btrfs: further simplify the compress or not logic in compress_file_range
[platform/kernel/linux-starfive.git] / fs / btrfs / inode.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
4  */
5
6 #include <crypto/hash.h>
7 #include <linux/kernel.h>
8 #include <linux/bio.h>
9 #include <linux/blk-cgroup.h>
10 #include <linux/file.h>
11 #include <linux/fs.h>
12 #include <linux/pagemap.h>
13 #include <linux/highmem.h>
14 #include <linux/time.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/string.h>
17 #include <linux/backing-dev.h>
18 #include <linux/writeback.h>
19 #include <linux/compat.h>
20 #include <linux/xattr.h>
21 #include <linux/posix_acl.h>
22 #include <linux/falloc.h>
23 #include <linux/slab.h>
24 #include <linux/ratelimit.h>
25 #include <linux/btrfs.h>
26 #include <linux/blkdev.h>
27 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
28 #include <linux/uio.h>
29 #include <linux/magic.h>
30 #include <linux/iversion.h>
31 #include <linux/swap.h>
32 #include <linux/migrate.h>
33 #include <linux/sched/mm.h>
34 #include <linux/iomap.h>
35 #include <asm/unaligned.h>
36 #include <linux/fsverity.h>
37 #include "misc.h"
38 #include "ctree.h"
39 #include "disk-io.h"
40 #include "transaction.h"
41 #include "btrfs_inode.h"
42 #include "print-tree.h"
43 #include "ordered-data.h"
44 #include "xattr.h"
45 #include "tree-log.h"
46 #include "bio.h"
47 #include "compression.h"
48 #include "locking.h"
49 #include "free-space-cache.h"
50 #include "props.h"
51 #include "qgroup.h"
52 #include "delalloc-space.h"
53 #include "block-group.h"
54 #include "space-info.h"
55 #include "zoned.h"
56 #include "subpage.h"
57 #include "inode-item.h"
58 #include "fs.h"
59 #include "accessors.h"
60 #include "extent-tree.h"
61 #include "root-tree.h"
62 #include "defrag.h"
63 #include "dir-item.h"
64 #include "file-item.h"
65 #include "uuid-tree.h"
66 #include "ioctl.h"
67 #include "file.h"
68 #include "acl.h"
69 #include "relocation.h"
70 #include "verity.h"
71 #include "super.h"
72 #include "orphan.h"
73 #include "backref.h"
74
75 struct btrfs_iget_args {
76         u64 ino;
77         struct btrfs_root *root;
78 };
79
80 struct btrfs_dio_data {
81         ssize_t submitted;
82         struct extent_changeset *data_reserved;
83         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
84         bool data_space_reserved;
85         bool nocow_done;
86 };
87
88 struct btrfs_dio_private {
89         /* Range of I/O */
90         u64 file_offset;
91         u32 bytes;
92
93         /* This must be last */
94         struct btrfs_bio bbio;
95 };
96
97 static struct bio_set btrfs_dio_bioset;
98
99 struct btrfs_rename_ctx {
100         /* Output field. Stores the index number of the old directory entry. */
101         u64 index;
102 };
103
104 /*
105  * Used by data_reloc_print_warning_inode() to pass needed info for filename
106  * resolution and output of error message.
107  */
108 struct data_reloc_warn {
109         struct btrfs_path path;
110         struct btrfs_fs_info *fs_info;
111         u64 extent_item_size;
112         u64 logical;
113         int mirror_num;
114 };
115
116 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations;
117 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations;
118 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations;
119 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations;
120 static const struct address_space_operations btrfs_aops;
121 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations;
122
123 static struct kmem_cache *btrfs_inode_cachep;
124
125 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr);
126 static int btrfs_truncate(struct btrfs_inode *inode, bool skip_writeback);
127
128 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
129                                    struct page *locked_page,
130                                    u64 start, u64 end, u64 *done_offset,
131                                    bool keep_locked, bool no_inline);
132 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
133                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
134                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
135                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
136                                        int type);
137
138 static int data_reloc_print_warning_inode(u64 inum, u64 offset, u64 num_bytes,
139                                           u64 root, void *warn_ctx)
140 {
141         struct data_reloc_warn *warn = warn_ctx;
142         struct btrfs_fs_info *fs_info = warn->fs_info;
143         struct extent_buffer *eb;
144         struct btrfs_inode_item *inode_item;
145         struct inode_fs_paths *ipath = NULL;
146         struct btrfs_root *local_root;
147         struct btrfs_key key;
148         unsigned int nofs_flag;
149         u32 nlink;
150         int ret;
151
152         local_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, root, true);
153         if (IS_ERR(local_root)) {
154                 ret = PTR_ERR(local_root);
155                 goto err;
156         }
157
158         /* This makes the path point to (inum INODE_ITEM ioff). */
159         key.objectid = inum;
160         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
161         key.offset = 0;
162
163         ret = btrfs_search_slot(NULL, local_root, &key, &warn->path, 0, 0);
164         if (ret) {
165                 btrfs_put_root(local_root);
166                 btrfs_release_path(&warn->path);
167                 goto err;
168         }
169
170         eb = warn->path.nodes[0];
171         inode_item = btrfs_item_ptr(eb, warn->path.slots[0], struct btrfs_inode_item);
172         nlink = btrfs_inode_nlink(eb, inode_item);
173         btrfs_release_path(&warn->path);
174
175         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
176         ipath = init_ipath(4096, local_root, &warn->path);
177         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
178         if (IS_ERR(ipath)) {
179                 btrfs_put_root(local_root);
180                 ret = PTR_ERR(ipath);
181                 ipath = NULL;
182                 /*
183                  * -ENOMEM, not a critical error, just output an generic error
184                  * without filename.
185                  */
186                 btrfs_warn(fs_info,
187 "checksum error at logical %llu mirror %u root %llu, inode %llu offset %llu",
188                            warn->logical, warn->mirror_num, root, inum, offset);
189                 return ret;
190         }
191         ret = paths_from_inode(inum, ipath);
192         if (ret < 0)
193                 goto err;
194
195         /*
196          * We deliberately ignore the bit ipath might have been too small to
197          * hold all of the paths here
198          */
199         for (int i = 0; i < ipath->fspath->elem_cnt; i++) {
200                 btrfs_warn(fs_info,
201 "checksum error at logical %llu mirror %u root %llu inode %llu offset %llu length %u links %u (path: %s)",
202                            warn->logical, warn->mirror_num, root, inum, offset,
203                            fs_info->sectorsize, nlink,
204                            (char *)(unsigned long)ipath->fspath->val[i]);
205         }
206
207         btrfs_put_root(local_root);
208         free_ipath(ipath);
209         return 0;
210
211 err:
212         btrfs_warn(fs_info,
213 "checksum error at logical %llu mirror %u root %llu inode %llu offset %llu, path resolving failed with ret=%d",
214                    warn->logical, warn->mirror_num, root, inum, offset, ret);
215
216         free_ipath(ipath);
217         return ret;
218 }
219
220 /*
221  * Do extra user-friendly error output (e.g. lookup all the affected files).
222  *
223  * Return true if we succeeded doing the backref lookup.
224  * Return false if such lookup failed, and has to fallback to the old error message.
225  */
226 static void print_data_reloc_error(const struct btrfs_inode *inode, u64 file_off,
227                                    const u8 *csum, const u8 *csum_expected,
228                                    int mirror_num)
229 {
230         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
231         struct btrfs_path path = { 0 };
232         struct btrfs_key found_key = { 0 };
233         struct extent_buffer *eb;
234         struct btrfs_extent_item *ei;
235         const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
236         u64 logical;
237         u64 flags;
238         u32 item_size;
239         int ret;
240
241         mutex_lock(&fs_info->reloc_mutex);
242         logical = btrfs_get_reloc_bg_bytenr(fs_info);
243         mutex_unlock(&fs_info->reloc_mutex);
244
245         if (logical == U64_MAX) {
246                 btrfs_warn_rl(fs_info, "has data reloc tree but no running relocation");
247                 btrfs_warn_rl(fs_info,
248 "csum failed root %lld ino %llu off %llu csum " CSUM_FMT " expected csum " CSUM_FMT " mirror %d",
249                         inode->root->root_key.objectid, btrfs_ino(inode), file_off,
250                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum),
251                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum_expected),
252                         mirror_num);
253                 return;
254         }
255
256         logical += file_off;
257         btrfs_warn_rl(fs_info,
258 "csum failed root %lld ino %llu off %llu logical %llu csum " CSUM_FMT " expected csum " CSUM_FMT " mirror %d",
259                         inode->root->root_key.objectid,
260                         btrfs_ino(inode), file_off, logical,
261                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum),
262                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum_expected),
263                         mirror_num);
264
265         ret = extent_from_logical(fs_info, logical, &path, &found_key, &flags);
266         if (ret < 0) {
267                 btrfs_err_rl(fs_info, "failed to lookup extent item for logical %llu: %d",
268                              logical, ret);
269                 return;
270         }
271         eb = path.nodes[0];
272         ei = btrfs_item_ptr(eb, path.slots[0], struct btrfs_extent_item);
273         item_size = btrfs_item_size(eb, path.slots[0]);
274         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
275                 unsigned long ptr = 0;
276                 u64 ref_root;
277                 u8 ref_level;
278
279                 while (true) {
280                         ret = tree_backref_for_extent(&ptr, eb, &found_key, ei,
281                                                       item_size, &ref_root,
282                                                       &ref_level);
283                         if (ret < 0) {
284                                 btrfs_warn_rl(fs_info,
285                                 "failed to resolve tree backref for logical %llu: %d",
286                                               logical, ret);
287                                 break;
288                         }
289                         if (ret > 0)
290                                 break;
291
292                         btrfs_warn_rl(fs_info,
293 "csum error at logical %llu mirror %u: metadata %s (level %d) in tree %llu",
294                                 logical, mirror_num,
295                                 (ref_level ? "node" : "leaf"),
296                                 ref_level, ref_root);
297                 }
298                 btrfs_release_path(&path);
299         } else {
300                 struct btrfs_backref_walk_ctx ctx = { 0 };
301                 struct data_reloc_warn reloc_warn = { 0 };
302
303                 btrfs_release_path(&path);
304
305                 ctx.bytenr = found_key.objectid;
306                 ctx.extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
307                 ctx.fs_info = fs_info;
308
309                 reloc_warn.logical = logical;
310                 reloc_warn.extent_item_size = found_key.offset;
311                 reloc_warn.mirror_num = mirror_num;
312                 reloc_warn.fs_info = fs_info;
313
314                 iterate_extent_inodes(&ctx, true,
315                                       data_reloc_print_warning_inode, &reloc_warn);
316         }
317 }
318
319 static void __cold btrfs_print_data_csum_error(struct btrfs_inode *inode,
320                 u64 logical_start, u8 *csum, u8 *csum_expected, int mirror_num)
321 {
322         struct btrfs_root *root = inode->root;
323         const u32 csum_size = root->fs_info->csum_size;
324
325         /* For data reloc tree, it's better to do a backref lookup instead. */
326         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
327                 return print_data_reloc_error(inode, logical_start, csum,
328                                               csum_expected, mirror_num);
329
330         /* Output without objectid, which is more meaningful */
331         if (root->root_key.objectid >= BTRFS_LAST_FREE_OBJECTID) {
332                 btrfs_warn_rl(root->fs_info,
333 "csum failed root %lld ino %lld off %llu csum " CSUM_FMT " expected csum " CSUM_FMT " mirror %d",
334                         root->root_key.objectid, btrfs_ino(inode),
335                         logical_start,
336                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum),
337                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum_expected),
338                         mirror_num);
339         } else {
340                 btrfs_warn_rl(root->fs_info,
341 "csum failed root %llu ino %llu off %llu csum " CSUM_FMT " expected csum " CSUM_FMT " mirror %d",
342                         root->root_key.objectid, btrfs_ino(inode),
343                         logical_start,
344                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum),
345                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum_expected),
346                         mirror_num);
347         }
348 }
349
350 /*
351  * btrfs_inode_lock - lock inode i_rwsem based on arguments passed
352  *
353  * ilock_flags can have the following bit set:
354  *
355  * BTRFS_ILOCK_SHARED - acquire a shared lock on the inode
356  * BTRFS_ILOCK_TRY - try to acquire the lock, if fails on first attempt
357  *                   return -EAGAIN
358  * BTRFS_ILOCK_MMAP - acquire a write lock on the i_mmap_lock
359  */
360 int btrfs_inode_lock(struct btrfs_inode *inode, unsigned int ilock_flags)
361 {
362         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED) {
363                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
364                         if (!inode_trylock_shared(&inode->vfs_inode))
365                                 return -EAGAIN;
366                         else
367                                 return 0;
368                 }
369                 inode_lock_shared(&inode->vfs_inode);
370         } else {
371                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
372                         if (!inode_trylock(&inode->vfs_inode))
373                                 return -EAGAIN;
374                         else
375                                 return 0;
376                 }
377                 inode_lock(&inode->vfs_inode);
378         }
379         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
380                 down_write(&inode->i_mmap_lock);
381         return 0;
382 }
383
384 /*
385  * btrfs_inode_unlock - unock inode i_rwsem
386  *
387  * ilock_flags should contain the same bits set as passed to btrfs_inode_lock()
388  * to decide whether the lock acquired is shared or exclusive.
389  */
390 void btrfs_inode_unlock(struct btrfs_inode *inode, unsigned int ilock_flags)
391 {
392         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
393                 up_write(&inode->i_mmap_lock);
394         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED)
395                 inode_unlock_shared(&inode->vfs_inode);
396         else
397                 inode_unlock(&inode->vfs_inode);
398 }
399
400 /*
401  * Cleanup all submitted ordered extents in specified range to handle errors
402  * from the btrfs_run_delalloc_range() callback.
403  *
404  * NOTE: caller must ensure that when an error happens, it can not call
405  * extent_clear_unlock_delalloc() to clear both the bits EXTENT_DO_ACCOUNTING
406  * and EXTENT_DELALLOC simultaneously, because that causes the reserved metadata
407  * to be released, which we want to happen only when finishing the ordered
408  * extent (btrfs_finish_ordered_io()).
409  */
410 static inline void btrfs_cleanup_ordered_extents(struct btrfs_inode *inode,
411                                                  struct page *locked_page,
412                                                  u64 offset, u64 bytes)
413 {
414         unsigned long index = offset >> PAGE_SHIFT;
415         unsigned long end_index = (offset + bytes - 1) >> PAGE_SHIFT;
416         u64 page_start = 0, page_end = 0;
417         struct page *page;
418
419         if (locked_page) {
420                 page_start = page_offset(locked_page);
421                 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
422         }
423
424         while (index <= end_index) {
425                 /*
426                  * For locked page, we will call btrfs_mark_ordered_io_finished
427                  * through btrfs_mark_ordered_io_finished() on it
428                  * in run_delalloc_range() for the error handling, which will
429                  * clear page Ordered and run the ordered extent accounting.
430                  *
431                  * Here we can't just clear the Ordered bit, or
432                  * btrfs_mark_ordered_io_finished() would skip the accounting
433                  * for the page range, and the ordered extent will never finish.
434                  */
435                 if (locked_page && index == (page_start >> PAGE_SHIFT)) {
436                         index++;
437                         continue;
438                 }
439                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
440                 index++;
441                 if (!page)
442                         continue;
443
444                 /*
445                  * Here we just clear all Ordered bits for every page in the
446                  * range, then btrfs_mark_ordered_io_finished() will handle
447                  * the ordered extent accounting for the range.
448                  */
449                 btrfs_page_clamp_clear_ordered(inode->root->fs_info, page,
450                                                offset, bytes);
451                 put_page(page);
452         }
453
454         if (locked_page) {
455                 /* The locked page covers the full range, nothing needs to be done */
456                 if (bytes + offset <= page_start + PAGE_SIZE)
457                         return;
458                 /*
459                  * In case this page belongs to the delalloc range being
460                  * instantiated then skip it, since the first page of a range is
461                  * going to be properly cleaned up by the caller of
462                  * run_delalloc_range
463                  */
464                 if (page_start >= offset && page_end <= (offset + bytes - 1)) {
465                         bytes = offset + bytes - page_offset(locked_page) - PAGE_SIZE;
466                         offset = page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE;
467                 }
468         }
469
470         return btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, NULL, offset, bytes, false);
471 }
472
473 static int btrfs_dirty_inode(struct btrfs_inode *inode);
474
475 static int btrfs_init_inode_security(struct btrfs_trans_handle *trans,
476                                      struct btrfs_new_inode_args *args)
477 {
478         int err;
479
480         if (args->default_acl) {
481                 err = __btrfs_set_acl(trans, args->inode, args->default_acl,
482                                       ACL_TYPE_DEFAULT);
483                 if (err)
484                         return err;
485         }
486         if (args->acl) {
487                 err = __btrfs_set_acl(trans, args->inode, args->acl, ACL_TYPE_ACCESS);
488                 if (err)
489                         return err;
490         }
491         if (!args->default_acl && !args->acl)
492                 cache_no_acl(args->inode);
493         return btrfs_xattr_security_init(trans, args->inode, args->dir,
494                                          &args->dentry->d_name);
495 }
496
497 /*
498  * this does all the hard work for inserting an inline extent into
499  * the btree.  The caller should have done a btrfs_drop_extents so that
500  * no overlapping inline items exist in the btree
501  */
502 static int insert_inline_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
503                                 struct btrfs_path *path,
504                                 struct btrfs_inode *inode, bool extent_inserted,
505                                 size_t size, size_t compressed_size,
506                                 int compress_type,
507                                 struct page **compressed_pages,
508                                 bool update_i_size)
509 {
510         struct btrfs_root *root = inode->root;
511         struct extent_buffer *leaf;
512         struct page *page = NULL;
513         char *kaddr;
514         unsigned long ptr;
515         struct btrfs_file_extent_item *ei;
516         int ret;
517         size_t cur_size = size;
518         u64 i_size;
519
520         ASSERT((compressed_size > 0 && compressed_pages) ||
521                (compressed_size == 0 && !compressed_pages));
522
523         if (compressed_size && compressed_pages)
524                 cur_size = compressed_size;
525
526         if (!extent_inserted) {
527                 struct btrfs_key key;
528                 size_t datasize;
529
530                 key.objectid = btrfs_ino(inode);
531                 key.offset = 0;
532                 key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
533
534                 datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(cur_size);
535                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
536                                               datasize);
537                 if (ret)
538                         goto fail;
539         }
540         leaf = path->nodes[0];
541         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
542                             struct btrfs_file_extent_item);
543         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
544         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei, BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
545         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
546         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
547         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, size);
548         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
549
550         if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
551                 struct page *cpage;
552                 int i = 0;
553                 while (compressed_size > 0) {
554                         cpage = compressed_pages[i];
555                         cur_size = min_t(unsigned long, compressed_size,
556                                        PAGE_SIZE);
557
558                         kaddr = kmap_local_page(cpage);
559                         write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, cur_size);
560                         kunmap_local(kaddr);
561
562                         i++;
563                         ptr += cur_size;
564                         compressed_size -= cur_size;
565                 }
566                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei,
567                                                   compress_type);
568         } else {
569                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, 0);
570                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
571                 kaddr = kmap_local_page(page);
572                 write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, size);
573                 kunmap_local(kaddr);
574                 put_page(page);
575         }
576         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
577         btrfs_release_path(path);
578
579         /*
580          * We align size to sectorsize for inline extents just for simplicity
581          * sake.
582          */
583         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, 0,
584                                         ALIGN(size, root->fs_info->sectorsize));
585         if (ret)
586                 goto fail;
587
588         /*
589          * We're an inline extent, so nobody can extend the file past i_size
590          * without locking a page we already have locked.
591          *
592          * We must do any i_size and inode updates before we unlock the pages.
593          * Otherwise we could end up racing with unlink.
594          */
595         i_size = i_size_read(&inode->vfs_inode);
596         if (update_i_size && size > i_size) {
597                 i_size_write(&inode->vfs_inode, size);
598                 i_size = size;
599         }
600         inode->disk_i_size = i_size;
601
602 fail:
603         return ret;
604 }
605
606
607 /*
608  * conditionally insert an inline extent into the file.  This
609  * does the checks required to make sure the data is small enough
610  * to fit as an inline extent.
611  */
612 static noinline int cow_file_range_inline(struct btrfs_inode *inode, u64 size,
613                                           size_t compressed_size,
614                                           int compress_type,
615                                           struct page **compressed_pages,
616                                           bool update_i_size)
617 {
618         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
619         struct btrfs_root *root = inode->root;
620         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
621         struct btrfs_trans_handle *trans;
622         u64 data_len = (compressed_size ?: size);
623         int ret;
624         struct btrfs_path *path;
625
626         /*
627          * We can create an inline extent if it ends at or beyond the current
628          * i_size, is no larger than a sector (decompressed), and the (possibly
629          * compressed) data fits in a leaf and the configured maximum inline
630          * size.
631          */
632         if (size < i_size_read(&inode->vfs_inode) ||
633             size > fs_info->sectorsize ||
634             data_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info) ||
635             data_len > fs_info->max_inline)
636                 return 1;
637
638         path = btrfs_alloc_path();
639         if (!path)
640                 return -ENOMEM;
641
642         trans = btrfs_join_transaction(root);
643         if (IS_ERR(trans)) {
644                 btrfs_free_path(path);
645                 return PTR_ERR(trans);
646         }
647         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
648
649         drop_args.path = path;
650         drop_args.start = 0;
651         drop_args.end = fs_info->sectorsize;
652         drop_args.drop_cache = true;
653         drop_args.replace_extent = true;
654         drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(data_len);
655         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
656         if (ret) {
657                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
658                 goto out;
659         }
660
661         ret = insert_inline_extent(trans, path, inode, drop_args.extent_inserted,
662                                    size, compressed_size, compress_type,
663                                    compressed_pages, update_i_size);
664         if (ret && ret != -ENOSPC) {
665                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
666                 goto out;
667         } else if (ret == -ENOSPC) {
668                 ret = 1;
669                 goto out;
670         }
671
672         btrfs_update_inode_bytes(inode, size, drop_args.bytes_found);
673         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
674         if (ret && ret != -ENOSPC) {
675                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
676                 goto out;
677         } else if (ret == -ENOSPC) {
678                 ret = 1;
679                 goto out;
680         }
681
682         btrfs_set_inode_full_sync(inode);
683 out:
684         /*
685          * Don't forget to free the reserved space, as for inlined extent
686          * it won't count as data extent, free them directly here.
687          * And at reserve time, it's always aligned to page size, so
688          * just free one page here.
689          */
690         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, 0, PAGE_SIZE);
691         btrfs_free_path(path);
692         btrfs_end_transaction(trans);
693         return ret;
694 }
695
696 struct async_extent {
697         u64 start;
698         u64 ram_size;
699         u64 compressed_size;
700         struct page **pages;
701         unsigned long nr_pages;
702         int compress_type;
703         struct list_head list;
704 };
705
706 struct async_chunk {
707         struct btrfs_inode *inode;
708         struct page *locked_page;
709         u64 start;
710         u64 end;
711         blk_opf_t write_flags;
712         struct list_head extents;
713         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css;
714         struct btrfs_work work;
715         struct async_cow *async_cow;
716 };
717
718 struct async_cow {
719         atomic_t num_chunks;
720         struct async_chunk chunks[];
721 };
722
723 static noinline int add_async_extent(struct async_chunk *cow,
724                                      u64 start, u64 ram_size,
725                                      u64 compressed_size,
726                                      struct page **pages,
727                                      unsigned long nr_pages,
728                                      int compress_type)
729 {
730         struct async_extent *async_extent;
731
732         async_extent = kmalloc(sizeof(*async_extent), GFP_NOFS);
733         BUG_ON(!async_extent); /* -ENOMEM */
734         async_extent->start = start;
735         async_extent->ram_size = ram_size;
736         async_extent->compressed_size = compressed_size;
737         async_extent->pages = pages;
738         async_extent->nr_pages = nr_pages;
739         async_extent->compress_type = compress_type;
740         list_add_tail(&async_extent->list, &cow->extents);
741         return 0;
742 }
743
744 /*
745  * Check if the inode needs to be submitted to compression, based on mount
746  * options, defragmentation, properties or heuristics.
747  */
748 static inline int inode_need_compress(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
749                                       u64 end)
750 {
751         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
752
753         if (!btrfs_inode_can_compress(inode)) {
754                 WARN(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG),
755                         KERN_ERR "BTRFS: unexpected compression for ino %llu\n",
756                         btrfs_ino(inode));
757                 return 0;
758         }
759         /*
760          * Special check for subpage.
761          *
762          * We lock the full page then run each delalloc range in the page, thus
763          * for the following case, we will hit some subpage specific corner case:
764          *
765          * 0            32K             64K
766          * |    |///////|       |///////|
767          *              \- A            \- B
768          *
769          * In above case, both range A and range B will try to unlock the full
770          * page [0, 64K), causing the one finished later will have page
771          * unlocked already, triggering various page lock requirement BUG_ON()s.
772          *
773          * So here we add an artificial limit that subpage compression can only
774          * if the range is fully page aligned.
775          *
776          * In theory we only need to ensure the first page is fully covered, but
777          * the tailing partial page will be locked until the full compression
778          * finishes, delaying the write of other range.
779          *
780          * TODO: Make btrfs_run_delalloc_range() to lock all delalloc range
781          * first to prevent any submitted async extent to unlock the full page.
782          * By this, we can ensure for subpage case that only the last async_cow
783          * will unlock the full page.
784          */
785         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE) {
786                 if (!PAGE_ALIGNED(start) ||
787                     !PAGE_ALIGNED(end + 1))
788                         return 0;
789         }
790
791         /* force compress */
792         if (btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS))
793                 return 1;
794         /* defrag ioctl */
795         if (inode->defrag_compress)
796                 return 1;
797         /* bad compression ratios */
798         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS)
799                 return 0;
800         if (btrfs_test_opt(fs_info, COMPRESS) ||
801             inode->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS ||
802             inode->prop_compress)
803                 return btrfs_compress_heuristic(&inode->vfs_inode, start, end);
804         return 0;
805 }
806
807 static inline void inode_should_defrag(struct btrfs_inode *inode,
808                 u64 start, u64 end, u64 num_bytes, u32 small_write)
809 {
810         /* If this is a small write inside eof, kick off a defrag */
811         if (num_bytes < small_write &&
812             (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
813                 btrfs_add_inode_defrag(NULL, inode, small_write);
814 }
815
816 /*
817  * Work queue call back to started compression on a file and pages.
818  *
819  * This is done inside an ordered work queue, and the compression is spread
820  * across many cpus.  The actual IO submission is step two, and the ordered work
821  * queue takes care of making sure that happens in the same order things were
822  * put onto the queue by writepages and friends.
823  *
824  * If this code finds it can't get good compression, it puts an entry onto the
825  * work queue to write the uncompressed bytes.  This makes sure that both
826  * compressed inodes and uncompressed inodes are written in the same order that
827  * the flusher thread sent them down.
828  */
829 static void compress_file_range(struct btrfs_work *work)
830 {
831         struct async_chunk *async_chunk =
832                 container_of(work, struct async_chunk, work);
833         struct btrfs_inode *inode = async_chunk->inode;
834         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
835         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
836         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
837         u64 start = async_chunk->start;
838         u64 end = async_chunk->end;
839         u64 actual_end;
840         u64 i_size;
841         int ret = 0;
842         struct page **pages;
843         unsigned long nr_pages;
844         unsigned long total_compressed = 0;
845         unsigned long total_in = 0;
846         unsigned int poff;
847         int i;
848         int compress_type = fs_info->compress_type;
849         int redirty = 0;
850
851         inode_should_defrag(inode, start, end, end - start + 1, SZ_16K);
852
853         /*
854          * We need to save i_size before now because it could change in between
855          * us evaluating the size and assigning it.  This is because we lock and
856          * unlock the page in truncate and fallocate, and then modify the i_size
857          * later on.
858          *
859          * The barriers are to emulate READ_ONCE, remove that once i_size_read
860          * does that for us.
861          */
862         barrier();
863         i_size = i_size_read(&inode->vfs_inode);
864         barrier();
865         actual_end = min_t(u64, i_size, end + 1);
866 again:
867         pages = NULL;
868         nr_pages = (end >> PAGE_SHIFT) - (start >> PAGE_SHIFT) + 1;
869         nr_pages = min_t(unsigned long, nr_pages, BTRFS_MAX_COMPRESSED_PAGES);
870
871         /*
872          * we don't want to send crud past the end of i_size through
873          * compression, that's just a waste of CPU time.  So, if the
874          * end of the file is before the start of our current
875          * requested range of bytes, we bail out to the uncompressed
876          * cleanup code that can deal with all of this.
877          *
878          * It isn't really the fastest way to fix things, but this is a
879          * very uncommon corner.
880          */
881         if (actual_end <= start)
882                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
883
884         total_compressed = actual_end - start;
885
886         /*
887          * Skip compression for a small file range(<=blocksize) that
888          * isn't an inline extent, since it doesn't save disk space at all.
889          */
890         if (total_compressed <= blocksize &&
891            (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
892                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
893
894         /*
895          * For subpage case, we require full page alignment for the sector
896          * aligned range.
897          * Thus we must also check against @actual_end, not just @end.
898          */
899         if (blocksize < PAGE_SIZE) {
900                 if (!PAGE_ALIGNED(start) ||
901                     !PAGE_ALIGNED(round_up(actual_end, blocksize)))
902                         goto cleanup_and_bail_uncompressed;
903         }
904
905         total_compressed = min_t(unsigned long, total_compressed,
906                         BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED);
907         total_in = 0;
908         ret = 0;
909
910         /*
911          * We do compression for mount -o compress and when the inode has not
912          * been flagged as NOCOMPRESS.  This flag can change at any time if we
913          * discover bad compression ratios.
914          */
915         if (!inode_need_compress(inode, start, end))
916                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
917
918         pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
919         if (!pages) {
920                 /*
921                  * Memory allocation failure is not a fatal error, we can fall
922                  * back to uncompressed code.
923                  */
924                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
925         }
926
927         if (inode->defrag_compress)
928                 compress_type = inode->defrag_compress;
929         else if (inode->prop_compress)
930                 compress_type = inode->prop_compress;
931
932         /*
933          * We need to call clear_page_dirty_for_io on each page in the range.
934          * Otherwise applications with the file mmap'd can wander in and change
935          * the page contents while we are compressing them.
936          *
937          * If the compression fails for any reason, we set the pages dirty again
938          * later on.
939          *
940          * Note that the remaining part is redirtied, the start pointer has
941          * moved, the end is the original one.
942          */
943         if (!redirty) {
944                 extent_range_clear_dirty_for_io(&inode->vfs_inode, start, end);
945                 redirty = 1;
946         }
947
948         /* Compression level is applied here. */
949         ret = btrfs_compress_pages(compress_type | (fs_info->compress_level << 4),
950                                    mapping, start, pages, &nr_pages, &total_in,
951                                    &total_compressed);
952         if (ret)
953                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
954
955         /*
956          * Zero the tail end of the last page, as we might be sending it down
957          * to disk.
958          */
959         poff = offset_in_page(total_compressed);
960         if (poff)
961                 memzero_page(pages[nr_pages - 1], poff, PAGE_SIZE - poff);
962
963         /*
964          * Try to create an inline extent.
965          *
966          * If we didn't compress the entire range, try to create an uncompressed
967          * inline extent, else a compressed one.
968          *
969          * Check cow_file_range() for why we don't even try to create inline
970          * extent for the subpage case.
971          */
972         if (start == 0 && fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
973                 if (total_in < actual_end) {
974                         ret = cow_file_range_inline(inode, actual_end, 0,
975                                                     BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL,
976                                                     false);
977                 } else {
978                         ret = cow_file_range_inline(inode, actual_end,
979                                                     total_compressed,
980                                                     compress_type, pages,
981                                                     false);
982                 }
983                 if (ret <= 0) {
984                         unsigned long clear_flags = EXTENT_DELALLOC |
985                                 EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
986                                 EXTENT_DO_ACCOUNTING;
987
988                         if (ret < 0)
989                                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
990
991                         /*
992                          * inline extent creation worked or returned error,
993                          * we don't need to create any more async work items.
994                          * Unlock and free up our temp pages.
995                          *
996                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
997                          * delalloc_release_metadata to be done _after_ we drop
998                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
999                          * range.
1000                          */
1001                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1002                                                      NULL,
1003                                                      clear_flags,
1004                                                      PAGE_UNLOCK |
1005                                                      PAGE_START_WRITEBACK |
1006                                                      PAGE_END_WRITEBACK);
1007                         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1008                                 WARN_ON(pages[i]->mapping);
1009                                 put_page(pages[i]);
1010                         }
1011                         kfree(pages);
1012                         return;
1013                 }
1014         }
1015
1016         /*
1017          * We aren't doing an inline extent. Round the compressed size up to a
1018          * block size boundary so the allocator does sane things.
1019          */
1020         total_compressed = ALIGN(total_compressed, blocksize);
1021
1022         /*
1023          * One last check to make sure the compression is really a win, compare
1024          * the page count read with the blocks on disk, compression must free at
1025          * least one sector.
1026          */
1027         total_in = round_up(total_in, fs_info->sectorsize);
1028         if (total_compressed + blocksize > total_in)
1029                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
1030
1031         /*
1032          * The async work queues will take care of doing actual allocation on
1033          * disk for these compressed pages, and will submit the bios.
1034          */
1035         add_async_extent(async_chunk, start, total_in, total_compressed, pages,
1036                          nr_pages, compress_type);
1037         if (start + total_in < end) {
1038                 start += total_in;
1039                 cond_resched();
1040                 goto again;
1041         }
1042         return;
1043
1044 cleanup_and_bail_uncompressed:
1045         if (pages) {
1046                 /*
1047                  * the compression code ran but failed to make things smaller,
1048                  * free any pages it allocated and our page pointer array
1049                  */
1050                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1051                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
1052                         put_page(pages[i]);
1053                 }
1054                 kfree(pages);
1055                 pages = NULL;
1056                 total_compressed = 0;
1057                 nr_pages = 0;
1058
1059                 /* flag the file so we don't compress in the future */
1060                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS) &&
1061                     !(inode->prop_compress)) {
1062                         inode->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
1063                 }
1064         }
1065
1066         /*
1067          * No compression, but we still need to write the pages in the file
1068          * we've been given so far.  redirty the locked page if it corresponds
1069          * to our extent and set things up for the async work queue to run
1070          * cow_file_range to do the normal delalloc dance.
1071          */
1072         if (async_chunk->locked_page &&
1073             (page_offset(async_chunk->locked_page) >= start &&
1074              page_offset(async_chunk->locked_page)) <= end) {
1075                 __set_page_dirty_nobuffers(async_chunk->locked_page);
1076                 /* unlocked later on in the async handlers */
1077         }
1078
1079         if (redirty)
1080                 extent_range_redirty_for_io(&inode->vfs_inode, start, end);
1081         add_async_extent(async_chunk, start, end - start + 1, 0, NULL, 0,
1082                          BTRFS_COMPRESS_NONE);
1083 }
1084
1085 static void free_async_extent_pages(struct async_extent *async_extent)
1086 {
1087         int i;
1088
1089         if (!async_extent->pages)
1090                 return;
1091
1092         for (i = 0; i < async_extent->nr_pages; i++) {
1093                 WARN_ON(async_extent->pages[i]->mapping);
1094                 put_page(async_extent->pages[i]);
1095         }
1096         kfree(async_extent->pages);
1097         async_extent->nr_pages = 0;
1098         async_extent->pages = NULL;
1099 }
1100
1101 static void submit_uncompressed_range(struct btrfs_inode *inode,
1102                                       struct async_extent *async_extent,
1103                                       struct page *locked_page)
1104 {
1105         u64 start = async_extent->start;
1106         u64 end = async_extent->start + async_extent->ram_size - 1;
1107         int ret;
1108         struct writeback_control wbc = {
1109                 .sync_mode              = WB_SYNC_ALL,
1110                 .range_start            = start,
1111                 .range_end              = end,
1112                 .no_cgroup_owner        = 1,
1113         };
1114
1115         /*
1116          * Call cow_file_range() to run the delalloc range directly, since we
1117          * won't go to NOCOW or async path again.
1118          *
1119          * Also we call cow_file_range() with @unlock_page == 0, so that we
1120          * can directly submit them without interruption.
1121          */
1122         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, NULL, true, false);
1123         /* Inline extent inserted, page gets unlocked and everything is done */
1124         if (ret == 1)
1125                 return;
1126
1127         if (ret < 0) {
1128                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start, end - start + 1);
1129                 if (locked_page) {
1130                         const u64 page_start = page_offset(locked_page);
1131
1132                         set_page_writeback(locked_page);
1133                         end_page_writeback(locked_page);
1134                         btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, locked_page,
1135                                                        page_start, PAGE_SIZE,
1136                                                        !ret);
1137                         btrfs_page_clear_uptodate(inode->root->fs_info,
1138                                                   locked_page, page_start,
1139                                                   PAGE_SIZE);
1140                         mapping_set_error(locked_page->mapping, ret);
1141                         unlock_page(locked_page);
1142                 }
1143                 return;
1144         }
1145
1146         /* All pages will be unlocked, including @locked_page */
1147         wbc_attach_fdatawrite_inode(&wbc, &inode->vfs_inode);
1148         extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode, start, end, &wbc);
1149         wbc_detach_inode(&wbc);
1150 }
1151
1152 static void submit_one_async_extent(struct async_chunk *async_chunk,
1153                                     struct async_extent *async_extent,
1154                                     u64 *alloc_hint)
1155 {
1156         struct btrfs_inode *inode = async_chunk->inode;
1157         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1158         struct btrfs_root *root = inode->root;
1159         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1160         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
1161         struct btrfs_key ins;
1162         struct page *locked_page = NULL;
1163         struct extent_map *em;
1164         int ret = 0;
1165         u64 start = async_extent->start;
1166         u64 end = async_extent->start + async_extent->ram_size - 1;
1167
1168         if (async_chunk->blkcg_css)
1169                 kthread_associate_blkcg(async_chunk->blkcg_css);
1170
1171         /*
1172          * If async_chunk->locked_page is in the async_extent range, we need to
1173          * handle it.
1174          */
1175         if (async_chunk->locked_page) {
1176                 u64 locked_page_start = page_offset(async_chunk->locked_page);
1177                 u64 locked_page_end = locked_page_start + PAGE_SIZE - 1;
1178
1179                 if (!(start >= locked_page_end || end <= locked_page_start))
1180                         locked_page = async_chunk->locked_page;
1181         }
1182         lock_extent(io_tree, start, end, NULL);
1183
1184         if (async_extent->compress_type == BTRFS_COMPRESS_NONE) {
1185                 submit_uncompressed_range(inode, async_extent, locked_page);
1186                 goto done;
1187         }
1188
1189         ret = btrfs_reserve_extent(root, async_extent->ram_size,
1190                                    async_extent->compressed_size,
1191                                    async_extent->compressed_size,
1192                                    0, *alloc_hint, &ins, 1, 1);
1193         if (ret) {
1194                 /*
1195                  * Here we used to try again by going back to non-compressed
1196                  * path for ENOSPC.  But we can't reserve space even for
1197                  * compressed size, how could it work for uncompressed size
1198                  * which requires larger size?  So here we directly go error
1199                  * path.
1200                  */
1201                 goto out_free;
1202         }
1203
1204         /* Here we're doing allocation and writeback of the compressed pages */
1205         em = create_io_em(inode, start,
1206                           async_extent->ram_size,       /* len */
1207                           start,                        /* orig_start */
1208                           ins.objectid,                 /* block_start */
1209                           ins.offset,                   /* block_len */
1210                           ins.offset,                   /* orig_block_len */
1211                           async_extent->ram_size,       /* ram_bytes */
1212                           async_extent->compress_type,
1213                           BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
1214         if (IS_ERR(em)) {
1215                 ret = PTR_ERR(em);
1216                 goto out_free_reserve;
1217         }
1218         free_extent_map(em);
1219
1220         ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start,      /* file_offset */
1221                                        async_extent->ram_size,  /* num_bytes */
1222                                        async_extent->ram_size,  /* ram_bytes */
1223                                        ins.objectid,            /* disk_bytenr */
1224                                        ins.offset,              /* disk_num_bytes */
1225                                        0,                       /* offset */
1226                                        1 << BTRFS_ORDERED_COMPRESSED,
1227                                        async_extent->compress_type);
1228         if (IS_ERR(ordered)) {
1229                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, start, end, false);
1230                 ret = PTR_ERR(ordered);
1231                 goto out_free_reserve;
1232         }
1233         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1234
1235         /* Clear dirty, set writeback and unlock the pages. */
1236         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1237                         NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1238                         PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK);
1239         btrfs_submit_compressed_write(ordered,
1240                             async_extent->pages,        /* compressed_pages */
1241                             async_extent->nr_pages,
1242                             async_chunk->write_flags, true);
1243         *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1244 done:
1245         if (async_chunk->blkcg_css)
1246                 kthread_associate_blkcg(NULL);
1247         kfree(async_extent);
1248         return;
1249
1250 out_free_reserve:
1251         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1252         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1253 out_free:
1254         mapping_set_error(inode->vfs_inode.i_mapping, -EIO);
1255         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1256                                      NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1257                                      EXTENT_DELALLOC_NEW |
1258                                      EXTENT_DEFRAG | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
1259                                      PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
1260                                      PAGE_END_WRITEBACK);
1261         free_async_extent_pages(async_extent);
1262         if (async_chunk->blkcg_css)
1263                 kthread_associate_blkcg(NULL);
1264         btrfs_debug(fs_info,
1265 "async extent submission failed root=%lld inode=%llu start=%llu len=%llu ret=%d",
1266                     root->root_key.objectid, btrfs_ino(inode), start,
1267                     async_extent->ram_size, ret);
1268         kfree(async_extent);
1269 }
1270
1271 static u64 get_extent_allocation_hint(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
1272                                       u64 num_bytes)
1273 {
1274         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
1275         struct extent_map *em;
1276         u64 alloc_hint = 0;
1277
1278         read_lock(&em_tree->lock);
1279         em = search_extent_mapping(em_tree, start, num_bytes);
1280         if (em) {
1281                 /*
1282                  * if block start isn't an actual block number then find the
1283                  * first block in this inode and use that as a hint.  If that
1284                  * block is also bogus then just don't worry about it.
1285                  */
1286                 if (em->block_start >= EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
1287                         free_extent_map(em);
1288                         em = search_extent_mapping(em_tree, 0, 0);
1289                         if (em && em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
1290                                 alloc_hint = em->block_start;
1291                         if (em)
1292                                 free_extent_map(em);
1293                 } else {
1294                         alloc_hint = em->block_start;
1295                         free_extent_map(em);
1296                 }
1297         }
1298         read_unlock(&em_tree->lock);
1299
1300         return alloc_hint;
1301 }
1302
1303 /*
1304  * when extent_io.c finds a delayed allocation range in the file,
1305  * the call backs end up in this code.  The basic idea is to
1306  * allocate extents on disk for the range, and create ordered data structs
1307  * in ram to track those extents.
1308  *
1309  * locked_page is the page that writepage had locked already.  We use
1310  * it to make sure we don't do extra locks or unlocks.
1311  *
1312  * When this function fails, it unlocks all pages except @locked_page.
1313  *
1314  * When this function successfully creates an inline extent, it returns 1 and
1315  * unlocks all pages including locked_page and starts I/O on them.
1316  * (In reality inline extents are limited to a single page, so locked_page is
1317  * the only page handled anyway).
1318  *
1319  * When this function succeed and creates a normal extent, the page locking
1320  * status depends on the passed in flags:
1321  *
1322  * - If @keep_locked is set, all pages are kept locked.
1323  * - Else all pages except for @locked_page are unlocked.
1324  *
1325  * When a failure happens in the second or later iteration of the
1326  * while-loop, the ordered extents created in previous iterations are kept
1327  * intact. So, the caller must clean them up by calling
1328  * btrfs_cleanup_ordered_extents(). See btrfs_run_delalloc_range() for
1329  * example.
1330  */
1331 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
1332                                    struct page *locked_page, u64 start, u64 end,
1333                                    u64 *done_offset,
1334                                    bool keep_locked, bool no_inline)
1335 {
1336         struct btrfs_root *root = inode->root;
1337         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1338         u64 alloc_hint = 0;
1339         u64 orig_start = start;
1340         u64 num_bytes;
1341         unsigned long ram_size;
1342         u64 cur_alloc_size = 0;
1343         u64 min_alloc_size;
1344         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
1345         struct btrfs_key ins;
1346         struct extent_map *em;
1347         unsigned clear_bits;
1348         unsigned long page_ops;
1349         bool extent_reserved = false;
1350         int ret = 0;
1351
1352         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
1353                 ret = -EINVAL;
1354                 goto out_unlock;
1355         }
1356
1357         num_bytes = ALIGN(end - start + 1, blocksize);
1358         num_bytes = max(blocksize,  num_bytes);
1359         ASSERT(num_bytes <= btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy));
1360
1361         inode_should_defrag(inode, start, end, num_bytes, SZ_64K);
1362
1363         /*
1364          * Due to the page size limit, for subpage we can only trigger the
1365          * writeback for the dirty sectors of page, that means data writeback
1366          * is doing more writeback than what we want.
1367          *
1368          * This is especially unexpected for some call sites like fallocate,
1369          * where we only increase i_size after everything is done.
1370          * This means we can trigger inline extent even if we didn't want to.
1371          * So here we skip inline extent creation completely.
1372          */
1373         if (start == 0 && fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE && !no_inline) {
1374                 u64 actual_end = min_t(u64, i_size_read(&inode->vfs_inode),
1375                                        end + 1);
1376
1377                 /* lets try to make an inline extent */
1378                 ret = cow_file_range_inline(inode, actual_end, 0,
1379                                             BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL, false);
1380                 if (ret == 0) {
1381                         /*
1382                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
1383                          * delalloc_release_metadata to be run _after_ we drop
1384                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
1385                          * range.
1386                          */
1387                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1388                                      locked_page,
1389                                      EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1390                                      EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1391                                      EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1392                                      PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK);
1393                         /*
1394                          * locked_page is locked by the caller of
1395                          * writepage_delalloc(), not locked by
1396                          * __process_pages_contig().
1397                          *
1398                          * We can't let __process_pages_contig() to unlock it,
1399                          * as it doesn't have any subpage::writers recorded.
1400                          *
1401                          * Here we manually unlock the page, since the caller
1402                          * can't determine if it's an inline extent or a
1403                          * compressed extent.
1404                          */
1405                         unlock_page(locked_page);
1406                         return 1;
1407                 } else if (ret < 0) {
1408                         goto out_unlock;
1409                 }
1410         }
1411
1412         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, num_bytes);
1413
1414         /*
1415          * Relocation relies on the relocated extents to have exactly the same
1416          * size as the original extents. Normally writeback for relocation data
1417          * extents follows a NOCOW path because relocation preallocates the
1418          * extents. However, due to an operation such as scrub turning a block
1419          * group to RO mode, it may fallback to COW mode, so we must make sure
1420          * an extent allocated during COW has exactly the requested size and can
1421          * not be split into smaller extents, otherwise relocation breaks and
1422          * fails during the stage where it updates the bytenr of file extent
1423          * items.
1424          */
1425         if (btrfs_is_data_reloc_root(root))
1426                 min_alloc_size = num_bytes;
1427         else
1428                 min_alloc_size = fs_info->sectorsize;
1429
1430         while (num_bytes > 0) {
1431                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
1432
1433                 cur_alloc_size = num_bytes;
1434                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_alloc_size, cur_alloc_size,
1435                                            min_alloc_size, 0, alloc_hint,
1436                                            &ins, 1, 1);
1437                 if (ret < 0)
1438                         goto out_unlock;
1439                 cur_alloc_size = ins.offset;
1440                 extent_reserved = true;
1441
1442                 ram_size = ins.offset;
1443                 em = create_io_em(inode, start, ins.offset, /* len */
1444                                   start, /* orig_start */
1445                                   ins.objectid, /* block_start */
1446                                   ins.offset, /* block_len */
1447                                   ins.offset, /* orig_block_len */
1448                                   ram_size, /* ram_bytes */
1449                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
1450                                   BTRFS_ORDERED_REGULAR /* type */);
1451                 if (IS_ERR(em)) {
1452                         ret = PTR_ERR(em);
1453                         goto out_reserve;
1454                 }
1455                 free_extent_map(em);
1456
1457                 ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start, ram_size,
1458                                         ram_size, ins.objectid, cur_alloc_size,
1459                                         0, 1 << BTRFS_ORDERED_REGULAR,
1460                                         BTRFS_COMPRESS_NONE);
1461                 if (IS_ERR(ordered)) {
1462                         ret = PTR_ERR(ordered);
1463                         goto out_drop_extent_cache;
1464                 }
1465
1466                 if (btrfs_is_data_reloc_root(root)) {
1467                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(ordered);
1468
1469                         /*
1470                          * Only drop cache here, and process as normal.
1471                          *
1472                          * We must not allow extent_clear_unlock_delalloc()
1473                          * at out_unlock label to free meta of this ordered
1474                          * extent, as its meta should be freed by
1475                          * btrfs_finish_ordered_io().
1476                          *
1477                          * So we must continue until @start is increased to
1478                          * skip current ordered extent.
1479                          */
1480                         if (ret)
1481                                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, start,
1482                                                             start + ram_size - 1,
1483                                                             false);
1484                 }
1485                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
1486
1487                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1488
1489                 /*
1490                  * We're not doing compressed IO, don't unlock the first page
1491                  * (which the caller expects to stay locked), don't clear any
1492                  * dirty bits and don't set any writeback bits
1493                  *
1494                  * Do set the Ordered (Private2) bit so we know this page was
1495                  * properly setup for writepage.
1496                  */
1497                 page_ops = (keep_locked ? 0 : PAGE_UNLOCK);
1498                 page_ops |= PAGE_SET_ORDERED;
1499
1500                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, start + ram_size - 1,
1501                                              locked_page,
1502                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1503                                              page_ops);
1504                 if (num_bytes < cur_alloc_size)
1505                         num_bytes = 0;
1506                 else
1507                         num_bytes -= cur_alloc_size;
1508                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1509                 start += cur_alloc_size;
1510                 extent_reserved = false;
1511
1512                 /*
1513                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, since start is increased
1514                  * extent_clear_unlock_delalloc() at out_unlock label won't
1515                  * free metadata of current ordered extent, we're OK to exit.
1516                  */
1517                 if (ret)
1518                         goto out_unlock;
1519         }
1520         return ret;
1521
1522 out_drop_extent_cache:
1523         btrfs_drop_extent_map_range(inode, start, start + ram_size - 1, false);
1524 out_reserve:
1525         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1526         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1527 out_unlock:
1528         /*
1529          * If done_offset is non-NULL and ret == -EAGAIN, we expect the
1530          * caller to write out the successfully allocated region and retry.
1531          */
1532         if (done_offset && ret == -EAGAIN) {
1533                 if (orig_start < start)
1534                         *done_offset = start - 1;
1535                 else
1536                         *done_offset = start;
1537                 return ret;
1538         } else if (ret == -EAGAIN) {
1539                 /* Convert to -ENOSPC since the caller cannot retry. */
1540                 ret = -ENOSPC;
1541         }
1542
1543         /*
1544          * Now, we have three regions to clean up:
1545          *
1546          * |-------(1)----|---(2)---|-------------(3)----------|
1547          * `- orig_start  `- start  `- start + cur_alloc_size  `- end
1548          *
1549          * We process each region below.
1550          */
1551
1552         clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
1553                 EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV;
1554         page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK;
1555
1556         /*
1557          * For the range (1). We have already instantiated the ordered extents
1558          * for this region. They are cleaned up by
1559          * btrfs_cleanup_ordered_extents() in e.g,
1560          * btrfs_run_delalloc_range(). EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC are
1561          * already cleared in the above loop. And, EXTENT_DELALLOC_NEW |
1562          * EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV are handled by the cleanup
1563          * function.
1564          *
1565          * However, in case of @keep_locked, we still need to unlock the pages
1566          * (except @locked_page) to ensure all the pages are unlocked.
1567          */
1568         if (keep_locked && orig_start < start) {
1569                 if (!locked_page)
1570                         mapping_set_error(inode->vfs_inode.i_mapping, ret);
1571                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, orig_start, start - 1,
1572                                              locked_page, 0, page_ops);
1573         }
1574
1575         /*
1576          * For the range (2). If we reserved an extent for our delalloc range
1577          * (or a subrange) and failed to create the respective ordered extent,
1578          * then it means that when we reserved the extent we decremented the
1579          * extent's size from the data space_info's bytes_may_use counter and
1580          * incremented the space_info's bytes_reserved counter by the same
1581          * amount. We must make sure extent_clear_unlock_delalloc() does not try
1582          * to decrement again the data space_info's bytes_may_use counter,
1583          * therefore we do not pass it the flag EXTENT_CLEAR_DATA_RESV.
1584          */
1585         if (extent_reserved) {
1586                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start,
1587                                              start + cur_alloc_size - 1,
1588                                              locked_page,
1589                                              clear_bits,
1590                                              page_ops);
1591                 start += cur_alloc_size;
1592         }
1593
1594         /*
1595          * For the range (3). We never touched the region. In addition to the
1596          * clear_bits above, we add EXTENT_CLEAR_DATA_RESV to release the data
1597          * space_info's bytes_may_use counter, reserved in
1598          * btrfs_check_data_free_space().
1599          */
1600         if (start < end) {
1601                 clear_bits |= EXTENT_CLEAR_DATA_RESV;
1602                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1603                                              clear_bits, page_ops);
1604         }
1605         return ret;
1606 }
1607
1608 /*
1609  * Phase two of compressed writeback.  This is the ordered portion of the code,
1610  * which only gets called in the order the work was queued.  We walk all the
1611  * async extents created by compress_file_range and send them down to the disk.
1612  */
1613 static noinline void submit_compressed_extents(struct btrfs_work *work)
1614 {
1615         struct async_chunk *async_chunk = container_of(work, struct async_chunk,
1616                                                      work);
1617         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_work_owner(work);
1618         struct async_extent *async_extent;
1619         unsigned long nr_pages;
1620         u64 alloc_hint = 0;
1621
1622         nr_pages = (async_chunk->end - async_chunk->start + PAGE_SIZE) >>
1623                 PAGE_SHIFT;
1624
1625         while (!list_empty(&async_chunk->extents)) {
1626                 async_extent = list_entry(async_chunk->extents.next,
1627                                           struct async_extent, list);
1628                 list_del(&async_extent->list);
1629                 submit_one_async_extent(async_chunk, async_extent, &alloc_hint);
1630         }
1631
1632         /* atomic_sub_return implies a barrier */
1633         if (atomic_sub_return(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages) <
1634             5 * SZ_1M)
1635                 cond_wake_up_nomb(&fs_info->async_submit_wait);
1636 }
1637
1638 static noinline void async_cow_free(struct btrfs_work *work)
1639 {
1640         struct async_chunk *async_chunk;
1641         struct async_cow *async_cow;
1642
1643         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1644         btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1645         if (async_chunk->blkcg_css)
1646                 css_put(async_chunk->blkcg_css);
1647
1648         async_cow = async_chunk->async_cow;
1649         if (atomic_dec_and_test(&async_cow->num_chunks))
1650                 kvfree(async_cow);
1651 }
1652
1653 static bool run_delalloc_compressed(struct btrfs_inode *inode,
1654                                     struct page *locked_page, u64 start,
1655                                     u64 end, struct writeback_control *wbc)
1656 {
1657         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1658         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css = wbc_blkcg_css(wbc);
1659         struct async_cow *ctx;
1660         struct async_chunk *async_chunk;
1661         unsigned long nr_pages;
1662         u64 num_chunks = DIV_ROUND_UP(end - start, SZ_512K);
1663         int i;
1664         unsigned nofs_flag;
1665         const blk_opf_t write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
1666
1667         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1668         ctx = kvmalloc(struct_size(ctx, chunks, num_chunks), GFP_KERNEL);
1669         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1670         if (!ctx)
1671                 return false;
1672
1673         unlock_extent(&inode->io_tree, start, end, NULL);
1674         set_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT, &inode->runtime_flags);
1675
1676         async_chunk = ctx->chunks;
1677         atomic_set(&ctx->num_chunks, num_chunks);
1678
1679         for (i = 0; i < num_chunks; i++) {
1680                 u64 cur_end = min(end, start + SZ_512K - 1);
1681
1682                 /*
1683                  * igrab is called higher up in the call chain, take only the
1684                  * lightweight reference for the callback lifetime
1685                  */
1686                 ihold(&inode->vfs_inode);
1687                 async_chunk[i].async_cow = ctx;
1688                 async_chunk[i].inode = inode;
1689                 async_chunk[i].start = start;
1690                 async_chunk[i].end = cur_end;
1691                 async_chunk[i].write_flags = write_flags;
1692                 INIT_LIST_HEAD(&async_chunk[i].extents);
1693
1694                 /*
1695                  * The locked_page comes all the way from writepage and its
1696                  * the original page we were actually given.  As we spread
1697                  * this large delalloc region across multiple async_chunk
1698                  * structs, only the first struct needs a pointer to locked_page
1699                  *
1700                  * This way we don't need racey decisions about who is supposed
1701                  * to unlock it.
1702                  */
1703                 if (locked_page) {
1704                         /*
1705                          * Depending on the compressibility, the pages might or
1706                          * might not go through async.  We want all of them to
1707                          * be accounted against wbc once.  Let's do it here
1708                          * before the paths diverge.  wbc accounting is used
1709                          * only for foreign writeback detection and doesn't
1710                          * need full accuracy.  Just account the whole thing
1711                          * against the first page.
1712                          */
1713                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, locked_page,
1714                                                  cur_end - start);
1715                         async_chunk[i].locked_page = locked_page;
1716                         locked_page = NULL;
1717                 } else {
1718                         async_chunk[i].locked_page = NULL;
1719                 }
1720
1721                 if (blkcg_css != blkcg_root_css) {
1722                         css_get(blkcg_css);
1723                         async_chunk[i].blkcg_css = blkcg_css;
1724                         async_chunk[i].write_flags |= REQ_BTRFS_CGROUP_PUNT;
1725                 } else {
1726                         async_chunk[i].blkcg_css = NULL;
1727                 }
1728
1729                 btrfs_init_work(&async_chunk[i].work, compress_file_range,
1730                                 submit_compressed_extents, async_cow_free);
1731
1732                 nr_pages = DIV_ROUND_UP(cur_end - start, PAGE_SIZE);
1733                 atomic_add(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages);
1734
1735                 btrfs_queue_work(fs_info->delalloc_workers, &async_chunk[i].work);
1736
1737                 start = cur_end + 1;
1738         }
1739         return true;
1740 }
1741
1742 static noinline int run_delalloc_zoned(struct btrfs_inode *inode,
1743                                        struct page *locked_page, u64 start,
1744                                        u64 end, struct writeback_control *wbc)
1745 {
1746         u64 done_offset = end;
1747         int ret;
1748         bool locked_page_done = false;
1749
1750         while (start <= end) {
1751                 ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, &done_offset,
1752                                      true, false);
1753                 if (ret && ret != -EAGAIN)
1754                         return ret;
1755
1756                 if (ret == 0)
1757                         done_offset = end;
1758
1759                 if (done_offset == start) {
1760                         wait_on_bit_io(&inode->root->fs_info->flags,
1761                                        BTRFS_FS_NEED_ZONE_FINISH,
1762                                        TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1763                         continue;
1764                 }
1765
1766                 if (!locked_page_done) {
1767                         __set_page_dirty_nobuffers(locked_page);
1768                         account_page_redirty(locked_page);
1769                 }
1770                 locked_page_done = true;
1771                 extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode, start, done_offset,
1772                                           wbc);
1773                 start = done_offset + 1;
1774         }
1775
1776         return 1;
1777 }
1778
1779 static noinline int csum_exist_in_range(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1780                                         u64 bytenr, u64 num_bytes, bool nowait)
1781 {
1782         struct btrfs_root *csum_root = btrfs_csum_root(fs_info, bytenr);
1783         struct btrfs_ordered_sum *sums;
1784         int ret;
1785         LIST_HEAD(list);
1786
1787         ret = btrfs_lookup_csums_list(csum_root, bytenr, bytenr + num_bytes - 1,
1788                                       &list, 0, nowait);
1789         if (ret == 0 && list_empty(&list))
1790                 return 0;
1791
1792         while (!list_empty(&list)) {
1793                 sums = list_entry(list.next, struct btrfs_ordered_sum, list);
1794                 list_del(&sums->list);
1795                 kfree(sums);
1796         }
1797         if (ret < 0)
1798                 return ret;
1799         return 1;
1800 }
1801
1802 static int fallback_to_cow(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1803                            const u64 start, const u64 end)
1804 {
1805         const bool is_space_ino = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1806         const bool is_reloc_ino = btrfs_is_data_reloc_root(inode->root);
1807         const u64 range_bytes = end + 1 - start;
1808         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1809         u64 range_start = start;
1810         u64 count;
1811         int ret;
1812
1813         /*
1814          * If EXTENT_NORESERVE is set it means that when the buffered write was
1815          * made we had not enough available data space and therefore we did not
1816          * reserve data space for it, since we though we could do NOCOW for the
1817          * respective file range (either there is prealloc extent or the inode
1818          * has the NOCOW bit set).
1819          *
1820          * However when we need to fallback to COW mode (because for example the
1821          * block group for the corresponding extent was turned to RO mode by a
1822          * scrub or relocation) we need to do the following:
1823          *
1824          * 1) We increment the bytes_may_use counter of the data space info.
1825          *    If COW succeeds, it allocates a new data extent and after doing
1826          *    that it decrements the space info's bytes_may_use counter and
1827          *    increments its bytes_reserved counter by the same amount (we do
1828          *    this at btrfs_add_reserved_bytes()). So we need to increment the
1829          *    bytes_may_use counter to compensate (when space is reserved at
1830          *    buffered write time, the bytes_may_use counter is incremented);
1831          *
1832          * 2) We clear the EXTENT_NORESERVE bit from the range. We do this so
1833          *    that if the COW path fails for any reason, it decrements (through
1834          *    extent_clear_unlock_delalloc()) the bytes_may_use counter of the
1835          *    data space info, which we incremented in the step above.
1836          *
1837          * If we need to fallback to cow and the inode corresponds to a free
1838          * space cache inode or an inode of the data relocation tree, we must
1839          * also increment bytes_may_use of the data space_info for the same
1840          * reason. Space caches and relocated data extents always get a prealloc
1841          * extent for them, however scrub or balance may have set the block
1842          * group that contains that extent to RO mode and therefore force COW
1843          * when starting writeback.
1844          */
1845         count = count_range_bits(io_tree, &range_start, end, range_bytes,
1846                                  EXTENT_NORESERVE, 0, NULL);
1847         if (count > 0 || is_space_ino || is_reloc_ino) {
1848                 u64 bytes = count;
1849                 struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1850                 struct btrfs_space_info *sinfo = fs_info->data_sinfo;
1851
1852                 if (is_space_ino || is_reloc_ino)
1853                         bytes = range_bytes;
1854
1855                 spin_lock(&sinfo->lock);
1856                 btrfs_space_info_update_bytes_may_use(fs_info, sinfo, bytes);
1857                 spin_unlock(&sinfo->lock);
1858
1859                 if (count > 0)
1860                         clear_extent_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NORESERVE,
1861                                          NULL);
1862         }
1863
1864         /*
1865          * Don't try to create inline extents, as a mix of inline extent that
1866          * is written out and unlocked directly and a normal NOCOW extent
1867          * doesn't work.
1868          */
1869         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, NULL, false, true);
1870         ASSERT(ret != 1);
1871         return ret;
1872 }
1873
1874 struct can_nocow_file_extent_args {
1875         /* Input fields. */
1876
1877         /* Start file offset of the range we want to NOCOW. */
1878         u64 start;
1879         /* End file offset (inclusive) of the range we want to NOCOW. */
1880         u64 end;
1881         bool writeback_path;
1882         bool strict;
1883         /*
1884          * Free the path passed to can_nocow_file_extent() once it's not needed
1885          * anymore.
1886          */
1887         bool free_path;
1888
1889         /* Output fields. Only set when can_nocow_file_extent() returns 1. */
1890
1891         u64 disk_bytenr;
1892         u64 disk_num_bytes;
1893         u64 extent_offset;
1894         /* Number of bytes that can be written to in NOCOW mode. */
1895         u64 num_bytes;
1896 };
1897
1898 /*
1899  * Check if we can NOCOW the file extent that the path points to.
1900  * This function may return with the path released, so the caller should check
1901  * if path->nodes[0] is NULL or not if it needs to use the path afterwards.
1902  *
1903  * Returns: < 0 on error
1904  *            0 if we can not NOCOW
1905  *            1 if we can NOCOW
1906  */
1907 static int can_nocow_file_extent(struct btrfs_path *path,
1908                                  struct btrfs_key *key,
1909                                  struct btrfs_inode *inode,
1910                                  struct can_nocow_file_extent_args *args)
1911 {
1912         const bool is_freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1913         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
1914         struct btrfs_root *root = inode->root;
1915         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1916         u64 extent_end;
1917         u8 extent_type;
1918         int can_nocow = 0;
1919         int ret = 0;
1920         bool nowait = path->nowait;
1921
1922         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_file_extent_item);
1923         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
1924
1925         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE)
1926                 goto out;
1927
1928         /* Can't access these fields unless we know it's not an inline extent. */
1929         args->disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
1930         args->disk_num_bytes = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
1931         args->extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
1932
1933         if (!(inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
1934             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG)
1935                 goto out;
1936
1937         /*
1938          * If the extent was created before the generation where the last snapshot
1939          * for its subvolume was created, then this implies the extent is shared,
1940          * hence we must COW.
1941          */
1942         if (!args->strict &&
1943             btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
1944             btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
1945                 goto out;
1946
1947         /* An explicit hole, must COW. */
1948         if (args->disk_bytenr == 0)
1949                 goto out;
1950
1951         /* Compressed/encrypted/encoded extents must be COWed. */
1952         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
1953             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
1954             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
1955                 goto out;
1956
1957         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
1958
1959         /*
1960          * The following checks can be expensive, as they need to take other
1961          * locks and do btree or rbtree searches, so release the path to avoid
1962          * blocking other tasks for too long.
1963          */
1964         btrfs_release_path(path);
1965
1966         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, btrfs_ino(inode),
1967                                     key->offset - args->extent_offset,
1968                                     args->disk_bytenr, args->strict, path);
1969         WARN_ON_ONCE(ret > 0 && is_freespace_inode);
1970         if (ret != 0)
1971                 goto out;
1972
1973         if (args->free_path) {
1974                 /*
1975                  * We don't need the path anymore, plus through the
1976                  * csum_exist_in_range() call below we will end up allocating
1977                  * another path. So free the path to avoid unnecessary extra
1978                  * memory usage.
1979                  */
1980                 btrfs_free_path(path);
1981                 path = NULL;
1982         }
1983
1984         /* If there are pending snapshots for this root, we must COW. */
1985         if (args->writeback_path && !is_freespace_inode &&
1986             atomic_read(&root->snapshot_force_cow))
1987                 goto out;
1988
1989         args->disk_bytenr += args->extent_offset;
1990         args->disk_bytenr += args->start - key->offset;
1991         args->num_bytes = min(args->end + 1, extent_end) - args->start;
1992
1993         /*
1994          * Force COW if csums exist in the range. This ensures that csums for a
1995          * given extent are either valid or do not exist.
1996          */
1997         ret = csum_exist_in_range(root->fs_info, args->disk_bytenr, args->num_bytes,
1998                                   nowait);
1999         WARN_ON_ONCE(ret > 0 && is_freespace_inode);
2000         if (ret != 0)
2001                 goto out;
2002
2003         can_nocow = 1;
2004  out:
2005         if (args->free_path && path)
2006                 btrfs_free_path(path);
2007
2008         return ret < 0 ? ret : can_nocow;
2009 }
2010
2011 /*
2012  * when nowcow writeback call back.  This checks for snapshots or COW copies
2013  * of the extents that exist in the file, and COWs the file as required.
2014  *
2015  * If no cow copies or snapshots exist, we write directly to the existing
2016  * blocks on disk
2017  */
2018 static noinline int run_delalloc_nocow(struct btrfs_inode *inode,
2019                                        struct page *locked_page,
2020                                        const u64 start, const u64 end)
2021 {
2022         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2023         struct btrfs_root *root = inode->root;
2024         struct btrfs_path *path;
2025         u64 cow_start = (u64)-1;
2026         u64 cur_offset = start;
2027         int ret;
2028         bool check_prev = true;
2029         u64 ino = btrfs_ino(inode);
2030         struct btrfs_block_group *bg;
2031         bool nocow = false;
2032         struct can_nocow_file_extent_args nocow_args = { 0 };
2033
2034         path = btrfs_alloc_path();
2035         if (!path) {
2036                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
2037                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
2038                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING |
2039                                              EXTENT_DEFRAG, PAGE_UNLOCK |
2040                                              PAGE_START_WRITEBACK |
2041                                              PAGE_END_WRITEBACK);
2042                 return -ENOMEM;
2043         }
2044
2045         nocow_args.end = end;
2046         nocow_args.writeback_path = true;
2047
2048         while (1) {
2049                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2050                 struct btrfs_key found_key;
2051                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
2052                 struct extent_buffer *leaf;
2053                 u64 extent_end;
2054                 u64 ram_bytes;
2055                 u64 nocow_end;
2056                 int extent_type;
2057                 bool is_prealloc;
2058
2059                 nocow = false;
2060
2061                 ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino,
2062                                                cur_offset, 0);
2063                 if (ret < 0)
2064                         goto error;
2065
2066                 /*
2067                  * If there is no extent for our range when doing the initial
2068                  * search, then go back to the previous slot as it will be the
2069                  * one containing the search offset
2070                  */
2071                 if (ret > 0 && path->slots[0] > 0 && check_prev) {
2072                         leaf = path->nodes[0];
2073                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key,
2074                                               path->slots[0] - 1);
2075                         if (found_key.objectid == ino &&
2076                             found_key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2077                                 path->slots[0]--;
2078                 }
2079                 check_prev = false;
2080 next_slot:
2081                 /* Go to next leaf if we have exhausted the current one */
2082                 leaf = path->nodes[0];
2083                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
2084                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2085                         if (ret < 0) {
2086                                 if (cow_start != (u64)-1)
2087                                         cur_offset = cow_start;
2088                                 goto error;
2089                         }
2090                         if (ret > 0)
2091                                 break;
2092                         leaf = path->nodes[0];
2093                 }
2094
2095                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
2096
2097                 /* Didn't find anything for our INO */
2098                 if (found_key.objectid > ino)
2099                         break;
2100                 /*
2101                  * Keep searching until we find an EXTENT_ITEM or there are no
2102                  * more extents for this inode
2103                  */
2104                 if (WARN_ON_ONCE(found_key.objectid < ino) ||
2105                     found_key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
2106                         path->slots[0]++;
2107                         goto next_slot;
2108                 }
2109
2110                 /* Found key is not EXTENT_DATA_KEY or starts after req range */
2111                 if (found_key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
2112                     found_key.offset > end)
2113                         break;
2114
2115                 /*
2116                  * If the found extent starts after requested offset, then
2117                  * adjust extent_end to be right before this extent begins
2118                  */
2119                 if (found_key.offset > cur_offset) {
2120                         extent_end = found_key.offset;
2121                         extent_type = 0;
2122                         goto out_check;
2123                 }
2124
2125                 /*
2126                  * Found extent which begins before our range and potentially
2127                  * intersect it
2128                  */
2129                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
2130                                     struct btrfs_file_extent_item);
2131                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
2132                 /* If this is triggered then we have a memory corruption. */
2133                 ASSERT(extent_type < BTRFS_NR_FILE_EXTENT_TYPES);
2134                 if (WARN_ON(extent_type >= BTRFS_NR_FILE_EXTENT_TYPES)) {
2135                         ret = -EUCLEAN;
2136                         goto error;
2137                 }
2138                 ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
2139                 extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
2140
2141                 /*
2142                  * If the extent we got ends before our current offset, skip to
2143                  * the next extent.
2144                  */
2145                 if (extent_end <= cur_offset) {
2146                         path->slots[0]++;
2147                         goto next_slot;
2148                 }
2149
2150                 nocow_args.start = cur_offset;
2151                 ret = can_nocow_file_extent(path, &found_key, inode, &nocow_args);
2152                 if (ret < 0) {
2153                         if (cow_start != (u64)-1)
2154                                 cur_offset = cow_start;
2155                         goto error;
2156                 } else if (ret == 0) {
2157                         goto out_check;
2158                 }
2159
2160                 ret = 0;
2161                 bg = btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, nocow_args.disk_bytenr);
2162                 if (bg)
2163                         nocow = true;
2164 out_check:
2165                 /*
2166                  * If nocow is false then record the beginning of the range
2167                  * that needs to be COWed
2168                  */
2169                 if (!nocow) {
2170                         if (cow_start == (u64)-1)
2171                                 cow_start = cur_offset;
2172                         cur_offset = extent_end;
2173                         if (cur_offset > end)
2174                                 break;
2175                         if (!path->nodes[0])
2176                                 continue;
2177                         path->slots[0]++;
2178                         goto next_slot;
2179                 }
2180
2181                 /*
2182                  * COW range from cow_start to found_key.offset - 1. As the key
2183                  * will contain the beginning of the first extent that can be
2184                  * NOCOW, following one which needs to be COW'ed
2185                  */
2186                 if (cow_start != (u64)-1) {
2187                         ret = fallback_to_cow(inode, locked_page,
2188                                               cow_start, found_key.offset - 1);
2189                         if (ret)
2190                                 goto error;
2191                         cow_start = (u64)-1;
2192                 }
2193
2194                 nocow_end = cur_offset + nocow_args.num_bytes - 1;
2195                 is_prealloc = extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC;
2196                 if (is_prealloc) {
2197                         u64 orig_start = found_key.offset - nocow_args.extent_offset;
2198                         struct extent_map *em;
2199
2200                         em = create_io_em(inode, cur_offset, nocow_args.num_bytes,
2201                                           orig_start,
2202                                           nocow_args.disk_bytenr, /* block_start */
2203                                           nocow_args.num_bytes, /* block_len */
2204                                           nocow_args.disk_num_bytes, /* orig_block_len */
2205                                           ram_bytes, BTRFS_COMPRESS_NONE,
2206                                           BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
2207                         if (IS_ERR(em)) {
2208                                 ret = PTR_ERR(em);
2209                                 goto error;
2210                         }
2211                         free_extent_map(em);
2212                 }
2213
2214                 ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, cur_offset,
2215                                 nocow_args.num_bytes, nocow_args.num_bytes,
2216                                 nocow_args.disk_bytenr, nocow_args.num_bytes, 0,
2217                                 is_prealloc
2218                                 ? (1 << BTRFS_ORDERED_PREALLOC)
2219                                 : (1 << BTRFS_ORDERED_NOCOW),
2220                                 BTRFS_COMPRESS_NONE);
2221                 if (IS_ERR(ordered)) {
2222                         if (is_prealloc) {
2223                                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, cur_offset,
2224                                                             nocow_end, false);
2225                         }
2226                         ret = PTR_ERR(ordered);
2227                         goto error;
2228                 }
2229
2230                 if (nocow) {
2231                         btrfs_dec_nocow_writers(bg);
2232                         nocow = false;
2233                 }
2234
2235                 if (btrfs_is_data_reloc_root(root))
2236                         /*
2237                          * Error handled later, as we must prevent
2238                          * extent_clear_unlock_delalloc() in error handler
2239                          * from freeing metadata of created ordered extent.
2240                          */
2241                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(ordered);
2242                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2243
2244                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, nocow_end,
2245                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
2246                                              EXTENT_DELALLOC |
2247                                              EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
2248                                              PAGE_UNLOCK | PAGE_SET_ORDERED);
2249
2250                 cur_offset = extent_end;
2251
2252                 /*
2253                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, now we're OK to call error
2254                  * handler, as metadata for created ordered extent will only
2255                  * be freed by btrfs_finish_ordered_io().
2256                  */
2257                 if (ret)
2258                         goto error;
2259                 if (cur_offset > end)
2260                         break;
2261         }
2262         btrfs_release_path(path);
2263
2264         if (cur_offset <= end && cow_start == (u64)-1)
2265                 cow_start = cur_offset;
2266
2267         if (cow_start != (u64)-1) {
2268                 cur_offset = end;
2269                 ret = fallback_to_cow(inode, locked_page, cow_start, end);
2270                 if (ret)
2271                         goto error;
2272         }
2273
2274 error:
2275         if (nocow)
2276                 btrfs_dec_nocow_writers(bg);
2277
2278         if (ret && cur_offset < end)
2279                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, end,
2280                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
2281                                              EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DEFRAG |
2282                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
2283                                              PAGE_START_WRITEBACK |
2284                                              PAGE_END_WRITEBACK);
2285         btrfs_free_path(path);
2286         return ret;
2287 }
2288
2289 static bool should_nocow(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
2290 {
2291         if (inode->flags & (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2292                 if (inode->defrag_bytes &&
2293                     test_range_bit(&inode->io_tree, start, end, EXTENT_DEFRAG,
2294                                    0, NULL))
2295                         return false;
2296                 return true;
2297         }
2298         return false;
2299 }
2300
2301 /*
2302  * Function to process delayed allocation (create CoW) for ranges which are
2303  * being touched for the first time.
2304  */
2305 int btrfs_run_delalloc_range(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
2306                              u64 start, u64 end, struct writeback_control *wbc)
2307 {
2308         const bool zoned = btrfs_is_zoned(inode->root->fs_info);
2309         int ret;
2310
2311         /*
2312          * The range must cover part of the @locked_page, or a return of 1
2313          * can confuse the caller.
2314          */
2315         ASSERT(!(end <= page_offset(locked_page) ||
2316                  start >= page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE));
2317
2318         if (should_nocow(inode, start, end)) {
2319                 /*
2320                  * Normally on a zoned device we're only doing COW writes, but
2321                  * in case of relocation on a zoned filesystem we have taken
2322                  * precaution, that we're only writing sequentially. It's safe
2323                  * to use run_delalloc_nocow() here, like for  regular
2324                  * preallocated inodes.
2325                  */
2326                 ASSERT(!zoned || btrfs_is_data_reloc_root(inode->root));
2327                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end);
2328                 goto out;
2329         }
2330
2331         if (btrfs_inode_can_compress(inode) &&
2332             inode_need_compress(inode, start, end) &&
2333             run_delalloc_compressed(inode, locked_page, start, end, wbc))
2334                 return 1;
2335
2336         if (zoned)
2337                 ret = run_delalloc_zoned(inode, locked_page, start, end, wbc);
2338         else
2339                 ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, NULL,
2340                                      false, false);
2341
2342 out:
2343         if (ret < 0)
2344                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start,
2345                                               end - start + 1);
2346         return ret;
2347 }
2348
2349 void btrfs_split_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode,
2350                                  struct extent_state *orig, u64 split)
2351 {
2352         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2353         u64 size;
2354
2355         /* not delalloc, ignore it */
2356         if (!(orig->state & EXTENT_DELALLOC))
2357                 return;
2358
2359         size = orig->end - orig->start + 1;
2360         if (size > fs_info->max_extent_size) {
2361                 u32 num_extents;
2362                 u64 new_size;
2363
2364                 /*
2365                  * See the explanation in btrfs_merge_delalloc_extent, the same
2366                  * applies here, just in reverse.
2367                  */
2368                 new_size = orig->end - split + 1;
2369                 num_extents = count_max_extents(fs_info, new_size);
2370                 new_size = split - orig->start;
2371                 num_extents += count_max_extents(fs_info, new_size);
2372                 if (count_max_extents(fs_info, size) >= num_extents)
2373                         return;
2374         }
2375
2376         spin_lock(&inode->lock);
2377         btrfs_mod_outstanding_extents(inode, 1);
2378         spin_unlock(&inode->lock);
2379 }
2380
2381 /*
2382  * Handle merged delayed allocation extents so we can keep track of new extents
2383  * that are just merged onto old extents, such as when we are doing sequential
2384  * writes, so we can properly account for the metadata space we'll need.
2385  */
2386 void btrfs_merge_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode, struct extent_state *new,
2387                                  struct extent_state *other)
2388 {
2389         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2390         u64 new_size, old_size;
2391         u32 num_extents;
2392
2393         /* not delalloc, ignore it */
2394         if (!(other->state & EXTENT_DELALLOC))
2395                 return;
2396
2397         if (new->start > other->start)
2398                 new_size = new->end - other->start + 1;
2399         else
2400                 new_size = other->end - new->start + 1;
2401
2402         /* we're not bigger than the max, unreserve the space and go */
2403         if (new_size <= fs_info->max_extent_size) {
2404                 spin_lock(&inode->lock);
2405                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -1);
2406                 spin_unlock(&inode->lock);
2407                 return;
2408         }
2409
2410         /*
2411          * We have to add up either side to figure out how many extents were
2412          * accounted for before we merged into one big extent.  If the number of
2413          * extents we accounted for is <= the amount we need for the new range
2414          * then we can return, otherwise drop.  Think of it like this
2415          *
2416          * [ 4k][MAX_SIZE]
2417          *
2418          * So we've grown the extent by a MAX_SIZE extent, this would mean we
2419          * need 2 outstanding extents, on one side we have 1 and the other side
2420          * we have 1 so they are == and we can return.  But in this case
2421          *
2422          * [MAX_SIZE+4k][MAX_SIZE+4k]
2423          *
2424          * Each range on their own accounts for 2 extents, but merged together
2425          * they are only 3 extents worth of accounting, so we need to drop in
2426          * this case.
2427          */
2428         old_size = other->end - other->start + 1;
2429         num_extents = count_max_extents(fs_info, old_size);
2430         old_size = new->end - new->start + 1;
2431         num_extents += count_max_extents(fs_info, old_size);
2432         if (count_max_extents(fs_info, new_size) >= num_extents)
2433                 return;
2434
2435         spin_lock(&inode->lock);
2436         btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -1);
2437         spin_unlock(&inode->lock);
2438 }
2439
2440 static void btrfs_add_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
2441                                       struct btrfs_inode *inode)
2442 {
2443         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2444
2445         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2446         if (list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
2447                 list_add_tail(&inode->delalloc_inodes, &root->delalloc_inodes);
2448                 set_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST, &inode->runtime_flags);
2449                 root->nr_delalloc_inodes++;
2450                 if (root->nr_delalloc_inodes == 1) {
2451                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2452                         BUG_ON(!list_empty(&root->delalloc_root));
2453                         list_add_tail(&root->delalloc_root,
2454                                       &fs_info->delalloc_roots);
2455                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2456                 }
2457         }
2458         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2459 }
2460
2461 void __btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2462                                 struct btrfs_inode *inode)
2463 {
2464         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2465
2466         if (!list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
2467                 list_del_init(&inode->delalloc_inodes);
2468                 clear_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2469                           &inode->runtime_flags);
2470                 root->nr_delalloc_inodes--;
2471                 if (!root->nr_delalloc_inodes) {
2472                         ASSERT(list_empty(&root->delalloc_inodes));
2473                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2474                         BUG_ON(list_empty(&root->delalloc_root));
2475                         list_del_init(&root->delalloc_root);
2476                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2477                 }
2478         }
2479 }
2480
2481 static void btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2482                                      struct btrfs_inode *inode)
2483 {
2484         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2485         __btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2486         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2487 }
2488
2489 /*
2490  * Properly track delayed allocation bytes in the inode and to maintain the
2491  * list of inodes that have pending delalloc work to be done.
2492  */
2493 void btrfs_set_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode, struct extent_state *state,
2494                                u32 bits)
2495 {
2496         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2497
2498         if ((bits & EXTENT_DEFRAG) && !(bits & EXTENT_DELALLOC))
2499                 WARN_ON(1);
2500         /*
2501          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2502          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2503          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2504          */
2505         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC) && (bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2506                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2507                 u64 len = state->end + 1 - state->start;
2508                 u32 num_extents = count_max_extents(fs_info, len);
2509                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(inode);
2510
2511                 spin_lock(&inode->lock);
2512                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, num_extents);
2513                 spin_unlock(&inode->lock);
2514
2515                 /* For sanity tests */
2516                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2517                         return;
2518
2519                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, len,
2520                                          fs_info->delalloc_batch);
2521                 spin_lock(&inode->lock);
2522                 inode->delalloc_bytes += len;
2523                 if (bits & EXTENT_DEFRAG)
2524                         inode->defrag_bytes += len;
2525                 if (do_list && !test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2526                                          &inode->runtime_flags))
2527                         btrfs_add_delalloc_inodes(root, inode);
2528                 spin_unlock(&inode->lock);
2529         }
2530
2531         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2532             (bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2533                 spin_lock(&inode->lock);
2534                 inode->new_delalloc_bytes += state->end + 1 - state->start;
2535                 spin_unlock(&inode->lock);
2536         }
2537 }
2538
2539 /*
2540  * Once a range is no longer delalloc this function ensures that proper
2541  * accounting happens.
2542  */
2543 void btrfs_clear_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode,
2544                                  struct extent_state *state, u32 bits)
2545 {
2546         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2547         u64 len = state->end + 1 - state->start;
2548         u32 num_extents = count_max_extents(fs_info, len);
2549
2550         if ((state->state & EXTENT_DEFRAG) && (bits & EXTENT_DEFRAG)) {
2551                 spin_lock(&inode->lock);
2552                 inode->defrag_bytes -= len;
2553                 spin_unlock(&inode->lock);
2554         }
2555
2556         /*
2557          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2558          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2559          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2560          */
2561         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC) && (bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2562                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2563                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(inode);
2564
2565                 spin_lock(&inode->lock);
2566                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -num_extents);
2567                 spin_unlock(&inode->lock);
2568
2569                 /*
2570                  * We don't reserve metadata space for space cache inodes so we
2571                  * don't need to call delalloc_release_metadata if there is an
2572                  * error.
2573                  */
2574                 if (bits & EXTENT_CLEAR_META_RESV &&
2575                     root != fs_info->tree_root)
2576                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, len, false);
2577
2578                 /* For sanity tests. */
2579                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2580                         return;
2581
2582                 if (!btrfs_is_data_reloc_root(root) &&
2583                     do_list && !(state->state & EXTENT_NORESERVE) &&
2584                     (bits & EXTENT_CLEAR_DATA_RESV))
2585                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
2586
2587                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, -len,
2588                                          fs_info->delalloc_batch);
2589                 spin_lock(&inode->lock);
2590                 inode->delalloc_bytes -= len;
2591                 if (do_list && inode->delalloc_bytes == 0 &&
2592                     test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2593                                         &inode->runtime_flags))
2594                         btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2595                 spin_unlock(&inode->lock);
2596         }
2597
2598         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2599             (bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2600                 spin_lock(&inode->lock);
2601                 ASSERT(inode->new_delalloc_bytes >= len);
2602                 inode->new_delalloc_bytes -= len;
2603                 if (bits & EXTENT_ADD_INODE_BYTES)
2604                         inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, len);
2605                 spin_unlock(&inode->lock);
2606         }
2607 }
2608
2609 static int btrfs_extract_ordered_extent(struct btrfs_bio *bbio,
2610                                         struct btrfs_ordered_extent *ordered)
2611 {
2612         u64 start = (u64)bbio->bio.bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
2613         u64 len = bbio->bio.bi_iter.bi_size;
2614         struct btrfs_ordered_extent *new;
2615         int ret;
2616
2617         /* Must always be called for the beginning of an ordered extent. */
2618         if (WARN_ON_ONCE(start != ordered->disk_bytenr))
2619                 return -EINVAL;
2620
2621         /* No need to split if the ordered extent covers the entire bio. */
2622         if (ordered->disk_num_bytes == len) {
2623                 refcount_inc(&ordered->refs);
2624                 bbio->ordered = ordered;
2625                 return 0;
2626         }
2627
2628         /*
2629          * Don't split the extent_map for NOCOW extents, as we're writing into
2630          * a pre-existing one.
2631          */
2632         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered->flags)) {
2633                 ret = split_extent_map(bbio->inode, bbio->file_offset,
2634                                        ordered->num_bytes, len,
2635                                        ordered->disk_bytenr);
2636                 if (ret)
2637                         return ret;
2638         }
2639
2640         new = btrfs_split_ordered_extent(ordered, len);
2641         if (IS_ERR(new))
2642                 return PTR_ERR(new);
2643         bbio->ordered = new;
2644         return 0;
2645 }
2646
2647 /*
2648  * given a list of ordered sums record them in the inode.  This happens
2649  * at IO completion time based on sums calculated at bio submission time.
2650  */
2651 static int add_pending_csums(struct btrfs_trans_handle *trans,
2652                              struct list_head *list)
2653 {
2654         struct btrfs_ordered_sum *sum;
2655         struct btrfs_root *csum_root = NULL;
2656         int ret;
2657
2658         list_for_each_entry(sum, list, list) {
2659                 trans->adding_csums = true;
2660                 if (!csum_root)
2661                         csum_root = btrfs_csum_root(trans->fs_info,
2662                                                     sum->logical);
2663                 ret = btrfs_csum_file_blocks(trans, csum_root, sum);
2664                 trans->adding_csums = false;
2665                 if (ret)
2666                         return ret;
2667         }
2668         return 0;
2669 }
2670
2671 static int btrfs_find_new_delalloc_bytes(struct btrfs_inode *inode,
2672                                          const u64 start,
2673                                          const u64 len,
2674                                          struct extent_state **cached_state)
2675 {
2676         u64 search_start = start;
2677         const u64 end = start + len - 1;
2678
2679         while (search_start < end) {
2680                 const u64 search_len = end - search_start + 1;
2681                 struct extent_map *em;
2682                 u64 em_len;
2683                 int ret = 0;
2684
2685                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, search_start, search_len);
2686                 if (IS_ERR(em))
2687                         return PTR_ERR(em);
2688
2689                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
2690                         goto next;
2691
2692                 em_len = em->len;
2693                 if (em->start < search_start)
2694                         em_len -= search_start - em->start;
2695                 if (em_len > search_len)
2696                         em_len = search_len;
2697
2698                 ret = set_extent_bit(&inode->io_tree, search_start,
2699                                      search_start + em_len - 1,
2700                                      EXTENT_DELALLOC_NEW, cached_state);
2701 next:
2702                 search_start = extent_map_end(em);
2703                 free_extent_map(em);
2704                 if (ret)
2705                         return ret;
2706         }
2707         return 0;
2708 }
2709
2710 int btrfs_set_extent_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2711                               unsigned int extra_bits,
2712                               struct extent_state **cached_state)
2713 {
2714         WARN_ON(PAGE_ALIGNED(end));
2715
2716         if (start >= i_size_read(&inode->vfs_inode) &&
2717             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2718                 /*
2719                  * There can't be any extents following eof in this case so just
2720                  * set the delalloc new bit for the range directly.
2721                  */
2722                 extra_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2723         } else {
2724                 int ret;
2725
2726                 ret = btrfs_find_new_delalloc_bytes(inode, start,
2727                                                     end + 1 - start,
2728                                                     cached_state);
2729                 if (ret)
2730                         return ret;
2731         }
2732
2733         return set_extent_bit(&inode->io_tree, start, end,
2734                               EXTENT_DELALLOC | extra_bits, cached_state);
2735 }
2736
2737 /* see btrfs_writepage_start_hook for details on why this is required */
2738 struct btrfs_writepage_fixup {
2739         struct page *page;
2740         struct btrfs_inode *inode;
2741         struct btrfs_work work;
2742 };
2743
2744 static void btrfs_writepage_fixup_worker(struct btrfs_work *work)
2745 {
2746         struct btrfs_writepage_fixup *fixup =
2747                 container_of(work, struct btrfs_writepage_fixup, work);
2748         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2749         struct extent_state *cached_state = NULL;
2750         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
2751         struct page *page = fixup->page;
2752         struct btrfs_inode *inode = fixup->inode;
2753         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2754         u64 page_start = page_offset(page);
2755         u64 page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
2756         int ret = 0;
2757         bool free_delalloc_space = true;
2758
2759         /*
2760          * This is similar to page_mkwrite, we need to reserve the space before
2761          * we take the page lock.
2762          */
2763         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, page_start,
2764                                            PAGE_SIZE);
2765 again:
2766         lock_page(page);
2767
2768         /*
2769          * Before we queued this fixup, we took a reference on the page.
2770          * page->mapping may go NULL, but it shouldn't be moved to a different
2771          * address space.
2772          */
2773         if (!page->mapping || !PageDirty(page) || !PageChecked(page)) {
2774                 /*
2775                  * Unfortunately this is a little tricky, either
2776                  *
2777                  * 1) We got here and our page had already been dealt with and
2778                  *    we reserved our space, thus ret == 0, so we need to just
2779                  *    drop our space reservation and bail.  This can happen the
2780                  *    first time we come into the fixup worker, or could happen
2781                  *    while waiting for the ordered extent.
2782                  * 2) Our page was already dealt with, but we happened to get an
2783                  *    ENOSPC above from the btrfs_delalloc_reserve_space.  In
2784                  *    this case we obviously don't have anything to release, but
2785                  *    because the page was already dealt with we don't want to
2786                  *    mark the page with an error, so make sure we're resetting
2787                  *    ret to 0.  This is why we have this check _before_ the ret
2788                  *    check, because we do not want to have a surprise ENOSPC
2789                  *    when the page was already properly dealt with.
2790                  */
2791                 if (!ret) {
2792                         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2793                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
2794                                                      page_start, PAGE_SIZE,
2795                                                      true);
2796                 }
2797                 ret = 0;
2798                 goto out_page;
2799         }
2800
2801         /*
2802          * We can't mess with the page state unless it is locked, so now that
2803          * it is locked bail if we failed to make our space reservation.
2804          */
2805         if (ret)
2806                 goto out_page;
2807
2808         lock_extent(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2809
2810         /* already ordered? We're done */
2811         if (PageOrdered(page))
2812                 goto out_reserved;
2813
2814         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, page_start, PAGE_SIZE);
2815         if (ordered) {
2816                 unlock_extent(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2817                               &cached_state);
2818                 unlock_page(page);
2819                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
2820                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2821                 goto again;
2822         }
2823
2824         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, page_start, page_end, 0,
2825                                         &cached_state);
2826         if (ret)
2827                 goto out_reserved;
2828
2829         /*
2830          * Everything went as planned, we're now the owner of a dirty page with
2831          * delayed allocation bits set and space reserved for our COW
2832          * destination.
2833          *
2834          * The page was dirty when we started, nothing should have cleaned it.
2835          */
2836         BUG_ON(!PageDirty(page));
2837         free_delalloc_space = false;
2838 out_reserved:
2839         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2840         if (free_delalloc_space)
2841                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, page_start,
2842                                              PAGE_SIZE, true);
2843         unlock_extent(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2844 out_page:
2845         if (ret) {
2846                 /*
2847                  * We hit ENOSPC or other errors.  Update the mapping and page
2848                  * to reflect the errors and clean the page.
2849                  */
2850                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2851                 btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, page, page_start,
2852                                                PAGE_SIZE, !ret);
2853                 btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, page_start, PAGE_SIZE);
2854                 clear_page_dirty_for_io(page);
2855         }
2856         btrfs_page_clear_checked(fs_info, page, page_start, PAGE_SIZE);
2857         unlock_page(page);
2858         put_page(page);
2859         kfree(fixup);
2860         extent_changeset_free(data_reserved);
2861         /*
2862          * As a precaution, do a delayed iput in case it would be the last iput
2863          * that could need flushing space. Recursing back to fixup worker would
2864          * deadlock.
2865          */
2866         btrfs_add_delayed_iput(inode);
2867 }
2868
2869 /*
2870  * There are a few paths in the higher layers of the kernel that directly
2871  * set the page dirty bit without asking the filesystem if it is a
2872  * good idea.  This causes problems because we want to make sure COW
2873  * properly happens and the data=ordered rules are followed.
2874  *
2875  * In our case any range that doesn't have the ORDERED bit set
2876  * hasn't been properly setup for IO.  We kick off an async process
2877  * to fix it up.  The async helper will wait for ordered extents, set
2878  * the delalloc bit and make it safe to write the page.
2879  */
2880 int btrfs_writepage_cow_fixup(struct page *page)
2881 {
2882         struct inode *inode = page->mapping->host;
2883         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2884         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2885
2886         /* This page has ordered extent covering it already */
2887         if (PageOrdered(page))
2888                 return 0;
2889
2890         /*
2891          * PageChecked is set below when we create a fixup worker for this page,
2892          * don't try to create another one if we're already PageChecked()
2893          *
2894          * The extent_io writepage code will redirty the page if we send back
2895          * EAGAIN.
2896          */
2897         if (PageChecked(page))
2898                 return -EAGAIN;
2899
2900         fixup = kzalloc(sizeof(*fixup), GFP_NOFS);
2901         if (!fixup)
2902                 return -EAGAIN;
2903
2904         /*
2905          * We are already holding a reference to this inode from
2906          * write_cache_pages.  We need to hold it because the space reservation
2907          * takes place outside of the page lock, and we can't trust
2908          * page->mapping outside of the page lock.
2909          */
2910         ihold(inode);
2911         btrfs_page_set_checked(fs_info, page, page_offset(page), PAGE_SIZE);
2912         get_page(page);
2913         btrfs_init_work(&fixup->work, btrfs_writepage_fixup_worker, NULL, NULL);
2914         fixup->page = page;
2915         fixup->inode = BTRFS_I(inode);
2916         btrfs_queue_work(fs_info->fixup_workers, &fixup->work);
2917
2918         return -EAGAIN;
2919 }
2920
2921 static int insert_reserved_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2922                                        struct btrfs_inode *inode, u64 file_pos,
2923                                        struct btrfs_file_extent_item *stack_fi,
2924                                        const bool update_inode_bytes,
2925                                        u64 qgroup_reserved)
2926 {
2927         struct btrfs_root *root = inode->root;
2928         const u64 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
2929         struct btrfs_path *path;
2930         struct extent_buffer *leaf;
2931         struct btrfs_key ins;
2932         u64 disk_num_bytes = btrfs_stack_file_extent_disk_num_bytes(stack_fi);
2933         u64 disk_bytenr = btrfs_stack_file_extent_disk_bytenr(stack_fi);
2934         u64 offset = btrfs_stack_file_extent_offset(stack_fi);
2935         u64 num_bytes = btrfs_stack_file_extent_num_bytes(stack_fi);
2936         u64 ram_bytes = btrfs_stack_file_extent_ram_bytes(stack_fi);
2937         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
2938         int ret;
2939
2940         path = btrfs_alloc_path();
2941         if (!path)
2942                 return -ENOMEM;
2943
2944         /*
2945          * we may be replacing one extent in the tree with another.
2946          * The new extent is pinned in the extent map, and we don't want
2947          * to drop it from the cache until it is completely in the btree.
2948          *
2949          * So, tell btrfs_drop_extents to leave this extent in the cache.
2950          * the caller is expected to unpin it and allow it to be merged
2951          * with the others.
2952          */
2953         drop_args.path = path;
2954         drop_args.start = file_pos;
2955         drop_args.end = file_pos + num_bytes;
2956         drop_args.replace_extent = true;
2957         drop_args.extent_item_size = sizeof(*stack_fi);
2958         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
2959         if (ret)
2960                 goto out;
2961
2962         if (!drop_args.extent_inserted) {
2963                 ins.objectid = btrfs_ino(inode);
2964                 ins.offset = file_pos;
2965                 ins.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2966
2967                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &ins,
2968                                               sizeof(*stack_fi));
2969                 if (ret)
2970                         goto out;
2971         }
2972         leaf = path->nodes[0];
2973         btrfs_set_stack_file_extent_generation(stack_fi, trans->transid);
2974         write_extent_buffer(leaf, stack_fi,
2975                         btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]),
2976                         sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
2977
2978         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2979         btrfs_release_path(path);
2980
2981         /*
2982          * If we dropped an inline extent here, we know the range where it is
2983          * was not marked with the EXTENT_DELALLOC_NEW bit, so we update the
2984          * number of bytes only for that range containing the inline extent.
2985          * The remaining of the range will be processed when clearning the
2986          * EXTENT_DELALLOC_BIT bit through the ordered extent completion.
2987          */
2988         if (file_pos == 0 && !IS_ALIGNED(drop_args.bytes_found, sectorsize)) {
2989                 u64 inline_size = round_down(drop_args.bytes_found, sectorsize);
2990
2991                 inline_size = drop_args.bytes_found - inline_size;
2992                 btrfs_update_inode_bytes(inode, sectorsize, inline_size);
2993                 drop_args.bytes_found -= inline_size;
2994                 num_bytes -= sectorsize;
2995         }
2996
2997         if (update_inode_bytes)
2998                 btrfs_update_inode_bytes(inode, num_bytes, drop_args.bytes_found);
2999
3000         ins.objectid = disk_bytenr;
3001         ins.offset = disk_num_bytes;
3002         ins.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
3003
3004         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, file_pos, ram_bytes);
3005         if (ret)
3006                 goto out;
3007
3008         ret = btrfs_alloc_reserved_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
3009                                                file_pos - offset,
3010                                                qgroup_reserved, &ins);
3011 out:
3012         btrfs_free_path(path);
3013
3014         return ret;
3015 }
3016
3017 static void btrfs_release_delalloc_bytes(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3018                                          u64 start, u64 len)
3019 {
3020         struct btrfs_block_group *cache;
3021
3022         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, start);
3023         ASSERT(cache);
3024
3025         spin_lock(&cache->lock);
3026         cache->delalloc_bytes -= len;
3027         spin_unlock(&cache->lock);
3028
3029         btrfs_put_block_group(cache);
3030 }
3031
3032 static int insert_ordered_extent_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
3033                                              struct btrfs_ordered_extent *oe)
3034 {
3035         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
3036         bool update_inode_bytes;
3037         u64 num_bytes = oe->num_bytes;
3038         u64 ram_bytes = oe->ram_bytes;
3039
3040         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
3041         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
3042         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, oe->disk_bytenr);
3043         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi,
3044                                                    oe->disk_num_bytes);
3045         btrfs_set_stack_file_extent_offset(&stack_fi, oe->offset);
3046         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags)) {
3047                 num_bytes = oe->truncated_len;
3048                 ram_bytes = num_bytes;
3049         }
3050         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, num_bytes);
3051         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, ram_bytes);
3052         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, oe->compress_type);
3053         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
3054
3055         /*
3056          * For delalloc, when completing an ordered extent we update the inode's
3057          * bytes when clearing the range in the inode's io tree, so pass false
3058          * as the argument 'update_inode_bytes' to insert_reserved_file_extent(),
3059          * except if the ordered extent was truncated.
3060          */
3061         update_inode_bytes = test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &oe->flags) ||
3062                              test_bit(BTRFS_ORDERED_ENCODED, &oe->flags) ||
3063                              test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags);
3064
3065         return insert_reserved_file_extent(trans, BTRFS_I(oe->inode),
3066                                            oe->file_offset, &stack_fi,
3067                                            update_inode_bytes, oe->qgroup_rsv);
3068 }
3069
3070 /*
3071  * As ordered data IO finishes, this gets called so we can finish
3072  * an ordered extent if the range of bytes in the file it covers are
3073  * fully written.
3074  */
3075 int btrfs_finish_one_ordered(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent)
3076 {
3077         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(ordered_extent->inode);
3078         struct btrfs_root *root = inode->root;
3079         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3080         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
3081         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
3082         struct extent_state *cached_state = NULL;
3083         u64 start, end;
3084         int compress_type = 0;
3085         int ret = 0;
3086         u64 logical_len = ordered_extent->num_bytes;
3087         bool freespace_inode;
3088         bool truncated = false;
3089         bool clear_reserved_extent = true;
3090         unsigned int clear_bits = EXTENT_DEFRAG;
3091
3092         start = ordered_extent->file_offset;
3093         end = start + ordered_extent->num_bytes - 1;
3094
3095         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3096             !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags) &&
3097             !test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered_extent->flags) &&
3098             !test_bit(BTRFS_ORDERED_ENCODED, &ordered_extent->flags))
3099                 clear_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
3100
3101         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
3102         if (!freespace_inode)
3103                 btrfs_lockdep_acquire(fs_info, btrfs_ordered_extent);
3104
3105         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered_extent->flags)) {
3106                 ret = -EIO;
3107                 goto out;
3108         }
3109
3110         if (btrfs_is_zoned(fs_info))
3111                 btrfs_zone_finish_endio(fs_info, ordered_extent->disk_bytenr,
3112                                         ordered_extent->disk_num_bytes);
3113
3114         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags)) {
3115                 truncated = true;
3116                 logical_len = ordered_extent->truncated_len;
3117                 /* Truncated the entire extent, don't bother adding */
3118                 if (!logical_len)
3119                         goto out;
3120         }
3121
3122         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags)) {
3123                 BUG_ON(!list_empty(&ordered_extent->list)); /* Logic error */
3124
3125                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
3126                 if (freespace_inode)
3127                         trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
3128                 else
3129                         trans = btrfs_join_transaction(root);
3130                 if (IS_ERR(trans)) {
3131                         ret = PTR_ERR(trans);
3132                         trans = NULL;
3133                         goto out;
3134                 }
3135                 trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
3136                 ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
3137                 if (ret) /* -ENOMEM or corruption */
3138                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3139                 goto out;
3140         }
3141
3142         clear_bits |= EXTENT_LOCKED;
3143         lock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
3144
3145         if (freespace_inode)
3146                 trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
3147         else
3148                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3149         if (IS_ERR(trans)) {
3150                 ret = PTR_ERR(trans);
3151                 trans = NULL;
3152                 goto out;
3153         }
3154
3155         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
3156
3157         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPRESSED, &ordered_extent->flags))
3158                 compress_type = ordered_extent->compress_type;
3159         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3160                 BUG_ON(compress_type);
3161                 ret = btrfs_mark_extent_written(trans, inode,
3162                                                 ordered_extent->file_offset,
3163                                                 ordered_extent->file_offset +
3164                                                 logical_len);
3165                 btrfs_zoned_release_data_reloc_bg(fs_info, ordered_extent->disk_bytenr,
3166                                                   ordered_extent->disk_num_bytes);
3167         } else {
3168                 BUG_ON(root == fs_info->tree_root);
3169                 ret = insert_ordered_extent_file_extent(trans, ordered_extent);
3170                 if (!ret) {
3171                         clear_reserved_extent = false;
3172                         btrfs_release_delalloc_bytes(fs_info,
3173                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3174                                                 ordered_extent->disk_num_bytes);
3175                 }
3176         }
3177         unpin_extent_cache(&inode->extent_tree, ordered_extent->file_offset,
3178                            ordered_extent->num_bytes, trans->transid);
3179         if (ret < 0) {
3180                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3181                 goto out;
3182         }
3183
3184         ret = add_pending_csums(trans, &ordered_extent->list);
3185         if (ret) {
3186                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3187                 goto out;
3188         }
3189
3190         /*
3191          * If this is a new delalloc range, clear its new delalloc flag to
3192          * update the inode's number of bytes. This needs to be done first
3193          * before updating the inode item.
3194          */
3195         if ((clear_bits & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
3196             !test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags))
3197                 clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end,
3198                                  EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_ADD_INODE_BYTES,
3199                                  &cached_state);
3200
3201         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
3202         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
3203         if (ret) { /* -ENOMEM or corruption */
3204                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3205                 goto out;
3206         }
3207         ret = 0;
3208 out:
3209         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits,
3210                          &cached_state);
3211
3212         if (trans)
3213                 btrfs_end_transaction(trans);
3214
3215         if (ret || truncated) {
3216                 u64 unwritten_start = start;
3217
3218                 /*
3219                  * If we failed to finish this ordered extent for any reason we
3220                  * need to make sure BTRFS_ORDERED_IOERR is set on the ordered
3221                  * extent, and mark the inode with the error if it wasn't
3222                  * already set.  Any error during writeback would have already
3223                  * set the mapping error, so we need to set it if we're the ones
3224                  * marking this ordered extent as failed.
3225                  */
3226                 if (ret && !test_and_set_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR,
3227                                              &ordered_extent->flags))
3228                         mapping_set_error(ordered_extent->inode->i_mapping, -EIO);
3229
3230                 if (truncated)
3231                         unwritten_start += logical_len;
3232                 clear_extent_uptodate(io_tree, unwritten_start, end, NULL);
3233
3234                 /* Drop extent maps for the part of the extent we didn't write. */
3235                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, unwritten_start, end, false);
3236
3237                 /*
3238                  * If the ordered extent had an IOERR or something else went
3239                  * wrong we need to return the space for this ordered extent
3240                  * back to the allocator.  We only free the extent in the
3241                  * truncated case if we didn't write out the extent at all.
3242                  *
3243                  * If we made it past insert_reserved_file_extent before we
3244                  * errored out then we don't need to do this as the accounting
3245                  * has already been done.
3246                  */
3247                 if ((ret || !logical_len) &&
3248                     clear_reserved_extent &&
3249                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3250                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3251                         /*
3252                          * Discard the range before returning it back to the
3253                          * free space pool
3254                          */
3255                         if (ret && btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_SYNC))
3256                                 btrfs_discard_extent(fs_info,
3257                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3258                                                 ordered_extent->disk_num_bytes,
3259                                                 NULL);
3260                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info,
3261                                         ordered_extent->disk_bytenr,
3262                                         ordered_extent->disk_num_bytes, 1);
3263                         /*
3264                          * Actually free the qgroup rsv which was released when
3265                          * the ordered extent was created.
3266                          */
3267                         btrfs_qgroup_free_refroot(fs_info, inode->root->root_key.objectid,
3268                                                   ordered_extent->qgroup_rsv,
3269                                                   BTRFS_QGROUP_RSV_DATA);
3270                 }
3271         }
3272
3273         /*
3274          * This needs to be done to make sure anybody waiting knows we are done
3275          * updating everything for this ordered extent.
3276          */
3277         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered_extent);
3278
3279         /* once for us */
3280         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3281         /* once for the tree */
3282         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3283
3284         return ret;
3285 }
3286
3287 int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered)
3288 {
3289         if (btrfs_is_zoned(btrfs_sb(ordered->inode->i_sb)) &&
3290             !test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered->flags))
3291                 btrfs_finish_ordered_zoned(ordered);
3292         return btrfs_finish_one_ordered(ordered);
3293 }
3294
3295 /*
3296  * Verify the checksum for a single sector without any extra action that depend
3297  * on the type of I/O.
3298  */
3299 int btrfs_check_sector_csum(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page,
3300                             u32 pgoff, u8 *csum, const u8 * const csum_expected)
3301 {
3302         SHASH_DESC_ON_STACK(shash, fs_info->csum_shash);
3303         char *kaddr;
3304
3305         ASSERT(pgoff + fs_info->sectorsize <= PAGE_SIZE);
3306
3307         shash->tfm = fs_info->csum_shash;
3308
3309         kaddr = kmap_local_page(page) + pgoff;
3310         crypto_shash_digest(shash, kaddr, fs_info->sectorsize, csum);
3311         kunmap_local(kaddr);
3312
3313         if (memcmp(csum, csum_expected, fs_info->csum_size))
3314                 return -EIO;
3315         return 0;
3316 }
3317
3318 /*
3319  * Verify the checksum of a single data sector.
3320  *
3321  * @bbio:       btrfs_io_bio which contains the csum
3322  * @dev:        device the sector is on
3323  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3324  * @bv:         bio_vec to check
3325  *
3326  * Check if the checksum on a data block is valid.  When a checksum mismatch is
3327  * detected, report the error and fill the corrupted range with zero.
3328  *
3329  * Return %true if the sector is ok or had no checksum to start with, else %false.
3330  */
3331 bool btrfs_data_csum_ok(struct btrfs_bio *bbio, struct btrfs_device *dev,
3332                         u32 bio_offset, struct bio_vec *bv)
3333 {
3334         struct btrfs_inode *inode = bbio->inode;
3335         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3336         u64 file_offset = bbio->file_offset + bio_offset;
3337         u64 end = file_offset + bv->bv_len - 1;
3338         u8 *csum_expected;
3339         u8 csum[BTRFS_CSUM_SIZE];
3340
3341         ASSERT(bv->bv_len == fs_info->sectorsize);
3342
3343         if (!bbio->csum)
3344                 return true;
3345
3346         if (btrfs_is_data_reloc_root(inode->root) &&
3347             test_range_bit(&inode->io_tree, file_offset, end, EXTENT_NODATASUM,
3348                            1, NULL)) {
3349                 /* Skip the range without csum for data reloc inode */
3350                 clear_extent_bits(&inode->io_tree, file_offset, end,
3351                                   EXTENT_NODATASUM);
3352                 return true;
3353         }
3354
3355         csum_expected = bbio->csum + (bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits) *
3356                                 fs_info->csum_size;
3357         if (btrfs_check_sector_csum(fs_info, bv->bv_page, bv->bv_offset, csum,
3358                                     csum_expected))
3359                 goto zeroit;
3360         return true;
3361
3362 zeroit:
3363         btrfs_print_data_csum_error(inode, file_offset, csum, csum_expected,
3364                                     bbio->mirror_num);
3365         if (dev)
3366                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(dev, BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS);
3367         memzero_bvec(bv);
3368         return false;
3369 }
3370
3371 /*
3372  * btrfs_add_delayed_iput - perform a delayed iput on @inode
3373  *
3374  * @inode: The inode we want to perform iput on
3375  *
3376  * This function uses the generic vfs_inode::i_count to track whether we should
3377  * just decrement it (in case it's > 1) or if this is the last iput then link
3378  * the inode to the delayed iput machinery. Delayed iputs are processed at
3379  * transaction commit time/superblock commit/cleaner kthread.
3380  */
3381 void btrfs_add_delayed_iput(struct btrfs_inode *inode)
3382 {
3383         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3384         unsigned long flags;
3385
3386         if (atomic_add_unless(&inode->vfs_inode.i_count, -1, 1))
3387                 return;
3388
3389         atomic_inc(&fs_info->nr_delayed_iputs);
3390         /*
3391          * Need to be irq safe here because we can be called from either an irq
3392          * context (see bio.c and btrfs_put_ordered_extent()) or a non-irq
3393          * context.
3394          */
3395         spin_lock_irqsave(&fs_info->delayed_iput_lock, flags);
3396         ASSERT(list_empty(&inode->delayed_iput));
3397         list_add_tail(&inode->delayed_iput, &fs_info->delayed_iputs);
3398         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->delayed_iput_lock, flags);
3399         if (!test_bit(BTRFS_FS_CLEANER_RUNNING, &fs_info->flags))
3400                 wake_up_process(fs_info->cleaner_kthread);
3401 }
3402
3403 static void run_delayed_iput_locked(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3404                                     struct btrfs_inode *inode)
3405 {
3406         list_del_init(&inode->delayed_iput);
3407         spin_unlock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3408         iput(&inode->vfs_inode);
3409         if (atomic_dec_and_test(&fs_info->nr_delayed_iputs))
3410                 wake_up(&fs_info->delayed_iputs_wait);
3411         spin_lock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3412 }
3413
3414 static void btrfs_run_delayed_iput(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3415                                    struct btrfs_inode *inode)
3416 {
3417         if (!list_empty(&inode->delayed_iput)) {
3418                 spin_lock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3419                 if (!list_empty(&inode->delayed_iput))
3420                         run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3421                 spin_unlock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3422         }
3423 }
3424
3425 void btrfs_run_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3426 {
3427         /*
3428          * btrfs_put_ordered_extent() can run in irq context (see bio.c), which
3429          * calls btrfs_add_delayed_iput() and that needs to lock
3430          * fs_info->delayed_iput_lock. So we need to disable irqs here to
3431          * prevent a deadlock.
3432          */
3433         spin_lock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3434         while (!list_empty(&fs_info->delayed_iputs)) {
3435                 struct btrfs_inode *inode;
3436
3437                 inode = list_first_entry(&fs_info->delayed_iputs,
3438                                 struct btrfs_inode, delayed_iput);
3439                 run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3440                 if (need_resched()) {
3441                         spin_unlock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3442                         cond_resched();
3443                         spin_lock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3444                 }
3445         }
3446         spin_unlock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3447 }
3448
3449 /*
3450  * Wait for flushing all delayed iputs
3451  *
3452  * @fs_info:  the filesystem
3453  *
3454  * This will wait on any delayed iputs that are currently running with KILLABLE
3455  * set.  Once they are all done running we will return, unless we are killed in
3456  * which case we return EINTR. This helps in user operations like fallocate etc
3457  * that might get blocked on the iputs.
3458  *
3459  * Return EINTR if we were killed, 0 if nothing's pending
3460  */
3461 int btrfs_wait_on_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3462 {
3463         int ret = wait_event_killable(fs_info->delayed_iputs_wait,
3464                         atomic_read(&fs_info->nr_delayed_iputs) == 0);
3465         if (ret)
3466                 return -EINTR;
3467         return 0;
3468 }
3469
3470 /*
3471  * This creates an orphan entry for the given inode in case something goes wrong
3472  * in the middle of an unlink.
3473  */
3474 int btrfs_orphan_add(struct btrfs_trans_handle *trans,
3475                      struct btrfs_inode *inode)
3476 {
3477         int ret;
3478
3479         ret = btrfs_insert_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3480         if (ret && ret != -EEXIST) {
3481                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3482                 return ret;
3483         }
3484
3485         return 0;
3486 }
3487
3488 /*
3489  * We have done the delete so we can go ahead and remove the orphan item for
3490  * this particular inode.
3491  */
3492 static int btrfs_orphan_del(struct btrfs_trans_handle *trans,
3493                             struct btrfs_inode *inode)
3494 {
3495         return btrfs_del_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3496 }
3497
3498 /*
3499  * this cleans up any orphans that may be left on the list from the last use
3500  * of this root.
3501  */
3502 int btrfs_orphan_cleanup(struct btrfs_root *root)
3503 {
3504         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3505         struct btrfs_path *path;
3506         struct extent_buffer *leaf;
3507         struct btrfs_key key, found_key;
3508         struct btrfs_trans_handle *trans;
3509         struct inode *inode;
3510         u64 last_objectid = 0;
3511         int ret = 0, nr_unlink = 0;
3512
3513         if (test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_CLEANUP, &root->state))
3514                 return 0;
3515
3516         path = btrfs_alloc_path();
3517         if (!path) {
3518                 ret = -ENOMEM;
3519                 goto out;
3520         }
3521         path->reada = READA_BACK;
3522
3523         key.objectid = BTRFS_ORPHAN_OBJECTID;
3524         key.type = BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY;
3525         key.offset = (u64)-1;
3526
3527         while (1) {
3528                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3529                 if (ret < 0)
3530                         goto out;
3531
3532                 /*
3533                  * if ret == 0 means we found what we were searching for, which
3534                  * is weird, but possible, so only screw with path if we didn't
3535                  * find the key and see if we have stuff that matches
3536                  */
3537                 if (ret > 0) {
3538                         ret = 0;
3539                         if (path->slots[0] == 0)
3540                                 break;
3541                         path->slots[0]--;
3542                 }
3543
3544                 /* pull out the item */
3545                 leaf = path->nodes[0];
3546                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
3547
3548                 /* make sure the item matches what we want */
3549                 if (found_key.objectid != BTRFS_ORPHAN_OBJECTID)
3550                         break;
3551                 if (found_key.type != BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY)
3552                         break;
3553
3554                 /* release the path since we're done with it */
3555                 btrfs_release_path(path);
3556
3557                 /*
3558                  * this is where we are basically btrfs_lookup, without the
3559                  * crossing root thing.  we store the inode number in the
3560                  * offset of the orphan item.
3561                  */
3562
3563                 if (found_key.offset == last_objectid) {
3564                         btrfs_err(fs_info,
3565                                   "Error removing orphan entry, stopping orphan cleanup");
3566                         ret = -EINVAL;
3567                         goto out;
3568                 }
3569
3570                 last_objectid = found_key.offset;
3571
3572                 found_key.objectid = found_key.offset;
3573                 found_key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
3574                 found_key.offset = 0;
3575                 inode = btrfs_iget(fs_info->sb, last_objectid, root);
3576                 if (IS_ERR(inode)) {
3577                         ret = PTR_ERR(inode);
3578                         inode = NULL;
3579                         if (ret != -ENOENT)
3580                                 goto out;
3581                 }
3582
3583                 if (!inode && root == fs_info->tree_root) {
3584                         struct btrfs_root *dead_root;
3585                         int is_dead_root = 0;
3586
3587                         /*
3588                          * This is an orphan in the tree root. Currently these
3589                          * could come from 2 sources:
3590                          *  a) a root (snapshot/subvolume) deletion in progress
3591                          *  b) a free space cache inode
3592                          * We need to distinguish those two, as the orphan item
3593                          * for a root must not get deleted before the deletion
3594                          * of the snapshot/subvolume's tree completes.
3595                          *
3596                          * btrfs_find_orphan_roots() ran before us, which has
3597                          * found all deleted roots and loaded them into
3598                          * fs_info->fs_roots_radix. So here we can find if an
3599                          * orphan item corresponds to a deleted root by looking
3600                          * up the root from that radix tree.
3601                          */
3602
3603                         spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3604                         dead_root = radix_tree_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
3605                                                          (unsigned long)found_key.objectid);
3606                         if (dead_root && btrfs_root_refs(&dead_root->root_item) == 0)
3607                                 is_dead_root = 1;
3608                         spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3609
3610                         if (is_dead_root) {
3611                                 /* prevent this orphan from being found again */
3612                                 key.offset = found_key.objectid - 1;
3613                                 continue;
3614                         }
3615
3616                 }
3617
3618                 /*
3619                  * If we have an inode with links, there are a couple of
3620                  * possibilities:
3621                  *
3622                  * 1. We were halfway through creating fsverity metadata for the
3623                  * file. In that case, the orphan item represents incomplete
3624                  * fsverity metadata which must be cleaned up with
3625                  * btrfs_drop_verity_items and deleting the orphan item.
3626
3627                  * 2. Old kernels (before v3.12) used to create an
3628                  * orphan item for truncate indicating that there were possibly
3629                  * extent items past i_size that needed to be deleted. In v3.12,
3630                  * truncate was changed to update i_size in sync with the extent
3631                  * items, but the (useless) orphan item was still created. Since
3632                  * v4.18, we don't create the orphan item for truncate at all.
3633                  *
3634                  * So, this item could mean that we need to do a truncate, but
3635                  * only if this filesystem was last used on a pre-v3.12 kernel
3636                  * and was not cleanly unmounted. The odds of that are quite
3637                  * slim, and it's a pain to do the truncate now, so just delete
3638                  * the orphan item.
3639                  *
3640                  * It's also possible that this orphan item was supposed to be
3641                  * deleted but wasn't. The inode number may have been reused,
3642                  * but either way, we can delete the orphan item.
3643                  */
3644                 if (!inode || inode->i_nlink) {
3645                         if (inode) {
3646                                 ret = btrfs_drop_verity_items(BTRFS_I(inode));
3647                                 iput(inode);
3648                                 inode = NULL;
3649                                 if (ret)
3650                                         goto out;
3651                         }
3652                         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
3653                         if (IS_ERR(trans)) {
3654                                 ret = PTR_ERR(trans);
3655                                 goto out;
3656                         }
3657                         btrfs_debug(fs_info, "auto deleting %Lu",
3658                                     found_key.objectid);
3659                         ret = btrfs_del_orphan_item(trans, root,
3660                                                     found_key.objectid);
3661                         btrfs_end_transaction(trans);
3662                         if (ret)
3663                                 goto out;
3664                         continue;
3665                 }
3666
3667                 nr_unlink++;
3668
3669                 /* this will do delete_inode and everything for us */
3670                 iput(inode);
3671         }
3672         /* release the path since we're done with it */
3673         btrfs_release_path(path);
3674
3675         if (test_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &root->state)) {
3676                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3677                 if (!IS_ERR(trans))
3678                         btrfs_end_transaction(trans);
3679         }
3680
3681         if (nr_unlink)
3682                 btrfs_debug(fs_info, "unlinked %d orphans", nr_unlink);
3683
3684 out:
3685         if (ret)
3686                 btrfs_err(fs_info, "could not do orphan cleanup %d", ret);
3687         btrfs_free_path(path);
3688         return ret;
3689 }
3690
3691 /*
3692  * very simple check to peek ahead in the leaf looking for xattrs.  If we
3693  * don't find any xattrs, we know there can't be any acls.
3694  *
3695  * slot is the slot the inode is in, objectid is the objectid of the inode
3696  */
3697 static noinline int acls_after_inode_item(struct extent_buffer *leaf,
3698                                           int slot, u64 objectid,
3699                                           int *first_xattr_slot)
3700 {
3701         u32 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
3702         struct btrfs_key found_key;
3703         static u64 xattr_access = 0;
3704         static u64 xattr_default = 0;
3705         int scanned = 0;
3706
3707         if (!xattr_access) {
3708                 xattr_access = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS,
3709                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS));
3710                 xattr_default = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT,
3711                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT));
3712         }
3713
3714         slot++;
3715         *first_xattr_slot = -1;
3716         while (slot < nritems) {
3717                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
3718
3719                 /* we found a different objectid, there must not be acls */
3720                 if (found_key.objectid != objectid)
3721                         return 0;
3722
3723                 /* we found an xattr, assume we've got an acl */
3724                 if (found_key.type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY) {
3725                         if (*first_xattr_slot == -1)
3726                                 *first_xattr_slot = slot;
3727                         if (found_key.offset == xattr_access ||
3728                             found_key.offset == xattr_default)
3729                                 return 1;
3730                 }
3731
3732                 /*
3733                  * we found a key greater than an xattr key, there can't
3734                  * be any acls later on
3735                  */
3736                 if (found_key.type > BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
3737                         return 0;
3738
3739                 slot++;
3740                 scanned++;
3741
3742                 /*
3743                  * it goes inode, inode backrefs, xattrs, extents,
3744                  * so if there are a ton of hard links to an inode there can
3745                  * be a lot of backrefs.  Don't waste time searching too hard,
3746                  * this is just an optimization
3747                  */
3748                 if (scanned >= 8)
3749                         break;
3750         }
3751         /* we hit the end of the leaf before we found an xattr or
3752          * something larger than an xattr.  We have to assume the inode
3753          * has acls
3754          */
3755         if (*first_xattr_slot == -1)
3756                 *first_xattr_slot = slot;
3757         return 1;
3758 }
3759
3760 /*
3761  * read an inode from the btree into the in-memory inode
3762  */
3763 static int btrfs_read_locked_inode(struct inode *inode,
3764                                    struct btrfs_path *in_path)
3765 {
3766         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3767         struct btrfs_path *path = in_path;
3768         struct extent_buffer *leaf;
3769         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3770         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3771         struct btrfs_key location;
3772         unsigned long ptr;
3773         int maybe_acls;
3774         u32 rdev;
3775         int ret;
3776         bool filled = false;
3777         int first_xattr_slot;
3778
3779         ret = btrfs_fill_inode(inode, &rdev);
3780         if (!ret)
3781                 filled = true;
3782
3783         if (!path) {
3784                 path = btrfs_alloc_path();
3785                 if (!path)
3786                         return -ENOMEM;
3787         }
3788
3789         memcpy(&location, &BTRFS_I(inode)->location, sizeof(location));
3790
3791         ret = btrfs_lookup_inode(NULL, root, path, &location, 0);
3792         if (ret) {
3793                 if (path != in_path)
3794                         btrfs_free_path(path);
3795                 return ret;
3796         }
3797
3798         leaf = path->nodes[0];
3799
3800         if (filled)
3801                 goto cache_index;
3802
3803         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3804                                     struct btrfs_inode_item);
3805         inode->i_mode = btrfs_inode_mode(leaf, inode_item);
3806         set_nlink(inode, btrfs_inode_nlink(leaf, inode_item));
3807         i_uid_write(inode, btrfs_inode_uid(leaf, inode_item));
3808         i_gid_write(inode, btrfs_inode_gid(leaf, inode_item));
3809         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), btrfs_inode_size(leaf, inode_item));
3810         btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), 0,
3811                         round_up(i_size_read(inode), fs_info->sectorsize));
3812
3813         inode->i_atime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->atime);
3814         inode->i_atime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->atime);
3815
3816         inode->i_mtime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->mtime);
3817         inode->i_mtime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->mtime);
3818
3819         inode->i_ctime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->ctime);
3820         inode->i_ctime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->ctime);
3821
3822         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec =
3823                 btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->otime);
3824         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec =
3825                 btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->otime);
3826
3827         inode_set_bytes(inode, btrfs_inode_nbytes(leaf, inode_item));
3828         BTRFS_I(inode)->generation = btrfs_inode_generation(leaf, inode_item);
3829         BTRFS_I(inode)->last_trans = btrfs_inode_transid(leaf, inode_item);
3830
3831         inode_set_iversion_queried(inode,
3832                                    btrfs_inode_sequence(leaf, inode_item));
3833         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
3834         inode->i_rdev = 0;
3835         rdev = btrfs_inode_rdev(leaf, inode_item);
3836
3837         BTRFS_I(inode)->index_cnt = (u64)-1;
3838         btrfs_inode_split_flags(btrfs_inode_flags(leaf, inode_item),
3839                                 &BTRFS_I(inode)->flags, &BTRFS_I(inode)->ro_flags);
3840
3841 cache_index:
3842         /*
3843          * If we were modified in the current generation and evicted from memory
3844          * and then re-read we need to do a full sync since we don't have any
3845          * idea about which extents were modified before we were evicted from
3846          * cache.
3847          *
3848          * This is required for both inode re-read from disk and delayed inode
3849          * in delayed_nodes_tree.
3850          */
3851         if (BTRFS_I(inode)->last_trans == fs_info->generation)
3852                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
3853                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
3854
3855         /*
3856          * We don't persist the id of the transaction where an unlink operation
3857          * against the inode was last made. So here we assume the inode might
3858          * have been evicted, and therefore the exact value of last_unlink_trans
3859          * lost, and set it to last_trans to avoid metadata inconsistencies
3860          * between the inode and its parent if the inode is fsync'ed and the log
3861          * replayed. For example, in the scenario:
3862          *
3863          * touch mydir/foo
3864          * ln mydir/foo mydir/bar
3865          * sync
3866          * unlink mydir/bar
3867          * echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches   # evicts inode
3868          * xfs_io -c fsync mydir/foo
3869          * <power failure>
3870          * mount fs, triggers fsync log replay
3871          *
3872          * We must make sure that when we fsync our inode foo we also log its
3873          * parent inode, otherwise after log replay the parent still has the
3874          * dentry with the "bar" name but our inode foo has a link count of 1
3875          * and doesn't have an inode ref with the name "bar" anymore.
3876          *
3877          * Setting last_unlink_trans to last_trans is a pessimistic approach,
3878          * but it guarantees correctness at the expense of occasional full
3879          * transaction commits on fsync if our inode is a directory, or if our
3880          * inode is not a directory, logging its parent unnecessarily.
3881          */
3882         BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3883
3884         /*
3885          * Same logic as for last_unlink_trans. We don't persist the generation
3886          * of the last transaction where this inode was used for a reflink
3887          * operation, so after eviction and reloading the inode we must be
3888          * pessimistic and assume the last transaction that modified the inode.
3889          */
3890         BTRFS_I(inode)->last_reflink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3891
3892         path->slots[0]++;
3893         if (inode->i_nlink != 1 ||
3894             path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf))
3895                 goto cache_acl;
3896
3897         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &location, path->slots[0]);
3898         if (location.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)))
3899                 goto cache_acl;
3900
3901         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
3902         if (location.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
3903                 struct btrfs_inode_ref *ref;
3904
3905                 ref = (struct btrfs_inode_ref *)ptr;
3906                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_ref_index(leaf, ref);
3907         } else if (location.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3908                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3909
3910                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)ptr;
3911                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_extref_index(leaf,
3912                                                                      extref);
3913         }
3914 cache_acl:
3915         /*
3916          * try to precache a NULL acl entry for files that don't have
3917          * any xattrs or acls
3918          */
3919         maybe_acls = acls_after_inode_item(leaf, path->slots[0],
3920                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), &first_xattr_slot);
3921         if (first_xattr_slot != -1) {
3922                 path->slots[0] = first_xattr_slot;
3923                 ret = btrfs_load_inode_props(inode, path);
3924                 if (ret)
3925                         btrfs_err(fs_info,
3926                                   "error loading props for ino %llu (root %llu): %d",
3927                                   btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
3928                                   root->root_key.objectid, ret);
3929         }
3930         if (path != in_path)
3931                 btrfs_free_path(path);
3932
3933         if (!maybe_acls)
3934                 cache_no_acl(inode);
3935
3936         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
3937         case S_IFREG:
3938                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3939                 inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
3940                 inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
3941                 break;
3942         case S_IFDIR:
3943                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
3944                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
3945                 break;
3946         case S_IFLNK:
3947                 inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
3948                 inode_nohighmem(inode);
3949                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3950                 break;
3951         default:
3952                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
3953                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
3954                 break;
3955         }
3956
3957         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
3958         return 0;
3959 }
3960
3961 /*
3962  * given a leaf and an inode, copy the inode fields into the leaf
3963  */
3964 static void fill_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3965                             struct extent_buffer *leaf,
3966                             struct btrfs_inode_item *item,
3967                             struct inode *inode)
3968 {
3969         struct btrfs_map_token token;
3970         u64 flags;
3971
3972         btrfs_init_map_token(&token, leaf);
3973
3974         btrfs_set_token_inode_uid(&token, item, i_uid_read(inode));
3975         btrfs_set_token_inode_gid(&token, item, i_gid_read(inode));
3976         btrfs_set_token_inode_size(&token, item, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
3977         btrfs_set_token_inode_mode(&token, item, inode->i_mode);
3978         btrfs_set_token_inode_nlink(&token, item, inode->i_nlink);
3979
3980         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->atime,
3981                                      inode->i_atime.tv_sec);
3982         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->atime,
3983                                       inode->i_atime.tv_nsec);
3984
3985         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->mtime,
3986                                      inode->i_mtime.tv_sec);
3987         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->mtime,
3988                                       inode->i_mtime.tv_nsec);
3989
3990         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->ctime,
3991                                      inode->i_ctime.tv_sec);
3992         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->ctime,
3993                                       inode->i_ctime.tv_nsec);
3994
3995         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->otime,
3996                                      BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec);
3997         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->otime,
3998                                       BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec);
3999
4000         btrfs_set_token_inode_nbytes(&token, item, inode_get_bytes(inode));
4001         btrfs_set_token_inode_generation(&token, item,
4002                                          BTRFS_I(inode)->generation);
4003         btrfs_set_token_inode_sequence(&token, item, inode_peek_iversion(inode));
4004         btrfs_set_token_inode_transid(&token, item, trans->transid);
4005         btrfs_set_token_inode_rdev(&token, item, inode->i_rdev);
4006         flags = btrfs_inode_combine_flags(BTRFS_I(inode)->flags,
4007                                           BTRFS_I(inode)->ro_flags);
4008         btrfs_set_token_inode_flags(&token, item, flags);
4009         btrfs_set_token_inode_block_group(&token, item, 0);
4010 }
4011
4012 /*
4013  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
4014  */
4015 static noinline int btrfs_update_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
4016                                 struct btrfs_root *root,
4017                                 struct btrfs_inode *inode)
4018 {
4019         struct btrfs_inode_item *inode_item;
4020         struct btrfs_path *path;
4021         struct extent_buffer *leaf;
4022         int ret;
4023
4024         path = btrfs_alloc_path();
4025         if (!path)
4026                 return -ENOMEM;
4027
4028         ret = btrfs_lookup_inode(trans, root, path, &inode->location, 1);
4029         if (ret) {
4030                 if (ret > 0)
4031                         ret = -ENOENT;
4032                 goto failed;
4033         }
4034
4035         leaf = path->nodes[0];
4036         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
4037                                     struct btrfs_inode_item);
4038
4039         fill_inode_item(trans, leaf, inode_item, &inode->vfs_inode);
4040         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
4041         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
4042         ret = 0;
4043 failed:
4044         btrfs_free_path(path);
4045         return ret;
4046 }
4047
4048 /*
4049  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
4050  */
4051 noinline int btrfs_update_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4052                                 struct btrfs_root *root,
4053                                 struct btrfs_inode *inode)
4054 {
4055         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4056         int ret;
4057
4058         /*
4059          * If the inode is a free space inode, we can deadlock during commit
4060          * if we put it into the delayed code.
4061          *
4062          * The data relocation inode should also be directly updated
4063          * without delay
4064          */
4065         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode)
4066             && !btrfs_is_data_reloc_root(root)
4067             && !test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags)) {
4068                 btrfs_update_root_times(trans, root);
4069
4070                 ret = btrfs_delayed_update_inode(trans, root, inode);
4071                 if (!ret)
4072                         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
4073                 return ret;
4074         }
4075
4076         return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
4077 }
4078
4079 int btrfs_update_inode_fallback(struct btrfs_trans_handle *trans,
4080                                 struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode)
4081 {
4082         int ret;
4083
4084         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
4085         if (ret == -ENOSPC)
4086                 return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
4087         return ret;
4088 }
4089
4090 /*
4091  * unlink helper that gets used here in inode.c and in the tree logging
4092  * recovery code.  It remove a link in a directory with a given name, and
4093  * also drops the back refs in the inode to the directory
4094  */
4095 static int __btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4096                                 struct btrfs_inode *dir,
4097                                 struct btrfs_inode *inode,
4098                                 const struct fscrypt_str *name,
4099                                 struct btrfs_rename_ctx *rename_ctx)
4100 {
4101         struct btrfs_root *root = dir->root;
4102         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4103         struct btrfs_path *path;
4104         int ret = 0;
4105         struct btrfs_dir_item *di;
4106         u64 index;
4107         u64 ino = btrfs_ino(inode);
4108         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
4109
4110         path = btrfs_alloc_path();
4111         if (!path) {
4112                 ret = -ENOMEM;
4113                 goto out;
4114         }
4115
4116         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino, name, -1);
4117         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4118                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4119                 goto err;
4120         }
4121         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4122         if (ret)
4123                 goto err;
4124         btrfs_release_path(path);
4125
4126         /*
4127          * If we don't have dir index, we have to get it by looking up
4128          * the inode ref, since we get the inode ref, remove it directly,
4129          * it is unnecessary to do delayed deletion.
4130          *
4131          * But if we have dir index, needn't search inode ref to get it.
4132          * Since the inode ref is close to the inode item, it is better
4133          * that we delay to delete it, and just do this deletion when
4134          * we update the inode item.
4135          */
4136         if (inode->dir_index) {
4137                 ret = btrfs_delayed_delete_inode_ref(inode);
4138                 if (!ret) {
4139                         index = inode->dir_index;
4140                         goto skip_backref;
4141                 }
4142         }
4143
4144         ret = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, ino, dir_ino, &index);
4145         if (ret) {
4146                 btrfs_info(fs_info,
4147                         "failed to delete reference to %.*s, inode %llu parent %llu",
4148                         name->len, name->name, ino, dir_ino);
4149                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4150                 goto err;
4151         }
4152 skip_backref:
4153         if (rename_ctx)
4154                 rename_ctx->index = index;
4155
4156         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
4157         if (ret) {
4158                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4159                 goto err;
4160         }
4161
4162         /*
4163          * If we are in a rename context, we don't need to update anything in the
4164          * log. That will be done later during the rename by btrfs_log_new_name().
4165          * Besides that, doing it here would only cause extra unnecessary btree
4166          * operations on the log tree, increasing latency for applications.
4167          */
4168         if (!rename_ctx) {
4169                 btrfs_del_inode_ref_in_log(trans, root, name, inode, dir_ino);
4170                 btrfs_del_dir_entries_in_log(trans, root, name, dir, index);
4171         }
4172
4173         /*
4174          * If we have a pending delayed iput we could end up with the final iput
4175          * being run in btrfs-cleaner context.  If we have enough of these built
4176          * up we can end up burning a lot of time in btrfs-cleaner without any
4177          * way to throttle the unlinks.  Since we're currently holding a ref on
4178          * the inode we can run the delayed iput here without any issues as the
4179          * final iput won't be done until after we drop the ref we're currently
4180          * holding.
4181          */
4182         btrfs_run_delayed_iput(fs_info, inode);
4183 err:
4184         btrfs_free_path(path);
4185         if (ret)
4186                 goto out;
4187
4188         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - name->len * 2);
4189         inode_inc_iversion(&inode->vfs_inode);
4190         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
4191         inode->vfs_inode.i_ctime = current_time(&inode->vfs_inode);
4192         dir->vfs_inode.i_mtime = inode->vfs_inode.i_ctime;
4193         dir->vfs_inode.i_ctime = inode->vfs_inode.i_ctime;
4194         ret = btrfs_update_inode(trans, root, dir);
4195 out:
4196         return ret;
4197 }
4198
4199 int btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4200                        struct btrfs_inode *dir, struct btrfs_inode *inode,
4201                        const struct fscrypt_str *name)
4202 {
4203         int ret;
4204
4205         ret = __btrfs_unlink_inode(trans, dir, inode, name, NULL);
4206         if (!ret) {
4207                 drop_nlink(&inode->vfs_inode);
4208                 ret = btrfs_update_inode(trans, inode->root, inode);
4209         }
4210         return ret;
4211 }
4212
4213 /*
4214  * helper to start transaction for unlink and rmdir.
4215  *
4216  * unlink and rmdir are special in btrfs, they do not always free space, so
4217  * if we cannot make our reservations the normal way try and see if there is
4218  * plenty of slack room in the global reserve to migrate, otherwise we cannot
4219  * allow the unlink to occur.
4220  */
4221 static struct btrfs_trans_handle *__unlink_start_trans(struct btrfs_inode *dir)
4222 {
4223         struct btrfs_root *root = dir->root;
4224
4225         return btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(root,
4226                                                    BTRFS_UNLINK_METADATA_UNITS);
4227 }
4228
4229 static int btrfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4230 {
4231         struct btrfs_trans_handle *trans;
4232         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4233         int ret;
4234         struct fscrypt_name fname;
4235
4236         ret = fscrypt_setup_filename(dir, &dentry->d_name, 1, &fname);
4237         if (ret)
4238                 return ret;
4239
4240         /* This needs to handle no-key deletions later on */
4241
4242         trans = __unlink_start_trans(BTRFS_I(dir));
4243         if (IS_ERR(trans)) {
4244                 ret = PTR_ERR(trans);
4245                 goto fscrypt_free;
4246         }
4247
4248         btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4249                                 false);
4250
4251         ret = btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4252                                  &fname.disk_name);
4253         if (ret)
4254                 goto end_trans;
4255
4256         if (inode->i_nlink == 0) {
4257                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4258                 if (ret)
4259                         goto end_trans;
4260         }
4261
4262 end_trans:
4263         btrfs_end_transaction(trans);
4264         btrfs_btree_balance_dirty(BTRFS_I(dir)->root->fs_info);
4265 fscrypt_free:
4266         fscrypt_free_filename(&fname);
4267         return ret;
4268 }
4269
4270 static int btrfs_unlink_subvol(struct btrfs_trans_handle *trans,
4271                                struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry)
4272 {
4273         struct btrfs_root *root = dir->root;
4274         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(d_inode(dentry));
4275         struct btrfs_path *path;
4276         struct extent_buffer *leaf;
4277         struct btrfs_dir_item *di;
4278         struct btrfs_key key;
4279         u64 index;
4280         int ret;
4281         u64 objectid;
4282         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
4283         struct fscrypt_name fname;
4284
4285         ret = fscrypt_setup_filename(&dir->vfs_inode, &dentry->d_name, 1, &fname);
4286         if (ret)
4287                 return ret;
4288
4289         /* This needs to handle no-key deletions later on */
4290
4291         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
4292                 objectid = inode->root->root_key.objectid;
4293         } else if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4294                 objectid = inode->location.objectid;
4295         } else {
4296                 WARN_ON(1);
4297                 fscrypt_free_filename(&fname);
4298                 return -EINVAL;
4299         }
4300
4301         path = btrfs_alloc_path();
4302         if (!path) {
4303                 ret = -ENOMEM;
4304                 goto out;
4305         }
4306
4307         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
4308                                    &fname.disk_name, -1);
4309         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4310                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4311                 goto out;
4312         }
4313
4314         leaf = path->nodes[0];
4315         btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &key);
4316         WARN_ON(key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY || key.objectid != objectid);
4317         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4318         if (ret) {
4319                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4320                 goto out;
4321         }
4322         btrfs_release_path(path);
4323
4324         /*
4325          * This is a placeholder inode for a subvolume we didn't have a
4326          * reference to at the time of the snapshot creation.  In the meantime
4327          * we could have renamed the real subvol link into our snapshot, so
4328          * depending on btrfs_del_root_ref to return -ENOENT here is incorrect.
4329          * Instead simply lookup the dir_index_item for this entry so we can
4330          * remove it.  Otherwise we know we have a ref to the root and we can
4331          * call btrfs_del_root_ref, and it _shouldn't_ fail.
4332          */
4333         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4334                 di = btrfs_search_dir_index_item(root, path, dir_ino, &fname.disk_name);
4335                 if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4336                         if (!di)
4337                                 ret = -ENOENT;
4338                         else
4339                                 ret = PTR_ERR(di);
4340                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4341                         goto out;
4342                 }
4343
4344                 leaf = path->nodes[0];
4345                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
4346                 index = key.offset;
4347                 btrfs_release_path(path);
4348         } else {
4349                 ret = btrfs_del_root_ref(trans, objectid,
4350                                          root->root_key.objectid, dir_ino,
4351                                          &index, &fname.disk_name);
4352                 if (ret) {
4353                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4354                         goto out;
4355                 }
4356         }
4357
4358         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
4359         if (ret) {
4360                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4361                 goto out;
4362         }
4363
4364         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - fname.disk_name.len * 2);
4365         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
4366         dir->vfs_inode.i_mtime = current_time(&dir->vfs_inode);
4367         dir->vfs_inode.i_ctime = dir->vfs_inode.i_mtime;
4368         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, dir);
4369         if (ret)
4370                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4371 out:
4372         btrfs_free_path(path);
4373         fscrypt_free_filename(&fname);
4374         return ret;
4375 }
4376
4377 /*
4378  * Helper to check if the subvolume references other subvolumes or if it's
4379  * default.
4380  */
4381 static noinline int may_destroy_subvol(struct btrfs_root *root)
4382 {
4383         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4384         struct btrfs_path *path;
4385         struct btrfs_dir_item *di;
4386         struct btrfs_key key;
4387         struct fscrypt_str name = FSTR_INIT("default", 7);
4388         u64 dir_id;
4389         int ret;
4390
4391         path = btrfs_alloc_path();
4392         if (!path)
4393                 return -ENOMEM;
4394
4395         /* Make sure this root isn't set as the default subvol */
4396         dir_id = btrfs_super_root_dir(fs_info->super_copy);
4397         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, fs_info->tree_root, path,
4398                                    dir_id, &name, 0);
4399         if (di && !IS_ERR(di)) {
4400                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
4401                 if (key.objectid == root->root_key.objectid) {
4402                         ret = -EPERM;
4403                         btrfs_err(fs_info,
4404                                   "deleting default subvolume %llu is not allowed",
4405                                   key.objectid);
4406                         goto out;
4407                 }
4408                 btrfs_release_path(path);
4409         }
4410
4411         key.objectid = root->root_key.objectid;
4412         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
4413         key.offset = (u64)-1;
4414
4415         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
4416         if (ret < 0)
4417                 goto out;
4418         BUG_ON(ret == 0);
4419
4420         ret = 0;
4421         if (path->slots[0] > 0) {
4422                 path->slots[0]--;
4423                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
4424                 if (key.objectid == root->root_key.objectid &&
4425                     key.type == BTRFS_ROOT_REF_KEY)
4426                         ret = -ENOTEMPTY;
4427         }
4428 out:
4429         btrfs_free_path(path);
4430         return ret;
4431 }
4432
4433 /* Delete all dentries for inodes belonging to the root */
4434 static void btrfs_prune_dentries(struct btrfs_root *root)
4435 {
4436         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4437         struct rb_node *node;
4438         struct rb_node *prev;
4439         struct btrfs_inode *entry;
4440         struct inode *inode;
4441         u64 objectid = 0;
4442
4443         if (!BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
4444                 WARN_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0);
4445
4446         spin_lock(&root->inode_lock);
4447 again:
4448         node = root->inode_tree.rb_node;
4449         prev = NULL;
4450         while (node) {
4451                 prev = node;
4452                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4453
4454                 if (objectid < btrfs_ino(entry))
4455                         node = node->rb_left;
4456                 else if (objectid > btrfs_ino(entry))
4457                         node = node->rb_right;
4458                 else
4459                         break;
4460         }
4461         if (!node) {
4462                 while (prev) {
4463                         entry = rb_entry(prev, struct btrfs_inode, rb_node);
4464                         if (objectid <= btrfs_ino(entry)) {
4465                                 node = prev;
4466                                 break;
4467                         }
4468                         prev = rb_next(prev);
4469                 }
4470         }
4471         while (node) {
4472                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4473                 objectid = btrfs_ino(entry) + 1;
4474                 inode = igrab(&entry->vfs_inode);
4475                 if (inode) {
4476                         spin_unlock(&root->inode_lock);
4477                         if (atomic_read(&inode->i_count) > 1)
4478                                 d_prune_aliases(inode);
4479                         /*
4480                          * btrfs_drop_inode will have it removed from the inode
4481                          * cache when its usage count hits zero.
4482                          */
4483                         iput(inode);
4484                         cond_resched();
4485                         spin_lock(&root->inode_lock);
4486                         goto again;
4487                 }
4488
4489                 if (cond_resched_lock(&root->inode_lock))
4490                         goto again;
4491
4492                 node = rb_next(node);
4493         }
4494         spin_unlock(&root->inode_lock);
4495 }
4496
4497 int btrfs_delete_subvolume(struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry)
4498 {
4499         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dentry->d_sb);
4500         struct btrfs_root *root = dir->root;
4501         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4502         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(inode)->root;
4503         struct btrfs_trans_handle *trans;
4504         struct btrfs_block_rsv block_rsv;
4505         u64 root_flags;
4506         int ret;
4507
4508         /*
4509          * Don't allow to delete a subvolume with send in progress. This is
4510          * inside the inode lock so the error handling that has to drop the bit
4511          * again is not run concurrently.
4512          */
4513         spin_lock(&dest->root_item_lock);
4514         if (dest->send_in_progress) {
4515                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4516                 btrfs_warn(fs_info,
4517                            "attempt to delete subvolume %llu during send",
4518                            dest->root_key.objectid);
4519                 return -EPERM;
4520         }
4521         if (atomic_read(&dest->nr_swapfiles)) {
4522                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4523                 btrfs_warn(fs_info,
4524                            "attempt to delete subvolume %llu with active swapfile",
4525                            root->root_key.objectid);
4526                 return -EPERM;
4527         }
4528         root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4529         btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4530                              root_flags | BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4531         spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4532
4533         down_write(&fs_info->subvol_sem);
4534
4535         ret = may_destroy_subvol(dest);
4536         if (ret)
4537                 goto out_up_write;
4538
4539         btrfs_init_block_rsv(&block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
4540         /*
4541          * One for dir inode,
4542          * two for dir entries,
4543          * two for root ref/backref.
4544          */
4545         ret = btrfs_subvolume_reserve_metadata(root, &block_rsv, 5, true);
4546         if (ret)
4547                 goto out_up_write;
4548
4549         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4550         if (IS_ERR(trans)) {
4551                 ret = PTR_ERR(trans);
4552                 goto out_release;
4553         }
4554         trans->block_rsv = &block_rsv;
4555         trans->bytes_reserved = block_rsv.size;
4556
4557         btrfs_record_snapshot_destroy(trans, dir);
4558
4559         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4560         if (ret) {
4561                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4562                 goto out_end_trans;
4563         }
4564
4565         ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
4566         if (ret) {
4567                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4568                 goto out_end_trans;
4569         }
4570
4571         memset(&dest->root_item.drop_progress, 0,
4572                 sizeof(dest->root_item.drop_progress));
4573         btrfs_set_root_drop_level(&dest->root_item, 0);
4574         btrfs_set_root_refs(&dest->root_item, 0);
4575
4576         if (!test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &dest->state)) {
4577                 ret = btrfs_insert_orphan_item(trans,
4578                                         fs_info->tree_root,
4579                                         dest->root_key.objectid);
4580                 if (ret) {
4581                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4582                         goto out_end_trans;
4583                 }
4584         }
4585
4586         ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans, dest->root_item.uuid,
4587                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL,
4588                                   dest->root_key.objectid);
4589         if (ret && ret != -ENOENT) {
4590                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4591                 goto out_end_trans;
4592         }
4593         if (!btrfs_is_empty_uuid(dest->root_item.received_uuid)) {
4594                 ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans,
4595                                           dest->root_item.received_uuid,
4596                                           BTRFS_UUID_KEY_RECEIVED_SUBVOL,
4597                                           dest->root_key.objectid);
4598                 if (ret && ret != -ENOENT) {
4599                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4600                         goto out_end_trans;
4601                 }
4602         }
4603
4604         free_anon_bdev(dest->anon_dev);
4605         dest->anon_dev = 0;
4606 out_end_trans:
4607         trans->block_rsv = NULL;
4608         trans->bytes_reserved = 0;
4609         ret = btrfs_end_transaction(trans);
4610         inode->i_flags |= S_DEAD;
4611 out_release:
4612         btrfs_subvolume_release_metadata(root, &block_rsv);
4613 out_up_write:
4614         up_write(&fs_info->subvol_sem);
4615         if (ret) {
4616                 spin_lock(&dest->root_item_lock);
4617                 root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4618                 btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4619                                 root_flags & ~BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4620                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4621         } else {
4622                 d_invalidate(dentry);
4623                 btrfs_prune_dentries(dest);
4624                 ASSERT(dest->send_in_progress == 0);
4625         }
4626
4627         return ret;
4628 }
4629
4630 static int btrfs_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4631 {
4632         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4633         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
4634         int err = 0;
4635         struct btrfs_trans_handle *trans;
4636         u64 last_unlink_trans;
4637         struct fscrypt_name fname;
4638
4639         if (inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
4640                 return -ENOTEMPTY;
4641         if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
4642                 if (unlikely(btrfs_fs_incompat(fs_info, EXTENT_TREE_V2))) {
4643                         btrfs_err(fs_info,
4644                         "extent tree v2 doesn't support snapshot deletion yet");
4645                         return -EOPNOTSUPP;
4646                 }
4647                 return btrfs_delete_subvolume(BTRFS_I(dir), dentry);
4648         }
4649
4650         err = fscrypt_setup_filename(dir, &dentry->d_name, 1, &fname);
4651         if (err)
4652                 return err;
4653
4654         /* This needs to handle no-key deletions later on */
4655
4656         trans = __unlink_start_trans(BTRFS_I(dir));
4657         if (IS_ERR(trans)) {
4658                 err = PTR_ERR(trans);
4659                 goto out_notrans;
4660         }
4661
4662         if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
4663                 err = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(dir), dentry);
4664                 goto out;
4665         }
4666
4667         err = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4668         if (err)
4669                 goto out;
4670
4671         last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans;
4672
4673         /* now the directory is empty */
4674         err = btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4675                                  &fname.disk_name);
4676         if (!err) {
4677                 btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
4678                 /*
4679                  * Propagate the last_unlink_trans value of the deleted dir to
4680                  * its parent directory. This is to prevent an unrecoverable
4681                  * log tree in the case we do something like this:
4682                  * 1) create dir foo
4683                  * 2) create snapshot under dir foo
4684                  * 3) delete the snapshot
4685                  * 4) rmdir foo
4686                  * 5) mkdir foo
4687                  * 6) fsync foo or some file inside foo
4688                  */
4689                 if (last_unlink_trans >= trans->transid)
4690                         BTRFS_I(dir)->last_unlink_trans = last_unlink_trans;
4691         }
4692 out:
4693         btrfs_end_transaction(trans);
4694 out_notrans:
4695         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
4696         fscrypt_free_filename(&fname);
4697
4698         return err;
4699 }
4700
4701 /*
4702  * btrfs_truncate_block - read, zero a chunk and write a block
4703  * @inode - inode that we're zeroing
4704  * @from - the offset to start zeroing
4705  * @len - the length to zero, 0 to zero the entire range respective to the
4706  *      offset
4707  * @front - zero up to the offset instead of from the offset on
4708  *
4709  * This will find the block for the "from" offset and cow the block and zero the
4710  * part we want to zero.  This is used with truncate and hole punching.
4711  */
4712 int btrfs_truncate_block(struct btrfs_inode *inode, loff_t from, loff_t len,
4713                          int front)
4714 {
4715         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
4716         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
4717         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
4718         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
4719         struct extent_state *cached_state = NULL;
4720         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
4721         bool only_release_metadata = false;
4722         u32 blocksize = fs_info->sectorsize;
4723         pgoff_t index = from >> PAGE_SHIFT;
4724         unsigned offset = from & (blocksize - 1);
4725         struct page *page;
4726         gfp_t mask = btrfs_alloc_write_mask(mapping);
4727         size_t write_bytes = blocksize;
4728         int ret = 0;
4729         u64 block_start;
4730         u64 block_end;
4731
4732         if (IS_ALIGNED(offset, blocksize) &&
4733             (!len || IS_ALIGNED(len, blocksize)))
4734                 goto out;
4735
4736         block_start = round_down(from, blocksize);
4737         block_end = block_start + blocksize - 1;
4738
4739         ret = btrfs_check_data_free_space(inode, &data_reserved, block_start,
4740                                           blocksize, false);
4741         if (ret < 0) {
4742                 if (btrfs_check_nocow_lock(inode, block_start, &write_bytes, false) > 0) {
4743                         /* For nocow case, no need to reserve data space */
4744                         only_release_metadata = true;
4745                 } else {
4746                         goto out;
4747                 }
4748         }
4749         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(inode, blocksize, blocksize, false);
4750         if (ret < 0) {
4751                 if (!only_release_metadata)
4752                         btrfs_free_reserved_data_space(inode, data_reserved,
4753                                                        block_start, blocksize);
4754                 goto out;
4755         }
4756 again:
4757         page = find_or_create_page(mapping, index, mask);
4758         if (!page) {
4759                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, block_start,
4760                                              blocksize, true);
4761                 btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4762                 ret = -ENOMEM;
4763                 goto out;
4764         }
4765
4766         if (!PageUptodate(page)) {
4767                 ret = btrfs_read_folio(NULL, page_folio(page));
4768                 lock_page(page);
4769                 if (page->mapping != mapping) {
4770                         unlock_page(page);
4771                         put_page(page);
4772                         goto again;
4773                 }
4774                 if (!PageUptodate(page)) {
4775                         ret = -EIO;
4776                         goto out_unlock;
4777                 }
4778         }
4779
4780         /*
4781          * We unlock the page after the io is completed and then re-lock it
4782          * above.  release_folio() could have come in between that and cleared
4783          * PagePrivate(), but left the page in the mapping.  Set the page mapped
4784          * here to make sure it's properly set for the subpage stuff.
4785          */
4786         ret = set_page_extent_mapped(page);
4787         if (ret < 0)
4788                 goto out_unlock;
4789
4790         wait_on_page_writeback(page);
4791
4792         lock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4793
4794         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, block_start);
4795         if (ordered) {
4796                 unlock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4797                 unlock_page(page);
4798                 put_page(page);
4799                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
4800                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
4801                 goto again;
4802         }
4803
4804         clear_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4805                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
4806                          &cached_state);
4807
4808         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, block_start, block_end, 0,
4809                                         &cached_state);
4810         if (ret) {
4811                 unlock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4812                 goto out_unlock;
4813         }
4814
4815         if (offset != blocksize) {
4816                 if (!len)
4817                         len = blocksize - offset;
4818                 if (front)
4819                         memzero_page(page, (block_start - page_offset(page)),
4820                                      offset);
4821                 else
4822                         memzero_page(page, (block_start - page_offset(page)) + offset,
4823                                      len);
4824         }
4825         btrfs_page_clear_checked(fs_info, page, block_start,
4826                                  block_end + 1 - block_start);
4827         btrfs_page_set_dirty(fs_info, page, block_start, block_end + 1 - block_start);
4828         unlock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4829
4830         if (only_release_metadata)
4831                 set_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4832                                EXTENT_NORESERVE, NULL);
4833
4834 out_unlock:
4835         if (ret) {
4836                 if (only_release_metadata)
4837                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, blocksize, true);
4838                 else
4839                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
4840                                         block_start, blocksize, true);
4841         }
4842         btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4843         unlock_page(page);
4844         put_page(page);
4845 out:
4846         if (only_release_metadata)
4847                 btrfs_check_nocow_unlock(inode);
4848         extent_changeset_free(data_reserved);
4849         return ret;
4850 }
4851
4852 static int maybe_insert_hole(struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode,
4853                              u64 offset, u64 len)
4854 {
4855         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4856         struct btrfs_trans_handle *trans;
4857         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
4858         int ret;
4859
4860         /*
4861          * If NO_HOLES is enabled, we don't need to do anything.
4862          * Later, up in the call chain, either btrfs_set_inode_last_sub_trans()
4863          * or btrfs_update_inode() will be called, which guarantee that the next
4864          * fsync will know this inode was changed and needs to be logged.
4865          */
4866         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES))
4867                 return 0;
4868
4869         /*
4870          * 1 - for the one we're dropping
4871          * 1 - for the one we're adding
4872          * 1 - for updating the inode.
4873          */
4874         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
4875         if (IS_ERR(trans))
4876                 return PTR_ERR(trans);
4877
4878         drop_args.start = offset;
4879         drop_args.end = offset + len;
4880         drop_args.drop_cache = true;
4881
4882         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
4883         if (ret) {
4884                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4885                 btrfs_end_transaction(trans);
4886                 return ret;
4887         }
4888
4889         ret = btrfs_insert_hole_extent(trans, root, btrfs_ino(inode), offset, len);
4890         if (ret) {
4891                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4892         } else {
4893                 btrfs_update_inode_bytes(inode, 0, drop_args.bytes_found);
4894                 btrfs_update_inode(trans, root, inode);
4895         }
4896         btrfs_end_transaction(trans);
4897         return ret;
4898 }
4899
4900 /*
4901  * This function puts in dummy file extents for the area we're creating a hole
4902  * for.  So if we are truncating this file to a larger size we need to insert
4903  * these file extents so that btrfs_get_extent will return a EXTENT_MAP_HOLE for
4904  * the range between oldsize and size
4905  */
4906 int btrfs_cont_expand(struct btrfs_inode *inode, loff_t oldsize, loff_t size)
4907 {
4908         struct btrfs_root *root = inode->root;
4909         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4910         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
4911         struct extent_map *em = NULL;
4912         struct extent_state *cached_state = NULL;
4913         u64 hole_start = ALIGN(oldsize, fs_info->sectorsize);
4914         u64 block_end = ALIGN(size, fs_info->sectorsize);
4915         u64 last_byte;
4916         u64 cur_offset;
4917         u64 hole_size;
4918         int err = 0;
4919
4920         /*
4921          * If our size started in the middle of a block we need to zero out the
4922          * rest of the block before we expand the i_size, otherwise we could
4923          * expose stale data.
4924          */
4925         err = btrfs_truncate_block(inode, oldsize, 0, 0);
4926         if (err)
4927                 return err;
4928
4929         if (size <= hole_start)
4930                 return 0;
4931
4932         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, hole_start, block_end - 1,
4933                                            &cached_state);
4934         cur_offset = hole_start;
4935         while (1) {
4936                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur_offset,
4937                                       block_end - cur_offset);
4938                 if (IS_ERR(em)) {
4939                         err = PTR_ERR(em);
4940                         em = NULL;
4941                         break;
4942                 }
4943                 last_byte = min(extent_map_end(em), block_end);
4944                 last_byte = ALIGN(last_byte, fs_info->sectorsize);
4945                 hole_size = last_byte - cur_offset;
4946
4947                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)) {
4948                         struct extent_map *hole_em;
4949
4950                         err = maybe_insert_hole(root, inode, cur_offset,
4951                                                 hole_size);
4952                         if (err)
4953                                 break;
4954
4955                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
4956                                                         cur_offset, hole_size);
4957                         if (err)
4958                                 break;
4959
4960                         hole_em = alloc_extent_map();
4961                         if (!hole_em) {
4962                                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, cur_offset,
4963                                                     cur_offset + hole_size - 1,
4964                                                     false);
4965                                 btrfs_set_inode_full_sync(inode);
4966                                 goto next;
4967                         }
4968                         hole_em->start = cur_offset;
4969                         hole_em->len = hole_size;
4970                         hole_em->orig_start = cur_offset;
4971
4972                         hole_em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
4973                         hole_em->block_len = 0;
4974                         hole_em->orig_block_len = 0;
4975                         hole_em->ram_bytes = hole_size;
4976                         hole_em->compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
4977                         hole_em->generation = fs_info->generation;
4978
4979                         err = btrfs_replace_extent_map_range(inode, hole_em, true);
4980                         free_extent_map(hole_em);
4981                 } else {
4982                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
4983                                                         cur_offset, hole_size);
4984                         if (err)
4985                                 break;
4986                 }
4987 next:
4988                 free_extent_map(em);
4989                 em = NULL;
4990                 cur_offset = last_byte;
4991                 if (cur_offset >= block_end)
4992                         break;
4993         }
4994         free_extent_map(em);
4995         unlock_extent(io_tree, hole_start, block_end - 1, &cached_state);
4996         return err;
4997 }
4998
4999 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr)
5000 {
5001         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5002         struct btrfs_trans_handle *trans;
5003         loff_t oldsize = i_size_read(inode);
5004         loff_t newsize = attr->ia_size;
5005         int mask = attr->ia_valid;
5006         int ret;
5007
5008         /*
5009          * The regular truncate() case without ATTR_CTIME and ATTR_MTIME is a
5010          * special case where we need to update the times despite not having
5011          * these flags set.  For all other operations the VFS set these flags
5012          * explicitly if it wants a timestamp update.
5013          */
5014         if (newsize != oldsize) {
5015                 inode_inc_iversion(inode);
5016                 if (!(mask & (ATTR_CTIME | ATTR_MTIME))) {
5017                         inode->i_mtime = current_time(inode);
5018                         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
5019                 }
5020         }
5021
5022         if (newsize > oldsize) {
5023                 /*
5024                  * Don't do an expanding truncate while snapshotting is ongoing.
5025                  * This is to ensure the snapshot captures a fully consistent
5026                  * state of this file - if the snapshot captures this expanding
5027                  * truncation, it must capture all writes that happened before
5028                  * this truncation.
5029                  */
5030                 btrfs_drew_write_lock(&root->snapshot_lock);
5031                 ret = btrfs_cont_expand(BTRFS_I(inode), oldsize, newsize);
5032                 if (ret) {
5033                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5034                         return ret;
5035                 }
5036
5037                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
5038                 if (IS_ERR(trans)) {
5039                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5040                         return PTR_ERR(trans);
5041                 }
5042
5043                 i_size_write(inode, newsize);
5044                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5045                 pagecache_isize_extended(inode, oldsize, newsize);
5046                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
5047                 btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5048                 btrfs_end_transaction(trans);
5049         } else {
5050                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5051
5052                 if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
5053                         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode,
5054                                         ALIGN(newsize, fs_info->sectorsize),
5055                                         (u64)-1);
5056                         if (ret)
5057                                 return ret;
5058                 }
5059
5060                 /*
5061                  * We're truncating a file that used to have good data down to
5062                  * zero. Make sure any new writes to the file get on disk
5063                  * on close.
5064                  */
5065                 if (newsize == 0)
5066                         set_bit(BTRFS_INODE_FLUSH_ON_CLOSE,
5067                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5068
5069                 truncate_setsize(inode, newsize);
5070
5071                 inode_dio_wait(inode);
5072
5073                 ret = btrfs_truncate(BTRFS_I(inode), newsize == oldsize);
5074                 if (ret && inode->i_nlink) {
5075                         int err;
5076
5077                         /*
5078                          * Truncate failed, so fix up the in-memory size. We
5079                          * adjusted disk_i_size down as we removed extents, so
5080                          * wait for disk_i_size to be stable and then update the
5081                          * in-memory size to match.
5082                          */
5083                         err = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
5084                         if (err)
5085                                 return err;
5086                         i_size_write(inode, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
5087                 }
5088         }
5089
5090         return ret;
5091 }
5092
5093 static int btrfs_setattr(struct mnt_idmap *idmap, struct dentry *dentry,
5094                          struct iattr *attr)
5095 {
5096         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5097         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5098         int err;
5099
5100         if (btrfs_root_readonly(root))
5101                 return -EROFS;
5102
5103         err = setattr_prepare(idmap, dentry, attr);
5104         if (err)
5105                 return err;
5106
5107         if (S_ISREG(inode->i_mode) && (attr->ia_valid & ATTR_SIZE)) {
5108                 err = btrfs_setsize(inode, attr);
5109                 if (err)
5110                         return err;
5111         }
5112
5113         if (attr->ia_valid) {
5114                 setattr_copy(idmap, inode, attr);
5115                 inode_inc_iversion(inode);
5116                 err = btrfs_dirty_inode(BTRFS_I(inode));
5117
5118                 if (!err && attr->ia_valid & ATTR_MODE)
5119                         err = posix_acl_chmod(idmap, dentry, inode->i_mode);
5120         }
5121
5122         return err;
5123 }
5124
5125 /*
5126  * While truncating the inode pages during eviction, we get the VFS
5127  * calling btrfs_invalidate_folio() against each folio of the inode. This
5128  * is slow because the calls to btrfs_invalidate_folio() result in a
5129  * huge amount of calls to lock_extent() and clear_extent_bit(),
5130  * which keep merging and splitting extent_state structures over and over,
5131  * wasting lots of time.
5132  *
5133  * Therefore if the inode is being evicted, let btrfs_invalidate_folio()
5134  * skip all those expensive operations on a per folio basis and do only
5135  * the ordered io finishing, while we release here the extent_map and
5136  * extent_state structures, without the excessive merging and splitting.
5137  */
5138 static void evict_inode_truncate_pages(struct inode *inode)
5139 {
5140         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
5141         struct rb_node *node;
5142
5143         ASSERT(inode->i_state & I_FREEING);
5144         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
5145
5146         btrfs_drop_extent_map_range(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, false);
5147
5148         /*
5149          * Keep looping until we have no more ranges in the io tree.
5150          * We can have ongoing bios started by readahead that have
5151          * their endio callback (extent_io.c:end_bio_extent_readpage)
5152          * still in progress (unlocked the pages in the bio but did not yet
5153          * unlocked the ranges in the io tree). Therefore this means some
5154          * ranges can still be locked and eviction started because before
5155          * submitting those bios, which are executed by a separate task (work
5156          * queue kthread), inode references (inode->i_count) were not taken
5157          * (which would be dropped in the end io callback of each bio).
5158          * Therefore here we effectively end up waiting for those bios and
5159          * anyone else holding locked ranges without having bumped the inode's
5160          * reference count - if we don't do it, when they access the inode's
5161          * io_tree to unlock a range it may be too late, leading to an
5162          * use-after-free issue.
5163          */
5164         spin_lock(&io_tree->lock);
5165         while (!RB_EMPTY_ROOT(&io_tree->state)) {
5166                 struct extent_state *state;
5167                 struct extent_state *cached_state = NULL;
5168                 u64 start;
5169                 u64 end;
5170                 unsigned state_flags;
5171
5172                 node = rb_first(&io_tree->state);
5173                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
5174                 start = state->start;
5175                 end = state->end;
5176                 state_flags = state->state;
5177                 spin_unlock(&io_tree->lock);
5178
5179                 lock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
5180
5181                 /*
5182                  * If still has DELALLOC flag, the extent didn't reach disk,
5183                  * and its reserved space won't be freed by delayed_ref.
5184                  * So we need to free its reserved space here.
5185                  * (Refer to comment in btrfs_invalidate_folio, case 2)
5186                  *
5187                  * Note, end is the bytenr of last byte, so we need + 1 here.
5188                  */
5189                 if (state_flags & EXTENT_DELALLOC)
5190                         btrfs_qgroup_free_data(BTRFS_I(inode), NULL, start,
5191                                                end - start + 1);
5192
5193                 clear_extent_bit(io_tree, start, end,
5194                                  EXTENT_CLEAR_ALL_BITS | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
5195                                  &cached_state);
5196
5197                 cond_resched();
5198                 spin_lock(&io_tree->lock);
5199         }
5200         spin_unlock(&io_tree->lock);
5201 }
5202
5203 static struct btrfs_trans_handle *evict_refill_and_join(struct btrfs_root *root,
5204                                                         struct btrfs_block_rsv *rsv)
5205 {
5206         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5207         struct btrfs_trans_handle *trans;
5208         u64 delayed_refs_extra = btrfs_calc_delayed_ref_bytes(fs_info, 1);
5209         int ret;
5210
5211         /*
5212          * Eviction should be taking place at some place safe because of our
5213          * delayed iputs.  However the normal flushing code will run delayed
5214          * iputs, so we cannot use FLUSH_ALL otherwise we'll deadlock.
5215          *
5216          * We reserve the delayed_refs_extra here again because we can't use
5217          * btrfs_start_transaction(root, 0) for the same deadlocky reason as
5218          * above.  We reserve our extra bit here because we generate a ton of
5219          * delayed refs activity by truncating.
5220          *
5221          * BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT will steal from the global_rsv if it can,
5222          * if we fail to make this reservation we can re-try without the
5223          * delayed_refs_extra so we can make some forward progress.
5224          */
5225         ret = btrfs_block_rsv_refill(fs_info, rsv, rsv->size + delayed_refs_extra,
5226                                      BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5227         if (ret) {
5228                 ret = btrfs_block_rsv_refill(fs_info, rsv, rsv->size,
5229                                              BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5230                 if (ret) {
5231                         btrfs_warn(fs_info,
5232                                    "could not allocate space for delete; will truncate on mount");
5233                         return ERR_PTR(-ENOSPC);
5234                 }
5235                 delayed_refs_extra = 0;
5236         }
5237
5238         trans = btrfs_join_transaction(root);
5239         if (IS_ERR(trans))
5240                 return trans;
5241
5242         if (delayed_refs_extra) {
5243                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5244                 trans->bytes_reserved = delayed_refs_extra;
5245                 btrfs_block_rsv_migrate(rsv, trans->block_rsv,
5246                                         delayed_refs_extra, true);
5247         }
5248         return trans;
5249 }
5250
5251 void btrfs_evict_inode(struct inode *inode)
5252 {
5253         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5254         struct btrfs_trans_handle *trans;
5255         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5256         struct btrfs_block_rsv *rsv = NULL;
5257         int ret;
5258
5259         trace_btrfs_inode_evict(inode);
5260
5261         if (!root) {
5262                 fsverity_cleanup_inode(inode);
5263                 clear_inode(inode);
5264                 return;
5265         }
5266
5267         evict_inode_truncate_pages(inode);
5268
5269         if (inode->i_nlink &&
5270             ((btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5271               root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID) ||
5272              btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode))))
5273                 goto out;
5274
5275         if (is_bad_inode(inode))
5276                 goto out;
5277
5278         if (test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags))
5279                 goto out;
5280
5281         if (inode->i_nlink > 0) {
5282                 BUG_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5283                        root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID);
5284                 goto out;
5285         }
5286
5287         /*
5288          * This makes sure the inode item in tree is uptodate and the space for
5289          * the inode update is released.
5290          */
5291         ret = btrfs_commit_inode_delayed_inode(BTRFS_I(inode));
5292         if (ret)
5293                 goto out;
5294
5295         /*
5296          * This drops any pending insert or delete operations we have for this
5297          * inode.  We could have a delayed dir index deletion queued up, but
5298          * we're removing the inode completely so that'll be taken care of in
5299          * the truncate.
5300          */
5301         btrfs_kill_delayed_inode_items(BTRFS_I(inode));
5302
5303         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
5304         if (!rsv)
5305                 goto out;
5306         rsv->size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
5307         rsv->failfast = true;
5308
5309         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5310
5311         while (1) {
5312                 struct btrfs_truncate_control control = {
5313                         .inode = BTRFS_I(inode),
5314                         .ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
5315                         .new_size = 0,
5316                         .min_type = 0,
5317                 };
5318
5319                 trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5320                 if (IS_ERR(trans))
5321                         goto out;
5322
5323                 trans->block_rsv = rsv;
5324
5325                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, &control);
5326                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5327                 btrfs_end_transaction(trans);
5328                 /*
5329                  * We have not added new delayed items for our inode after we
5330                  * have flushed its delayed items, so no need to throttle on
5331                  * delayed items. However we have modified extent buffers.
5332                  */
5333                 btrfs_btree_balance_dirty_nodelay(fs_info);
5334                 if (ret && ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
5335                         goto out;
5336                 else if (!ret)
5337                         break;
5338         }
5339
5340         /*
5341          * Errors here aren't a big deal, it just means we leave orphan items in
5342          * the tree. They will be cleaned up on the next mount. If the inode
5343          * number gets reused, cleanup deletes the orphan item without doing
5344          * anything, and unlink reuses the existing orphan item.
5345          *
5346          * If it turns out that we are dropping too many of these, we might want
5347          * to add a mechanism for retrying these after a commit.
5348          */
5349         trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5350         if (!IS_ERR(trans)) {
5351                 trans->block_rsv = rsv;
5352                 btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
5353                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5354                 btrfs_end_transaction(trans);
5355         }
5356
5357 out:
5358         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
5359         /*
5360          * If we didn't successfully delete, the orphan item will still be in
5361          * the tree and we'll retry on the next mount. Again, we might also want
5362          * to retry these periodically in the future.
5363          */
5364         btrfs_remove_delayed_node(BTRFS_I(inode));
5365         fsverity_cleanup_inode(inode);
5366         clear_inode(inode);
5367 }
5368
5369 /*
5370  * Return the key found in the dir entry in the location pointer, fill @type
5371  * with BTRFS_FT_*, and return 0.
5372  *
5373  * If no dir entries were found, returns -ENOENT.
5374  * If found a corrupted location in dir entry, returns -EUCLEAN.
5375  */
5376 static int btrfs_inode_by_name(struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry,
5377                                struct btrfs_key *location, u8 *type)
5378 {
5379         struct btrfs_dir_item *di;
5380         struct btrfs_path *path;
5381         struct btrfs_root *root = dir->root;
5382         int ret = 0;
5383         struct fscrypt_name fname;
5384
5385         path = btrfs_alloc_path();
5386         if (!path)
5387                 return -ENOMEM;
5388
5389         ret = fscrypt_setup_filename(&dir->vfs_inode, &dentry->d_name, 1, &fname);
5390         if (ret < 0)
5391                 goto out;
5392         /*
5393          * fscrypt_setup_filename() should never return a positive value, but
5394          * gcc on sparc/parisc thinks it can, so assert that doesn't happen.
5395          */
5396         ASSERT(ret == 0);
5397
5398         /* This needs to handle no-key deletions later on */
5399
5400         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path, btrfs_ino(dir),
5401                                    &fname.disk_name, 0);
5402         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
5403                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
5404                 goto out;
5405         }
5406
5407         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, location);
5408         if (location->type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY &&
5409             location->type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
5410                 ret = -EUCLEAN;
5411                 btrfs_warn(root->fs_info,
5412 "%s gets something invalid in DIR_ITEM (name %s, directory ino %llu, location(%llu %u %llu))",
5413                            __func__, fname.disk_name.name, btrfs_ino(dir),
5414                            location->objectid, location->type, location->offset);
5415         }
5416         if (!ret)
5417                 *type = btrfs_dir_ftype(path->nodes[0], di);
5418 out:
5419         fscrypt_free_filename(&fname);
5420         btrfs_free_path(path);
5421         return ret;
5422 }
5423
5424 /*
5425  * when we hit a tree root in a directory, the btrfs part of the inode
5426  * needs to be changed to reflect the root directory of the tree root.  This
5427  * is kind of like crossing a mount point.
5428  */
5429 static int fixup_tree_root_location(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5430                                     struct btrfs_inode *dir,
5431                                     struct dentry *dentry,
5432                                     struct btrfs_key *location,
5433                                     struct btrfs_root **sub_root)
5434 {
5435         struct btrfs_path *path;
5436         struct btrfs_root *new_root;
5437         struct btrfs_root_ref *ref;
5438         struct extent_buffer *leaf;
5439         struct btrfs_key key;
5440         int ret;
5441         int err = 0;
5442         struct fscrypt_name fname;
5443
5444         ret = fscrypt_setup_filename(&dir->vfs_inode, &dentry->d_name, 0, &fname);
5445         if (ret)
5446                 return ret;
5447
5448         path = btrfs_alloc_path();
5449         if (!path) {
5450                 err = -ENOMEM;
5451                 goto out;
5452         }
5453
5454         err = -ENOENT;
5455         key.objectid = dir->root->root_key.objectid;
5456         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
5457         key.offset = location->objectid;
5458
5459         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
5460         if (ret) {
5461                 if (ret < 0)
5462                         err = ret;
5463                 goto out;
5464         }
5465
5466         leaf = path->nodes[0];
5467         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
5468         if (btrfs_root_ref_dirid(leaf, ref) != btrfs_ino(dir) ||
5469             btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref) != fname.disk_name.len)
5470                 goto out;
5471
5472         ret = memcmp_extent_buffer(leaf, fname.disk_name.name,
5473                                    (unsigned long)(ref + 1), fname.disk_name.len);
5474         if (ret)
5475                 goto out;
5476
5477         btrfs_release_path(path);
5478
5479         new_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, location->objectid, true);
5480         if (IS_ERR(new_root)) {
5481                 err = PTR_ERR(new_root);
5482                 goto out;
5483         }
5484
5485         *sub_root = new_root;
5486         location->objectid = btrfs_root_dirid(&new_root->root_item);
5487         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5488         location->offset = 0;
5489         err = 0;
5490 out:
5491         btrfs_free_path(path);
5492         fscrypt_free_filename(&fname);
5493         return err;
5494 }
5495
5496 static void inode_tree_add(struct btrfs_inode *inode)
5497 {
5498         struct btrfs_root *root = inode->root;
5499         struct btrfs_inode *entry;
5500         struct rb_node **p;
5501         struct rb_node *parent;
5502         struct rb_node *new = &inode->rb_node;
5503         u64 ino = btrfs_ino(inode);
5504
5505         if (inode_unhashed(&inode->vfs_inode))
5506                 return;
5507         parent = NULL;
5508         spin_lock(&root->inode_lock);
5509         p = &root->inode_tree.rb_node;
5510         while (*p) {
5511                 parent = *p;
5512                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_inode, rb_node);
5513
5514                 if (ino < btrfs_ino(entry))
5515                         p = &parent->rb_left;
5516                 else if (ino > btrfs_ino(entry))
5517                         p = &parent->rb_right;
5518                 else {
5519                         WARN_ON(!(entry->vfs_inode.i_state &
5520                                   (I_WILL_FREE | I_FREEING)));
5521                         rb_replace_node(parent, new, &root->inode_tree);
5522                         RB_CLEAR_NODE(parent);
5523                         spin_unlock(&root->inode_lock);
5524                         return;
5525                 }
5526         }
5527         rb_link_node(new, parent, p);
5528         rb_insert_color(new, &root->inode_tree);
5529         spin_unlock(&root->inode_lock);
5530 }
5531
5532 static void inode_tree_del(struct btrfs_inode *inode)
5533 {
5534         struct btrfs_root *root = inode->root;
5535         int empty = 0;
5536
5537         spin_lock(&root->inode_lock);
5538         if (!RB_EMPTY_NODE(&inode->rb_node)) {
5539                 rb_erase(&inode->rb_node, &root->inode_tree);
5540                 RB_CLEAR_NODE(&inode->rb_node);
5541                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5542         }
5543         spin_unlock(&root->inode_lock);
5544
5545         if (empty && btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0) {
5546                 spin_lock(&root->inode_lock);
5547                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5548                 spin_unlock(&root->inode_lock);
5549                 if (empty)
5550                         btrfs_add_dead_root(root);
5551         }
5552 }
5553
5554
5555 static int btrfs_init_locked_inode(struct inode *inode, void *p)
5556 {
5557         struct btrfs_iget_args *args = p;
5558
5559         inode->i_ino = args->ino;
5560         BTRFS_I(inode)->location.objectid = args->ino;
5561         BTRFS_I(inode)->location.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5562         BTRFS_I(inode)->location.offset = 0;
5563         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(args->root);
5564         BUG_ON(args->root && !BTRFS_I(inode)->root);
5565
5566         if (args->root && args->root == args->root->fs_info->tree_root &&
5567             args->ino != BTRFS_BTREE_INODE_OBJECTID)
5568                 set_bit(BTRFS_INODE_FREE_SPACE_INODE,
5569                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5570         return 0;
5571 }
5572
5573 static int btrfs_find_actor(struct inode *inode, void *opaque)
5574 {
5575         struct btrfs_iget_args *args = opaque;
5576
5577         return args->ino == BTRFS_I(inode)->location.objectid &&
5578                 args->root == BTRFS_I(inode)->root;
5579 }
5580
5581 static struct inode *btrfs_iget_locked(struct super_block *s, u64 ino,
5582                                        struct btrfs_root *root)
5583 {
5584         struct inode *inode;
5585         struct btrfs_iget_args args;
5586         unsigned long hashval = btrfs_inode_hash(ino, root);
5587
5588         args.ino = ino;
5589         args.root = root;
5590
5591         inode = iget5_locked(s, hashval, btrfs_find_actor,
5592                              btrfs_init_locked_inode,
5593                              (void *)&args);
5594         return inode;
5595 }
5596
5597 /*
5598  * Get an inode object given its inode number and corresponding root.
5599  * Path can be preallocated to prevent recursing back to iget through
5600  * allocator. NULL is also valid but may require an additional allocation
5601  * later.
5602  */
5603 struct inode *btrfs_iget_path(struct super_block *s, u64 ino,
5604                               struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path)
5605 {
5606         struct inode *inode;
5607
5608         inode = btrfs_iget_locked(s, ino, root);
5609         if (!inode)
5610                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5611
5612         if (inode->i_state & I_NEW) {
5613                 int ret;
5614
5615                 ret = btrfs_read_locked_inode(inode, path);
5616                 if (!ret) {
5617                         inode_tree_add(BTRFS_I(inode));
5618                         unlock_new_inode(inode);
5619                 } else {
5620                         iget_failed(inode);
5621                         /*
5622                          * ret > 0 can come from btrfs_search_slot called by
5623                          * btrfs_read_locked_inode, this means the inode item
5624                          * was not found.
5625                          */
5626                         if (ret > 0)
5627                                 ret = -ENOENT;
5628                         inode = ERR_PTR(ret);
5629                 }
5630         }
5631
5632         return inode;
5633 }
5634
5635 struct inode *btrfs_iget(struct super_block *s, u64 ino, struct btrfs_root *root)
5636 {
5637         return btrfs_iget_path(s, ino, root, NULL);
5638 }
5639
5640 static struct inode *new_simple_dir(struct super_block *s,
5641                                     struct btrfs_key *key,
5642                                     struct btrfs_root *root)
5643 {
5644         struct inode *inode = new_inode(s);
5645
5646         if (!inode)
5647                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5648
5649         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
5650         memcpy(&BTRFS_I(inode)->location, key, sizeof(*key));
5651         set_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5652
5653         inode->i_ino = BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID;
5654         /*
5655          * We only need lookup, the rest is read-only and there's no inode
5656          * associated with the dentry
5657          */
5658         inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
5659         inode->i_opflags &= ~IOP_XATTR;
5660         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
5661         inode->i_mode = S_IFDIR | S_IRUGO | S_IWUSR | S_IXUGO;
5662         inode->i_mtime = current_time(inode);
5663         inode->i_atime = inode->i_mtime;
5664         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
5665         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
5666
5667         return inode;
5668 }
5669
5670 static_assert(BTRFS_FT_UNKNOWN == FT_UNKNOWN);
5671 static_assert(BTRFS_FT_REG_FILE == FT_REG_FILE);
5672 static_assert(BTRFS_FT_DIR == FT_DIR);
5673 static_assert(BTRFS_FT_CHRDEV == FT_CHRDEV);
5674 static_assert(BTRFS_FT_BLKDEV == FT_BLKDEV);
5675 static_assert(BTRFS_FT_FIFO == FT_FIFO);
5676 static_assert(BTRFS_FT_SOCK == FT_SOCK);
5677 static_assert(BTRFS_FT_SYMLINK == FT_SYMLINK);
5678
5679 static inline u8 btrfs_inode_type(struct inode *inode)
5680 {
5681         return fs_umode_to_ftype(inode->i_mode);
5682 }
5683
5684 struct inode *btrfs_lookup_dentry(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
5685 {
5686         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
5687         struct inode *inode;
5688         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5689         struct btrfs_root *sub_root = root;
5690         struct btrfs_key location;
5691         u8 di_type = 0;
5692         int ret = 0;
5693
5694         if (dentry->d_name.len > BTRFS_NAME_LEN)
5695                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
5696
5697         ret = btrfs_inode_by_name(BTRFS_I(dir), dentry, &location, &di_type);
5698         if (ret < 0)
5699                 return ERR_PTR(ret);
5700
5701         if (location.type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
5702                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, root);
5703                 if (IS_ERR(inode))
5704                         return inode;
5705
5706                 /* Do extra check against inode mode with di_type */
5707                 if (btrfs_inode_type(inode) != di_type) {
5708                         btrfs_crit(fs_info,
5709 "inode mode mismatch with dir: inode mode=0%o btrfs type=%u dir type=%u",
5710                                   inode->i_mode, btrfs_inode_type(inode),
5711                                   di_type);
5712                         iput(inode);
5713                         return ERR_PTR(-EUCLEAN);
5714                 }
5715                 return inode;
5716         }
5717
5718         ret = fixup_tree_root_location(fs_info, BTRFS_I(dir), dentry,
5719                                        &location, &sub_root);
5720         if (ret < 0) {
5721                 if (ret != -ENOENT)
5722                         inode = ERR_PTR(ret);
5723                 else
5724                         inode = new_simple_dir(dir->i_sb, &location, root);
5725         } else {
5726                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, sub_root);
5727                 btrfs_put_root(sub_root);
5728
5729                 if (IS_ERR(inode))
5730                         return inode;
5731
5732                 down_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5733                 if (!sb_rdonly(inode->i_sb))
5734                         ret = btrfs_orphan_cleanup(sub_root);
5735                 up_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5736                 if (ret) {
5737                         iput(inode);
5738                         inode = ERR_PTR(ret);
5739                 }
5740         }
5741
5742         return inode;
5743 }
5744
5745 static int btrfs_dentry_delete(const struct dentry *dentry)
5746 {
5747         struct btrfs_root *root;
5748         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5749
5750         if (!inode && !IS_ROOT(dentry))
5751                 inode = d_inode(dentry->d_parent);
5752
5753         if (inode) {
5754                 root = BTRFS_I(inode)->root;
5755                 if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
5756                         return 1;
5757
5758                 if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
5759                         return 1;
5760         }
5761         return 0;
5762 }
5763
5764 static struct dentry *btrfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5765                                    unsigned int flags)
5766 {
5767         struct inode *inode = btrfs_lookup_dentry(dir, dentry);
5768
5769         if (inode == ERR_PTR(-ENOENT))
5770                 inode = NULL;
5771         return d_splice_alias(inode, dentry);
5772 }
5773
5774 /*
5775  * Find the highest existing sequence number in a directory and then set the
5776  * in-memory index_cnt variable to the first free sequence number.
5777  */
5778 static int btrfs_set_inode_index_count(struct btrfs_inode *inode)
5779 {
5780         struct btrfs_root *root = inode->root;
5781         struct btrfs_key key, found_key;
5782         struct btrfs_path *path;
5783         struct extent_buffer *leaf;
5784         int ret;
5785
5786         key.objectid = btrfs_ino(inode);
5787         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5788         key.offset = (u64)-1;
5789
5790         path = btrfs_alloc_path();
5791         if (!path)
5792                 return -ENOMEM;
5793
5794         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5795         if (ret < 0)
5796                 goto out;
5797         /* FIXME: we should be able to handle this */
5798         if (ret == 0)
5799                 goto out;
5800         ret = 0;
5801
5802         if (path->slots[0] == 0) {
5803                 inode->index_cnt = BTRFS_DIR_START_INDEX;
5804                 goto out;
5805         }
5806
5807         path->slots[0]--;
5808
5809         leaf = path->nodes[0];
5810         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
5811
5812         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
5813             found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY) {
5814                 inode->index_cnt = BTRFS_DIR_START_INDEX;
5815                 goto out;
5816         }
5817
5818         inode->index_cnt = found_key.offset + 1;
5819 out:
5820         btrfs_free_path(path);
5821         return ret;
5822 }
5823
5824 static int btrfs_get_dir_last_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
5825 {
5826         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
5827                 int ret;
5828
5829                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
5830                 if (ret) {
5831                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
5832                         if (ret)
5833                                 return ret;
5834                 }
5835         }
5836
5837         *index = dir->index_cnt;
5838
5839         return 0;
5840 }
5841
5842 /*
5843  * All this infrastructure exists because dir_emit can fault, and we are holding
5844  * the tree lock when doing readdir.  For now just allocate a buffer and copy
5845  * our information into that, and then dir_emit from the buffer.  This is
5846  * similar to what NFS does, only we don't keep the buffer around in pagecache
5847  * because I'm afraid I'll mess that up.  Long term we need to make filldir do
5848  * copy_to_user_inatomic so we don't have to worry about page faulting under the
5849  * tree lock.
5850  */
5851 static int btrfs_opendir(struct inode *inode, struct file *file)
5852 {
5853         struct btrfs_file_private *private;
5854         u64 last_index;
5855         int ret;
5856
5857         ret = btrfs_get_dir_last_index(BTRFS_I(inode), &last_index);
5858         if (ret)
5859                 return ret;
5860
5861         private = kzalloc(sizeof(struct btrfs_file_private), GFP_KERNEL);
5862         if (!private)
5863                 return -ENOMEM;
5864         private->last_index = last_index;
5865         private->filldir_buf = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
5866         if (!private->filldir_buf) {
5867                 kfree(private);
5868                 return -ENOMEM;
5869         }
5870         file->private_data = private;
5871         return 0;
5872 }
5873
5874 struct dir_entry {
5875         u64 ino;
5876         u64 offset;
5877         unsigned type;
5878         int name_len;
5879 };
5880
5881 static int btrfs_filldir(void *addr, int entries, struct dir_context *ctx)
5882 {
5883         while (entries--) {
5884                 struct dir_entry *entry = addr;
5885                 char *name = (char *)(entry + 1);
5886
5887                 ctx->pos = get_unaligned(&entry->offset);
5888                 if (!dir_emit(ctx, name, get_unaligned(&entry->name_len),
5889                                          get_unaligned(&entry->ino),
5890                                          get_unaligned(&entry->type)))
5891                         return 1;
5892                 addr += sizeof(struct dir_entry) +
5893                         get_unaligned(&entry->name_len);
5894                 ctx->pos++;
5895         }
5896         return 0;
5897 }
5898
5899 static int btrfs_real_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
5900 {
5901         struct inode *inode = file_inode(file);
5902         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5903         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
5904         struct btrfs_dir_item *di;
5905         struct btrfs_key key;
5906         struct btrfs_key found_key;
5907         struct btrfs_path *path;
5908         void *addr;
5909         struct list_head ins_list;
5910         struct list_head del_list;
5911         int ret;
5912         char *name_ptr;
5913         int name_len;
5914         int entries = 0;
5915         int total_len = 0;
5916         bool put = false;
5917         struct btrfs_key location;
5918
5919         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
5920                 return 0;
5921
5922         path = btrfs_alloc_path();
5923         if (!path)
5924                 return -ENOMEM;
5925
5926         addr = private->filldir_buf;
5927         path->reada = READA_FORWARD;
5928
5929         INIT_LIST_HEAD(&ins_list);
5930         INIT_LIST_HEAD(&del_list);
5931         put = btrfs_readdir_get_delayed_items(inode, private->last_index,
5932                                               &ins_list, &del_list);
5933
5934 again:
5935         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5936         key.offset = ctx->pos;
5937         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5938
5939         btrfs_for_each_slot(root, &key, &found_key, path, ret) {
5940                 struct dir_entry *entry;
5941                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5942                 u8 ftype;
5943
5944                 if (found_key.objectid != key.objectid)
5945                         break;
5946                 if (found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY)
5947                         break;
5948                 if (found_key.offset < ctx->pos)
5949                         continue;
5950                 if (found_key.offset > private->last_index)
5951                         break;
5952                 if (btrfs_should_delete_dir_index(&del_list, found_key.offset))
5953                         continue;
5954                 di = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_dir_item);
5955                 name_len = btrfs_dir_name_len(leaf, di);
5956                 if ((total_len + sizeof(struct dir_entry) + name_len) >=
5957                     PAGE_SIZE) {
5958                         btrfs_release_path(path);
5959                         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
5960                         if (ret)
5961                                 goto nopos;
5962                         addr = private->filldir_buf;
5963                         entries = 0;
5964                         total_len = 0;
5965                         goto again;
5966                 }
5967
5968                 ftype = btrfs_dir_flags_to_ftype(btrfs_dir_flags(leaf, di));
5969                 entry = addr;
5970                 name_ptr = (char *)(entry + 1);
5971                 read_extent_buffer(leaf, name_ptr,
5972                                    (unsigned long)(di + 1), name_len);
5973                 put_unaligned(name_len, &entry->name_len);
5974                 put_unaligned(fs_ftype_to_dtype(ftype), &entry->type);
5975                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &location);
5976                 put_unaligned(location.objectid, &entry->ino);
5977                 put_unaligned(found_key.offset, &entry->offset);
5978                 entries++;
5979                 addr += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
5980                 total_len += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
5981         }
5982         /* Catch error encountered during iteration */
5983         if (ret < 0)
5984                 goto err;
5985
5986         btrfs_release_path(path);
5987
5988         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
5989         if (ret)
5990                 goto nopos;
5991
5992         ret = btrfs_readdir_delayed_dir_index(ctx, &ins_list);
5993         if (ret)
5994                 goto nopos;
5995
5996         /*
5997          * Stop new entries from being returned after we return the last
5998          * entry.
5999          *
6000          * New directory entries are assigned a strictly increasing
6001          * offset.  This means that new entries created during readdir
6002          * are *guaranteed* to be seen in the future by that readdir.
6003          * This has broken buggy programs which operate on names as
6004          * they're returned by readdir.  Until we re-use freed offsets
6005          * we have this hack to stop new entries from being returned
6006          * under the assumption that they'll never reach this huge
6007          * offset.
6008          *
6009          * This is being careful not to overflow 32bit loff_t unless the
6010          * last entry requires it because doing so has broken 32bit apps
6011          * in the past.
6012          */
6013         if (ctx->pos >= INT_MAX)
6014                 ctx->pos = LLONG_MAX;
6015         else
6016                 ctx->pos = INT_MAX;
6017 nopos:
6018         ret = 0;
6019 err:
6020         if (put)
6021                 btrfs_readdir_put_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
6022         btrfs_free_path(path);
6023         return ret;
6024 }
6025
6026 /*
6027  * This is somewhat expensive, updating the tree every time the
6028  * inode changes.  But, it is most likely to find the inode in cache.
6029  * FIXME, needs more benchmarking...there are no reasons other than performance
6030  * to keep or drop this code.
6031  */
6032 static int btrfs_dirty_inode(struct btrfs_inode *inode)
6033 {
6034         struct btrfs_root *root = inode->root;
6035         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
6036         struct btrfs_trans_handle *trans;
6037         int ret;
6038
6039         if (test_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &inode->runtime_flags))
6040                 return 0;
6041
6042         trans = btrfs_join_transaction(root);
6043         if (IS_ERR(trans))
6044                 return PTR_ERR(trans);
6045
6046         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
6047         if (ret && (ret == -ENOSPC || ret == -EDQUOT)) {
6048                 /* whoops, lets try again with the full transaction */
6049                 btrfs_end_transaction(trans);
6050                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
6051                 if (IS_ERR(trans))
6052                         return PTR_ERR(trans);
6053
6054                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
6055         }
6056         btrfs_end_transaction(trans);
6057         if (inode->delayed_node)
6058                 btrfs_balance_delayed_items(fs_info);
6059
6060         return ret;
6061 }
6062
6063 /*
6064  * This is a copy of file_update_time.  We need this so we can return error on
6065  * ENOSPC for updating the inode in the case of file write and mmap writes.
6066  */
6067 static int btrfs_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *now,
6068                              int flags)
6069 {
6070         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6071         bool dirty = flags & ~S_VERSION;
6072
6073         if (btrfs_root_readonly(root))
6074                 return -EROFS;
6075
6076         if (flags & S_VERSION)
6077                 dirty |= inode_maybe_inc_iversion(inode, dirty);
6078         if (flags & S_CTIME)
6079                 inode->i_ctime = *now;
6080         if (flags & S_MTIME)
6081                 inode->i_mtime = *now;
6082         if (flags & S_ATIME)
6083                 inode->i_atime = *now;
6084         return dirty ? btrfs_dirty_inode(BTRFS_I(inode)) : 0;
6085 }
6086
6087 /*
6088  * helper to find a free sequence number in a given directory.  This current
6089  * code is very simple, later versions will do smarter things in the btree
6090  */
6091 int btrfs_set_inode_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
6092 {
6093         int ret = 0;
6094
6095         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
6096                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
6097                 if (ret) {
6098                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
6099                         if (ret)
6100                                 return ret;
6101                 }
6102         }
6103
6104         *index = dir->index_cnt;
6105         dir->index_cnt++;
6106
6107         return ret;
6108 }
6109
6110 static int btrfs_insert_inode_locked(struct inode *inode)
6111 {
6112         struct btrfs_iget_args args;
6113
6114         args.ino = BTRFS_I(inode)->location.objectid;
6115         args.root = BTRFS_I(inode)->root;
6116
6117         return insert_inode_locked4(inode,
6118                    btrfs_inode_hash(inode->i_ino, BTRFS_I(inode)->root),
6119                    btrfs_find_actor, &args);
6120 }
6121
6122 int btrfs_new_inode_prepare(struct btrfs_new_inode_args *args,
6123                             unsigned int *trans_num_items)
6124 {
6125         struct inode *dir = args->dir;
6126         struct inode *inode = args->inode;
6127         int ret;
6128
6129         if (!args->orphan) {
6130                 ret = fscrypt_setup_filename(dir, &args->dentry->d_name, 0,
6131                                              &args->fname);
6132                 if (ret)
6133                         return ret;
6134         }
6135
6136         ret = posix_acl_create(dir, &inode->i_mode, &args->default_acl, &args->acl);
6137         if (ret) {
6138                 fscrypt_free_filename(&args->fname);
6139                 return ret;
6140         }
6141
6142         /* 1 to add inode item */
6143         *trans_num_items = 1;
6144         /* 1 to add compression property */
6145         if (BTRFS_I(dir)->prop_compress)
6146                 (*trans_num_items)++;
6147         /* 1 to add default ACL xattr */
6148         if (args->default_acl)
6149                 (*trans_num_items)++;
6150         /* 1 to add access ACL xattr */
6151         if (args->acl)
6152                 (*trans_num_items)++;
6153 #ifdef CONFIG_SECURITY
6154         /* 1 to add LSM xattr */
6155         if (dir->i_security)
6156                 (*trans_num_items)++;
6157 #endif
6158         if (args->orphan) {
6159                 /* 1 to add orphan item */
6160                 (*trans_num_items)++;
6161         } else {
6162                 /*
6163                  * 1 to add dir item
6164                  * 1 to add dir index
6165                  * 1 to update parent inode item
6166                  *
6167                  * No need for 1 unit for the inode ref item because it is
6168                  * inserted in a batch together with the inode item at
6169                  * btrfs_create_new_inode().
6170                  */
6171                 *trans_num_items += 3;
6172         }
6173         return 0;
6174 }
6175
6176 void btrfs_new_inode_args_destroy(struct btrfs_new_inode_args *args)
6177 {
6178         posix_acl_release(args->acl);
6179         posix_acl_release(args->default_acl);
6180         fscrypt_free_filename(&args->fname);
6181 }
6182
6183 /*
6184  * Inherit flags from the parent inode.
6185  *
6186  * Currently only the compression flags and the cow flags are inherited.
6187  */
6188 static void btrfs_inherit_iflags(struct btrfs_inode *inode, struct btrfs_inode *dir)
6189 {
6190         unsigned int flags;
6191
6192         flags = dir->flags;
6193
6194         if (flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS) {
6195                 inode->flags &= ~BTRFS_INODE_COMPRESS;
6196                 inode->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6197         } else if (flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
6198                 inode->flags &= ~BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6199                 inode->flags |= BTRFS_INODE_COMPRESS;
6200         }
6201
6202         if (flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) {
6203                 inode->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW;
6204                 if (S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode))
6205                         inode->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6206         }
6207
6208         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(&inode->vfs_inode);
6209 }
6210
6211 int btrfs_create_new_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
6212                            struct btrfs_new_inode_args *args)
6213 {
6214         struct inode *dir = args->dir;
6215         struct inode *inode = args->inode;
6216         const struct fscrypt_str *name = args->orphan ? NULL : &args->fname.disk_name;
6217         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6218         struct btrfs_root *root;
6219         struct btrfs_inode_item *inode_item;
6220         struct btrfs_key *location;
6221         struct btrfs_path *path;
6222         u64 objectid;
6223         struct btrfs_inode_ref *ref;
6224         struct btrfs_key key[2];
6225         u32 sizes[2];
6226         struct btrfs_item_batch batch;
6227         unsigned long ptr;
6228         int ret;
6229
6230         path = btrfs_alloc_path();
6231         if (!path)
6232                 return -ENOMEM;
6233
6234         if (!args->subvol)
6235                 BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(BTRFS_I(dir)->root);
6236         root = BTRFS_I(inode)->root;
6237
6238         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6239         if (ret)
6240                 goto out;
6241         inode->i_ino = objectid;
6242
6243         if (args->orphan) {
6244                 /*
6245                  * O_TMPFILE, set link count to 0, so that after this point, we
6246                  * fill in an inode item with the correct link count.
6247                  */
6248                 set_nlink(inode, 0);
6249         } else {
6250                 trace_btrfs_inode_request(dir);
6251
6252                 ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &BTRFS_I(inode)->dir_index);
6253                 if (ret)
6254                         goto out;
6255         }
6256         /* index_cnt is ignored for everything but a dir. */
6257         BTRFS_I(inode)->index_cnt = BTRFS_DIR_START_INDEX;
6258         BTRFS_I(inode)->generation = trans->transid;
6259         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
6260
6261         /*
6262          * Subvolumes don't inherit flags from their parent directory.
6263          * Originally this was probably by accident, but we probably can't
6264          * change it now without compatibility issues.
6265          */
6266         if (!args->subvol)
6267                 btrfs_inherit_iflags(BTRFS_I(inode), BTRFS_I(dir));
6268
6269         if (S_ISREG(inode->i_mode)) {
6270                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATASUM))
6271                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6272                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATACOW))
6273                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW |
6274                                 BTRFS_INODE_NODATASUM;
6275         }
6276
6277         location = &BTRFS_I(inode)->location;
6278         location->objectid = objectid;
6279         location->offset = 0;
6280         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6281
6282         ret = btrfs_insert_inode_locked(inode);
6283         if (ret < 0) {
6284                 if (!args->orphan)
6285                         BTRFS_I(dir)->index_cnt--;
6286                 goto out;
6287         }
6288
6289         /*
6290          * We could have gotten an inode number from somebody who was fsynced
6291          * and then removed in this same transaction, so let's just set full
6292          * sync since it will be a full sync anyway and this will blow away the
6293          * old info in the log.
6294          */
6295         btrfs_set_inode_full_sync(BTRFS_I(inode));
6296
6297         key[0].objectid = objectid;
6298         key[0].type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6299         key[0].offset = 0;
6300
6301         sizes[0] = sizeof(struct btrfs_inode_item);
6302
6303         if (!args->orphan) {
6304                 /*
6305                  * Start new inodes with an inode_ref. This is slightly more
6306                  * efficient for small numbers of hard links since they will
6307                  * be packed into one item. Extended refs will kick in if we
6308                  * add more hard links than can fit in the ref item.
6309                  */
6310                 key[1].objectid = objectid;
6311                 key[1].type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6312                 if (args->subvol) {
6313                         key[1].offset = objectid;
6314                         sizes[1] = 2 + sizeof(*ref);
6315                 } else {
6316                         key[1].offset = btrfs_ino(BTRFS_I(dir));
6317                         sizes[1] = name->len + sizeof(*ref);
6318                 }
6319         }
6320
6321         batch.keys = &key[0];
6322         batch.data_sizes = &sizes[0];
6323         batch.total_data_size = sizes[0] + (args->orphan ? 0 : sizes[1]);
6324         batch.nr = args->orphan ? 1 : 2;
6325         ret = btrfs_insert_empty_items(trans, root, path, &batch);
6326         if (ret != 0) {
6327                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6328                 goto discard;
6329         }
6330
6331         inode->i_mtime = current_time(inode);
6332         inode->i_atime = inode->i_mtime;
6333         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
6334         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
6335
6336         /*
6337          * We're going to fill the inode item now, so at this point the inode
6338          * must be fully initialized.
6339          */
6340
6341         inode_item = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6342                                   struct btrfs_inode_item);
6343         memzero_extent_buffer(path->nodes[0], (unsigned long)inode_item,
6344                              sizeof(*inode_item));
6345         fill_inode_item(trans, path->nodes[0], inode_item, inode);
6346
6347         if (!args->orphan) {
6348                 ref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0] + 1,
6349                                      struct btrfs_inode_ref);
6350                 ptr = (unsigned long)(ref + 1);
6351                 if (args->subvol) {
6352                         btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref, 2);
6353                         btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref, 0);
6354                         write_extent_buffer(path->nodes[0], "..", ptr, 2);
6355                 } else {
6356                         btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref,
6357                                                      name->len);
6358                         btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref,
6359                                                   BTRFS_I(inode)->dir_index);
6360                         write_extent_buffer(path->nodes[0], name->name, ptr,
6361                                             name->len);
6362                 }
6363         }
6364
6365         btrfs_mark_buffer_dirty(path->nodes[0]);
6366         /*
6367          * We don't need the path anymore, plus inheriting properties, adding
6368          * ACLs, security xattrs, orphan item or adding the link, will result in
6369          * allocating yet another path. So just free our path.
6370          */
6371         btrfs_free_path(path);
6372         path = NULL;
6373
6374         if (args->subvol) {
6375                 struct inode *parent;
6376
6377                 /*
6378                  * Subvolumes inherit properties from their parent subvolume,
6379                  * not the directory they were created in.
6380                  */
6381                 parent = btrfs_iget(fs_info->sb, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
6382                                     BTRFS_I(dir)->root);
6383                 if (IS_ERR(parent)) {
6384                         ret = PTR_ERR(parent);
6385                 } else {
6386                         ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, parent);
6387                         iput(parent);
6388                 }
6389         } else {
6390                 ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, dir);
6391         }
6392         if (ret) {
6393                 btrfs_err(fs_info,
6394                           "error inheriting props for ino %llu (root %llu): %d",
6395                           btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), root->root_key.objectid,
6396                           ret);
6397         }
6398
6399         /*
6400          * Subvolumes don't inherit ACLs or get passed to the LSM. This is
6401          * probably a bug.
6402          */
6403         if (!args->subvol) {
6404                 ret = btrfs_init_inode_security(trans, args);
6405                 if (ret) {
6406                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6407                         goto discard;
6408                 }
6409         }
6410
6411         inode_tree_add(BTRFS_I(inode));
6412
6413         trace_btrfs_inode_new(inode);
6414         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
6415
6416         btrfs_update_root_times(trans, root);
6417
6418         if (args->orphan) {
6419                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
6420         } else {
6421                 ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode), name,
6422                                      0, BTRFS_I(inode)->dir_index);
6423         }
6424         if (ret) {
6425                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6426                 goto discard;
6427         }
6428
6429         return 0;
6430
6431 discard:
6432         /*
6433          * discard_new_inode() calls iput(), but the caller owns the reference
6434          * to the inode.
6435          */
6436         ihold(inode);
6437         discard_new_inode(inode);
6438 out:
6439         btrfs_free_path(path);
6440         return ret;
6441 }
6442
6443 /*
6444  * utility function to add 'inode' into 'parent_inode' with
6445  * a give name and a given sequence number.
6446  * if 'add_backref' is true, also insert a backref from the
6447  * inode to the parent directory.
6448  */
6449 int btrfs_add_link(struct btrfs_trans_handle *trans,
6450                    struct btrfs_inode *parent_inode, struct btrfs_inode *inode,
6451                    const struct fscrypt_str *name, int add_backref, u64 index)
6452 {
6453         int ret = 0;
6454         struct btrfs_key key;
6455         struct btrfs_root *root = parent_inode->root;
6456         u64 ino = btrfs_ino(inode);
6457         u64 parent_ino = btrfs_ino(parent_inode);
6458
6459         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6460                 memcpy(&key, &inode->root->root_key, sizeof(key));
6461         } else {
6462                 key.objectid = ino;
6463                 key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6464                 key.offset = 0;
6465         }
6466
6467         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6468                 ret = btrfs_add_root_ref(trans, key.objectid,
6469                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6470                                          index, name);
6471         } else if (add_backref) {
6472                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, name,
6473                                              ino, parent_ino, index);
6474         }
6475
6476         /* Nothing to clean up yet */
6477         if (ret)
6478                 return ret;
6479
6480         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, name, parent_inode, &key,
6481                                     btrfs_inode_type(&inode->vfs_inode), index);
6482         if (ret == -EEXIST || ret == -EOVERFLOW)
6483                 goto fail_dir_item;
6484         else if (ret) {
6485                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6486                 return ret;
6487         }
6488
6489         btrfs_i_size_write(parent_inode, parent_inode->vfs_inode.i_size +
6490                            name->len * 2);
6491         inode_inc_iversion(&parent_inode->vfs_inode);
6492         /*
6493          * If we are replaying a log tree, we do not want to update the mtime
6494          * and ctime of the parent directory with the current time, since the
6495          * log replay procedure is responsible for setting them to their correct
6496          * values (the ones it had when the fsync was done).
6497          */
6498         if (!test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &root->fs_info->flags)) {
6499                 struct timespec64 now = current_time(&parent_inode->vfs_inode);
6500
6501                 parent_inode->vfs_inode.i_mtime = now;
6502                 parent_inode->vfs_inode.i_ctime = now;
6503         }
6504         ret = btrfs_update_inode(trans, root, parent_inode);
6505         if (ret)
6506                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6507         return ret;
6508
6509 fail_dir_item:
6510         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6511                 u64 local_index;
6512                 int err;
6513                 err = btrfs_del_root_ref(trans, key.objectid,
6514                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6515                                          &local_index, name);
6516                 if (err)
6517                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6518         } else if (add_backref) {
6519                 u64 local_index;
6520                 int err;
6521
6522                 err = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, ino, parent_ino,
6523                                           &local_index);
6524                 if (err)
6525                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6526         }
6527
6528         /* Return the original error code */
6529         return ret;
6530 }
6531
6532 static int btrfs_create_common(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
6533                                struct inode *inode)
6534 {
6535         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6536         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6537         struct btrfs_new_inode_args new_inode_args = {
6538                 .dir = dir,
6539                 .dentry = dentry,
6540                 .inode = inode,
6541         };
6542         unsigned int trans_num_items;
6543         struct btrfs_trans_handle *trans;
6544         int err;
6545
6546         err = btrfs_new_inode_prepare(&new_inode_args, &trans_num_items);
6547         if (err)
6548                 goto out_inode;
6549
6550         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
6551         if (IS_ERR(trans)) {
6552                 err = PTR_ERR(trans);
6553                 goto out_new_inode_args;
6554         }
6555
6556         err = btrfs_create_new_inode(trans, &new_inode_args);
6557         if (!err)
6558                 d_instantiate_new(dentry, inode);
6559
6560         btrfs_end_transaction(trans);
6561         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6562 out_new_inode_args:
6563         btrfs_new_inode_args_destroy(&new_inode_args);
6564 out_inode:
6565         if (err)
6566                 iput(inode);
6567         return err;
6568 }
6569
6570 static int btrfs_mknod(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
6571                        struct dentry *dentry, umode_t mode, dev_t rdev)
6572 {
6573         struct inode *inode;
6574
6575         inode = new_inode(dir->i_sb);
6576         if (!inode)
6577                 return -ENOMEM;
6578         inode_init_owner(idmap, inode, dir, mode);
6579         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
6580         init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
6581         return btrfs_create_common(dir, dentry, inode);
6582 }
6583
6584 static int btrfs_create(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
6585                         struct dentry *dentry, umode_t mode, bool excl)
6586 {
6587         struct inode *inode;
6588
6589         inode = new_inode(dir->i_sb);
6590         if (!inode)
6591                 return -ENOMEM;
6592         inode_init_owner(idmap, inode, dir, mode);
6593         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
6594         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
6595         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
6596         return btrfs_create_common(dir, dentry, inode);
6597 }
6598
6599 static int btrfs_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir,
6600                       struct dentry *dentry)
6601 {
6602         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6603         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6604         struct inode *inode = d_inode(old_dentry);
6605         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6606         struct fscrypt_name fname;
6607         u64 index;
6608         int err;
6609         int drop_inode = 0;
6610
6611         /* do not allow sys_link's with other subvols of the same device */
6612         if (root->root_key.objectid != BTRFS_I(inode)->root->root_key.objectid)
6613                 return -EXDEV;
6614
6615         if (inode->i_nlink >= BTRFS_LINK_MAX)
6616                 return -EMLINK;
6617
6618         err = fscrypt_setup_filename(dir, &dentry->d_name, 0, &fname);
6619         if (err)
6620                 goto fail;
6621
6622         err = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &index);
6623         if (err)
6624                 goto fail;
6625
6626         /*
6627          * 2 items for inode and inode ref
6628          * 2 items for dir items
6629          * 1 item for parent inode
6630          * 1 item for orphan item deletion if O_TMPFILE
6631          */
6632         trans = btrfs_start_transaction(root, inode->i_nlink ? 5 : 6);
6633         if (IS_ERR(trans)) {
6634                 err = PTR_ERR(trans);
6635                 trans = NULL;
6636                 goto fail;
6637         }
6638
6639         /* There are several dir indexes for this inode, clear the cache. */
6640         BTRFS_I(inode)->dir_index = 0ULL;
6641         inc_nlink(inode);
6642         inode_inc_iversion(inode);
6643         inode->i_ctime = current_time(inode);
6644         ihold(inode);
6645         set_bit(BTRFS_INODE_COPY_EVERYTHING, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6646
6647         err = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode),
6648                              &fname.disk_name, 1, index);
6649
6650         if (err) {
6651                 drop_inode = 1;
6652         } else {
6653                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
6654
6655                 err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6656                 if (err)
6657                         goto fail;
6658                 if (inode->i_nlink == 1) {
6659                         /*
6660                          * If new hard link count is 1, it's a file created
6661                          * with open(2) O_TMPFILE flag.
6662                          */
6663                         err = btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
6664                         if (err)
6665                                 goto fail;
6666                 }
6667                 d_instantiate(dentry, inode);
6668                 btrfs_log_new_name(trans, old_dentry, NULL, 0, parent);
6669         }
6670
6671 fail:
6672         fscrypt_free_filename(&fname);
6673         if (trans)
6674                 btrfs_end_transaction(trans);
6675         if (drop_inode) {
6676                 inode_dec_link_count(inode);
6677                 iput(inode);
6678         }
6679         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6680         return err;
6681 }
6682
6683 static int btrfs_mkdir(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
6684                        struct dentry *dentry, umode_t mode)
6685 {
6686         struct inode *inode;
6687
6688         inode = new_inode(dir->i_sb);
6689         if (!inode)
6690                 return -ENOMEM;
6691         inode_init_owner(idmap, inode, dir, S_IFDIR | mode);
6692         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
6693         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
6694         return btrfs_create_common(dir, dentry, inode);
6695 }
6696
6697 static noinline int uncompress_inline(struct btrfs_path *path,
6698                                       struct page *page,
6699                                       struct btrfs_file_extent_item *item)
6700 {
6701         int ret;
6702         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
6703         char *tmp;
6704         size_t max_size;
6705         unsigned long inline_size;
6706         unsigned long ptr;
6707         int compress_type;
6708
6709         compress_type = btrfs_file_extent_compression(leaf, item);
6710         max_size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6711         inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf, path->slots[0]);
6712         tmp = kmalloc(inline_size, GFP_NOFS);
6713         if (!tmp)
6714                 return -ENOMEM;
6715         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
6716
6717         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, inline_size);
6718
6719         max_size = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE, max_size);
6720         ret = btrfs_decompress(compress_type, tmp, page, 0, inline_size, max_size);
6721
6722         /*
6723          * decompression code contains a memset to fill in any space between the end
6724          * of the uncompressed data and the end of max_size in case the decompressed
6725          * data ends up shorter than ram_bytes.  That doesn't cover the hole between
6726          * the end of an inline extent and the beginning of the next block, so we
6727          * cover that region here.
6728          */
6729
6730         if (max_size < PAGE_SIZE)
6731                 memzero_page(page, max_size, PAGE_SIZE - max_size);
6732         kfree(tmp);
6733         return ret;
6734 }
6735
6736 static int read_inline_extent(struct btrfs_inode *inode, struct btrfs_path *path,
6737                               struct page *page)
6738 {
6739         struct btrfs_file_extent_item *fi;
6740         void *kaddr;
6741         size_t copy_size;
6742
6743         if (!page || PageUptodate(page))
6744                 return 0;
6745
6746         ASSERT(page_offset(page) == 0);
6747
6748         fi = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6749                             struct btrfs_file_extent_item);
6750         if (btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], fi) != BTRFS_COMPRESS_NONE)
6751                 return uncompress_inline(path, page, fi);
6752
6753         copy_size = min_t(u64, PAGE_SIZE,
6754                           btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], fi));
6755         kaddr = kmap_local_page(page);
6756         read_extent_buffer(path->nodes[0], kaddr,
6757                            btrfs_file_extent_inline_start(fi), copy_size);
6758         kunmap_local(kaddr);
6759         if (copy_size < PAGE_SIZE)
6760                 memzero_page(page, copy_size, PAGE_SIZE - copy_size);
6761         return 0;
6762 }
6763
6764 /*
6765  * Lookup the first extent overlapping a range in a file.
6766  *
6767  * @inode:      file to search in
6768  * @page:       page to read extent data into if the extent is inline
6769  * @pg_offset:  offset into @page to copy to
6770  * @start:      file offset
6771  * @len:        length of range starting at @start
6772  *
6773  * Return the first &struct extent_map which overlaps the given range, reading
6774  * it from the B-tree and caching it if necessary. Note that there may be more
6775  * extents which overlap the given range after the returned extent_map.
6776  *
6777  * If @page is not NULL and the extent is inline, this also reads the extent
6778  * data directly into the page and marks the extent up to date in the io_tree.
6779  *
6780  * Return: ERR_PTR on error, non-NULL extent_map on success.
6781  */
6782 struct extent_map *btrfs_get_extent(struct btrfs_inode *inode,
6783                                     struct page *page, size_t pg_offset,
6784                                     u64 start, u64 len)
6785 {
6786         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
6787         int ret = 0;
6788         u64 extent_start = 0;
6789         u64 extent_end = 0;
6790         u64 objectid = btrfs_ino(inode);
6791         int extent_type = -1;
6792         struct btrfs_path *path = NULL;
6793         struct btrfs_root *root = inode->root;
6794         struct btrfs_file_extent_item *item;
6795         struct extent_buffer *leaf;
6796         struct btrfs_key found_key;
6797         struct extent_map *em = NULL;
6798         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
6799
6800         read_lock(&em_tree->lock);
6801         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
6802         read_unlock(&em_tree->lock);
6803
6804         if (em) {
6805                 if (em->start > start || em->start + em->len <= start)
6806                         free_extent_map(em);
6807                 else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE && page)
6808                         free_extent_map(em);
6809                 else
6810                         goto out;
6811         }
6812         em = alloc_extent_map();
6813         if (!em) {
6814                 ret = -ENOMEM;
6815                 goto out;
6816         }
6817         em->start = EXTENT_MAP_HOLE;
6818         em->orig_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6819         em->len = (u64)-1;
6820         em->block_len = (u64)-1;
6821
6822         path = btrfs_alloc_path();
6823         if (!path) {
6824                 ret = -ENOMEM;
6825                 goto out;
6826         }
6827
6828         /* Chances are we'll be called again, so go ahead and do readahead */
6829         path->reada = READA_FORWARD;
6830
6831         /*
6832          * The same explanation in load_free_space_cache applies here as well,
6833          * we only read when we're loading the free space cache, and at that
6834          * point the commit_root has everything we need.
6835          */
6836         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
6837                 path->search_commit_root = 1;
6838                 path->skip_locking = 1;
6839         }
6840
6841         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, objectid, start, 0);
6842         if (ret < 0) {
6843                 goto out;
6844         } else if (ret > 0) {
6845                 if (path->slots[0] == 0)
6846                         goto not_found;
6847                 path->slots[0]--;
6848                 ret = 0;
6849         }
6850
6851         leaf = path->nodes[0];
6852         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
6853                               struct btrfs_file_extent_item);
6854         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6855         if (found_key.objectid != objectid ||
6856             found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6857                 /*
6858                  * If we backup past the first extent we want to move forward
6859                  * and see if there is an extent in front of us, otherwise we'll
6860                  * say there is a hole for our whole search range which can
6861                  * cause problems.
6862                  */
6863                 extent_end = start;
6864                 goto next;
6865         }
6866
6867         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, item);
6868         extent_start = found_key.offset;
6869         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
6870         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6871             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6872                 /* Only regular file could have regular/prealloc extent */
6873                 if (!S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode)) {
6874                         ret = -EUCLEAN;
6875                         btrfs_crit(fs_info,
6876                 "regular/prealloc extent found for non-regular inode %llu",
6877                                    btrfs_ino(inode));
6878                         goto out;
6879                 }
6880                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_regular(inode, leaf, item,
6881                                                        extent_start);
6882         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6883                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_inline(inode, leaf, item,
6884                                                       path->slots[0],
6885                                                       extent_start);
6886         }
6887 next:
6888         if (start >= extent_end) {
6889                 path->slots[0]++;
6890                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
6891                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
6892                         if (ret < 0)
6893                                 goto out;
6894                         else if (ret > 0)
6895                                 goto not_found;
6896
6897                         leaf = path->nodes[0];
6898                 }
6899                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6900                 if (found_key.objectid != objectid ||
6901                     found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6902                         goto not_found;
6903                 if (start + len <= found_key.offset)
6904                         goto not_found;
6905                 if (start > found_key.offset)
6906                         goto next;
6907
6908                 /* New extent overlaps with existing one */
6909                 em->start = start;
6910                 em->orig_start = start;
6911                 em->len = found_key.offset - start;
6912                 em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6913                 goto insert;
6914         }
6915
6916         btrfs_extent_item_to_extent_map(inode, path, item, em);
6917
6918         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6919             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6920                 goto insert;
6921         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6922                 /*
6923                  * Inline extent can only exist at file offset 0. This is
6924                  * ensured by tree-checker and inline extent creation path.
6925                  * Thus all members representing file offsets should be zero.
6926                  */
6927                 ASSERT(pg_offset == 0);
6928                 ASSERT(extent_start == 0);
6929                 ASSERT(em->start == 0);
6930
6931                 /*
6932                  * btrfs_extent_item_to_extent_map() should have properly
6933                  * initialized em members already.
6934                  *
6935                  * Other members are not utilized for inline extents.
6936                  */
6937                 ASSERT(em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE);
6938                 ASSERT(em->len == fs_info->sectorsize);
6939
6940                 ret = read_inline_extent(inode, path, page);
6941                 if (ret < 0)
6942                         goto out;
6943                 goto insert;
6944         }
6945 not_found:
6946         em->start = start;
6947         em->orig_start = start;
6948         em->len = len;
6949         em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6950 insert:
6951         ret = 0;
6952         btrfs_release_path(path);
6953         if (em->start > start || extent_map_end(em) <= start) {
6954                 btrfs_err(fs_info,
6955                           "bad extent! em: [%llu %llu] passed [%llu %llu]",
6956                           em->start, em->len, start, len);
6957                 ret = -EIO;
6958                 goto out;
6959         }
6960
6961         write_lock(&em_tree->lock);
6962         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, start, len);
6963         write_unlock(&em_tree->lock);
6964 out:
6965         btrfs_free_path(path);
6966
6967         trace_btrfs_get_extent(root, inode, em);
6968
6969         if (ret) {
6970                 free_extent_map(em);
6971                 return ERR_PTR(ret);
6972         }
6973         return em;
6974 }
6975
6976 static struct extent_map *btrfs_create_dio_extent(struct btrfs_inode *inode,
6977                                                   struct btrfs_dio_data *dio_data,
6978                                                   const u64 start,
6979                                                   const u64 len,
6980                                                   const u64 orig_start,
6981                                                   const u64 block_start,
6982                                                   const u64 block_len,
6983                                                   const u64 orig_block_len,
6984                                                   const u64 ram_bytes,
6985                                                   const int type)
6986 {
6987         struct extent_map *em = NULL;
6988         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
6989
6990         if (type != BTRFS_ORDERED_NOCOW) {
6991                 em = create_io_em(inode, start, len, orig_start, block_start,
6992                                   block_len, orig_block_len, ram_bytes,
6993                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
6994                                   type);
6995                 if (IS_ERR(em))
6996                         goto out;
6997         }
6998         ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start, len, len,
6999                                              block_start, block_len, 0,
7000                                              (1 << type) |
7001                                              (1 << BTRFS_ORDERED_DIRECT),
7002                                              BTRFS_COMPRESS_NONE);
7003         if (IS_ERR(ordered)) {
7004                 if (em) {
7005                         free_extent_map(em);
7006                         btrfs_drop_extent_map_range(inode, start,
7007                                                     start + len - 1, false);
7008                 }
7009                 em = ERR_CAST(ordered);
7010         } else {
7011                 ASSERT(!dio_data->ordered);
7012                 dio_data->ordered = ordered;
7013         }
7014  out:
7015
7016         return em;
7017 }
7018
7019 static struct extent_map *btrfs_new_extent_direct(struct btrfs_inode *inode,
7020                                                   struct btrfs_dio_data *dio_data,
7021                                                   u64 start, u64 len)
7022 {
7023         struct btrfs_root *root = inode->root;
7024         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
7025         struct extent_map *em;
7026         struct btrfs_key ins;
7027         u64 alloc_hint;
7028         int ret;
7029
7030         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, len);
7031         ret = btrfs_reserve_extent(root, len, len, fs_info->sectorsize,
7032                                    0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
7033         if (ret)
7034                 return ERR_PTR(ret);
7035
7036         em = btrfs_create_dio_extent(inode, dio_data, start, ins.offset, start,
7037                                      ins.objectid, ins.offset, ins.offset,
7038                                      ins.offset, BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7039         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
7040         if (IS_ERR(em))
7041                 btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset,
7042                                            1);
7043
7044         return em;
7045 }
7046
7047 static bool btrfs_extent_readonly(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr)
7048 {
7049         struct btrfs_block_group *block_group;
7050         bool readonly = false;
7051
7052         block_group = btrfs_lookup_block_group(fs_info, bytenr);
7053         if (!block_group || block_group->ro)
7054                 readonly = true;
7055         if (block_group)
7056                 btrfs_put_block_group(block_group);
7057         return readonly;
7058 }
7059
7060 /*
7061  * Check if we can do nocow write into the range [@offset, @offset + @len)
7062  *
7063  * @offset:     File offset
7064  * @len:        The length to write, will be updated to the nocow writeable
7065  *              range
7066  * @orig_start: (optional) Return the original file offset of the file extent
7067  * @orig_len:   (optional) Return the original on-disk length of the file extent
7068  * @ram_bytes:  (optional) Return the ram_bytes of the file extent
7069  * @strict:     if true, omit optimizations that might force us into unnecessary
7070  *              cow. e.g., don't trust generation number.
7071  *
7072  * Return:
7073  * >0   and update @len if we can do nocow write
7074  *  0   if we can't do nocow write
7075  * <0   if error happened
7076  *
7077  * NOTE: This only checks the file extents, caller is responsible to wait for
7078  *       any ordered extents.
7079  */
7080 noinline int can_nocow_extent(struct inode *inode, u64 offset, u64 *len,
7081                               u64 *orig_start, u64 *orig_block_len,
7082                               u64 *ram_bytes, bool nowait, bool strict)
7083 {
7084         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7085         struct can_nocow_file_extent_args nocow_args = { 0 };
7086         struct btrfs_path *path;
7087         int ret;
7088         struct extent_buffer *leaf;
7089         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
7090         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7091         struct btrfs_file_extent_item *fi;
7092         struct btrfs_key key;
7093         int found_type;
7094
7095         path = btrfs_alloc_path();
7096         if (!path)
7097                 return -ENOMEM;
7098         path->nowait = nowait;
7099
7100         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path,
7101                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), offset, 0);
7102         if (ret < 0)
7103                 goto out;
7104
7105         if (ret == 1) {
7106                 if (path->slots[0] == 0) {
7107                         /* can't find the item, must cow */
7108                         ret = 0;
7109                         goto out;
7110                 }
7111                 path->slots[0]--;
7112         }
7113         ret = 0;
7114         leaf = path->nodes[0];
7115         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
7116         if (key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) ||
7117             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
7118                 /* not our file or wrong item type, must cow */
7119                 goto out;
7120         }
7121
7122         if (key.offset > offset) {
7123                 /* Wrong offset, must cow */
7124                 goto out;
7125         }
7126
7127         if (btrfs_file_extent_end(path) <= offset)
7128                 goto out;
7129
7130         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_file_extent_item);
7131         found_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
7132         if (ram_bytes)
7133                 *ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
7134
7135         nocow_args.start = offset;
7136         nocow_args.end = offset + *len - 1;
7137         nocow_args.strict = strict;
7138         nocow_args.free_path = true;
7139
7140         ret = can_nocow_file_extent(path, &key, BTRFS_I(inode), &nocow_args);
7141         /* can_nocow_file_extent() has freed the path. */
7142         path = NULL;
7143
7144         if (ret != 1) {
7145                 /* Treat errors as not being able to NOCOW. */
7146                 ret = 0;
7147                 goto out;
7148         }
7149
7150         ret = 0;
7151         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, nocow_args.disk_bytenr))
7152                 goto out;
7153
7154         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7155             found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7156                 u64 range_end;
7157
7158                 range_end = round_up(offset + nocow_args.num_bytes,
7159                                      root->fs_info->sectorsize) - 1;
7160                 ret = test_range_bit(io_tree, offset, range_end,
7161                                      EXTENT_DELALLOC, 0, NULL);
7162                 if (ret) {
7163                         ret = -EAGAIN;
7164                         goto out;
7165                 }
7166         }
7167
7168         if (orig_start)
7169                 *orig_start = key.offset - nocow_args.extent_offset;
7170         if (orig_block_len)
7171                 *orig_block_len = nocow_args.disk_num_bytes;
7172
7173         *len = nocow_args.num_bytes;
7174         ret = 1;
7175 out:
7176         btrfs_free_path(path);
7177         return ret;
7178 }
7179
7180 static int lock_extent_direct(struct inode *inode, u64 lockstart, u64 lockend,
7181                               struct extent_state **cached_state,
7182                               unsigned int iomap_flags)
7183 {
7184         const bool writing = (iomap_flags & IOMAP_WRITE);
7185         const bool nowait = (iomap_flags & IOMAP_NOWAIT);
7186         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7187         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7188         int ret = 0;
7189
7190         while (1) {
7191                 if (nowait) {
7192                         if (!try_lock_extent(io_tree, lockstart, lockend,
7193                                              cached_state))
7194                                 return -EAGAIN;
7195                 } else {
7196                         lock_extent(io_tree, lockstart, lockend, cached_state);
7197                 }
7198                 /*
7199                  * We're concerned with the entire range that we're going to be
7200                  * doing DIO to, so we need to make sure there's no ordered
7201                  * extents in this range.
7202                  */
7203                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), lockstart,
7204                                                      lockend - lockstart + 1);
7205
7206                 /*
7207                  * We need to make sure there are no buffered pages in this
7208                  * range either, we could have raced between the invalidate in
7209                  * generic_file_direct_write and locking the extent.  The
7210                  * invalidate needs to happen so that reads after a write do not
7211                  * get stale data.
7212                  */
7213                 if (!ordered &&
7214                     (!writing || !filemap_range_has_page(inode->i_mapping,
7215                                                          lockstart, lockend)))
7216                         break;
7217
7218                 unlock_extent(io_tree, lockstart, lockend, cached_state);
7219
7220                 if (ordered) {
7221                         if (nowait) {
7222                                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7223                                 ret = -EAGAIN;
7224                                 break;
7225                         }
7226                         /*
7227                          * If we are doing a DIO read and the ordered extent we
7228                          * found is for a buffered write, we can not wait for it
7229                          * to complete and retry, because if we do so we can
7230                          * deadlock with concurrent buffered writes on page
7231                          * locks. This happens only if our DIO read covers more
7232                          * than one extent map, if at this point has already
7233                          * created an ordered extent for a previous extent map
7234                          * and locked its range in the inode's io tree, and a
7235                          * concurrent write against that previous extent map's
7236                          * range and this range started (we unlock the ranges
7237                          * in the io tree only when the bios complete and
7238                          * buffered writes always lock pages before attempting
7239                          * to lock range in the io tree).
7240                          */
7241                         if (writing ||
7242                             test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered->flags))
7243                                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
7244                         else
7245                                 ret = nowait ? -EAGAIN : -ENOTBLK;
7246                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7247                 } else {
7248                         /*
7249                          * We could trigger writeback for this range (and wait
7250                          * for it to complete) and then invalidate the pages for
7251                          * this range (through invalidate_inode_pages2_range()),
7252                          * but that can lead us to a deadlock with a concurrent
7253                          * call to readahead (a buffered read or a defrag call
7254                          * triggered a readahead) on a page lock due to an
7255                          * ordered dio extent we created before but did not have
7256                          * yet a corresponding bio submitted (whence it can not
7257                          * complete), which makes readahead wait for that
7258                          * ordered extent to complete while holding a lock on
7259                          * that page.
7260                          */
7261                         ret = nowait ? -EAGAIN : -ENOTBLK;
7262                 }
7263
7264                 if (ret)
7265                         break;
7266
7267                 cond_resched();
7268         }
7269
7270         return ret;
7271 }
7272
7273 /* The callers of this must take lock_extent() */
7274 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
7275                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
7276                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
7277                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
7278                                        int type)
7279 {
7280         struct extent_map *em;
7281         int ret;
7282
7283         ASSERT(type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC ||
7284                type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED ||
7285                type == BTRFS_ORDERED_NOCOW ||
7286                type == BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7287
7288         em = alloc_extent_map();
7289         if (!em)
7290                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7291
7292         em->start = start;
7293         em->orig_start = orig_start;
7294         em->len = len;
7295         em->block_len = block_len;
7296         em->block_start = block_start;
7297         em->orig_block_len = orig_block_len;
7298         em->ram_bytes = ram_bytes;
7299         em->generation = -1;
7300         set_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
7301         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7302                 set_bit(EXTENT_FLAG_FILLING, &em->flags);
7303         } else if (type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED) {
7304                 set_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
7305                 em->compress_type = compress_type;
7306         }
7307
7308         ret = btrfs_replace_extent_map_range(inode, em, true);
7309         if (ret) {
7310                 free_extent_map(em);
7311                 return ERR_PTR(ret);
7312         }
7313
7314         /* em got 2 refs now, callers needs to do free_extent_map once. */
7315         return em;
7316 }
7317
7318
7319 static int btrfs_get_blocks_direct_write(struct extent_map **map,
7320                                          struct inode *inode,
7321                                          struct btrfs_dio_data *dio_data,
7322                                          u64 start, u64 *lenp,
7323                                          unsigned int iomap_flags)
7324 {
7325         const bool nowait = (iomap_flags & IOMAP_NOWAIT);
7326         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7327         struct extent_map *em = *map;
7328         int type;
7329         u64 block_start, orig_start, orig_block_len, ram_bytes;
7330         struct btrfs_block_group *bg;
7331         bool can_nocow = false;
7332         bool space_reserved = false;
7333         u64 len = *lenp;
7334         u64 prev_len;
7335         int ret = 0;
7336
7337         /*
7338          * We don't allocate a new extent in the following cases
7339          *
7340          * 1) The inode is marked as NODATACOW. In this case we'll just use the
7341          * existing extent.
7342          * 2) The extent is marked as PREALLOC. We're good to go here and can
7343          * just use the extent.
7344          *
7345          */
7346         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) ||
7347             ((BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7348              em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)) {
7349                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7350                         type = BTRFS_ORDERED_PREALLOC;
7351                 else
7352                         type = BTRFS_ORDERED_NOCOW;
7353                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7354                 block_start = em->block_start + (start - em->start);
7355
7356                 if (can_nocow_extent(inode, start, &len, &orig_start,
7357                                      &orig_block_len, &ram_bytes, false, false) == 1) {
7358                         bg = btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, block_start);
7359                         if (bg)
7360                                 can_nocow = true;
7361                 }
7362         }
7363
7364         prev_len = len;
7365         if (can_nocow) {
7366                 struct extent_map *em2;
7367
7368                 /* We can NOCOW, so only need to reserve metadata space. */
7369                 ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(BTRFS_I(inode), len, len,
7370                                                       nowait);
7371                 if (ret < 0) {
7372                         /* Our caller expects us to free the input extent map. */
7373                         free_extent_map(em);
7374                         *map = NULL;
7375                         btrfs_dec_nocow_writers(bg);
7376                         if (nowait && (ret == -ENOSPC || ret == -EDQUOT))
7377                                 ret = -EAGAIN;
7378                         goto out;
7379                 }
7380                 space_reserved = true;
7381
7382                 em2 = btrfs_create_dio_extent(BTRFS_I(inode), dio_data, start, len,
7383                                               orig_start, block_start,
7384                                               len, orig_block_len,
7385                                               ram_bytes, type);
7386                 btrfs_dec_nocow_writers(bg);
7387                 if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7388                         free_extent_map(em);
7389                         *map = em2;
7390                         em = em2;
7391                 }
7392
7393                 if (IS_ERR(em2)) {
7394                         ret = PTR_ERR(em2);
7395                         goto out;
7396                 }
7397
7398                 dio_data->nocow_done = true;
7399         } else {
7400                 /* Our caller expects us to free the input extent map. */
7401                 free_extent_map(em);
7402                 *map = NULL;
7403
7404                 if (nowait) {
7405                         ret = -EAGAIN;
7406                         goto out;
7407                 }
7408
7409                 /*
7410                  * If we could not allocate data space before locking the file
7411                  * range and we can't do a NOCOW write, then we have to fail.
7412                  */
7413                 if (!dio_data->data_space_reserved) {
7414                         ret = -ENOSPC;
7415                         goto out;
7416                 }
7417
7418                 /*
7419                  * We have to COW and we have already reserved data space before,
7420                  * so now we reserve only metadata.
7421                  */
7422                 ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(BTRFS_I(inode), len, len,
7423                                                       false);
7424                 if (ret < 0)
7425                         goto out;
7426                 space_reserved = true;
7427
7428                 em = btrfs_new_extent_direct(BTRFS_I(inode), dio_data, start, len);
7429                 if (IS_ERR(em)) {
7430                         ret = PTR_ERR(em);
7431                         goto out;
7432                 }
7433                 *map = em;
7434                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7435                 if (len < prev_len)
7436                         btrfs_delalloc_release_metadata(BTRFS_I(inode),
7437                                                         prev_len - len, true);
7438         }
7439
7440         /*
7441          * We have created our ordered extent, so we can now release our reservation
7442          * for an outstanding extent.
7443          */
7444         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), prev_len);
7445
7446         /*
7447          * Need to update the i_size under the extent lock so buffered
7448          * readers will get the updated i_size when we unlock.
7449          */
7450         if (start + len > i_size_read(inode))
7451                 i_size_write(inode, start + len);
7452 out:
7453         if (ret && space_reserved) {
7454                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), len);
7455                 btrfs_delalloc_release_metadata(BTRFS_I(inode), len, true);
7456         }
7457         *lenp = len;
7458         return ret;
7459 }
7460
7461 static int btrfs_dio_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t start,
7462                 loff_t length, unsigned int flags, struct iomap *iomap,
7463                 struct iomap *srcmap)
7464 {
7465         struct iomap_iter *iter = container_of(iomap, struct iomap_iter, iomap);
7466         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7467         struct extent_map *em;
7468         struct extent_state *cached_state = NULL;
7469         struct btrfs_dio_data *dio_data = iter->private;
7470         u64 lockstart, lockend;
7471         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7472         int ret = 0;
7473         u64 len = length;
7474         const u64 data_alloc_len = length;
7475         bool unlock_extents = false;
7476
7477         /*
7478          * We could potentially fault if we have a buffer > PAGE_SIZE, and if
7479          * we're NOWAIT we may submit a bio for a partial range and return
7480          * EIOCBQUEUED, which would result in an errant short read.
7481          *
7482          * The best way to handle this would be to allow for partial completions
7483          * of iocb's, so we could submit the partial bio, return and fault in
7484          * the rest of the pages, and then submit the io for the rest of the
7485          * range.  However we don't have that currently, so simply return
7486          * -EAGAIN at this point so that the normal path is used.
7487          */
7488         if (!write && (flags & IOMAP_NOWAIT) && length > PAGE_SIZE)
7489                 return -EAGAIN;
7490
7491         /*
7492          * Cap the size of reads to that usually seen in buffered I/O as we need
7493          * to allocate a contiguous array for the checksums.
7494          */
7495         if (!write)
7496                 len = min_t(u64, len, fs_info->sectorsize * BTRFS_MAX_BIO_SECTORS);
7497
7498         lockstart = start;
7499         lockend = start + len - 1;
7500
7501         /*
7502          * iomap_dio_rw() only does filemap_write_and_wait_range(), which isn't
7503          * enough if we've written compressed pages to this area, so we need to
7504          * flush the dirty pages again to make absolutely sure that any
7505          * outstanding dirty pages are on disk - the first flush only starts
7506          * compression on the data, while keeping the pages locked, so by the
7507          * time the second flush returns we know bios for the compressed pages
7508          * were submitted and finished, and the pages no longer under writeback.
7509          *
7510          * If we have a NOWAIT request and we have any pages in the range that
7511          * are locked, likely due to compression still in progress, we don't want
7512          * to block on page locks. We also don't want to block on pages marked as
7513          * dirty or under writeback (same as for the non-compression case).
7514          * iomap_dio_rw() did the same check, but after that and before we got
7515          * here, mmap'ed writes may have happened or buffered reads started
7516          * (readpage() and readahead(), which lock pages), as we haven't locked
7517          * the file range yet.
7518          */
7519         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
7520                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags)) {
7521                 if (flags & IOMAP_NOWAIT) {
7522                         if (filemap_range_needs_writeback(inode->i_mapping,
7523                                                           lockstart, lockend))
7524                                 return -EAGAIN;
7525                 } else {
7526                         ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start,
7527                                                        start + length - 1);
7528                         if (ret)
7529                                 return ret;
7530                 }
7531         }
7532
7533         memset(dio_data, 0, sizeof(*dio_data));
7534
7535         /*
7536          * We always try to allocate data space and must do it before locking
7537          * the file range, to avoid deadlocks with concurrent writes to the same
7538          * range if the range has several extents and the writes don't expand the
7539          * current i_size (the inode lock is taken in shared mode). If we fail to
7540          * allocate data space here we continue and later, after locking the
7541          * file range, we fail with ENOSPC only if we figure out we can not do a
7542          * NOCOW write.
7543          */
7544         if (write && !(flags & IOMAP_NOWAIT)) {
7545                 ret = btrfs_check_data_free_space(BTRFS_I(inode),
7546                                                   &dio_data->data_reserved,
7547                                                   start, data_alloc_len, false);
7548                 if (!ret)
7549                         dio_data->data_space_reserved = true;
7550                 else if (ret && !(BTRFS_I(inode)->flags &
7551                                   (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)))
7552                         goto err;
7553         }
7554
7555         /*
7556          * If this errors out it's because we couldn't invalidate pagecache for
7557          * this range and we need to fallback to buffered IO, or we are doing a
7558          * NOWAIT read/write and we need to block.
7559          */
7560         ret = lock_extent_direct(inode, lockstart, lockend, &cached_state, flags);
7561         if (ret < 0)
7562                 goto err;
7563
7564         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
7565         if (IS_ERR(em)) {
7566                 ret = PTR_ERR(em);
7567                 goto unlock_err;
7568         }
7569
7570         /*
7571          * Ok for INLINE and COMPRESSED extents we need to fallback on buffered
7572          * io.  INLINE is special, and we could probably kludge it in here, but
7573          * it's still buffered so for safety lets just fall back to the generic
7574          * buffered path.
7575          *
7576          * For COMPRESSED we _have_ to read the entire extent in so we can
7577          * decompress it, so there will be buffering required no matter what we
7578          * do, so go ahead and fallback to buffered.
7579          *
7580          * We return -ENOTBLK because that's what makes DIO go ahead and go back
7581          * to buffered IO.  Don't blame me, this is the price we pay for using
7582          * the generic code.
7583          */
7584         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) ||
7585             em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
7586                 free_extent_map(em);
7587                 /*
7588                  * If we are in a NOWAIT context, return -EAGAIN in order to
7589                  * fallback to buffered IO. This is not only because we can
7590                  * block with buffered IO (no support for NOWAIT semantics at
7591                  * the moment) but also to avoid returning short reads to user
7592                  * space - this happens if we were able to read some data from
7593                  * previous non-compressed extents and then when we fallback to
7594                  * buffered IO, at btrfs_file_read_iter() by calling
7595                  * filemap_read(), we fail to fault in pages for the read buffer,
7596                  * in which case filemap_read() returns a short read (the number
7597                  * of bytes previously read is > 0, so it does not return -EFAULT).
7598                  */
7599                 ret = (flags & IOMAP_NOWAIT) ? -EAGAIN : -ENOTBLK;
7600                 goto unlock_err;
7601         }
7602
7603         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7604
7605         /*
7606          * If we have a NOWAIT request and the range contains multiple extents
7607          * (or a mix of extents and holes), then we return -EAGAIN to make the
7608          * caller fallback to a context where it can do a blocking (without
7609          * NOWAIT) request. This way we avoid doing partial IO and returning
7610          * success to the caller, which is not optimal for writes and for reads
7611          * it can result in unexpected behaviour for an application.
7612          *
7613          * When doing a read, because we use IOMAP_DIO_PARTIAL when calling
7614          * iomap_dio_rw(), we can end up returning less data then what the caller
7615          * asked for, resulting in an unexpected, and incorrect, short read.
7616          * That is, the caller asked to read N bytes and we return less than that,
7617          * which is wrong unless we are crossing EOF. This happens if we get a
7618          * page fault error when trying to fault in pages for the buffer that is
7619          * associated to the struct iov_iter passed to iomap_dio_rw(), and we
7620          * have previously submitted bios for other extents in the range, in
7621          * which case iomap_dio_rw() may return us EIOCBQUEUED if not all of
7622          * those bios have completed by the time we get the page fault error,
7623          * which we return back to our caller - we should only return EIOCBQUEUED
7624          * after we have submitted bios for all the extents in the range.
7625          */
7626         if ((flags & IOMAP_NOWAIT) && len < length) {
7627                 free_extent_map(em);
7628                 ret = -EAGAIN;
7629                 goto unlock_err;
7630         }
7631
7632         if (write) {
7633                 ret = btrfs_get_blocks_direct_write(&em, inode, dio_data,
7634                                                     start, &len, flags);
7635                 if (ret < 0)
7636                         goto unlock_err;
7637                 unlock_extents = true;
7638                 /* Recalc len in case the new em is smaller than requested */
7639                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7640                 if (dio_data->data_space_reserved) {
7641                         u64 release_offset;
7642                         u64 release_len = 0;
7643
7644                         if (dio_data->nocow_done) {
7645                                 release_offset = start;
7646                                 release_len = data_alloc_len;
7647                         } else if (len < data_alloc_len) {
7648                                 release_offset = start + len;
7649                                 release_len = data_alloc_len - len;
7650                         }
7651
7652                         if (release_len > 0)
7653                                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode),
7654                                                                dio_data->data_reserved,
7655                                                                release_offset,
7656                                                                release_len);
7657                 }
7658         } else {
7659                 /*
7660                  * We need to unlock only the end area that we aren't using.
7661                  * The rest is going to be unlocked by the endio routine.
7662                  */
7663                 lockstart = start + len;
7664                 if (lockstart < lockend)
7665                         unlock_extents = true;
7666         }
7667
7668         if (unlock_extents)
7669                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7670                               &cached_state);
7671         else
7672                 free_extent_state(cached_state);
7673
7674         /*
7675          * Translate extent map information to iomap.
7676          * We trim the extents (and move the addr) even though iomap code does
7677          * that, since we have locked only the parts we are performing I/O in.
7678          */
7679         if ((em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
7680             (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) && !write)) {
7681                 iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
7682                 iomap->type = IOMAP_HOLE;
7683         } else {
7684                 iomap->addr = em->block_start + (start - em->start);
7685                 iomap->type = IOMAP_MAPPED;
7686         }
7687         iomap->offset = start;
7688         iomap->bdev = fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev;
7689         iomap->length = len;
7690         free_extent_map(em);
7691
7692         return 0;
7693
7694 unlock_err:
7695         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7696                       &cached_state);
7697 err:
7698         if (dio_data->data_space_reserved) {
7699                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode),
7700                                                dio_data->data_reserved,
7701                                                start, data_alloc_len);
7702                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7703         }
7704
7705         return ret;
7706 }
7707
7708 static int btrfs_dio_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
7709                 ssize_t written, unsigned int flags, struct iomap *iomap)
7710 {
7711         struct iomap_iter *iter = container_of(iomap, struct iomap_iter, iomap);
7712         struct btrfs_dio_data *dio_data = iter->private;
7713         size_t submitted = dio_data->submitted;
7714         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7715         int ret = 0;
7716
7717         if (!write && (iomap->type == IOMAP_HOLE)) {
7718                 /* If reading from a hole, unlock and return */
7719                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos, pos + length - 1,
7720                               NULL);
7721                 return 0;
7722         }
7723
7724         if (submitted < length) {
7725                 pos += submitted;
7726                 length -= submitted;
7727                 if (write)
7728                         btrfs_finish_ordered_extent(dio_data->ordered, NULL,
7729                                                     pos, length, false);
7730                 else
7731                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos,
7732                                       pos + length - 1, NULL);
7733                 ret = -ENOTBLK;
7734         }
7735         if (write) {
7736                 btrfs_put_ordered_extent(dio_data->ordered);
7737                 dio_data->ordered = NULL;
7738         }
7739
7740         if (write)
7741                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7742         return ret;
7743 }
7744
7745 static void btrfs_dio_end_io(struct btrfs_bio *bbio)
7746 {
7747         struct btrfs_dio_private *dip =
7748                 container_of(bbio, struct btrfs_dio_private, bbio);
7749         struct btrfs_inode *inode = bbio->inode;
7750         struct bio *bio = &bbio->bio;
7751
7752         if (bio->bi_status) {
7753                 btrfs_warn(inode->root->fs_info,
7754                 "direct IO failed ino %llu op 0x%0x offset %#llx len %u err no %d",
7755                            btrfs_ino(inode), bio->bi_opf,
7756                            dip->file_offset, dip->bytes, bio->bi_status);
7757         }
7758
7759         if (btrfs_op(bio) == BTRFS_MAP_WRITE) {
7760                 btrfs_finish_ordered_extent(bbio->ordered, NULL,
7761                                             dip->file_offset, dip->bytes,
7762                                             !bio->bi_status);
7763         } else {
7764                 unlock_extent(&inode->io_tree, dip->file_offset,
7765                               dip->file_offset + dip->bytes - 1, NULL);
7766         }
7767
7768         bbio->bio.bi_private = bbio->private;
7769         iomap_dio_bio_end_io(bio);
7770 }
7771
7772 static void btrfs_dio_submit_io(const struct iomap_iter *iter, struct bio *bio,
7773                                 loff_t file_offset)
7774 {
7775         struct btrfs_bio *bbio = btrfs_bio(bio);
7776         struct btrfs_dio_private *dip =
7777                 container_of(bbio, struct btrfs_dio_private, bbio);
7778         struct btrfs_dio_data *dio_data = iter->private;
7779
7780         btrfs_bio_init(bbio, BTRFS_I(iter->inode)->root->fs_info,
7781                        btrfs_dio_end_io, bio->bi_private);
7782         bbio->inode = BTRFS_I(iter->inode);
7783         bbio->file_offset = file_offset;
7784
7785         dip->file_offset = file_offset;
7786         dip->bytes = bio->bi_iter.bi_size;
7787
7788         dio_data->submitted += bio->bi_iter.bi_size;
7789
7790         /*
7791          * Check if we are doing a partial write.  If we are, we need to split
7792          * the ordered extent to match the submitted bio.  Hang on to the
7793          * remaining unfinishable ordered_extent in dio_data so that it can be
7794          * cancelled in iomap_end to avoid a deadlock wherein faulting the
7795          * remaining pages is blocked on the outstanding ordered extent.
7796          */
7797         if (iter->flags & IOMAP_WRITE) {
7798                 int ret;
7799
7800                 ret = btrfs_extract_ordered_extent(bbio, dio_data->ordered);
7801                 if (ret) {
7802                         btrfs_finish_ordered_extent(dio_data->ordered, NULL,
7803                                                     file_offset, dip->bytes,
7804                                                     !ret);
7805                         bio->bi_status = errno_to_blk_status(ret);
7806                         iomap_dio_bio_end_io(bio);
7807                         return;
7808                 }
7809         }
7810
7811         btrfs_submit_bio(bbio, 0);
7812 }
7813
7814 static const struct iomap_ops btrfs_dio_iomap_ops = {
7815         .iomap_begin            = btrfs_dio_iomap_begin,
7816         .iomap_end              = btrfs_dio_iomap_end,
7817 };
7818
7819 static const struct iomap_dio_ops btrfs_dio_ops = {
7820         .submit_io              = btrfs_dio_submit_io,
7821         .bio_set                = &btrfs_dio_bioset,
7822 };
7823
7824 ssize_t btrfs_dio_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, size_t done_before)
7825 {
7826         struct btrfs_dio_data data = { 0 };
7827
7828         return iomap_dio_rw(iocb, iter, &btrfs_dio_iomap_ops, &btrfs_dio_ops,
7829                             IOMAP_DIO_PARTIAL, &data, done_before);
7830 }
7831
7832 struct iomap_dio *btrfs_dio_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
7833                                   size_t done_before)
7834 {
7835         struct btrfs_dio_data data = { 0 };
7836
7837         return __iomap_dio_rw(iocb, iter, &btrfs_dio_iomap_ops, &btrfs_dio_ops,
7838                             IOMAP_DIO_PARTIAL, &data, done_before);
7839 }
7840
7841 static int btrfs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
7842                         u64 start, u64 len)
7843 {
7844         int     ret;
7845
7846         ret = fiemap_prep(inode, fieinfo, start, &len, 0);
7847         if (ret)
7848                 return ret;
7849
7850         /*
7851          * fiemap_prep() called filemap_write_and_wait() for the whole possible
7852          * file range (0 to LLONG_MAX), but that is not enough if we have
7853          * compression enabled. The first filemap_fdatawrite_range() only kicks
7854          * in the compression of data (in an async thread) and will return
7855          * before the compression is done and writeback is started. A second
7856          * filemap_fdatawrite_range() is needed to wait for the compression to
7857          * complete and writeback to start. We also need to wait for ordered
7858          * extents to complete, because our fiemap implementation uses mainly
7859          * file extent items to list the extents, searching for extent maps
7860          * only for file ranges with holes or prealloc extents to figure out
7861          * if we have delalloc in those ranges.
7862          */
7863         if (fieinfo->fi_flags & FIEMAP_FLAG_SYNC) {
7864                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, LLONG_MAX);
7865                 if (ret)
7866                         return ret;
7867         }
7868
7869         return extent_fiemap(BTRFS_I(inode), fieinfo, start, len);
7870 }
7871
7872 static int btrfs_writepages(struct address_space *mapping,
7873                             struct writeback_control *wbc)
7874 {
7875         return extent_writepages(mapping, wbc);
7876 }
7877
7878 static void btrfs_readahead(struct readahead_control *rac)
7879 {
7880         extent_readahead(rac);
7881 }
7882
7883 /*
7884  * For release_folio() and invalidate_folio() we have a race window where
7885  * folio_end_writeback() is called but the subpage spinlock is not yet released.
7886  * If we continue to release/invalidate the page, we could cause use-after-free
7887  * for subpage spinlock.  So this function is to spin and wait for subpage
7888  * spinlock.
7889  */
7890 static void wait_subpage_spinlock(struct page *page)
7891 {
7892         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
7893         struct btrfs_subpage *subpage;
7894
7895         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, page))
7896                 return;
7897
7898         ASSERT(PagePrivate(page) && page->private);
7899         subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
7900
7901         /*
7902          * This may look insane as we just acquire the spinlock and release it,
7903          * without doing anything.  But we just want to make sure no one is
7904          * still holding the subpage spinlock.
7905          * And since the page is not dirty nor writeback, and we have page
7906          * locked, the only possible way to hold a spinlock is from the endio
7907          * function to clear page writeback.
7908          *
7909          * Here we just acquire the spinlock so that all existing callers
7910          * should exit and we're safe to release/invalidate the page.
7911          */
7912         spin_lock_irq(&subpage->lock);
7913         spin_unlock_irq(&subpage->lock);
7914 }
7915
7916 static bool __btrfs_release_folio(struct folio *folio, gfp_t gfp_flags)
7917 {
7918         int ret = try_release_extent_mapping(&folio->page, gfp_flags);
7919
7920         if (ret == 1) {
7921                 wait_subpage_spinlock(&folio->page);
7922                 clear_page_extent_mapped(&folio->page);
7923         }
7924         return ret;
7925 }
7926
7927 static bool btrfs_release_folio(struct folio *folio, gfp_t gfp_flags)
7928 {
7929         if (folio_test_writeback(folio) || folio_test_dirty(folio))
7930                 return false;
7931         return __btrfs_release_folio(folio, gfp_flags);
7932 }
7933
7934 #ifdef CONFIG_MIGRATION
7935 static int btrfs_migrate_folio(struct address_space *mapping,
7936                              struct folio *dst, struct folio *src,
7937                              enum migrate_mode mode)
7938 {
7939         int ret = filemap_migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
7940
7941         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
7942                 return ret;
7943
7944         if (folio_test_ordered(src)) {
7945                 folio_clear_ordered(src);
7946                 folio_set_ordered(dst);
7947         }
7948
7949         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
7950 }
7951 #else
7952 #define btrfs_migrate_folio NULL
7953 #endif
7954
7955 static void btrfs_invalidate_folio(struct folio *folio, size_t offset,
7956                                  size_t length)
7957 {
7958         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(folio->mapping->host);
7959         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
7960         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
7961         struct extent_state *cached_state = NULL;
7962         u64 page_start = folio_pos(folio);
7963         u64 page_end = page_start + folio_size(folio) - 1;
7964         u64 cur;
7965         int inode_evicting = inode->vfs_inode.i_state & I_FREEING;
7966
7967         /*
7968          * We have folio locked so no new ordered extent can be created on this
7969          * page, nor bio can be submitted for this folio.
7970          *
7971          * But already submitted bio can still be finished on this folio.
7972          * Furthermore, endio function won't skip folio which has Ordered
7973          * (Private2) already cleared, so it's possible for endio and
7974          * invalidate_folio to do the same ordered extent accounting twice
7975          * on one folio.
7976          *
7977          * So here we wait for any submitted bios to finish, so that we won't
7978          * do double ordered extent accounting on the same folio.
7979          */
7980         folio_wait_writeback(folio);
7981         wait_subpage_spinlock(&folio->page);
7982
7983         /*
7984          * For subpage case, we have call sites like
7985          * btrfs_punch_hole_lock_range() which passes range not aligned to
7986          * sectorsize.
7987          * If the range doesn't cover the full folio, we don't need to and
7988          * shouldn't clear page extent mapped, as folio->private can still
7989          * record subpage dirty bits for other part of the range.
7990          *
7991          * For cases that invalidate the full folio even the range doesn't
7992          * cover the full folio, like invalidating the last folio, we're
7993          * still safe to wait for ordered extent to finish.
7994          */
7995         if (!(offset == 0 && length == folio_size(folio))) {
7996                 btrfs_release_folio(folio, GFP_NOFS);
7997                 return;
7998         }
7999
8000         if (!inode_evicting)
8001                 lock_extent(tree, page_start, page_end, &cached_state);
8002
8003         cur = page_start;
8004         while (cur < page_end) {
8005                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8006                 u64 range_end;
8007                 u32 range_len;
8008                 u32 extra_flags = 0;
8009
8010                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_range(inode, cur,
8011                                                            page_end + 1 - cur);
8012                 if (!ordered) {
8013                         range_end = page_end;
8014                         /*
8015                          * No ordered extent covering this range, we are safe
8016                          * to delete all extent states in the range.
8017                          */
8018                         extra_flags = EXTENT_CLEAR_ALL_BITS;
8019                         goto next;
8020                 }
8021                 if (ordered->file_offset > cur) {
8022                         /*
8023                          * There is a range between [cur, oe->file_offset) not
8024                          * covered by any ordered extent.
8025                          * We are safe to delete all extent states, and handle
8026                          * the ordered extent in the next iteration.
8027                          */
8028                         range_end = ordered->file_offset - 1;
8029                         extra_flags = EXTENT_CLEAR_ALL_BITS;
8030                         goto next;
8031                 }
8032
8033                 range_end = min(ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1,
8034                                 page_end);
8035                 ASSERT(range_end + 1 - cur < U32_MAX);
8036                 range_len = range_end + 1 - cur;
8037                 if (!btrfs_page_test_ordered(fs_info, &folio->page, cur, range_len)) {
8038                         /*
8039                          * If Ordered (Private2) is cleared, it means endio has
8040                          * already been executed for the range.
8041                          * We can't delete the extent states as
8042                          * btrfs_finish_ordered_io() may still use some of them.
8043                          */
8044                         goto next;
8045                 }
8046                 btrfs_page_clear_ordered(fs_info, &folio->page, cur, range_len);
8047
8048                 /*
8049                  * IO on this page will never be started, so we need to account
8050                  * for any ordered extents now. Don't clear EXTENT_DELALLOC_NEW
8051                  * here, must leave that up for the ordered extent completion.
8052                  *
8053                  * This will also unlock the range for incoming
8054                  * btrfs_finish_ordered_io().
8055                  */
8056                 if (!inode_evicting)
8057                         clear_extent_bit(tree, cur, range_end,
8058                                          EXTENT_DELALLOC |
8059                                          EXTENT_LOCKED | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8060                                          EXTENT_DEFRAG, &cached_state);
8061
8062                 spin_lock_irq(&inode->ordered_tree.lock);
8063                 set_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered->flags);
8064                 ordered->truncated_len = min(ordered->truncated_len,
8065                                              cur - ordered->file_offset);
8066                 spin_unlock_irq(&inode->ordered_tree.lock);
8067
8068                 /*
8069                  * If the ordered extent has finished, we're safe to delete all
8070                  * the extent states of the range, otherwise
8071                  * btrfs_finish_ordered_io() will get executed by endio for
8072                  * other pages, so we can't delete extent states.
8073                  */
8074                 if (btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered,
8075                                                    cur, range_end + 1 - cur)) {
8076                         btrfs_finish_ordered_io(ordered);
8077                         /*
8078                          * The ordered extent has finished, now we're again
8079                          * safe to delete all extent states of the range.
8080                          */
8081                         extra_flags = EXTENT_CLEAR_ALL_BITS;
8082                 }
8083 next:
8084                 if (ordered)
8085                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8086                 /*
8087                  * Qgroup reserved space handler
8088                  * Sector(s) here will be either:
8089                  *
8090                  * 1) Already written to disk or bio already finished
8091                  *    Then its QGROUP_RESERVED bit in io_tree is already cleared.
8092                  *    Qgroup will be handled by its qgroup_record then.
8093                  *    btrfs_qgroup_free_data() call will do nothing here.
8094                  *
8095                  * 2) Not written to disk yet
8096                  *    Then btrfs_qgroup_free_data() call will clear the
8097                  *    QGROUP_RESERVED bit of its io_tree, and free the qgroup
8098                  *    reserved data space.
8099                  *    Since the IO will never happen for this page.
8100                  */
8101                 btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, cur, range_end + 1 - cur);
8102                 if (!inode_evicting) {
8103                         clear_extent_bit(tree, cur, range_end, EXTENT_LOCKED |
8104                                  EXTENT_DELALLOC | EXTENT_UPTODATE |
8105                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG |
8106                                  extra_flags, &cached_state);
8107                 }
8108                 cur = range_end + 1;
8109         }
8110         /*
8111          * We have iterated through all ordered extents of the page, the page
8112          * should not have Ordered (Private2) anymore, or the above iteration
8113          * did something wrong.
8114          */
8115         ASSERT(!folio_test_ordered(folio));
8116         btrfs_page_clear_checked(fs_info, &folio->page, folio_pos(folio), folio_size(folio));
8117         if (!inode_evicting)
8118                 __btrfs_release_folio(folio, GFP_NOFS);
8119         clear_page_extent_mapped(&folio->page);
8120 }
8121
8122 /*
8123  * btrfs_page_mkwrite() is not allowed to change the file size as it gets
8124  * called from a page fault handler when a page is first dirtied. Hence we must
8125  * be careful to check for EOF conditions here. We set the page up correctly
8126  * for a written page which means we get ENOSPC checking when writing into
8127  * holes and correct delalloc and unwritten extent mapping on filesystems that
8128  * support these features.
8129  *
8130  * We are not allowed to take the i_mutex here so we have to play games to
8131  * protect against truncate races as the page could now be beyond EOF.  Because
8132  * truncate_setsize() writes the inode size before removing pages, once we have
8133  * the page lock we can determine safely if the page is beyond EOF. If it is not
8134  * beyond EOF, then the page is guaranteed safe against truncation until we
8135  * unlock the page.
8136  */
8137 vm_fault_t btrfs_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
8138 {
8139         struct page *page = vmf->page;
8140         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
8141         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8142         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8143         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8144         struct extent_state *cached_state = NULL;
8145         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
8146         unsigned long zero_start;
8147         loff_t size;
8148         vm_fault_t ret;
8149         int ret2;
8150         int reserved = 0;
8151         u64 reserved_space;
8152         u64 page_start;
8153         u64 page_end;
8154         u64 end;
8155
8156         reserved_space = PAGE_SIZE;
8157
8158         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
8159         page_start = page_offset(page);
8160         page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8161         end = page_end;
8162
8163         /*
8164          * Reserving delalloc space after obtaining the page lock can lead to
8165          * deadlock. For example, if a dirty page is locked by this function
8166          * and the call to btrfs_delalloc_reserve_space() ends up triggering
8167          * dirty page write out, then the btrfs_writepages() function could
8168          * end up waiting indefinitely to get a lock on the page currently
8169          * being processed by btrfs_page_mkwrite() function.
8170          */
8171         ret2 = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
8172                                             page_start, reserved_space);
8173         if (!ret2) {
8174                 ret2 = file_update_time(vmf->vma->vm_file);
8175                 reserved = 1;
8176         }
8177         if (ret2) {
8178                 ret = vmf_error(ret2);
8179                 if (reserved)
8180                         goto out;
8181                 goto out_noreserve;
8182         }
8183
8184         ret = VM_FAULT_NOPAGE; /* make the VM retry the fault */
8185 again:
8186         down_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8187         lock_page(page);
8188         size = i_size_read(inode);
8189
8190         if ((page->mapping != inode->i_mapping) ||
8191             (page_start >= size)) {
8192                 /* page got truncated out from underneath us */
8193                 goto out_unlock;
8194         }
8195         wait_on_page_writeback(page);
8196
8197         lock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8198         ret2 = set_page_extent_mapped(page);
8199         if (ret2 < 0) {
8200                 ret = vmf_error(ret2);
8201                 unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8202                 goto out_unlock;
8203         }
8204
8205         /*
8206          * we can't set the delalloc bits if there are pending ordered
8207          * extents.  Drop our locks and wait for them to finish
8208          */
8209         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), page_start,
8210                         PAGE_SIZE);
8211         if (ordered) {
8212                 unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8213                 unlock_page(page);
8214                 up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8215                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
8216                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8217                 goto again;
8218         }
8219
8220         if (page->index == ((size - 1) >> PAGE_SHIFT)) {
8221                 reserved_space = round_up(size - page_start,
8222                                           fs_info->sectorsize);
8223                 if (reserved_space < PAGE_SIZE) {
8224                         end = page_start + reserved_space - 1;
8225                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
8226                                         data_reserved, page_start,
8227                                         PAGE_SIZE - reserved_space, true);
8228                 }
8229         }
8230
8231         /*
8232          * page_mkwrite gets called when the page is firstly dirtied after it's
8233          * faulted in, but write(2) could also dirty a page and set delalloc
8234          * bits, thus in this case for space account reason, we still need to
8235          * clear any delalloc bits within this page range since we have to
8236          * reserve data&meta space before lock_page() (see above comments).
8237          */
8238         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, page_start, end,
8239                           EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8240                           EXTENT_DEFRAG, &cached_state);
8241
8242         ret2 = btrfs_set_extent_delalloc(BTRFS_I(inode), page_start, end, 0,
8243                                         &cached_state);
8244         if (ret2) {
8245                 unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8246                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
8247                 goto out_unlock;
8248         }
8249
8250         /* page is wholly or partially inside EOF */
8251         if (page_start + PAGE_SIZE > size)
8252                 zero_start = offset_in_page(size);
8253         else
8254                 zero_start = PAGE_SIZE;
8255
8256         if (zero_start != PAGE_SIZE)
8257                 memzero_page(page, zero_start, PAGE_SIZE - zero_start);
8258
8259         btrfs_page_clear_checked(fs_info, page, page_start, PAGE_SIZE);
8260         btrfs_page_set_dirty(fs_info, page, page_start, end + 1 - page_start);
8261         btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, page_start, end + 1 - page_start);
8262
8263         btrfs_set_inode_last_sub_trans(BTRFS_I(inode));
8264
8265         unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8266         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8267
8268         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8269         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8270         extent_changeset_free(data_reserved);
8271         return VM_FAULT_LOCKED;
8272
8273 out_unlock:
8274         unlock_page(page);
8275         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8276 out:
8277         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8278         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved, page_start,
8279                                      reserved_space, (ret != 0));
8280 out_noreserve:
8281         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8282         extent_changeset_free(data_reserved);
8283         return ret;
8284 }
8285
8286 static int btrfs_truncate(struct btrfs_inode *inode, bool skip_writeback)
8287 {
8288         struct btrfs_truncate_control control = {
8289                 .inode = inode,
8290                 .ino = btrfs_ino(inode),
8291                 .min_type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY,
8292                 .clear_extent_range = true,
8293         };
8294         struct btrfs_root *root = inode->root;
8295         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
8296         struct btrfs_block_rsv *rsv;
8297         int ret;
8298         struct btrfs_trans_handle *trans;
8299         u64 mask = fs_info->sectorsize - 1;
8300         const u64 min_size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
8301
8302         if (!skip_writeback) {
8303                 ret = btrfs_wait_ordered_range(&inode->vfs_inode,
8304                                                inode->vfs_inode.i_size & (~mask),
8305                                                (u64)-1);
8306                 if (ret)
8307                         return ret;
8308         }
8309
8310         /*
8311          * Yes ladies and gentlemen, this is indeed ugly.  We have a couple of
8312          * things going on here:
8313          *
8314          * 1) We need to reserve space to update our inode.
8315          *
8316          * 2) We need to have something to cache all the space that is going to
8317          * be free'd up by the truncate operation, but also have some slack
8318          * space reserved in case it uses space during the truncate (thank you
8319          * very much snapshotting).
8320          *
8321          * And we need these to be separate.  The fact is we can use a lot of
8322          * space doing the truncate, and we have no earthly idea how much space
8323          * we will use, so we need the truncate reservation to be separate so it
8324          * doesn't end up using space reserved for updating the inode.  We also
8325          * need to be able to stop the transaction and start a new one, which
8326          * means we need to be able to update the inode several times, and we
8327          * have no idea of knowing how many times that will be, so we can't just
8328          * reserve 1 item for the entirety of the operation, so that has to be
8329          * done separately as well.
8330          *
8331          * So that leaves us with
8332          *
8333          * 1) rsv - for the truncate reservation, which we will steal from the
8334          * transaction reservation.
8335          * 2) fs_info->trans_block_rsv - this will have 1 items worth left for
8336          * updating the inode.
8337          */
8338         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
8339         if (!rsv)
8340                 return -ENOMEM;
8341         rsv->size = min_size;
8342         rsv->failfast = true;
8343
8344         /*
8345          * 1 for the truncate slack space
8346          * 1 for updating the inode.
8347          */
8348         trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8349         if (IS_ERR(trans)) {
8350                 ret = PTR_ERR(trans);
8351                 goto out;
8352         }
8353
8354         /* Migrate the slack space for the truncate to our reserve */
8355         ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv, rsv,
8356                                       min_size, false);
8357         /*
8358          * We have reserved 2 metadata units when we started the transaction and
8359          * min_size matches 1 unit, so this should never fail, but if it does,
8360          * it's not critical we just fail truncation.
8361          */
8362         if (WARN_ON(ret)) {
8363                 btrfs_end_transaction(trans);
8364                 goto out;
8365         }
8366
8367         trans->block_rsv = rsv;
8368
8369         while (1) {
8370                 struct extent_state *cached_state = NULL;
8371                 const u64 new_size = inode->vfs_inode.i_size;
8372                 const u64 lock_start = ALIGN_DOWN(new_size, fs_info->sectorsize);
8373
8374                 control.new_size = new_size;
8375                 lock_extent(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1, &cached_state);
8376                 /*
8377                  * We want to drop from the next block forward in case this new
8378                  * size is not block aligned since we will be keeping the last
8379                  * block of the extent just the way it is.
8380                  */
8381                 btrfs_drop_extent_map_range(inode,
8382                                             ALIGN(new_size, fs_info->sectorsize),
8383                                             (u64)-1, false);
8384
8385                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, &control);
8386
8387                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode, control.sub_bytes);
8388                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, control.last_size);
8389
8390                 unlock_extent(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1, &cached_state);
8391
8392                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8393                 if (ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
8394                         break;
8395
8396                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
8397                 if (ret)
8398                         break;
8399
8400                 btrfs_end_transaction(trans);
8401                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8402
8403                 trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8404                 if (IS_ERR(trans)) {
8405                         ret = PTR_ERR(trans);
8406                         trans = NULL;
8407                         break;
8408                 }
8409
8410                 btrfs_block_rsv_release(fs_info, rsv, -1, NULL);
8411                 ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv,
8412                                               rsv, min_size, false);
8413                 /*
8414                  * We have reserved 2 metadata units when we started the
8415                  * transaction and min_size matches 1 unit, so this should never
8416                  * fail, but if it does, it's not critical we just fail truncation.
8417                  */
8418                 if (WARN_ON(ret))
8419                         break;
8420
8421                 trans->block_rsv = rsv;
8422         }
8423
8424         /*
8425          * We can't call btrfs_truncate_block inside a trans handle as we could
8426          * deadlock with freeze, if we got BTRFS_NEED_TRUNCATE_BLOCK then we
8427          * know we've truncated everything except the last little bit, and can
8428          * do btrfs_truncate_block and then update the disk_i_size.
8429          */
8430         if (ret == BTRFS_NEED_TRUNCATE_BLOCK) {
8431                 btrfs_end_transaction(trans);
8432                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8433
8434                 ret = btrfs_truncate_block(inode, inode->vfs_inode.i_size, 0, 0);
8435                 if (ret)
8436                         goto out;
8437                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
8438                 if (IS_ERR(trans)) {
8439                         ret = PTR_ERR(trans);
8440                         goto out;
8441                 }
8442                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
8443         }
8444
8445         if (trans) {
8446                 int ret2;
8447
8448                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8449                 ret2 = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
8450                 if (ret2 && !ret)
8451                         ret = ret2;
8452
8453                 ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
8454                 if (ret2 && !ret)
8455                         ret = ret2;
8456                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8457         }
8458 out:
8459         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
8460         /*
8461          * So if we truncate and then write and fsync we normally would just
8462          * write the extents that changed, which is a problem if we need to
8463          * first truncate that entire inode.  So set this flag so we write out
8464          * all of the extents in the inode to the sync log so we're completely
8465          * safe.
8466          *
8467          * If no extents were dropped or trimmed we don't need to force the next
8468          * fsync to truncate all the inode's items from the log and re-log them
8469          * all. This means the truncate operation did not change the file size,
8470          * or changed it to a smaller size but there was only an implicit hole
8471          * between the old i_size and the new i_size, and there were no prealloc
8472          * extents beyond i_size to drop.
8473          */
8474         if (control.extents_found > 0)
8475                 btrfs_set_inode_full_sync(inode);
8476
8477         return ret;
8478 }
8479
8480 struct inode *btrfs_new_subvol_inode(struct mnt_idmap *idmap,
8481                                      struct inode *dir)
8482 {
8483         struct inode *inode;
8484
8485         inode = new_inode(dir->i_sb);
8486         if (inode) {
8487                 /*
8488                  * Subvolumes don't inherit the sgid bit or the parent's gid if
8489                  * the parent's sgid bit is set. This is probably a bug.
8490                  */
8491                 inode_init_owner(idmap, inode, NULL,
8492                                  S_IFDIR | (~current_umask() & S_IRWXUGO));
8493                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
8494                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
8495         }
8496         return inode;
8497 }
8498
8499 struct inode *btrfs_alloc_inode(struct super_block *sb)
8500 {
8501         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
8502         struct btrfs_inode *ei;
8503         struct inode *inode;
8504
8505         ei = alloc_inode_sb(sb, btrfs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
8506         if (!ei)
8507                 return NULL;
8508
8509         ei->root = NULL;
8510         ei->generation = 0;
8511         ei->last_trans = 0;
8512         ei->last_sub_trans = 0;
8513         ei->logged_trans = 0;
8514         ei->delalloc_bytes = 0;
8515         ei->new_delalloc_bytes = 0;
8516         ei->defrag_bytes = 0;
8517         ei->disk_i_size = 0;
8518         ei->flags = 0;
8519         ei->ro_flags = 0;
8520         ei->csum_bytes = 0;
8521         ei->index_cnt = (u64)-1;
8522         ei->dir_index = 0;
8523         ei->last_unlink_trans = 0;
8524         ei->last_reflink_trans = 0;
8525         ei->last_log_commit = 0;
8526
8527         spin_lock_init(&ei->lock);
8528         ei->outstanding_extents = 0;
8529         if (sb->s_magic != BTRFS_TEST_MAGIC)
8530                 btrfs_init_metadata_block_rsv(fs_info, &ei->block_rsv,
8531                                               BTRFS_BLOCK_RSV_DELALLOC);
8532         ei->runtime_flags = 0;
8533         ei->prop_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8534         ei->defrag_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8535
8536         ei->delayed_node = NULL;
8537
8538         ei->i_otime.tv_sec = 0;
8539         ei->i_otime.tv_nsec = 0;
8540
8541         inode = &ei->vfs_inode;
8542         extent_map_tree_init(&ei->extent_tree);
8543         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_tree, IO_TREE_INODE_IO);
8544         ei->io_tree.inode = ei;
8545         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->file_extent_tree,
8546                             IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT);
8547         mutex_init(&ei->log_mutex);
8548         btrfs_ordered_inode_tree_init(&ei->ordered_tree);
8549         INIT_LIST_HEAD(&ei->delalloc_inodes);
8550         INIT_LIST_HEAD(&ei->delayed_iput);
8551         RB_CLEAR_NODE(&ei->rb_node);
8552         init_rwsem(&ei->i_mmap_lock);
8553
8554         return inode;
8555 }
8556
8557 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
8558 void btrfs_test_destroy_inode(struct inode *inode)
8559 {
8560         btrfs_drop_extent_map_range(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, false);
8561         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8562 }
8563 #endif
8564
8565 void btrfs_free_inode(struct inode *inode)
8566 {
8567         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8568 }
8569
8570 void btrfs_destroy_inode(struct inode *vfs_inode)
8571 {
8572         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8573         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
8574         struct btrfs_root *root = inode->root;
8575         bool freespace_inode;
8576
8577         WARN_ON(!hlist_empty(&vfs_inode->i_dentry));
8578         WARN_ON(vfs_inode->i_data.nrpages);
8579         WARN_ON(inode->block_rsv.reserved);
8580         WARN_ON(inode->block_rsv.size);
8581         WARN_ON(inode->outstanding_extents);
8582         if (!S_ISDIR(vfs_inode->i_mode)) {
8583                 WARN_ON(inode->delalloc_bytes);
8584                 WARN_ON(inode->new_delalloc_bytes);
8585         }
8586         WARN_ON(inode->csum_bytes);
8587         WARN_ON(inode->defrag_bytes);
8588
8589         /*
8590          * This can happen where we create an inode, but somebody else also
8591          * created the same inode and we need to destroy the one we already
8592          * created.
8593          */
8594         if (!root)
8595                 return;
8596
8597         /*
8598          * If this is a free space inode do not take the ordered extents lockdep
8599          * map.
8600          */
8601         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
8602
8603         while (1) {
8604                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, (u64)-1);
8605                 if (!ordered)
8606                         break;
8607                 else {
8608                         btrfs_err(root->fs_info,
8609                                   "found ordered extent %llu %llu on inode cleanup",
8610                                   ordered->file_offset, ordered->num_bytes);
8611
8612                         if (!freespace_inode)
8613                                 btrfs_lockdep_acquire(root->fs_info, btrfs_ordered_extent);
8614
8615                         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered);
8616                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8617                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8618                 }
8619         }
8620         btrfs_qgroup_check_reserved_leak(inode);
8621         inode_tree_del(inode);
8622         btrfs_drop_extent_map_range(inode, 0, (u64)-1, false);
8623         btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode, 0, (u64)-1);
8624         btrfs_put_root(inode->root);
8625 }
8626
8627 int btrfs_drop_inode(struct inode *inode)
8628 {
8629         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8630
8631         if (root == NULL)
8632                 return 1;
8633
8634         /* the snap/subvol tree is on deleting */
8635         if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
8636                 return 1;
8637         else
8638                 return generic_drop_inode(inode);
8639 }
8640
8641 static void init_once(void *foo)
8642 {
8643         struct btrfs_inode *ei = foo;
8644
8645         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
8646 }
8647
8648 void __cold btrfs_destroy_cachep(void)
8649 {
8650         /*
8651          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
8652          * destroy cache.
8653          */
8654         rcu_barrier();
8655         bioset_exit(&btrfs_dio_bioset);
8656         kmem_cache_destroy(btrfs_inode_cachep);
8657 }
8658
8659 int __init btrfs_init_cachep(void)
8660 {
8661         btrfs_inode_cachep = kmem_cache_create("btrfs_inode",
8662                         sizeof(struct btrfs_inode), 0,
8663                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_ACCOUNT,
8664                         init_once);
8665         if (!btrfs_inode_cachep)
8666                 goto fail;
8667
8668         if (bioset_init(&btrfs_dio_bioset, BIO_POOL_SIZE,
8669                         offsetof(struct btrfs_dio_private, bbio.bio),
8670                         BIOSET_NEED_BVECS))
8671                 goto fail;
8672
8673         return 0;
8674 fail:
8675         btrfs_destroy_cachep();
8676         return -ENOMEM;
8677 }
8678
8679 static int btrfs_getattr(struct mnt_idmap *idmap,
8680                          const struct path *path, struct kstat *stat,
8681                          u32 request_mask, unsigned int flags)
8682 {
8683         u64 delalloc_bytes;
8684         u64 inode_bytes;
8685         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
8686         u32 blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
8687         u32 bi_flags = BTRFS_I(inode)->flags;
8688         u32 bi_ro_flags = BTRFS_I(inode)->ro_flags;
8689
8690         stat->result_mask |= STATX_BTIME;
8691         stat->btime.tv_sec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec;
8692         stat->btime.tv_nsec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec;
8693         if (bi_flags & BTRFS_INODE_APPEND)
8694                 stat->attributes |= STATX_ATTR_APPEND;
8695         if (bi_flags & BTRFS_INODE_COMPRESS)
8696                 stat->attributes |= STATX_ATTR_COMPRESSED;
8697         if (bi_flags & BTRFS_INODE_IMMUTABLE)
8698                 stat->attributes |= STATX_ATTR_IMMUTABLE;
8699         if (bi_flags & BTRFS_INODE_NODUMP)
8700                 stat->attributes |= STATX_ATTR_NODUMP;
8701         if (bi_ro_flags & BTRFS_INODE_RO_VERITY)
8702                 stat->attributes |= STATX_ATTR_VERITY;
8703
8704         stat->attributes_mask |= (STATX_ATTR_APPEND |
8705                                   STATX_ATTR_COMPRESSED |
8706                                   STATX_ATTR_IMMUTABLE |
8707                                   STATX_ATTR_NODUMP);
8708
8709         generic_fillattr(idmap, inode, stat);
8710         stat->dev = BTRFS_I(inode)->root->anon_dev;
8711
8712         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
8713         delalloc_bytes = BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes;
8714         inode_bytes = inode_get_bytes(inode);
8715         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
8716         stat->blocks = (ALIGN(inode_bytes, blocksize) +
8717                         ALIGN(delalloc_bytes, blocksize)) >> SECTOR_SHIFT;
8718         return 0;
8719 }
8720
8721 static int btrfs_rename_exchange(struct inode *old_dir,
8722                               struct dentry *old_dentry,
8723                               struct inode *new_dir,
8724                               struct dentry *new_dentry)
8725 {
8726         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
8727         struct btrfs_trans_handle *trans;
8728         unsigned int trans_num_items;
8729         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
8730         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
8731         struct inode *new_inode = new_dentry->d_inode;
8732         struct inode *old_inode = old_dentry->d_inode;
8733         struct timespec64 ctime = current_time(old_inode);
8734         struct btrfs_rename_ctx old_rename_ctx;
8735         struct btrfs_rename_ctx new_rename_ctx;
8736         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
8737         u64 new_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode));
8738         u64 old_idx = 0;
8739         u64 new_idx = 0;
8740         int ret;
8741         int ret2;
8742         bool need_abort = false;
8743         struct fscrypt_name old_fname, new_fname;
8744         struct fscrypt_str *old_name, *new_name;
8745
8746         /*
8747          * For non-subvolumes allow exchange only within one subvolume, in the
8748          * same inode namespace. Two subvolumes (represented as directory) can
8749          * be exchanged as they're a logical link and have a fixed inode number.
8750          */
8751         if (root != dest &&
8752             (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
8753              new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
8754                 return -EXDEV;
8755
8756         ret = fscrypt_setup_filename(old_dir, &old_dentry->d_name, 0, &old_fname);
8757         if (ret)
8758                 return ret;
8759
8760         ret = fscrypt_setup_filename(new_dir, &new_dentry->d_name, 0, &new_fname);
8761         if (ret) {
8762                 fscrypt_free_filename(&old_fname);
8763                 return ret;
8764         }
8765
8766         old_name = &old_fname.disk_name;
8767         new_name = &new_fname.disk_name;
8768
8769         /* close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
8770         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
8771             new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8772                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
8773
8774         /*
8775          * For each inode:
8776          * 1 to remove old dir item
8777          * 1 to remove old dir index
8778          * 1 to add new dir item
8779          * 1 to add new dir index
8780          * 1 to update parent inode
8781          *
8782          * If the parents are the same, we only need to account for one
8783          */
8784         trans_num_items = (old_dir == new_dir ? 9 : 10);
8785         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8786                 /*
8787                  * 1 to remove old root ref
8788                  * 1 to remove old root backref
8789                  * 1 to add new root ref
8790                  * 1 to add new root backref
8791                  */
8792                 trans_num_items += 4;
8793         } else {
8794                 /*
8795                  * 1 to update inode item
8796                  * 1 to remove old inode ref
8797                  * 1 to add new inode ref
8798                  */
8799                 trans_num_items += 3;
8800         }
8801         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8802                 trans_num_items += 4;
8803         else
8804                 trans_num_items += 3;
8805         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
8806         if (IS_ERR(trans)) {
8807                 ret = PTR_ERR(trans);
8808                 goto out_notrans;
8809         }
8810
8811         if (dest != root) {
8812                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
8813                 if (ret)
8814                         goto out_fail;
8815         }
8816
8817         /*
8818          * We need to find a free sequence number both in the source and
8819          * in the destination directory for the exchange.
8820          */
8821         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &old_idx);
8822         if (ret)
8823                 goto out_fail;
8824         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(old_dir), &new_idx);
8825         if (ret)
8826                 goto out_fail;
8827
8828         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
8829         BTRFS_I(new_inode)->dir_index = 0ULL;
8830
8831         /* Reference for the source. */
8832         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8833                 /* force full log commit if subvolume involved. */
8834                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
8835         } else {
8836                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest, new_name, old_ino,
8837                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
8838                                              old_idx);
8839                 if (ret)
8840                         goto out_fail;
8841                 need_abort = true;
8842         }
8843
8844         /* And now for the dest. */
8845         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8846                 /* force full log commit if subvolume involved. */
8847                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
8848         } else {
8849                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, old_name, new_ino,
8850                                              btrfs_ino(BTRFS_I(old_dir)),
8851                                              new_idx);
8852                 if (ret) {
8853                         if (need_abort)
8854                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8855                         goto out_fail;
8856                 }
8857         }
8858
8859         /* Update inode version and ctime/mtime. */
8860         inode_inc_iversion(old_dir);
8861         inode_inc_iversion(new_dir);
8862         inode_inc_iversion(old_inode);
8863         inode_inc_iversion(new_inode);
8864         old_dir->i_mtime = ctime;
8865         old_dir->i_ctime = ctime;
8866         new_dir->i_mtime = ctime;
8867         new_dir->i_ctime = ctime;
8868         old_inode->i_ctime = ctime;
8869         new_inode->i_ctime = ctime;
8870
8871         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent) {
8872                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
8873                                         BTRFS_I(old_inode), true);
8874                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(new_dir),
8875                                         BTRFS_I(new_inode), true);
8876         }
8877
8878         /* src is a subvolume */
8879         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8880                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(old_dir), old_dentry);
8881         } else { /* src is an inode */
8882                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(old_dir),
8883                                            BTRFS_I(old_dentry->d_inode),
8884                                            old_name, &old_rename_ctx);
8885                 if (!ret)
8886                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
8887         }
8888         if (ret) {
8889                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8890                 goto out_fail;
8891         }
8892
8893         /* dest is a subvolume */
8894         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8895                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(new_dir), new_dentry);
8896         } else { /* dest is an inode */
8897                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(new_dir),
8898                                            BTRFS_I(new_dentry->d_inode),
8899                                            new_name, &new_rename_ctx);
8900                 if (!ret)
8901                         ret = btrfs_update_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_inode));
8902         }
8903         if (ret) {
8904                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8905                 goto out_fail;
8906         }
8907
8908         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
8909                              new_name, 0, old_idx);
8910         if (ret) {
8911                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8912                 goto out_fail;
8913         }
8914
8915         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(old_dir), BTRFS_I(new_inode),
8916                              old_name, 0, new_idx);
8917         if (ret) {
8918                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8919                 goto out_fail;
8920         }
8921
8922         if (old_inode->i_nlink == 1)
8923                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = old_idx;
8924         if (new_inode->i_nlink == 1)
8925                 BTRFS_I(new_inode)->dir_index = new_idx;
8926
8927         /*
8928          * Now pin the logs of the roots. We do it to ensure that no other task
8929          * can sync the logs while we are in progress with the rename, because
8930          * that could result in an inconsistency in case any of the inodes that
8931          * are part of this rename operation were logged before.
8932          */
8933         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8934                 btrfs_pin_log_trans(root);
8935         if (new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8936                 btrfs_pin_log_trans(dest);
8937
8938         /* Do the log updates for all inodes. */
8939         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8940                 btrfs_log_new_name(trans, old_dentry, BTRFS_I(old_dir),
8941                                    old_rename_ctx.index, new_dentry->d_parent);
8942         if (new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8943                 btrfs_log_new_name(trans, new_dentry, BTRFS_I(new_dir),
8944                                    new_rename_ctx.index, old_dentry->d_parent);
8945
8946         /* Now unpin the logs. */
8947         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8948                 btrfs_end_log_trans(root);
8949         if (new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8950                 btrfs_end_log_trans(dest);
8951 out_fail:
8952         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
8953         ret = ret ? ret : ret2;
8954 out_notrans:
8955         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
8956             old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8957                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
8958
8959         fscrypt_free_filename(&new_fname);
8960         fscrypt_free_filename(&old_fname);
8961         return ret;
8962 }
8963
8964 static struct inode *new_whiteout_inode(struct mnt_idmap *idmap,
8965                                         struct inode *dir)
8966 {
8967         struct inode *inode;
8968
8969         inode = new_inode(dir->i_sb);
8970         if (inode) {
8971                 inode_init_owner(idmap, inode, dir,
8972                                  S_IFCHR | WHITEOUT_MODE);
8973                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
8974                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, WHITEOUT_DEV);
8975         }
8976         return inode;
8977 }
8978
8979 static int btrfs_rename(struct mnt_idmap *idmap,
8980                         struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
8981                         struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
8982                         unsigned int flags)
8983 {
8984         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
8985         struct btrfs_new_inode_args whiteout_args = {
8986                 .dir = old_dir,
8987                 .dentry = old_dentry,
8988         };
8989         struct btrfs_trans_handle *trans;
8990         unsigned int trans_num_items;
8991         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
8992         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
8993         struct inode *new_inode = d_inode(new_dentry);
8994         struct inode *old_inode = d_inode(old_dentry);
8995         struct btrfs_rename_ctx rename_ctx;
8996         u64 index = 0;
8997         int ret;
8998         int ret2;
8999         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9000         struct fscrypt_name old_fname, new_fname;
9001
9002         if (btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
9003                 return -EPERM;
9004
9005         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9006         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9007                 return -EXDEV;
9008
9009         if (old_ino == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID ||
9010             (new_inode && btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9011                 return -ENOTEMPTY;
9012
9013         if (S_ISDIR(old_inode->i_mode) && new_inode &&
9014             new_inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
9015                 return -ENOTEMPTY;
9016
9017         ret = fscrypt_setup_filename(old_dir, &old_dentry->d_name, 0, &old_fname);
9018         if (ret)
9019                 return ret;
9020
9021         ret = fscrypt_setup_filename(new_dir, &new_dentry->d_name, 0, &new_fname);
9022         if (ret) {
9023                 fscrypt_free_filename(&old_fname);
9024                 return ret;
9025         }
9026
9027         /* check for collisions, even if the  name isn't there */
9028         ret = btrfs_check_dir_item_collision(dest, new_dir->i_ino, &new_fname.disk_name);
9029         if (ret) {
9030                 if (ret == -EEXIST) {
9031                         /* we shouldn't get
9032                          * eexist without a new_inode */
9033                         if (WARN_ON(!new_inode)) {
9034                                 goto out_fscrypt_names;
9035                         }
9036                 } else {
9037                         /* maybe -EOVERFLOW */
9038                         goto out_fscrypt_names;
9039                 }
9040         }
9041         ret = 0;
9042
9043         /*
9044          * we're using rename to replace one file with another.  Start IO on it
9045          * now so  we don't add too much work to the end of the transaction
9046          */
9047         if (new_inode && S_ISREG(old_inode->i_mode) && new_inode->i_size)
9048                 filemap_flush(old_inode->i_mapping);
9049
9050         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9051                 whiteout_args.inode = new_whiteout_inode(idmap, old_dir);
9052                 if (!whiteout_args.inode) {
9053                         ret = -ENOMEM;
9054                         goto out_fscrypt_names;
9055                 }
9056                 ret = btrfs_new_inode_prepare(&whiteout_args, &trans_num_items);
9057                 if (ret)
9058                         goto out_whiteout_inode;
9059         } else {
9060                 /* 1 to update the old parent inode. */
9061                 trans_num_items = 1;
9062         }
9063
9064         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9065                 /* Close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
9066                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9067                 /*
9068                  * 1 to remove old root ref
9069                  * 1 to remove old root backref
9070                  * 1 to add new root ref
9071                  * 1 to add new root backref
9072                  */
9073                 trans_num_items += 4;
9074         } else {
9075                 /*
9076                  * 1 to update inode
9077                  * 1 to remove old inode ref
9078                  * 1 to add new inode ref
9079                  */
9080                 trans_num_items += 3;
9081         }
9082         /*
9083          * 1 to remove old dir item
9084          * 1 to remove old dir index
9085          * 1 to add new dir item
9086          * 1 to add new dir index
9087          */
9088         trans_num_items += 4;
9089         /* 1 to update new parent inode if it's not the same as the old parent */
9090         if (new_dir != old_dir)
9091                 trans_num_items++;
9092         if (new_inode) {
9093                 /*
9094                  * 1 to update inode
9095                  * 1 to remove inode ref
9096                  * 1 to remove dir item
9097                  * 1 to remove dir index
9098                  * 1 to possibly add orphan item
9099                  */
9100                 trans_num_items += 5;
9101         }
9102         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9103         if (IS_ERR(trans)) {
9104                 ret = PTR_ERR(trans);
9105                 goto out_notrans;
9106         }
9107
9108         if (dest != root) {
9109                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9110                 if (ret)
9111                         goto out_fail;
9112         }
9113
9114         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &index);
9115         if (ret)
9116                 goto out_fail;
9117
9118         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9119         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9120                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9121                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9122         } else {
9123                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest, &new_fname.disk_name,
9124                                              old_ino, btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
9125                                              index);
9126                 if (ret)
9127                         goto out_fail;
9128         }
9129
9130         inode_inc_iversion(old_dir);
9131         inode_inc_iversion(new_dir);
9132         inode_inc_iversion(old_inode);
9133         old_dir->i_mtime = current_time(old_dir);
9134         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime;
9135         new_dir->i_mtime = old_dir->i_mtime;
9136         new_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime;
9137         old_inode->i_ctime = old_dir->i_mtime;
9138
9139         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent)
9140                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9141                                         BTRFS_I(old_inode), true);
9142
9143         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9144                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(old_dir), old_dentry);
9145         } else {
9146                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(old_dir),
9147                                            BTRFS_I(d_inode(old_dentry)),
9148                                            &old_fname.disk_name, &rename_ctx);
9149                 if (!ret)
9150                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9151         }
9152         if (ret) {
9153                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9154                 goto out_fail;
9155         }
9156
9157         if (new_inode) {
9158                 inode_inc_iversion(new_inode);
9159                 new_inode->i_ctime = current_time(new_inode);
9160                 if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) ==
9161                              BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
9162                         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(new_dir), new_dentry);
9163                         BUG_ON(new_inode->i_nlink == 0);
9164                 } else {
9165                         ret = btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(new_dir),
9166                                                  BTRFS_I(d_inode(new_dentry)),
9167                                                  &new_fname.disk_name);
9168                 }
9169                 if (!ret && new_inode->i_nlink == 0)
9170                         ret = btrfs_orphan_add(trans,
9171                                         BTRFS_I(d_inode(new_dentry)));
9172                 if (ret) {
9173                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9174                         goto out_fail;
9175                 }
9176         }
9177
9178         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9179                              &new_fname.disk_name, 0, index);
9180         if (ret) {
9181                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9182                 goto out_fail;
9183         }
9184
9185         if (old_inode->i_nlink == 1)
9186                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = index;
9187
9188         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9189                 btrfs_log_new_name(trans, old_dentry, BTRFS_I(old_dir),
9190                                    rename_ctx.index, new_dentry->d_parent);
9191
9192         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9193                 ret = btrfs_create_new_inode(trans, &whiteout_args);
9194                 if (ret) {
9195                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9196                         goto out_fail;
9197                 } else {
9198                         unlock_new_inode(whiteout_args.inode);
9199                         iput(whiteout_args.inode);
9200                         whiteout_args.inode = NULL;
9201                 }
9202         }
9203 out_fail:
9204         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9205         ret = ret ? ret : ret2;
9206 out_notrans:
9207         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9208                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9209         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9210                 btrfs_new_inode_args_destroy(&whiteout_args);
9211 out_whiteout_inode:
9212         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9213                 iput(whiteout_args.inode);
9214 out_fscrypt_names:
9215         fscrypt_free_filename(&old_fname);
9216         fscrypt_free_filename(&new_fname);
9217         return ret;
9218 }
9219
9220 static int btrfs_rename2(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *old_dir,
9221                          struct dentry *old_dentry, struct inode *new_dir,
9222                          struct dentry *new_dentry, unsigned int flags)
9223 {
9224         int ret;
9225
9226         if (flags & ~(RENAME_NOREPLACE | RENAME_EXCHANGE | RENAME_WHITEOUT))
9227                 return -EINVAL;
9228
9229         if (flags & RENAME_EXCHANGE)
9230                 ret = btrfs_rename_exchange(old_dir, old_dentry, new_dir,
9231                                             new_dentry);
9232         else
9233                 ret = btrfs_rename(idmap, old_dir, old_dentry, new_dir,
9234                                    new_dentry, flags);
9235
9236         btrfs_btree_balance_dirty(BTRFS_I(new_dir)->root->fs_info);
9237
9238         return ret;
9239 }
9240
9241 struct btrfs_delalloc_work {
9242         struct inode *inode;
9243         struct completion completion;
9244         struct list_head list;
9245         struct btrfs_work work;
9246 };
9247
9248 static void btrfs_run_delalloc_work(struct btrfs_work *work)
9249 {
9250         struct btrfs_delalloc_work *delalloc_work;
9251         struct inode *inode;
9252
9253         delalloc_work = container_of(work, struct btrfs_delalloc_work,
9254                                      work);
9255         inode = delalloc_work->inode;
9256         filemap_flush(inode->i_mapping);
9257         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9258                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9259                 filemap_flush(inode->i_mapping);
9260
9261         iput(inode);
9262         complete(&delalloc_work->completion);
9263 }
9264
9265 static struct btrfs_delalloc_work *btrfs_alloc_delalloc_work(struct inode *inode)
9266 {
9267         struct btrfs_delalloc_work *work;
9268
9269         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_NOFS);
9270         if (!work)
9271                 return NULL;
9272
9273         init_completion(&work->completion);
9274         INIT_LIST_HEAD(&work->list);
9275         work->inode = inode;
9276         btrfs_init_work(&work->work, btrfs_run_delalloc_work, NULL, NULL);
9277
9278         return work;
9279 }
9280
9281 /*
9282  * some fairly slow code that needs optimization. This walks the list
9283  * of all the inodes with pending delalloc and forces them to disk.
9284  */
9285 static int start_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
9286                                  struct writeback_control *wbc, bool snapshot,
9287                                  bool in_reclaim_context)
9288 {
9289         struct btrfs_inode *binode;
9290         struct inode *inode;
9291         struct btrfs_delalloc_work *work, *next;
9292         struct list_head works;
9293         struct list_head splice;
9294         int ret = 0;
9295         bool full_flush = wbc->nr_to_write == LONG_MAX;
9296
9297         INIT_LIST_HEAD(&works);
9298         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9299
9300         mutex_lock(&root->delalloc_mutex);
9301         spin_lock(&root->delalloc_lock);
9302         list_splice_init(&root->delalloc_inodes, &splice);
9303         while (!list_empty(&splice)) {
9304                 binode = list_entry(splice.next, struct btrfs_inode,
9305                                     delalloc_inodes);
9306
9307                 list_move_tail(&binode->delalloc_inodes,
9308                                &root->delalloc_inodes);
9309
9310                 if (in_reclaim_context &&
9311                     test_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &binode->runtime_flags))
9312                         continue;
9313
9314                 inode = igrab(&binode->vfs_inode);
9315                 if (!inode) {
9316                         cond_resched_lock(&root->delalloc_lock);
9317                         continue;
9318                 }
9319                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9320
9321                 if (snapshot)
9322                         set_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
9323                                 &binode->runtime_flags);
9324                 if (full_flush) {
9325                         work = btrfs_alloc_delalloc_work(inode);
9326                         if (!work) {
9327                                 iput(inode);
9328                                 ret = -ENOMEM;
9329                                 goto out;
9330                         }
9331                         list_add_tail(&work->list, &works);
9332                         btrfs_queue_work(root->fs_info->flush_workers,
9333                                          &work->work);
9334                 } else {
9335                         ret = filemap_fdatawrite_wbc(inode->i_mapping, wbc);
9336                         btrfs_add_delayed_iput(BTRFS_I(inode));
9337                         if (ret || wbc->nr_to_write <= 0)
9338                                 goto out;
9339                 }
9340                 cond_resched();
9341                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9342         }
9343         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9344
9345 out:
9346         list_for_each_entry_safe(work, next, &works, list) {
9347                 list_del_init(&work->list);
9348                 wait_for_completion(&work->completion);
9349                 kfree(work);
9350         }
9351
9352         if (!list_empty(&splice)) {
9353                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9354                 list_splice_tail(&splice, &root->delalloc_inodes);
9355                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9356         }
9357         mutex_unlock(&root->delalloc_mutex);
9358         return ret;
9359 }
9360
9361 int btrfs_start_delalloc_snapshot(struct btrfs_root *root, bool in_reclaim_context)
9362 {
9363         struct writeback_control wbc = {
9364                 .nr_to_write = LONG_MAX,
9365                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9366                 .range_start = 0,
9367                 .range_end = LLONG_MAX,
9368         };
9369         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9370
9371         if (BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
9372                 return -EROFS;
9373
9374         return start_delalloc_inodes(root, &wbc, true, in_reclaim_context);
9375 }
9376
9377 int btrfs_start_delalloc_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info, long nr,
9378                                bool in_reclaim_context)
9379 {
9380         struct writeback_control wbc = {
9381                 .nr_to_write = nr,
9382                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9383                 .range_start = 0,
9384                 .range_end = LLONG_MAX,
9385         };
9386         struct btrfs_root *root;
9387         struct list_head splice;
9388         int ret;
9389
9390         if (BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
9391                 return -EROFS;
9392
9393         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9394
9395         mutex_lock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9396         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9397         list_splice_init(&fs_info->delalloc_roots, &splice);
9398         while (!list_empty(&splice)) {
9399                 /*
9400                  * Reset nr_to_write here so we know that we're doing a full
9401                  * flush.
9402                  */
9403                 if (nr == LONG_MAX)
9404                         wbc.nr_to_write = LONG_MAX;
9405
9406                 root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
9407                                         delalloc_root);
9408                 root = btrfs_grab_root(root);
9409                 BUG_ON(!root);
9410                 list_move_tail(&root->delalloc_root,
9411                                &fs_info->delalloc_roots);
9412                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9413
9414                 ret = start_delalloc_inodes(root, &wbc, false, in_reclaim_context);
9415                 btrfs_put_root(root);
9416                 if (ret < 0 || wbc.nr_to_write <= 0)
9417                         goto out;
9418                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9419         }
9420         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9421
9422         ret = 0;
9423 out:
9424         if (!list_empty(&splice)) {
9425                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9426                 list_splice_tail(&splice, &fs_info->delalloc_roots);
9427                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9428         }
9429         mutex_unlock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9430         return ret;
9431 }
9432
9433 static int btrfs_symlink(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
9434                          struct dentry *dentry, const char *symname)
9435 {
9436         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9437         struct btrfs_trans_handle *trans;
9438         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9439         struct btrfs_path *path;
9440         struct btrfs_key key;
9441         struct inode *inode;
9442         struct btrfs_new_inode_args new_inode_args = {
9443                 .dir = dir,
9444                 .dentry = dentry,
9445         };
9446         unsigned int trans_num_items;
9447         int err;
9448         int name_len;
9449         int datasize;
9450         unsigned long ptr;
9451         struct btrfs_file_extent_item *ei;
9452         struct extent_buffer *leaf;
9453
9454         name_len = strlen(symname);
9455         if (name_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info))
9456                 return -ENAMETOOLONG;
9457
9458         inode = new_inode(dir->i_sb);
9459         if (!inode)
9460                 return -ENOMEM;
9461         inode_init_owner(idmap, inode, dir, S_IFLNK | S_IRWXUGO);
9462         inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
9463         inode_nohighmem(inode);
9464         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9465         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), name_len);
9466         inode_set_bytes(inode, name_len);
9467
9468         new_inode_args.inode = inode;
9469         err = btrfs_new_inode_prepare(&new_inode_args, &trans_num_items);
9470         if (err)
9471                 goto out_inode;
9472         /* 1 additional item for the inline extent */
9473         trans_num_items++;
9474
9475         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9476         if (IS_ERR(trans)) {
9477                 err = PTR_ERR(trans);
9478                 goto out_new_inode_args;
9479         }
9480
9481         err = btrfs_create_new_inode(trans, &new_inode_args);
9482         if (err)
9483                 goto out;
9484
9485         path = btrfs_alloc_path();
9486         if (!path) {
9487                 err = -ENOMEM;
9488                 btrfs_abort_transaction(trans, err);
9489                 discard_new_inode(inode);
9490                 inode = NULL;
9491                 goto out;
9492         }
9493         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
9494         key.offset = 0;
9495         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
9496         datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(name_len);
9497         err = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
9498                                       datasize);
9499         if (err) {
9500                 btrfs_abort_transaction(trans, err);
9501                 btrfs_free_path(path);
9502                 discard_new_inode(inode);
9503                 inode = NULL;
9504                 goto out;
9505         }
9506         leaf = path->nodes[0];
9507         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
9508                             struct btrfs_file_extent_item);
9509         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
9510         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei,
9511                                    BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
9512         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
9513         btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
9514         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
9515         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, name_len);
9516
9517         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
9518         write_extent_buffer(leaf, symname, ptr, name_len);
9519         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
9520         btrfs_free_path(path);
9521
9522         d_instantiate_new(dentry, inode);
9523         err = 0;
9524 out:
9525         btrfs_end_transaction(trans);
9526         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9527 out_new_inode_args:
9528         btrfs_new_inode_args_destroy(&new_inode_args);
9529 out_inode:
9530         if (err)
9531                 iput(inode);
9532         return err;
9533 }
9534
9535 static struct btrfs_trans_handle *insert_prealloc_file_extent(
9536                                        struct btrfs_trans_handle *trans_in,
9537                                        struct btrfs_inode *inode,
9538                                        struct btrfs_key *ins,
9539                                        u64 file_offset)
9540 {
9541         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
9542         struct btrfs_replace_extent_info extent_info;
9543         struct btrfs_trans_handle *trans = trans_in;
9544         struct btrfs_path *path;
9545         u64 start = ins->objectid;
9546         u64 len = ins->offset;
9547         int qgroup_released;
9548         int ret;
9549
9550         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
9551
9552         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC);
9553         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, start);
9554         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi, len);
9555         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, len);
9556         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, len);
9557         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, BTRFS_COMPRESS_NONE);
9558         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
9559
9560         qgroup_released = btrfs_qgroup_release_data(inode, file_offset, len);
9561         if (qgroup_released < 0)
9562                 return ERR_PTR(qgroup_released);
9563
9564         if (trans) {
9565                 ret = insert_reserved_file_extent(trans, inode,
9566                                                   file_offset, &stack_fi,
9567                                                   true, qgroup_released);
9568                 if (ret)
9569                         goto free_qgroup;
9570                 return trans;
9571         }
9572
9573         extent_info.disk_offset = start;
9574         extent_info.disk_len = len;
9575         extent_info.data_offset = 0;
9576         extent_info.data_len = len;
9577         extent_info.file_offset = file_offset;
9578         extent_info.extent_buf = (char *)&stack_fi;
9579         extent_info.is_new_extent = true;
9580         extent_info.update_times = true;
9581         extent_info.qgroup_reserved = qgroup_released;
9582         extent_info.insertions = 0;
9583
9584         path = btrfs_alloc_path();
9585         if (!path) {
9586                 ret = -ENOMEM;
9587                 goto free_qgroup;
9588         }
9589
9590         ret = btrfs_replace_file_extents(inode, path, file_offset,
9591                                      file_offset + len - 1, &extent_info,
9592                                      &trans);
9593         btrfs_free_path(path);
9594         if (ret)
9595                 goto free_qgroup;
9596         return trans;
9597
9598 free_qgroup:
9599         /*
9600          * We have released qgroup data range at the beginning of the function,
9601          * and normally qgroup_released bytes will be freed when committing
9602          * transaction.
9603          * But if we error out early, we have to free what we have released
9604          * or we leak qgroup data reservation.
9605          */
9606         btrfs_qgroup_free_refroot(inode->root->fs_info,
9607                         inode->root->root_key.objectid, qgroup_released,
9608                         BTRFS_QGROUP_RSV_DATA);
9609         return ERR_PTR(ret);
9610 }
9611
9612 static int __btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9613                                        u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9614                                        loff_t actual_len, u64 *alloc_hint,
9615                                        struct btrfs_trans_handle *trans)
9616 {
9617         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
9618         struct extent_map *em;
9619         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9620         struct btrfs_key ins;
9621         u64 cur_offset = start;
9622         u64 clear_offset = start;
9623         u64 i_size;
9624         u64 cur_bytes;
9625         u64 last_alloc = (u64)-1;
9626         int ret = 0;
9627         bool own_trans = true;
9628         u64 end = start + num_bytes - 1;
9629
9630         if (trans)
9631                 own_trans = false;
9632         while (num_bytes > 0) {
9633                 cur_bytes = min_t(u64, num_bytes, SZ_256M);
9634                 cur_bytes = max(cur_bytes, min_size);
9635                 /*
9636                  * If we are severely fragmented we could end up with really
9637                  * small allocations, so if the allocator is returning small
9638                  * chunks lets make its job easier by only searching for those
9639                  * sized chunks.
9640                  */
9641                 cur_bytes = min(cur_bytes, last_alloc);
9642                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_bytes, cur_bytes,
9643                                 min_size, 0, *alloc_hint, &ins, 1, 0);
9644                 if (ret)
9645                         break;
9646
9647                 /*
9648                  * We've reserved this space, and thus converted it from
9649                  * ->bytes_may_use to ->bytes_reserved.  Any error that happens
9650                  * from here on out we will only need to clear our reservation
9651                  * for the remaining unreserved area, so advance our
9652                  * clear_offset by our extent size.
9653                  */
9654                 clear_offset += ins.offset;
9655
9656                 last_alloc = ins.offset;
9657                 trans = insert_prealloc_file_extent(trans, BTRFS_I(inode),
9658                                                     &ins, cur_offset);
9659                 /*
9660                  * Now that we inserted the prealloc extent we can finally
9661                  * decrement the number of reservations in the block group.
9662                  * If we did it before, we could race with relocation and have
9663                  * relocation miss the reserved extent, making it fail later.
9664                  */
9665                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
9666                 if (IS_ERR(trans)) {
9667                         ret = PTR_ERR(trans);
9668                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid,
9669                                                    ins.offset, 0);
9670                         break;
9671                 }
9672
9673                 em = alloc_extent_map();
9674                 if (!em) {
9675                         btrfs_drop_extent_map_range(BTRFS_I(inode), cur_offset,
9676                                             cur_offset + ins.offset - 1, false);
9677                         btrfs_set_inode_full_sync(BTRFS_I(inode));
9678                         goto next;
9679                 }
9680
9681                 em->start = cur_offset;
9682                 em->orig_start = cur_offset;
9683                 em->len = ins.offset;
9684                 em->block_start = ins.objectid;
9685                 em->block_len = ins.offset;
9686                 em->orig_block_len = ins.offset;
9687                 em->ram_bytes = ins.offset;
9688                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
9689                 em->generation = trans->transid;
9690
9691                 ret = btrfs_replace_extent_map_range(BTRFS_I(inode), em, true);
9692                 free_extent_map(em);
9693 next:
9694                 num_bytes -= ins.offset;
9695                 cur_offset += ins.offset;
9696                 *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
9697
9698                 inode_inc_iversion(inode);
9699                 inode->i_ctime = current_time(inode);
9700                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_PREALLOC;
9701                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
9702                     (actual_len > inode->i_size) &&
9703                     (cur_offset > inode->i_size)) {
9704                         if (cur_offset > actual_len)
9705                                 i_size = actual_len;
9706                         else
9707                                 i_size = cur_offset;
9708                         i_size_write(inode, i_size);
9709                         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
9710                 }
9711
9712                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9713
9714                 if (ret) {
9715                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9716                         if (own_trans)
9717                                 btrfs_end_transaction(trans);
9718                         break;
9719                 }
9720
9721                 if (own_trans) {
9722                         btrfs_end_transaction(trans);
9723                         trans = NULL;
9724                 }
9725         }
9726         if (clear_offset < end)
9727                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode), NULL, clear_offset,
9728                         end - clear_offset + 1);
9729         return ret;
9730 }
9731
9732 int btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9733                               u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9734                               loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
9735 {
9736         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
9737                                            min_size, actual_len, alloc_hint,
9738                                            NULL);
9739 }
9740
9741 int btrfs_prealloc_file_range_trans(struct inode *inode,
9742                                     struct btrfs_trans_handle *trans, int mode,
9743                                     u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9744                                     loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
9745 {
9746         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
9747                                            min_size, actual_len, alloc_hint, trans);
9748 }
9749
9750 static int btrfs_permission(struct mnt_idmap *idmap,
9751                             struct inode *inode, int mask)
9752 {
9753         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9754         umode_t mode = inode->i_mode;
9755
9756         if (mask & MAY_WRITE &&
9757             (S_ISREG(mode) || S_ISDIR(mode) || S_ISLNK(mode))) {
9758                 if (btrfs_root_readonly(root))
9759                         return -EROFS;
9760                 if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_READONLY)
9761                         return -EACCES;
9762         }
9763         return generic_permission(idmap, inode, mask);
9764 }
9765
9766 static int btrfs_tmpfile(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
9767                          struct file *file, umode_t mode)
9768 {
9769         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9770         struct btrfs_trans_handle *trans;
9771         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9772         struct inode *inode;
9773         struct btrfs_new_inode_args new_inode_args = {
9774                 .dir = dir,
9775                 .dentry = file->f_path.dentry,
9776                 .orphan = true,
9777         };
9778         unsigned int trans_num_items;
9779         int ret;
9780
9781         inode = new_inode(dir->i_sb);
9782         if (!inode)
9783                 return -ENOMEM;
9784         inode_init_owner(idmap, inode, dir, mode);
9785         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
9786         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
9787         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9788
9789         new_inode_args.inode = inode;
9790         ret = btrfs_new_inode_prepare(&new_inode_args, &trans_num_items);
9791         if (ret)
9792                 goto out_inode;
9793
9794         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9795         if (IS_ERR(trans)) {
9796                 ret = PTR_ERR(trans);
9797                 goto out_new_inode_args;
9798         }
9799
9800         ret = btrfs_create_new_inode(trans, &new_inode_args);
9801
9802         /*
9803          * We set number of links to 0 in btrfs_create_new_inode(), and here we
9804          * set it to 1 because d_tmpfile() will issue a warning if the count is
9805          * 0, through:
9806          *
9807          *    d_tmpfile() -> inode_dec_link_count() -> drop_nlink()
9808          */
9809         set_nlink(inode, 1);
9810
9811         if (!ret) {
9812                 d_tmpfile(file, inode);
9813                 unlock_new_inode(inode);
9814                 mark_inode_dirty(inode);
9815         }
9816
9817         btrfs_end_transaction(trans);
9818         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9819 out_new_inode_args:
9820         btrfs_new_inode_args_destroy(&new_inode_args);
9821 out_inode:
9822         if (ret)
9823                 iput(inode);
9824         return finish_open_simple(file, ret);
9825 }
9826
9827 void btrfs_set_range_writeback(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
9828 {
9829         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
9830         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
9831         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
9832         struct page *page;
9833         u32 len;
9834
9835         ASSERT(end + 1 - start <= U32_MAX);
9836         len = end + 1 - start;
9837         while (index <= end_index) {
9838                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
9839                 ASSERT(page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
9840
9841                 btrfs_page_set_writeback(fs_info, page, start, len);
9842                 put_page(page);
9843                 index++;
9844         }
9845 }
9846
9847 int btrfs_encoded_io_compression_from_extent(struct btrfs_fs_info *fs_info,
9848                                              int compress_type)
9849 {
9850         switch (compress_type) {
9851         case BTRFS_COMPRESS_NONE:
9852                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_NONE;
9853         case BTRFS_COMPRESS_ZLIB:
9854                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZLIB;
9855         case BTRFS_COMPRESS_LZO:
9856                 /*
9857                  * The LZO format depends on the sector size. 64K is the maximum
9858                  * sector size that we support.
9859                  */
9860                 if (fs_info->sectorsize < SZ_4K || fs_info->sectorsize > SZ_64K)
9861                         return -EINVAL;
9862                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_4K +
9863                        (fs_info->sectorsize_bits - 12);
9864         case BTRFS_COMPRESS_ZSTD:
9865                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZSTD;
9866         default:
9867                 return -EUCLEAN;
9868         }
9869 }
9870
9871 static ssize_t btrfs_encoded_read_inline(
9872                                 struct kiocb *iocb,
9873                                 struct iov_iter *iter, u64 start,
9874                                 u64 lockend,
9875                                 struct extent_state **cached_state,
9876                                 u64 extent_start, size_t count,
9877                                 struct btrfs_ioctl_encoded_io_args *encoded,
9878                                 bool *unlocked)
9879 {
9880         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
9881         struct btrfs_root *root = inode->root;
9882         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9883         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
9884         struct btrfs_path *path;
9885         struct extent_buffer *leaf;
9886         struct btrfs_file_extent_item *item;
9887         u64 ram_bytes;
9888         unsigned long ptr;
9889         void *tmp;
9890         ssize_t ret;
9891
9892         path = btrfs_alloc_path();
9893         if (!path) {
9894                 ret = -ENOMEM;
9895                 goto out;
9896         }
9897         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, btrfs_ino(inode),
9898                                        extent_start, 0);
9899         if (ret) {
9900                 if (ret > 0) {
9901                         /* The extent item disappeared? */
9902                         ret = -EIO;
9903                 }
9904                 goto out;
9905         }
9906         leaf = path->nodes[0];
9907         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_file_extent_item);
9908
9909         ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
9910         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
9911
9912         encoded->len = min_t(u64, extent_start + ram_bytes,
9913                              inode->vfs_inode.i_size) - iocb->ki_pos;
9914         ret = btrfs_encoded_io_compression_from_extent(fs_info,
9915                                  btrfs_file_extent_compression(leaf, item));
9916         if (ret < 0)
9917                 goto out;
9918         encoded->compression = ret;
9919         if (encoded->compression) {
9920                 size_t inline_size;
9921
9922                 inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf,
9923                                                                 path->slots[0]);
9924                 if (inline_size > count) {
9925                         ret = -ENOBUFS;
9926                         goto out;
9927                 }
9928                 count = inline_size;
9929                 encoded->unencoded_len = ram_bytes;
9930                 encoded->unencoded_offset = iocb->ki_pos - extent_start;
9931         } else {
9932                 count = min_t(u64, count, encoded->len);
9933                 encoded->len = count;
9934                 encoded->unencoded_len = count;
9935                 ptr += iocb->ki_pos - extent_start;
9936         }
9937
9938         tmp = kmalloc(count, GFP_NOFS);
9939         if (!tmp) {
9940                 ret = -ENOMEM;
9941                 goto out;
9942         }
9943         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, count);
9944         btrfs_release_path(path);
9945         unlock_extent(io_tree, start, lockend, cached_state);
9946         btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
9947         *unlocked = true;
9948
9949         ret = copy_to_iter(tmp, count, iter);
9950         if (ret != count)
9951                 ret = -EFAULT;
9952         kfree(tmp);
9953 out:
9954         btrfs_free_path(path);
9955         return ret;
9956 }
9957
9958 struct btrfs_encoded_read_private {
9959         wait_queue_head_t wait;
9960         atomic_t pending;
9961         blk_status_t status;
9962 };
9963
9964 static void btrfs_encoded_read_endio(struct btrfs_bio *bbio)
9965 {
9966         struct btrfs_encoded_read_private *priv = bbio->private;
9967
9968         if (bbio->bio.bi_status) {
9969                 /*
9970                  * The memory barrier implied by the atomic_dec_return() here
9971                  * pairs with the memory barrier implied by the
9972                  * atomic_dec_return() or io_wait_event() in
9973                  * btrfs_encoded_read_regular_fill_pages() to ensure that this
9974                  * write is observed before the load of status in
9975                  * btrfs_encoded_read_regular_fill_pages().
9976                  */
9977                 WRITE_ONCE(priv->status, bbio->bio.bi_status);
9978         }
9979         if (!atomic_dec_return(&priv->pending))
9980                 wake_up(&priv->wait);
9981         bio_put(&bbio->bio);
9982 }
9983
9984 int btrfs_encoded_read_regular_fill_pages(struct btrfs_inode *inode,
9985                                           u64 file_offset, u64 disk_bytenr,
9986                                           u64 disk_io_size, struct page **pages)
9987 {
9988         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
9989         struct btrfs_encoded_read_private priv = {
9990                 .pending = ATOMIC_INIT(1),
9991         };
9992         unsigned long i = 0;
9993         struct btrfs_bio *bbio;
9994
9995         init_waitqueue_head(&priv.wait);
9996
9997         bbio = btrfs_bio_alloc(BIO_MAX_VECS, REQ_OP_READ, fs_info,
9998                                btrfs_encoded_read_endio, &priv);
9999         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
10000         bbio->inode = inode;
10001
10002         do {
10003                 size_t bytes = min_t(u64, disk_io_size, PAGE_SIZE);
10004
10005                 if (bio_add_page(&bbio->bio, pages[i], bytes, 0) < bytes) {
10006                         atomic_inc(&priv.pending);
10007                         btrfs_submit_bio(bbio, 0);
10008
10009                         bbio = btrfs_bio_alloc(BIO_MAX_VECS, REQ_OP_READ, fs_info,
10010                                                btrfs_encoded_read_endio, &priv);
10011                         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
10012                         bbio->inode = inode;
10013                         continue;
10014                 }
10015
10016                 i++;
10017                 disk_bytenr += bytes;
10018                 disk_io_size -= bytes;
10019         } while (disk_io_size);
10020
10021         atomic_inc(&priv.pending);
10022         btrfs_submit_bio(bbio, 0);
10023
10024         if (atomic_dec_return(&priv.pending))
10025                 io_wait_event(priv.wait, !atomic_read(&priv.pending));
10026         /* See btrfs_encoded_read_endio() for ordering. */
10027         return blk_status_to_errno(READ_ONCE(priv.status));
10028 }
10029
10030 static ssize_t btrfs_encoded_read_regular(struct kiocb *iocb,
10031                                           struct iov_iter *iter,
10032                                           u64 start, u64 lockend,
10033                                           struct extent_state **cached_state,
10034                                           u64 disk_bytenr, u64 disk_io_size,
10035                                           size_t count, bool compressed,
10036                                           bool *unlocked)
10037 {
10038         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
10039         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
10040         struct page **pages;
10041         unsigned long nr_pages, i;
10042         u64 cur;
10043         size_t page_offset;
10044         ssize_t ret;
10045
10046         nr_pages = DIV_ROUND_UP(disk_io_size, PAGE_SIZE);
10047         pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
10048         if (!pages)
10049                 return -ENOMEM;
10050         ret = btrfs_alloc_page_array(nr_pages, pages);
10051         if (ret) {
10052                 ret = -ENOMEM;
10053                 goto out;
10054                 }
10055
10056         ret = btrfs_encoded_read_regular_fill_pages(inode, start, disk_bytenr,
10057                                                     disk_io_size, pages);
10058         if (ret)
10059                 goto out;
10060
10061         unlock_extent(io_tree, start, lockend, cached_state);
10062         btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10063         *unlocked = true;
10064
10065         if (compressed) {
10066                 i = 0;
10067                 page_offset = 0;
10068         } else {
10069                 i = (iocb->ki_pos - start) >> PAGE_SHIFT;
10070                 page_offset = (iocb->ki_pos - start) & (PAGE_SIZE - 1);
10071         }
10072         cur = 0;
10073         while (cur < count) {
10074                 size_t bytes = min_t(size_t, count - cur,
10075                                      PAGE_SIZE - page_offset);
10076
10077                 if (copy_page_to_iter(pages[i], page_offset, bytes,
10078                                       iter) != bytes) {
10079                         ret = -EFAULT;
10080                         goto out;
10081                 }
10082                 i++;
10083                 cur += bytes;
10084                 page_offset = 0;
10085         }
10086         ret = count;
10087 out:
10088         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10089                 if (pages[i])
10090                         __free_page(pages[i]);
10091         }
10092         kfree(pages);
10093         return ret;
10094 }
10095
10096 ssize_t btrfs_encoded_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
10097                            struct btrfs_ioctl_encoded_io_args *encoded)
10098 {
10099         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
10100         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
10101         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
10102         ssize_t ret;
10103         size_t count = iov_iter_count(iter);
10104         u64 start, lockend, disk_bytenr, disk_io_size;
10105         struct extent_state *cached_state = NULL;
10106         struct extent_map *em;
10107         bool unlocked = false;
10108
10109         file_accessed(iocb->ki_filp);
10110
10111         btrfs_inode_lock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10112
10113         if (iocb->ki_pos >= inode->vfs_inode.i_size) {
10114                 btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10115                 return 0;
10116         }
10117         start = ALIGN_DOWN(iocb->ki_pos, fs_info->sectorsize);
10118         /*
10119          * We don't know how long the extent containing iocb->ki_pos is, but if
10120          * it's compressed we know that it won't be longer than this.
10121          */
10122         lockend = start + BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED - 1;
10123
10124         for (;;) {
10125                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10126
10127                 ret = btrfs_wait_ordered_range(&inode->vfs_inode, start,
10128                                                lockend - start + 1);
10129                 if (ret)
10130                         goto out_unlock_inode;
10131                 lock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10132                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start,
10133                                                      lockend - start + 1);
10134                 if (!ordered)
10135                         break;
10136                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
10137                 unlock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10138                 cond_resched();
10139         }
10140
10141         em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, start, lockend - start + 1);
10142         if (IS_ERR(em)) {
10143                 ret = PTR_ERR(em);
10144                 goto out_unlock_extent;
10145         }
10146
10147         if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10148                 u64 extent_start = em->start;
10149
10150                 /*
10151                  * For inline extents we get everything we need out of the
10152                  * extent item.
10153                  */
10154                 free_extent_map(em);
10155                 em = NULL;
10156                 ret = btrfs_encoded_read_inline(iocb, iter, start, lockend,
10157                                                 &cached_state, extent_start,
10158                                                 count, encoded, &unlocked);
10159                 goto out;
10160         }
10161
10162         /*
10163          * We only want to return up to EOF even if the extent extends beyond
10164          * that.
10165          */
10166         encoded->len = min_t(u64, extent_map_end(em),
10167                              inode->vfs_inode.i_size) - iocb->ki_pos;
10168         if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE ||
10169             test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)) {
10170                 disk_bytenr = EXTENT_MAP_HOLE;
10171                 count = min_t(u64, count, encoded->len);
10172                 encoded->len = count;
10173                 encoded->unencoded_len = count;
10174         } else if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
10175                 disk_bytenr = em->block_start;
10176                 /*
10177                  * Bail if the buffer isn't large enough to return the whole
10178                  * compressed extent.
10179                  */
10180                 if (em->block_len > count) {
10181                         ret = -ENOBUFS;
10182                         goto out_em;
10183                 }
10184                 disk_io_size = em->block_len;
10185                 count = em->block_len;
10186                 encoded->unencoded_len = em->ram_bytes;
10187                 encoded->unencoded_offset = iocb->ki_pos - em->orig_start;
10188                 ret = btrfs_encoded_io_compression_from_extent(fs_info,
10189                                                              em->compress_type);
10190                 if (ret < 0)
10191                         goto out_em;
10192                 encoded->compression = ret;
10193         } else {
10194                 disk_bytenr = em->block_start + (start - em->start);
10195                 if (encoded->len > count)
10196                         encoded->len = count;
10197                 /*
10198                  * Don't read beyond what we locked. This also limits the page
10199                  * allocations that we'll do.
10200                  */
10201                 disk_io_size = min(lockend + 1, iocb->ki_pos + encoded->len) - start;
10202                 count = start + disk_io_size - iocb->ki_pos;
10203                 encoded->len = count;
10204                 encoded->unencoded_len = count;
10205                 disk_io_size = ALIGN(disk_io_size, fs_info->sectorsize);
10206         }
10207         free_extent_map(em);
10208         em = NULL;
10209
10210         if (disk_bytenr == EXTENT_MAP_HOLE) {
10211                 unlock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10212                 btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10213                 unlocked = true;
10214                 ret = iov_iter_zero(count, iter);
10215                 if (ret != count)
10216                         ret = -EFAULT;
10217         } else {
10218                 ret = btrfs_encoded_read_regular(iocb, iter, start, lockend,
10219                                                  &cached_state, disk_bytenr,
10220                                                  disk_io_size, count,
10221                                                  encoded->compression,
10222                                                  &unlocked);
10223         }
10224
10225 out:
10226         if (ret >= 0)
10227                 iocb->ki_pos += encoded->len;
10228 out_em:
10229         free_extent_map(em);
10230 out_unlock_extent:
10231         if (!unlocked)
10232                 unlock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10233 out_unlock_inode:
10234         if (!unlocked)
10235                 btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10236         return ret;
10237 }
10238
10239 ssize_t btrfs_do_encoded_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from,
10240                                const struct btrfs_ioctl_encoded_io_args *encoded)
10241 {
10242         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
10243         struct btrfs_root *root = inode->root;
10244         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
10245         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
10246         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
10247         struct extent_state *cached_state = NULL;
10248         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10249         int compression;
10250         size_t orig_count;
10251         u64 start, end;
10252         u64 num_bytes, ram_bytes, disk_num_bytes;
10253         unsigned long nr_pages, i;
10254         struct page **pages;
10255         struct btrfs_key ins;
10256         bool extent_reserved = false;
10257         struct extent_map *em;
10258         ssize_t ret;
10259
10260         switch (encoded->compression) {
10261         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZLIB:
10262                 compression = BTRFS_COMPRESS_ZLIB;
10263                 break;
10264         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZSTD:
10265                 compression = BTRFS_COMPRESS_ZSTD;
10266                 break;
10267         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_4K:
10268         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_8K:
10269         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_16K:
10270         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_32K:
10271         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_64K:
10272                 /* The sector size must match for LZO. */
10273                 if (encoded->compression -
10274                     BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_4K + 12 !=
10275                     fs_info->sectorsize_bits)
10276                         return -EINVAL;
10277                 compression = BTRFS_COMPRESS_LZO;
10278                 break;
10279         default:
10280                 return -EINVAL;
10281         }
10282         if (encoded->encryption != BTRFS_ENCODED_IO_ENCRYPTION_NONE)
10283                 return -EINVAL;
10284
10285         orig_count = iov_iter_count(from);
10286
10287         /* The extent size must be sane. */
10288         if (encoded->unencoded_len > BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED ||
10289             orig_count > BTRFS_MAX_COMPRESSED || orig_count == 0)
10290                 return -EINVAL;
10291
10292         /*
10293          * The compressed data must be smaller than the decompressed data.
10294          *
10295          * It's of course possible for data to compress to larger or the same
10296          * size, but the buffered I/O path falls back to no compression for such
10297          * data, and we don't want to break any assumptions by creating these
10298          * extents.
10299          *
10300          * Note that this is less strict than the current check we have that the
10301          * compressed data must be at least one sector smaller than the
10302          * decompressed data. We only want to enforce the weaker requirement
10303          * from old kernels that it is at least one byte smaller.
10304          */
10305         if (orig_count >= encoded->unencoded_len)
10306                 return -EINVAL;
10307
10308         /* The extent must start on a sector boundary. */
10309         start = iocb->ki_pos;
10310         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->sectorsize))
10311                 return -EINVAL;
10312
10313         /*
10314          * The extent must end on a sector boundary. However, we allow a write
10315          * which ends at or extends i_size to have an unaligned length; we round
10316          * up the extent size and set i_size to the unaligned end.
10317          */
10318         if (start + encoded->len < inode->vfs_inode.i_size &&
10319             !IS_ALIGNED(start + encoded->len, fs_info->sectorsize))
10320                 return -EINVAL;
10321
10322         /* Finally, the offset in the unencoded data must be sector-aligned. */
10323         if (!IS_ALIGNED(encoded->unencoded_offset, fs_info->sectorsize))
10324                 return -EINVAL;
10325
10326         num_bytes = ALIGN(encoded->len, fs_info->sectorsize);
10327         ram_bytes = ALIGN(encoded->unencoded_len, fs_info->sectorsize);
10328         end = start + num_bytes - 1;
10329
10330         /*
10331          * If the extent cannot be inline, the compressed data on disk must be
10332          * sector-aligned. For convenience, we extend it with zeroes if it
10333          * isn't.
10334          */
10335         disk_num_bytes = ALIGN(orig_count, fs_info->sectorsize);
10336         nr_pages = DIV_ROUND_UP(disk_num_bytes, PAGE_SIZE);
10337         pages = kvcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
10338         if (!pages)
10339                 return -ENOMEM;
10340         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10341                 size_t bytes = min_t(size_t, PAGE_SIZE, iov_iter_count(from));
10342                 char *kaddr;
10343
10344                 pages[i] = alloc_page(GFP_KERNEL_ACCOUNT);
10345                 if (!pages[i]) {
10346                         ret = -ENOMEM;
10347                         goto out_pages;
10348                 }
10349                 kaddr = kmap_local_page(pages[i]);
10350                 if (copy_from_iter(kaddr, bytes, from) != bytes) {
10351                         kunmap_local(kaddr);
10352                         ret = -EFAULT;
10353                         goto out_pages;
10354                 }
10355                 if (bytes < PAGE_SIZE)
10356                         memset(kaddr + bytes, 0, PAGE_SIZE - bytes);
10357                 kunmap_local(kaddr);
10358         }
10359
10360         for (;;) {
10361                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10362
10363                 ret = btrfs_wait_ordered_range(&inode->vfs_inode, start, num_bytes);
10364                 if (ret)
10365                         goto out_pages;
10366                 ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->vfs_inode.i_mapping,
10367                                                     start >> PAGE_SHIFT,
10368                                                     end >> PAGE_SHIFT);
10369                 if (ret)
10370                         goto out_pages;
10371                 lock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10372                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start, num_bytes);
10373                 if (!ordered &&
10374                     !filemap_range_has_page(inode->vfs_inode.i_mapping, start, end))
10375                         break;
10376                 if (ordered)
10377                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
10378                 unlock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10379                 cond_resched();
10380         }
10381
10382         /*
10383          * We don't use the higher-level delalloc space functions because our
10384          * num_bytes and disk_num_bytes are different.
10385          */
10386         ret = btrfs_alloc_data_chunk_ondemand(inode, disk_num_bytes);
10387         if (ret)
10388                 goto out_unlock;
10389         ret = btrfs_qgroup_reserve_data(inode, &data_reserved, start, num_bytes);
10390         if (ret)
10391                 goto out_free_data_space;
10392         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(inode, num_bytes, disk_num_bytes,
10393                                               false);
10394         if (ret)
10395                 goto out_qgroup_free_data;
10396
10397         /* Try an inline extent first. */
10398         if (start == 0 && encoded->unencoded_len == encoded->len &&
10399             encoded->unencoded_offset == 0) {
10400                 ret = cow_file_range_inline(inode, encoded->len, orig_count,
10401                                             compression, pages, true);
10402                 if (ret <= 0) {
10403                         if (ret == 0)
10404                                 ret = orig_count;
10405                         goto out_delalloc_release;
10406                 }
10407         }
10408
10409         ret = btrfs_reserve_extent(root, disk_num_bytes, disk_num_bytes,
10410                                    disk_num_bytes, 0, 0, &ins, 1, 1);
10411         if (ret)
10412                 goto out_delalloc_release;
10413         extent_reserved = true;
10414
10415         em = create_io_em(inode, start, num_bytes,
10416                           start - encoded->unencoded_offset, ins.objectid,
10417                           ins.offset, ins.offset, ram_bytes, compression,
10418                           BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
10419         if (IS_ERR(em)) {
10420                 ret = PTR_ERR(em);
10421                 goto out_free_reserved;
10422         }
10423         free_extent_map(em);
10424
10425         ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start, num_bytes, ram_bytes,
10426                                        ins.objectid, ins.offset,
10427                                        encoded->unencoded_offset,
10428                                        (1 << BTRFS_ORDERED_ENCODED) |
10429                                        (1 << BTRFS_ORDERED_COMPRESSED),
10430                                        compression);
10431         if (IS_ERR(ordered)) {
10432                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, start, end, false);
10433                 ret = PTR_ERR(ordered);
10434                 goto out_free_reserved;
10435         }
10436         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
10437
10438         if (start + encoded->len > inode->vfs_inode.i_size)
10439                 i_size_write(&inode->vfs_inode, start + encoded->len);
10440
10441         unlock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10442
10443         btrfs_delalloc_release_extents(inode, num_bytes);
10444
10445         btrfs_submit_compressed_write(ordered, pages, nr_pages, 0, false);
10446         ret = orig_count;
10447         goto out;
10448
10449 out_free_reserved:
10450         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
10451         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
10452 out_delalloc_release:
10453         btrfs_delalloc_release_extents(inode, num_bytes);
10454         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, disk_num_bytes, ret < 0);
10455 out_qgroup_free_data:
10456         if (ret < 0)
10457                 btrfs_qgroup_free_data(inode, data_reserved, start, num_bytes);
10458 out_free_data_space:
10459         /*
10460          * If btrfs_reserve_extent() succeeded, then we already decremented
10461          * bytes_may_use.
10462          */
10463         if (!extent_reserved)
10464                 btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, disk_num_bytes);
10465 out_unlock:
10466         unlock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10467 out_pages:
10468         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10469                 if (pages[i])
10470                         __free_page(pages[i]);
10471         }
10472         kvfree(pages);
10473 out:
10474         if (ret >= 0)
10475                 iocb->ki_pos += encoded->len;
10476         return ret;
10477 }
10478
10479 #ifdef CONFIG_SWAP
10480 /*
10481  * Add an entry indicating a block group or device which is pinned by a
10482  * swapfile. Returns 0 on success, 1 if there is already an entry for it, or a
10483  * negative errno on failure.
10484  */
10485 static int btrfs_add_swapfile_pin(struct inode *inode, void *ptr,
10486                                   bool is_block_group)
10487 {
10488         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10489         struct btrfs_swapfile_pin *sp, *entry;
10490         struct rb_node **p;
10491         struct rb_node *parent = NULL;
10492
10493         sp = kmalloc(sizeof(*sp), GFP_NOFS);
10494         if (!sp)
10495                 return -ENOMEM;
10496         sp->ptr = ptr;
10497         sp->inode = inode;
10498         sp->is_block_group = is_block_group;
10499         sp->bg_extent_count = 1;
10500
10501         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10502         p = &fs_info->swapfile_pins.rb_node;
10503         while (*p) {
10504                 parent = *p;
10505                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10506                 if (sp->ptr < entry->ptr ||
10507                     (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode < entry->inode)) {
10508                         p = &(*p)->rb_left;
10509                 } else if (sp->ptr > entry->ptr ||
10510                            (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode > entry->inode)) {
10511                         p = &(*p)->rb_right;
10512                 } else {
10513                         if (is_block_group)
10514                                 entry->bg_extent_count++;
10515                         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10516                         kfree(sp);
10517                         return 1;
10518                 }
10519         }
10520         rb_link_node(&sp->node, parent, p);
10521         rb_insert_color(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10522         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10523         return 0;
10524 }
10525
10526 /* Free all of the entries pinned by this swapfile. */
10527 static void btrfs_free_swapfile_pins(struct inode *inode)
10528 {
10529         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10530         struct btrfs_swapfile_pin *sp;
10531         struct rb_node *node, *next;
10532
10533         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10534         node = rb_first(&fs_info->swapfile_pins);
10535         while (node) {
10536                 next = rb_next(node);
10537                 sp = rb_entry(node, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10538                 if (sp->inode == inode) {
10539                         rb_erase(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10540                         if (sp->is_block_group) {
10541                                 btrfs_dec_block_group_swap_extents(sp->ptr,
10542                                                            sp->bg_extent_count);
10543                                 btrfs_put_block_group(sp->ptr);
10544                         }
10545                         kfree(sp);
10546                 }
10547                 node = next;
10548         }
10549         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10550 }
10551
10552 struct btrfs_swap_info {
10553         u64 start;
10554         u64 block_start;
10555         u64 block_len;
10556         u64 lowest_ppage;
10557         u64 highest_ppage;
10558         unsigned long nr_pages;
10559         int nr_extents;
10560 };
10561
10562 static int btrfs_add_swap_extent(struct swap_info_struct *sis,
10563                                  struct btrfs_swap_info *bsi)
10564 {
10565         unsigned long nr_pages;
10566         unsigned long max_pages;
10567         u64 first_ppage, first_ppage_reported, next_ppage;
10568         int ret;
10569
10570         /*
10571          * Our swapfile may have had its size extended after the swap header was
10572          * written. In that case activating the swapfile should not go beyond
10573          * the max size set in the swap header.
10574          */
10575         if (bsi->nr_pages >= sis->max)
10576                 return 0;
10577
10578         max_pages = sis->max - bsi->nr_pages;
10579         first_ppage = PAGE_ALIGN(bsi->block_start) >> PAGE_SHIFT;
10580         next_ppage = PAGE_ALIGN_DOWN(bsi->block_start + bsi->block_len) >> PAGE_SHIFT;
10581
10582         if (first_ppage >= next_ppage)
10583                 return 0;
10584         nr_pages = next_ppage - first_ppage;
10585         nr_pages = min(nr_pages, max_pages);
10586
10587         first_ppage_reported = first_ppage;
10588         if (bsi->start == 0)
10589                 first_ppage_reported++;
10590         if (bsi->lowest_ppage > first_ppage_reported)
10591                 bsi->lowest_ppage = first_ppage_reported;
10592         if (bsi->highest_ppage < (next_ppage - 1))
10593                 bsi->highest_ppage = next_ppage - 1;
10594
10595         ret = add_swap_extent(sis, bsi->nr_pages, nr_pages, first_ppage);
10596         if (ret < 0)
10597                 return ret;
10598         bsi->nr_extents += ret;
10599         bsi->nr_pages += nr_pages;
10600         return 0;
10601 }
10602
10603 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10604 {
10605         struct inode *inode = file_inode(file);
10606
10607         btrfs_free_swapfile_pins(inode);
10608         atomic_dec(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
10609 }
10610
10611 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10612                                sector_t *span)
10613 {
10614         struct inode *inode = file_inode(file);
10615         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10616         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
10617         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
10618         struct extent_state *cached_state = NULL;
10619         struct extent_map *em = NULL;
10620         struct btrfs_device *device = NULL;
10621         struct btrfs_swap_info bsi = {
10622                 .lowest_ppage = (sector_t)-1ULL,
10623         };
10624         int ret = 0;
10625         u64 isize;
10626         u64 start;
10627
10628         /*
10629          * If the swap file was just created, make sure delalloc is done. If the
10630          * file changes again after this, the user is doing something stupid and
10631          * we don't really care.
10632          */
10633         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
10634         if (ret)
10635                 return ret;
10636
10637         /*
10638          * The inode is locked, so these flags won't change after we check them.
10639          */
10640         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
10641                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10642                 return -EINVAL;
10643         }
10644         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW)) {
10645                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be copy-on-write");
10646                 return -EINVAL;
10647         }
10648         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
10649                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be checksummed");
10650                 return -EINVAL;
10651         }
10652
10653         /*
10654          * Balance or device remove/replace/resize can move stuff around from
10655          * under us. The exclop protection makes sure they aren't running/won't
10656          * run concurrently while we are mapping the swap extents, and
10657          * fs_info->swapfile_pins prevents them from running while the swap
10658          * file is active and moving the extents. Note that this also prevents
10659          * a concurrent device add which isn't actually necessary, but it's not
10660          * really worth the trouble to allow it.
10661          */
10662         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_SWAP_ACTIVATE)) {
10663                 btrfs_warn(fs_info,
10664            "cannot activate swapfile while exclusive operation is running");
10665                 return -EBUSY;
10666         }
10667
10668         /*
10669          * Prevent snapshot creation while we are activating the swap file.
10670          * We do not want to race with snapshot creation. If snapshot creation
10671          * already started before we bumped nr_swapfiles from 0 to 1 and
10672          * completes before the first write into the swap file after it is
10673          * activated, than that write would fallback to COW.
10674          */
10675         if (!btrfs_drew_try_write_lock(&root->snapshot_lock)) {
10676                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
10677                 btrfs_warn(fs_info,
10678            "cannot activate swapfile because snapshot creation is in progress");
10679                 return -EINVAL;
10680         }
10681         /*
10682          * Snapshots can create extents which require COW even if NODATACOW is
10683          * set. We use this counter to prevent snapshots. We must increment it
10684          * before walking the extents because we don't want a concurrent
10685          * snapshot to run after we've already checked the extents.
10686          *
10687          * It is possible that subvolume is marked for deletion but still not
10688          * removed yet. To prevent this race, we check the root status before
10689          * activating the swapfile.
10690          */
10691         spin_lock(&root->root_item_lock);
10692         if (btrfs_root_dead(root)) {
10693                 spin_unlock(&root->root_item_lock);
10694
10695                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
10696                 btrfs_warn(fs_info,
10697                 "cannot activate swapfile because subvolume %llu is being deleted",
10698                         root->root_key.objectid);
10699                 return -EPERM;
10700         }
10701         atomic_inc(&root->nr_swapfiles);
10702         spin_unlock(&root->root_item_lock);
10703
10704         isize = ALIGN_DOWN(inode->i_size, fs_info->sectorsize);
10705
10706         lock_extent(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10707         start = 0;
10708         while (start < isize) {
10709                 u64 logical_block_start, physical_block_start;
10710                 struct btrfs_block_group *bg;
10711                 u64 len = isize - start;
10712
10713                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
10714                 if (IS_ERR(em)) {
10715                         ret = PTR_ERR(em);
10716                         goto out;
10717                 }
10718
10719                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
10720                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not have holes");
10721                         ret = -EINVAL;
10722                         goto out;
10723                 }
10724                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10725                         /*
10726                          * It's unlikely we'll ever actually find ourselves
10727                          * here, as a file small enough to fit inline won't be
10728                          * big enough to store more than the swap header, but in
10729                          * case something changes in the future, let's catch it
10730                          * here rather than later.
10731                          */
10732                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be inline");
10733                         ret = -EINVAL;
10734                         goto out;
10735                 }
10736                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
10737                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10738                         ret = -EINVAL;
10739                         goto out;
10740                 }
10741
10742                 logical_block_start = em->block_start + (start - em->start);
10743                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
10744                 free_extent_map(em);
10745                 em = NULL;
10746
10747                 ret = can_nocow_extent(inode, start, &len, NULL, NULL, NULL, false, true);
10748                 if (ret < 0) {
10749                         goto out;
10750                 } else if (ret) {
10751                         ret = 0;
10752                 } else {
10753                         btrfs_warn(fs_info,
10754                                    "swapfile must not be copy-on-write");
10755                         ret = -EINVAL;
10756                         goto out;
10757                 }
10758
10759                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical_block_start, len);
10760                 if (IS_ERR(em)) {
10761                         ret = PTR_ERR(em);
10762                         goto out;
10763                 }
10764
10765                 if (em->map_lookup->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) {
10766                         btrfs_warn(fs_info,
10767                                    "swapfile must have single data profile");
10768                         ret = -EINVAL;
10769                         goto out;
10770                 }
10771
10772                 if (device == NULL) {
10773                         device = em->map_lookup->stripes[0].dev;
10774                         ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, device, false);
10775                         if (ret == 1)
10776                                 ret = 0;
10777                         else if (ret)
10778                                 goto out;
10779                 } else if (device != em->map_lookup->stripes[0].dev) {
10780                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must be on one device");
10781                         ret = -EINVAL;
10782                         goto out;
10783                 }
10784
10785                 physical_block_start = (em->map_lookup->stripes[0].physical +
10786                                         (logical_block_start - em->start));
10787                 len = min(len, em->len - (logical_block_start - em->start));
10788                 free_extent_map(em);
10789                 em = NULL;
10790
10791                 bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical_block_start);
10792                 if (!bg) {
10793                         btrfs_warn(fs_info,
10794                            "could not find block group containing swapfile");
10795                         ret = -EINVAL;
10796                         goto out;
10797                 }
10798
10799                 if (!btrfs_inc_block_group_swap_extents(bg)) {
10800                         btrfs_warn(fs_info,
10801                            "block group for swapfile at %llu is read-only%s",
10802                            bg->start,
10803                            atomic_read(&fs_info->scrubs_running) ?
10804                                        " (scrub running)" : "");
10805                         btrfs_put_block_group(bg);
10806                         ret = -EINVAL;
10807                         goto out;
10808                 }
10809
10810                 ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, bg, true);
10811                 if (ret) {
10812                         btrfs_put_block_group(bg);
10813                         if (ret == 1)
10814                                 ret = 0;
10815                         else
10816                                 goto out;
10817                 }
10818
10819                 if (bsi.block_len &&
10820                     bsi.block_start + bsi.block_len == physical_block_start) {
10821                         bsi.block_len += len;
10822                 } else {
10823                         if (bsi.block_len) {
10824                                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10825                                 if (ret)
10826                                         goto out;
10827                         }
10828                         bsi.start = start;
10829                         bsi.block_start = physical_block_start;
10830                         bsi.block_len = len;
10831                 }
10832
10833                 start += len;
10834         }
10835
10836         if (bsi.block_len)
10837                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10838
10839 out:
10840         if (!IS_ERR_OR_NULL(em))
10841                 free_extent_map(em);
10842
10843         unlock_extent(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10844
10845         if (ret)
10846                 btrfs_swap_deactivate(file);
10847
10848         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
10849
10850         btrfs_exclop_finish(fs_info);
10851
10852         if (ret)
10853                 return ret;
10854
10855         if (device)
10856                 sis->bdev = device->bdev;
10857         *span = bsi.highest_ppage - bsi.lowest_ppage + 1;
10858         sis->max = bsi.nr_pages;
10859         sis->pages = bsi.nr_pages - 1;
10860         sis->highest_bit = bsi.nr_pages - 1;
10861         return bsi.nr_extents;
10862 }
10863 #else
10864 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10865 {
10866 }
10867
10868 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10869                                sector_t *span)
10870 {
10871         return -EOPNOTSUPP;
10872 }
10873 #endif
10874
10875 /*
10876  * Update the number of bytes used in the VFS' inode. When we replace extents in
10877  * a range (clone, dedupe, fallocate's zero range), we must update the number of
10878  * bytes used by the inode in an atomic manner, so that concurrent stat(2) calls
10879  * always get a correct value.
10880  */
10881 void btrfs_update_inode_bytes(struct btrfs_inode *inode,
10882                               const u64 add_bytes,
10883                               const u64 del_bytes)
10884 {
10885         if (add_bytes == del_bytes)
10886                 return;
10887
10888         spin_lock(&inode->lock);
10889         if (del_bytes > 0)
10890                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode, del_bytes);
10891         if (add_bytes > 0)
10892                 inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, add_bytes);
10893         spin_unlock(&inode->lock);
10894 }
10895
10896 /*
10897  * Verify that there are no ordered extents for a given file range.
10898  *
10899  * @inode:   The target inode.
10900  * @start:   Start offset of the file range, should be sector size aligned.
10901  * @end:     End offset (inclusive) of the file range, its value +1 should be
10902  *           sector size aligned.
10903  *
10904  * This should typically be used for cases where we locked an inode's VFS lock in
10905  * exclusive mode, we have also locked the inode's i_mmap_lock in exclusive mode,
10906  * we have flushed all delalloc in the range, we have waited for all ordered
10907  * extents in the range to complete and finally we have locked the file range in
10908  * the inode's io_tree.
10909  */
10910 void btrfs_assert_inode_range_clean(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
10911 {
10912         struct btrfs_root *root = inode->root;
10913         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10914
10915         if (!IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_ASSERT))
10916                 return;
10917
10918         ordered = btrfs_lookup_first_ordered_range(inode, start, end + 1 - start);
10919         if (ordered) {
10920                 btrfs_err(root->fs_info,
10921 "found unexpected ordered extent in file range [%llu, %llu] for inode %llu root %llu (ordered range [%llu, %llu])",
10922                           start, end, btrfs_ino(inode), root->root_key.objectid,
10923                           ordered->file_offset,
10924                           ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1);
10925                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
10926         }
10927
10928         ASSERT(ordered == NULL);
10929 }
10930
10931 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations = {
10932         .getattr        = btrfs_getattr,
10933         .lookup         = btrfs_lookup,
10934         .create         = btrfs_create,
10935         .unlink         = btrfs_unlink,
10936         .link           = btrfs_link,
10937         .mkdir          = btrfs_mkdir,
10938         .rmdir          = btrfs_rmdir,
10939         .rename         = btrfs_rename2,
10940         .symlink        = btrfs_symlink,
10941         .setattr        = btrfs_setattr,
10942         .mknod          = btrfs_mknod,
10943         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10944         .permission     = btrfs_permission,
10945         .get_inode_acl  = btrfs_get_acl,
10946         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10947         .update_time    = btrfs_update_time,
10948         .tmpfile        = btrfs_tmpfile,
10949         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
10950         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
10951 };
10952
10953 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations = {
10954         .llseek         = generic_file_llseek,
10955         .read           = generic_read_dir,
10956         .iterate_shared = btrfs_real_readdir,
10957         .open           = btrfs_opendir,
10958         .unlocked_ioctl = btrfs_ioctl,
10959 #ifdef CONFIG_COMPAT
10960         .compat_ioctl   = btrfs_compat_ioctl,
10961 #endif
10962         .release        = btrfs_release_file,
10963         .fsync          = btrfs_sync_file,
10964 };
10965
10966 /*
10967  * btrfs doesn't support the bmap operation because swapfiles
10968  * use bmap to make a mapping of extents in the file.  They assume
10969  * these extents won't change over the life of the file and they
10970  * use the bmap result to do IO directly to the drive.
10971  *
10972  * the btrfs bmap call would return logical addresses that aren't
10973  * suitable for IO and they also will change frequently as COW
10974  * operations happen.  So, swapfile + btrfs == corruption.
10975  *
10976  * For now we're avoiding this by dropping bmap.
10977  */
10978 static const struct address_space_operations btrfs_aops = {
10979         .read_folio     = btrfs_read_folio,
10980         .writepages     = btrfs_writepages,
10981         .readahead      = btrfs_readahead,
10982         .invalidate_folio = btrfs_invalidate_folio,
10983         .release_folio  = btrfs_release_folio,
10984         .migrate_folio  = btrfs_migrate_folio,
10985         .dirty_folio    = filemap_dirty_folio,
10986         .error_remove_page = generic_error_remove_page,
10987         .swap_activate  = btrfs_swap_activate,
10988         .swap_deactivate = btrfs_swap_deactivate,
10989 };
10990
10991 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations = {
10992         .getattr        = btrfs_getattr,
10993         .setattr        = btrfs_setattr,
10994         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10995         .permission     = btrfs_permission,
10996         .fiemap         = btrfs_fiemap,
10997         .get_inode_acl  = btrfs_get_acl,
10998         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10999         .update_time    = btrfs_update_time,
11000         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
11001         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
11002 };
11003 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations = {
11004         .getattr        = btrfs_getattr,
11005         .setattr        = btrfs_setattr,
11006         .permission     = btrfs_permission,
11007         .listxattr      = btrfs_listxattr,
11008         .get_inode_acl  = btrfs_get_acl,
11009         .set_acl        = btrfs_set_acl,
11010         .update_time    = btrfs_update_time,
11011 };
11012 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations = {
11013         .get_link       = page_get_link,
11014         .getattr        = btrfs_getattr,
11015         .setattr        = btrfs_setattr,
11016         .permission     = btrfs_permission,
11017         .listxattr      = btrfs_listxattr,
11018         .update_time    = btrfs_update_time,
11019 };
11020
11021 const struct dentry_operations btrfs_dentry_operations = {
11022         .d_delete       = btrfs_dentry_delete,
11023 };