ada70af9c8a25eb8edfeec13963eccd17f6458e5
[platform/kernel/linux-rpi.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  * we create compressed extents in two phases.  The first
818  * phase compresses a range of pages that have already been
819  * locked (both pages and state bits are locked).
820  *
821  * This is done inside an ordered work queue, and the compression
822  * is spread across many cpus.  The actual IO submission is step
823  * two, and the ordered work queue takes care of making sure that
824  * happens in the same order things were put onto the queue by
825  * writepages and friends.
826  *
827  * If this code finds it can't get good compression, it puts an
828  * entry onto the work queue to write the uncompressed bytes.  This
829  * makes sure that both compressed inodes and uncompressed inodes
830  * are written in the same order that the flusher thread sent them
831  * down.
832  */
833 static noinline int compress_file_range(struct async_chunk *async_chunk)
834 {
835         struct btrfs_inode *inode = async_chunk->inode;
836         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
837         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
838         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
839         u64 start = async_chunk->start;
840         u64 end = async_chunk->end;
841         u64 actual_end;
842         u64 i_size;
843         int ret = 0;
844         struct page **pages = NULL;
845         unsigned long nr_pages;
846         unsigned long total_compressed = 0;
847         unsigned long total_in = 0;
848         int i;
849         int will_compress;
850         int compress_type = fs_info->compress_type;
851         int compressed_extents = 0;
852         int redirty = 0;
853
854         inode_should_defrag(inode, start, end, end - start + 1, SZ_16K);
855
856         /*
857          * We need to save i_size before now because it could change in between
858          * us evaluating the size and assigning it.  This is because we lock and
859          * unlock the page in truncate and fallocate, and then modify the i_size
860          * later on.
861          *
862          * The barriers are to emulate READ_ONCE, remove that once i_size_read
863          * does that for us.
864          */
865         barrier();
866         i_size = i_size_read(&inode->vfs_inode);
867         barrier();
868         actual_end = min_t(u64, i_size, end + 1);
869 again:
870         will_compress = 0;
871         nr_pages = (end >> PAGE_SHIFT) - (start >> PAGE_SHIFT) + 1;
872         nr_pages = min_t(unsigned long, nr_pages, BTRFS_MAX_COMPRESSED_PAGES);
873
874         /*
875          * we don't want to send crud past the end of i_size through
876          * compression, that's just a waste of CPU time.  So, if the
877          * end of the file is before the start of our current
878          * requested range of bytes, we bail out to the uncompressed
879          * cleanup code that can deal with all of this.
880          *
881          * It isn't really the fastest way to fix things, but this is a
882          * very uncommon corner.
883          */
884         if (actual_end <= start)
885                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
886
887         total_compressed = actual_end - start;
888
889         /*
890          * Skip compression for a small file range(<=blocksize) that
891          * isn't an inline extent, since it doesn't save disk space at all.
892          */
893         if (total_compressed <= blocksize &&
894            (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
895                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
896
897         /*
898          * For subpage case, we require full page alignment for the sector
899          * aligned range.
900          * Thus we must also check against @actual_end, not just @end.
901          */
902         if (blocksize < PAGE_SIZE) {
903                 if (!PAGE_ALIGNED(start) ||
904                     !PAGE_ALIGNED(round_up(actual_end, blocksize)))
905                         goto cleanup_and_bail_uncompressed;
906         }
907
908         total_compressed = min_t(unsigned long, total_compressed,
909                         BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED);
910         total_in = 0;
911         ret = 0;
912
913         /*
914          * we do compression for mount -o compress and when the
915          * inode has not been flagged as nocompress.  This flag can
916          * change at any time if we discover bad compression ratios.
917          */
918         if (inode_need_compress(inode, start, end)) {
919                 WARN_ON(pages);
920                 pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
921                 if (!pages) {
922                         /* just bail out to the uncompressed code */
923                         nr_pages = 0;
924                         goto cont;
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
934                  * page in the range.  Otherwise applications with the file
935                  * mmap'd can wander in and change the page contents while
936                  * we are compressing them.
937                  *
938                  * If the compression fails for any reason, we set the pages
939                  * dirty again later on.
940                  *
941                  * Note that the remaining part is redirtied, the start pointer
942                  * has moved, the end is the original one.
943                  */
944                 if (!redirty) {
945                         extent_range_clear_dirty_for_io(&inode->vfs_inode, start, end);
946                         redirty = 1;
947                 }
948
949                 /* Compression level is applied here and only here */
950                 ret = btrfs_compress_pages(
951                         compress_type | (fs_info->compress_level << 4),
952                                            mapping, start,
953                                            pages,
954                                            &nr_pages,
955                                            &total_in,
956                                            &total_compressed);
957
958                 if (!ret) {
959                         unsigned long offset = offset_in_page(total_compressed);
960                         struct page *page = pages[nr_pages - 1];
961
962                         /* zero the tail end of the last page, we might be
963                          * sending it down to disk
964                          */
965                         if (offset)
966                                 memzero_page(page, offset, PAGE_SIZE - offset);
967                         will_compress = 1;
968                 }
969         }
970 cont:
971         /*
972          * Check cow_file_range() for why we don't even try to create inline
973          * extent for subpage case.
974          */
975         if (start == 0 && fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
976                 /* lets try to make an inline extent */
977                 if (ret || total_in < actual_end) {
978                         /* we didn't compress the entire range, try
979                          * to make an uncompressed inline extent.
980                          */
981                         ret = cow_file_range_inline(inode, actual_end,
982                                                     0, BTRFS_COMPRESS_NONE,
983                                                     NULL, false);
984                 } else {
985                         /* try making a compressed inline extent */
986                         ret = cow_file_range_inline(inode, actual_end,
987                                                     total_compressed,
988                                                     compress_type, pages,
989                                                     false);
990                 }
991                 if (ret <= 0) {
992                         unsigned long clear_flags = EXTENT_DELALLOC |
993                                 EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
994                                 EXTENT_DO_ACCOUNTING;
995
996                         if (ret < 0)
997                                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
998
999                         /*
1000                          * inline extent creation worked or returned error,
1001                          * we don't need to create any more async work items.
1002                          * Unlock and free up our temp pages.
1003                          *
1004                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
1005                          * delalloc_release_metadata to be done _after_ we drop
1006                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
1007                          * range.
1008                          */
1009                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1010                                                      NULL,
1011                                                      clear_flags,
1012                                                      PAGE_UNLOCK |
1013                                                      PAGE_START_WRITEBACK |
1014                                                      PAGE_END_WRITEBACK);
1015
1016                         /*
1017                          * Ensure we only free the compressed pages if we have
1018                          * them allocated, as we can still reach here with
1019                          * inode_need_compress() == false.
1020                          */
1021                         if (pages) {
1022                                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1023                                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
1024                                         put_page(pages[i]);
1025                                 }
1026                                 kfree(pages);
1027                         }
1028                         return 0;
1029                 }
1030         }
1031
1032         if (will_compress) {
1033                 /*
1034                  * we aren't doing an inline extent round the compressed size
1035                  * up to a block size boundary so the allocator does sane
1036                  * things
1037                  */
1038                 total_compressed = ALIGN(total_compressed, blocksize);
1039
1040                 /*
1041                  * one last check to make sure the compression is really a
1042                  * win, compare the page count read with the blocks on disk,
1043                  * compression must free at least one sector size
1044                  */
1045                 total_in = round_up(total_in, fs_info->sectorsize);
1046                 if (total_compressed + blocksize <= total_in) {
1047                         compressed_extents++;
1048
1049                         /*
1050                          * The async work queues will take care of doing actual
1051                          * allocation on disk for these compressed pages, and
1052                          * will submit them to the elevator.
1053                          */
1054                         add_async_extent(async_chunk, start, total_in,
1055                                         total_compressed, pages, nr_pages,
1056                                         compress_type);
1057
1058                         if (start + total_in < end) {
1059                                 start += total_in;
1060                                 pages = NULL;
1061                                 cond_resched();
1062                                 goto again;
1063                         }
1064                         return compressed_extents;
1065                 }
1066         }
1067         if (pages) {
1068                 /*
1069                  * the compression code ran but failed to make things smaller,
1070                  * free any pages it allocated and our page pointer array
1071                  */
1072                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1073                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
1074                         put_page(pages[i]);
1075                 }
1076                 kfree(pages);
1077                 pages = NULL;
1078                 total_compressed = 0;
1079                 nr_pages = 0;
1080
1081                 /* flag the file so we don't compress in the future */
1082                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS) &&
1083                     !(inode->prop_compress)) {
1084                         inode->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
1085                 }
1086         }
1087 cleanup_and_bail_uncompressed:
1088         /*
1089          * No compression, but we still need to write the pages in the file
1090          * we've been given so far.  redirty the locked page if it corresponds
1091          * to our extent and set things up for the async work queue to run
1092          * cow_file_range to do the normal delalloc dance.
1093          */
1094         if (async_chunk->locked_page &&
1095             (page_offset(async_chunk->locked_page) >= start &&
1096              page_offset(async_chunk->locked_page)) <= end) {
1097                 __set_page_dirty_nobuffers(async_chunk->locked_page);
1098                 /* unlocked later on in the async handlers */
1099         }
1100
1101         if (redirty)
1102                 extent_range_redirty_for_io(&inode->vfs_inode, start, end);
1103         add_async_extent(async_chunk, start, end - start + 1, 0, NULL, 0,
1104                          BTRFS_COMPRESS_NONE);
1105         compressed_extents++;
1106
1107         return compressed_extents;
1108 }
1109
1110 static void free_async_extent_pages(struct async_extent *async_extent)
1111 {
1112         int i;
1113
1114         if (!async_extent->pages)
1115                 return;
1116
1117         for (i = 0; i < async_extent->nr_pages; i++) {
1118                 WARN_ON(async_extent->pages[i]->mapping);
1119                 put_page(async_extent->pages[i]);
1120         }
1121         kfree(async_extent->pages);
1122         async_extent->nr_pages = 0;
1123         async_extent->pages = NULL;
1124 }
1125
1126 static void submit_uncompressed_range(struct btrfs_inode *inode,
1127                                       struct async_extent *async_extent,
1128                                       struct page *locked_page)
1129 {
1130         u64 start = async_extent->start;
1131         u64 end = async_extent->start + async_extent->ram_size - 1;
1132         int ret;
1133         struct writeback_control wbc = {
1134                 .sync_mode              = WB_SYNC_ALL,
1135                 .range_start            = start,
1136                 .range_end              = end,
1137                 .no_cgroup_owner        = 1,
1138         };
1139
1140         /*
1141          * Call cow_file_range() to run the delalloc range directly, since we
1142          * won't go to NOCOW or async path again.
1143          *
1144          * Also we call cow_file_range() with @unlock_page == 0, so that we
1145          * can directly submit them without interruption.
1146          */
1147         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, NULL, true, false);
1148         /* Inline extent inserted, page gets unlocked and everything is done */
1149         if (ret == 1)
1150                 return;
1151
1152         if (ret < 0) {
1153                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start, end - start + 1);
1154                 if (locked_page) {
1155                         const u64 page_start = page_offset(locked_page);
1156
1157                         set_page_writeback(locked_page);
1158                         end_page_writeback(locked_page);
1159                         btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, locked_page,
1160                                                        page_start, PAGE_SIZE,
1161                                                        !ret);
1162                         btrfs_page_clear_uptodate(inode->root->fs_info,
1163                                                   locked_page, page_start,
1164                                                   PAGE_SIZE);
1165                         mapping_set_error(locked_page->mapping, ret);
1166                         unlock_page(locked_page);
1167                 }
1168                 return;
1169         }
1170
1171         /* All pages will be unlocked, including @locked_page */
1172         wbc_attach_fdatawrite_inode(&wbc, &inode->vfs_inode);
1173         extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode, start, end, &wbc);
1174         wbc_detach_inode(&wbc);
1175 }
1176
1177 static void submit_one_async_extent(struct async_chunk *async_chunk,
1178                                     struct async_extent *async_extent,
1179                                     u64 *alloc_hint)
1180 {
1181         struct btrfs_inode *inode = async_chunk->inode;
1182         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1183         struct btrfs_root *root = inode->root;
1184         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1185         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
1186         struct btrfs_key ins;
1187         struct page *locked_page = NULL;
1188         struct extent_map *em;
1189         int ret = 0;
1190         u64 start = async_extent->start;
1191         u64 end = async_extent->start + async_extent->ram_size - 1;
1192
1193         if (async_chunk->blkcg_css)
1194                 kthread_associate_blkcg(async_chunk->blkcg_css);
1195
1196         /*
1197          * If async_chunk->locked_page is in the async_extent range, we need to
1198          * handle it.
1199          */
1200         if (async_chunk->locked_page) {
1201                 u64 locked_page_start = page_offset(async_chunk->locked_page);
1202                 u64 locked_page_end = locked_page_start + PAGE_SIZE - 1;
1203
1204                 if (!(start >= locked_page_end || end <= locked_page_start))
1205                         locked_page = async_chunk->locked_page;
1206         }
1207         lock_extent(io_tree, start, end, NULL);
1208
1209         /* We have fall back to uncompressed write */
1210         if (!async_extent->pages) {
1211                 submit_uncompressed_range(inode, async_extent, locked_page);
1212                 goto done;
1213         }
1214
1215         ret = btrfs_reserve_extent(root, async_extent->ram_size,
1216                                    async_extent->compressed_size,
1217                                    async_extent->compressed_size,
1218                                    0, *alloc_hint, &ins, 1, 1);
1219         if (ret) {
1220                 /*
1221                  * Here we used to try again by going back to non-compressed
1222                  * path for ENOSPC.  But we can't reserve space even for
1223                  * compressed size, how could it work for uncompressed size
1224                  * which requires larger size?  So here we directly go error
1225                  * path.
1226                  */
1227                 goto out_free;
1228         }
1229
1230         /* Here we're doing allocation and writeback of the compressed pages */
1231         em = create_io_em(inode, start,
1232                           async_extent->ram_size,       /* len */
1233                           start,                        /* orig_start */
1234                           ins.objectid,                 /* block_start */
1235                           ins.offset,                   /* block_len */
1236                           ins.offset,                   /* orig_block_len */
1237                           async_extent->ram_size,       /* ram_bytes */
1238                           async_extent->compress_type,
1239                           BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
1240         if (IS_ERR(em)) {
1241                 ret = PTR_ERR(em);
1242                 goto out_free_reserve;
1243         }
1244         free_extent_map(em);
1245
1246         ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start,      /* file_offset */
1247                                        async_extent->ram_size,  /* num_bytes */
1248                                        async_extent->ram_size,  /* ram_bytes */
1249                                        ins.objectid,            /* disk_bytenr */
1250                                        ins.offset,              /* disk_num_bytes */
1251                                        0,                       /* offset */
1252                                        1 << BTRFS_ORDERED_COMPRESSED,
1253                                        async_extent->compress_type);
1254         if (IS_ERR(ordered)) {
1255                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, start, end, false);
1256                 ret = PTR_ERR(ordered);
1257                 goto out_free_reserve;
1258         }
1259         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1260
1261         /* Clear dirty, set writeback and unlock the pages. */
1262         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1263                         NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1264                         PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK);
1265         btrfs_submit_compressed_write(ordered,
1266                             async_extent->pages,        /* compressed_pages */
1267                             async_extent->nr_pages,
1268                             async_chunk->write_flags, true);
1269         *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1270 done:
1271         if (async_chunk->blkcg_css)
1272                 kthread_associate_blkcg(NULL);
1273         kfree(async_extent);
1274         return;
1275
1276 out_free_reserve:
1277         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1278         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1279 out_free:
1280         mapping_set_error(inode->vfs_inode.i_mapping, -EIO);
1281         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1282                                      NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1283                                      EXTENT_DELALLOC_NEW |
1284                                      EXTENT_DEFRAG | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
1285                                      PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
1286                                      PAGE_END_WRITEBACK);
1287         free_async_extent_pages(async_extent);
1288         if (async_chunk->blkcg_css)
1289                 kthread_associate_blkcg(NULL);
1290         btrfs_debug(fs_info,
1291 "async extent submission failed root=%lld inode=%llu start=%llu len=%llu ret=%d",
1292                     root->root_key.objectid, btrfs_ino(inode), start,
1293                     async_extent->ram_size, ret);
1294         kfree(async_extent);
1295 }
1296
1297 /*
1298  * Phase two of compressed writeback.  This is the ordered portion of the code,
1299  * which only gets called in the order the work was queued.  We walk all the
1300  * async extents created by compress_file_range and send them down to the disk.
1301  */
1302 static noinline void submit_compressed_extents(struct async_chunk *async_chunk)
1303 {
1304         struct async_extent *async_extent;
1305         u64 alloc_hint = 0;
1306
1307         while (!list_empty(&async_chunk->extents)) {
1308                 async_extent = list_entry(async_chunk->extents.next,
1309                                           struct async_extent, list);
1310                 list_del(&async_extent->list);
1311
1312                 submit_one_async_extent(async_chunk, async_extent, &alloc_hint);
1313         }
1314 }
1315
1316 static u64 get_extent_allocation_hint(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
1317                                       u64 num_bytes)
1318 {
1319         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
1320         struct extent_map *em;
1321         u64 alloc_hint = 0;
1322
1323         read_lock(&em_tree->lock);
1324         em = search_extent_mapping(em_tree, start, num_bytes);
1325         if (em) {
1326                 /*
1327                  * if block start isn't an actual block number then find the
1328                  * first block in this inode and use that as a hint.  If that
1329                  * block is also bogus then just don't worry about it.
1330                  */
1331                 if (em->block_start >= EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
1332                         free_extent_map(em);
1333                         em = search_extent_mapping(em_tree, 0, 0);
1334                         if (em && em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
1335                                 alloc_hint = em->block_start;
1336                         if (em)
1337                                 free_extent_map(em);
1338                 } else {
1339                         alloc_hint = em->block_start;
1340                         free_extent_map(em);
1341                 }
1342         }
1343         read_unlock(&em_tree->lock);
1344
1345         return alloc_hint;
1346 }
1347
1348 /*
1349  * when extent_io.c finds a delayed allocation range in the file,
1350  * the call backs end up in this code.  The basic idea is to
1351  * allocate extents on disk for the range, and create ordered data structs
1352  * in ram to track those extents.
1353  *
1354  * locked_page is the page that writepage had locked already.  We use
1355  * it to make sure we don't do extra locks or unlocks.
1356  *
1357  * When this function fails, it unlocks all pages except @locked_page.
1358  *
1359  * When this function successfully creates an inline extent, it returns 1 and
1360  * unlocks all pages including locked_page and starts I/O on them.
1361  * (In reality inline extents are limited to a single page, so locked_page is
1362  * the only page handled anyway).
1363  *
1364  * When this function succeed and creates a normal extent, the page locking
1365  * status depends on the passed in flags:
1366  *
1367  * - If @keep_locked is set, all pages are kept locked.
1368  * - Else all pages except for @locked_page are unlocked.
1369  *
1370  * When a failure happens in the second or later iteration of the
1371  * while-loop, the ordered extents created in previous iterations are kept
1372  * intact. So, the caller must clean them up by calling
1373  * btrfs_cleanup_ordered_extents(). See btrfs_run_delalloc_range() for
1374  * example.
1375  */
1376 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
1377                                    struct page *locked_page, u64 start, u64 end,
1378                                    u64 *done_offset,
1379                                    bool keep_locked, bool no_inline)
1380 {
1381         struct btrfs_root *root = inode->root;
1382         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1383         u64 alloc_hint = 0;
1384         u64 orig_start = start;
1385         u64 num_bytes;
1386         unsigned long ram_size;
1387         u64 cur_alloc_size = 0;
1388         u64 min_alloc_size;
1389         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
1390         struct btrfs_key ins;
1391         struct extent_map *em;
1392         unsigned clear_bits;
1393         unsigned long page_ops;
1394         bool extent_reserved = false;
1395         int ret = 0;
1396
1397         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
1398                 ret = -EINVAL;
1399                 goto out_unlock;
1400         }
1401
1402         num_bytes = ALIGN(end - start + 1, blocksize);
1403         num_bytes = max(blocksize,  num_bytes);
1404         ASSERT(num_bytes <= btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy));
1405
1406         inode_should_defrag(inode, start, end, num_bytes, SZ_64K);
1407
1408         /*
1409          * Due to the page size limit, for subpage we can only trigger the
1410          * writeback for the dirty sectors of page, that means data writeback
1411          * is doing more writeback than what we want.
1412          *
1413          * This is especially unexpected for some call sites like fallocate,
1414          * where we only increase i_size after everything is done.
1415          * This means we can trigger inline extent even if we didn't want to.
1416          * So here we skip inline extent creation completely.
1417          */
1418         if (start == 0 && fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE && !no_inline) {
1419                 u64 actual_end = min_t(u64, i_size_read(&inode->vfs_inode),
1420                                        end + 1);
1421
1422                 /* lets try to make an inline extent */
1423                 ret = cow_file_range_inline(inode, actual_end, 0,
1424                                             BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL, false);
1425                 if (ret == 0) {
1426                         /*
1427                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
1428                          * delalloc_release_metadata to be run _after_ we drop
1429                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
1430                          * range.
1431                          */
1432                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1433                                      locked_page,
1434                                      EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1435                                      EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1436                                      EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1437                                      PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK);
1438                         /*
1439                          * locked_page is locked by the caller of
1440                          * writepage_delalloc(), not locked by
1441                          * __process_pages_contig().
1442                          *
1443                          * We can't let __process_pages_contig() to unlock it,
1444                          * as it doesn't have any subpage::writers recorded.
1445                          *
1446                          * Here we manually unlock the page, since the caller
1447                          * can't determine if it's an inline extent or a
1448                          * compressed extent.
1449                          */
1450                         unlock_page(locked_page);
1451                         return 1;
1452                 } else if (ret < 0) {
1453                         goto out_unlock;
1454                 }
1455         }
1456
1457         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, num_bytes);
1458
1459         /*
1460          * Relocation relies on the relocated extents to have exactly the same
1461          * size as the original extents. Normally writeback for relocation data
1462          * extents follows a NOCOW path because relocation preallocates the
1463          * extents. However, due to an operation such as scrub turning a block
1464          * group to RO mode, it may fallback to COW mode, so we must make sure
1465          * an extent allocated during COW has exactly the requested size and can
1466          * not be split into smaller extents, otherwise relocation breaks and
1467          * fails during the stage where it updates the bytenr of file extent
1468          * items.
1469          */
1470         if (btrfs_is_data_reloc_root(root))
1471                 min_alloc_size = num_bytes;
1472         else
1473                 min_alloc_size = fs_info->sectorsize;
1474
1475         while (num_bytes > 0) {
1476                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
1477
1478                 cur_alloc_size = num_bytes;
1479                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_alloc_size, cur_alloc_size,
1480                                            min_alloc_size, 0, alloc_hint,
1481                                            &ins, 1, 1);
1482                 if (ret < 0)
1483                         goto out_unlock;
1484                 cur_alloc_size = ins.offset;
1485                 extent_reserved = true;
1486
1487                 ram_size = ins.offset;
1488                 em = create_io_em(inode, start, ins.offset, /* len */
1489                                   start, /* orig_start */
1490                                   ins.objectid, /* block_start */
1491                                   ins.offset, /* block_len */
1492                                   ins.offset, /* orig_block_len */
1493                                   ram_size, /* ram_bytes */
1494                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
1495                                   BTRFS_ORDERED_REGULAR /* type */);
1496                 if (IS_ERR(em)) {
1497                         ret = PTR_ERR(em);
1498                         goto out_reserve;
1499                 }
1500                 free_extent_map(em);
1501
1502                 ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start, ram_size,
1503                                         ram_size, ins.objectid, cur_alloc_size,
1504                                         0, 1 << BTRFS_ORDERED_REGULAR,
1505                                         BTRFS_COMPRESS_NONE);
1506                 if (IS_ERR(ordered)) {
1507                         ret = PTR_ERR(ordered);
1508                         goto out_drop_extent_cache;
1509                 }
1510
1511                 if (btrfs_is_data_reloc_root(root)) {
1512                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(ordered);
1513
1514                         /*
1515                          * Only drop cache here, and process as normal.
1516                          *
1517                          * We must not allow extent_clear_unlock_delalloc()
1518                          * at out_unlock label to free meta of this ordered
1519                          * extent, as its meta should be freed by
1520                          * btrfs_finish_ordered_io().
1521                          *
1522                          * So we must continue until @start is increased to
1523                          * skip current ordered extent.
1524                          */
1525                         if (ret)
1526                                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, start,
1527                                                             start + ram_size - 1,
1528                                                             false);
1529                 }
1530                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
1531
1532                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1533
1534                 /*
1535                  * We're not doing compressed IO, don't unlock the first page
1536                  * (which the caller expects to stay locked), don't clear any
1537                  * dirty bits and don't set any writeback bits
1538                  *
1539                  * Do set the Ordered (Private2) bit so we know this page was
1540                  * properly setup for writepage.
1541                  */
1542                 page_ops = (keep_locked ? 0 : PAGE_UNLOCK);
1543                 page_ops |= PAGE_SET_ORDERED;
1544
1545                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, start + ram_size - 1,
1546                                              locked_page,
1547                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1548                                              page_ops);
1549                 if (num_bytes < cur_alloc_size)
1550                         num_bytes = 0;
1551                 else
1552                         num_bytes -= cur_alloc_size;
1553                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1554                 start += cur_alloc_size;
1555                 extent_reserved = false;
1556
1557                 /*
1558                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, since start is increased
1559                  * extent_clear_unlock_delalloc() at out_unlock label won't
1560                  * free metadata of current ordered extent, we're OK to exit.
1561                  */
1562                 if (ret)
1563                         goto out_unlock;
1564         }
1565         return ret;
1566
1567 out_drop_extent_cache:
1568         btrfs_drop_extent_map_range(inode, start, start + ram_size - 1, false);
1569 out_reserve:
1570         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1571         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1572 out_unlock:
1573         /*
1574          * If done_offset is non-NULL and ret == -EAGAIN, we expect the
1575          * caller to write out the successfully allocated region and retry.
1576          */
1577         if (done_offset && ret == -EAGAIN) {
1578                 if (orig_start < start)
1579                         *done_offset = start - 1;
1580                 else
1581                         *done_offset = start;
1582                 return ret;
1583         } else if (ret == -EAGAIN) {
1584                 /* Convert to -ENOSPC since the caller cannot retry. */
1585                 ret = -ENOSPC;
1586         }
1587
1588         /*
1589          * Now, we have three regions to clean up:
1590          *
1591          * |-------(1)----|---(2)---|-------------(3)----------|
1592          * `- orig_start  `- start  `- start + cur_alloc_size  `- end
1593          *
1594          * We process each region below.
1595          */
1596
1597         clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
1598                 EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV;
1599         page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK;
1600
1601         /*
1602          * For the range (1). We have already instantiated the ordered extents
1603          * for this region. They are cleaned up by
1604          * btrfs_cleanup_ordered_extents() in e.g,
1605          * btrfs_run_delalloc_range(). EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC are
1606          * already cleared in the above loop. And, EXTENT_DELALLOC_NEW |
1607          * EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV are handled by the cleanup
1608          * function.
1609          *
1610          * However, in case of @keep_locked, we still need to unlock the pages
1611          * (except @locked_page) to ensure all the pages are unlocked.
1612          */
1613         if (keep_locked && orig_start < start) {
1614                 if (!locked_page)
1615                         mapping_set_error(inode->vfs_inode.i_mapping, ret);
1616                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, orig_start, start - 1,
1617                                              locked_page, 0, page_ops);
1618         }
1619
1620         /*
1621          * For the range (2). If we reserved an extent for our delalloc range
1622          * (or a subrange) and failed to create the respective ordered extent,
1623          * then it means that when we reserved the extent we decremented the
1624          * extent's size from the data space_info's bytes_may_use counter and
1625          * incremented the space_info's bytes_reserved counter by the same
1626          * amount. We must make sure extent_clear_unlock_delalloc() does not try
1627          * to decrement again the data space_info's bytes_may_use counter,
1628          * therefore we do not pass it the flag EXTENT_CLEAR_DATA_RESV.
1629          */
1630         if (extent_reserved) {
1631                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start,
1632                                              start + cur_alloc_size - 1,
1633                                              locked_page,
1634                                              clear_bits,
1635                                              page_ops);
1636                 start += cur_alloc_size;
1637         }
1638
1639         /*
1640          * For the range (3). We never touched the region. In addition to the
1641          * clear_bits above, we add EXTENT_CLEAR_DATA_RESV to release the data
1642          * space_info's bytes_may_use counter, reserved in
1643          * btrfs_check_data_free_space().
1644          */
1645         if (start < end) {
1646                 clear_bits |= EXTENT_CLEAR_DATA_RESV;
1647                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1648                                              clear_bits, page_ops);
1649         }
1650         return ret;
1651 }
1652
1653 /*
1654  * work queue call back to started compression on a file and pages
1655  */
1656 static noinline void async_cow_start(struct btrfs_work *work)
1657 {
1658         struct async_chunk *async_chunk;
1659         int compressed_extents;
1660
1661         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1662
1663         compressed_extents = compress_file_range(async_chunk);
1664         if (compressed_extents == 0) {
1665                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1666                 async_chunk->inode = NULL;
1667         }
1668 }
1669
1670 /*
1671  * work queue call back to submit previously compressed pages
1672  */
1673 static noinline void async_cow_submit(struct btrfs_work *work)
1674 {
1675         struct async_chunk *async_chunk = container_of(work, struct async_chunk,
1676                                                      work);
1677         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_work_owner(work);
1678         unsigned long nr_pages;
1679
1680         nr_pages = (async_chunk->end - async_chunk->start + PAGE_SIZE) >>
1681                 PAGE_SHIFT;
1682
1683         /*
1684          * ->inode could be NULL if async_chunk_start has failed to compress,
1685          * in which case we don't have anything to submit, yet we need to
1686          * always adjust ->async_delalloc_pages as its paired with the init
1687          * happening in run_delalloc_compressed
1688          */
1689         if (async_chunk->inode)
1690                 submit_compressed_extents(async_chunk);
1691
1692         /* atomic_sub_return implies a barrier */
1693         if (atomic_sub_return(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages) <
1694             5 * SZ_1M)
1695                 cond_wake_up_nomb(&fs_info->async_submit_wait);
1696 }
1697
1698 static noinline void async_cow_free(struct btrfs_work *work)
1699 {
1700         struct async_chunk *async_chunk;
1701         struct async_cow *async_cow;
1702
1703         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1704         if (async_chunk->inode)
1705                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1706         if (async_chunk->blkcg_css)
1707                 css_put(async_chunk->blkcg_css);
1708
1709         async_cow = async_chunk->async_cow;
1710         if (atomic_dec_and_test(&async_cow->num_chunks))
1711                 kvfree(async_cow);
1712 }
1713
1714 static bool run_delalloc_compressed(struct btrfs_inode *inode,
1715                                     struct page *locked_page, u64 start,
1716                                     u64 end, struct writeback_control *wbc)
1717 {
1718         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1719         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css = wbc_blkcg_css(wbc);
1720         struct async_cow *ctx;
1721         struct async_chunk *async_chunk;
1722         unsigned long nr_pages;
1723         u64 num_chunks = DIV_ROUND_UP(end - start, SZ_512K);
1724         int i;
1725         unsigned nofs_flag;
1726         const blk_opf_t write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
1727
1728         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1729         ctx = kvmalloc(struct_size(ctx, chunks, num_chunks), GFP_KERNEL);
1730         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1731         if (!ctx)
1732                 return false;
1733
1734         unlock_extent(&inode->io_tree, start, end, NULL);
1735         set_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT, &inode->runtime_flags);
1736
1737         async_chunk = ctx->chunks;
1738         atomic_set(&ctx->num_chunks, num_chunks);
1739
1740         for (i = 0; i < num_chunks; i++) {
1741                 u64 cur_end = min(end, start + SZ_512K - 1);
1742
1743                 /*
1744                  * igrab is called higher up in the call chain, take only the
1745                  * lightweight reference for the callback lifetime
1746                  */
1747                 ihold(&inode->vfs_inode);
1748                 async_chunk[i].async_cow = ctx;
1749                 async_chunk[i].inode = inode;
1750                 async_chunk[i].start = start;
1751                 async_chunk[i].end = cur_end;
1752                 async_chunk[i].write_flags = write_flags;
1753                 INIT_LIST_HEAD(&async_chunk[i].extents);
1754
1755                 /*
1756                  * The locked_page comes all the way from writepage and its
1757                  * the original page we were actually given.  As we spread
1758                  * this large delalloc region across multiple async_chunk
1759                  * structs, only the first struct needs a pointer to locked_page
1760                  *
1761                  * This way we don't need racey decisions about who is supposed
1762                  * to unlock it.
1763                  */
1764                 if (locked_page) {
1765                         /*
1766                          * Depending on the compressibility, the pages might or
1767                          * might not go through async.  We want all of them to
1768                          * be accounted against wbc once.  Let's do it here
1769                          * before the paths diverge.  wbc accounting is used
1770                          * only for foreign writeback detection and doesn't
1771                          * need full accuracy.  Just account the whole thing
1772                          * against the first page.
1773                          */
1774                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, locked_page,
1775                                                  cur_end - start);
1776                         async_chunk[i].locked_page = locked_page;
1777                         locked_page = NULL;
1778                 } else {
1779                         async_chunk[i].locked_page = NULL;
1780                 }
1781
1782                 if (blkcg_css != blkcg_root_css) {
1783                         css_get(blkcg_css);
1784                         async_chunk[i].blkcg_css = blkcg_css;
1785                         async_chunk[i].write_flags |= REQ_BTRFS_CGROUP_PUNT;
1786                 } else {
1787                         async_chunk[i].blkcg_css = NULL;
1788                 }
1789
1790                 btrfs_init_work(&async_chunk[i].work, async_cow_start,
1791                                 async_cow_submit, async_cow_free);
1792
1793                 nr_pages = DIV_ROUND_UP(cur_end - start, PAGE_SIZE);
1794                 atomic_add(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages);
1795
1796                 btrfs_queue_work(fs_info->delalloc_workers, &async_chunk[i].work);
1797
1798                 start = cur_end + 1;
1799         }
1800         return true;
1801 }
1802
1803 static noinline int run_delalloc_zoned(struct btrfs_inode *inode,
1804                                        struct page *locked_page, u64 start,
1805                                        u64 end, struct writeback_control *wbc)
1806 {
1807         u64 done_offset = end;
1808         int ret;
1809         bool locked_page_done = false;
1810
1811         while (start <= end) {
1812                 ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, &done_offset,
1813                                      true, false);
1814                 if (ret && ret != -EAGAIN)
1815                         return ret;
1816
1817                 if (ret == 0)
1818                         done_offset = end;
1819
1820                 if (done_offset == start) {
1821                         wait_on_bit_io(&inode->root->fs_info->flags,
1822                                        BTRFS_FS_NEED_ZONE_FINISH,
1823                                        TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1824                         continue;
1825                 }
1826
1827                 if (!locked_page_done) {
1828                         __set_page_dirty_nobuffers(locked_page);
1829                         account_page_redirty(locked_page);
1830                 }
1831                 locked_page_done = true;
1832                 extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode, start, done_offset,
1833                                           wbc);
1834                 start = done_offset + 1;
1835         }
1836
1837         return 1;
1838 }
1839
1840 static noinline int csum_exist_in_range(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1841                                         u64 bytenr, u64 num_bytes, bool nowait)
1842 {
1843         struct btrfs_root *csum_root = btrfs_csum_root(fs_info, bytenr);
1844         struct btrfs_ordered_sum *sums;
1845         int ret;
1846         LIST_HEAD(list);
1847
1848         ret = btrfs_lookup_csums_list(csum_root, bytenr, bytenr + num_bytes - 1,
1849                                       &list, 0, nowait);
1850         if (ret == 0 && list_empty(&list))
1851                 return 0;
1852
1853         while (!list_empty(&list)) {
1854                 sums = list_entry(list.next, struct btrfs_ordered_sum, list);
1855                 list_del(&sums->list);
1856                 kfree(sums);
1857         }
1858         if (ret < 0)
1859                 return ret;
1860         return 1;
1861 }
1862
1863 static int fallback_to_cow(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1864                            const u64 start, const u64 end)
1865 {
1866         const bool is_space_ino = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1867         const bool is_reloc_ino = btrfs_is_data_reloc_root(inode->root);
1868         const u64 range_bytes = end + 1 - start;
1869         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1870         u64 range_start = start;
1871         u64 count;
1872         int ret;
1873
1874         /*
1875          * If EXTENT_NORESERVE is set it means that when the buffered write was
1876          * made we had not enough available data space and therefore we did not
1877          * reserve data space for it, since we though we could do NOCOW for the
1878          * respective file range (either there is prealloc extent or the inode
1879          * has the NOCOW bit set).
1880          *
1881          * However when we need to fallback to COW mode (because for example the
1882          * block group for the corresponding extent was turned to RO mode by a
1883          * scrub or relocation) we need to do the following:
1884          *
1885          * 1) We increment the bytes_may_use counter of the data space info.
1886          *    If COW succeeds, it allocates a new data extent and after doing
1887          *    that it decrements the space info's bytes_may_use counter and
1888          *    increments its bytes_reserved counter by the same amount (we do
1889          *    this at btrfs_add_reserved_bytes()). So we need to increment the
1890          *    bytes_may_use counter to compensate (when space is reserved at
1891          *    buffered write time, the bytes_may_use counter is incremented);
1892          *
1893          * 2) We clear the EXTENT_NORESERVE bit from the range. We do this so
1894          *    that if the COW path fails for any reason, it decrements (through
1895          *    extent_clear_unlock_delalloc()) the bytes_may_use counter of the
1896          *    data space info, which we incremented in the step above.
1897          *
1898          * If we need to fallback to cow and the inode corresponds to a free
1899          * space cache inode or an inode of the data relocation tree, we must
1900          * also increment bytes_may_use of the data space_info for the same
1901          * reason. Space caches and relocated data extents always get a prealloc
1902          * extent for them, however scrub or balance may have set the block
1903          * group that contains that extent to RO mode and therefore force COW
1904          * when starting writeback.
1905          */
1906         count = count_range_bits(io_tree, &range_start, end, range_bytes,
1907                                  EXTENT_NORESERVE, 0, NULL);
1908         if (count > 0 || is_space_ino || is_reloc_ino) {
1909                 u64 bytes = count;
1910                 struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1911                 struct btrfs_space_info *sinfo = fs_info->data_sinfo;
1912
1913                 if (is_space_ino || is_reloc_ino)
1914                         bytes = range_bytes;
1915
1916                 spin_lock(&sinfo->lock);
1917                 btrfs_space_info_update_bytes_may_use(fs_info, sinfo, bytes);
1918                 spin_unlock(&sinfo->lock);
1919
1920                 if (count > 0)
1921                         clear_extent_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NORESERVE,
1922                                          NULL);
1923         }
1924
1925         /*
1926          * Don't try to create inline extents, as a mix of inline extent that
1927          * is written out and unlocked directly and a normal NOCOW extent
1928          * doesn't work.
1929          */
1930         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, NULL, false, true);
1931         ASSERT(ret != 1);
1932         return ret;
1933 }
1934
1935 struct can_nocow_file_extent_args {
1936         /* Input fields. */
1937
1938         /* Start file offset of the range we want to NOCOW. */
1939         u64 start;
1940         /* End file offset (inclusive) of the range we want to NOCOW. */
1941         u64 end;
1942         bool writeback_path;
1943         bool strict;
1944         /*
1945          * Free the path passed to can_nocow_file_extent() once it's not needed
1946          * anymore.
1947          */
1948         bool free_path;
1949
1950         /* Output fields. Only set when can_nocow_file_extent() returns 1. */
1951
1952         u64 disk_bytenr;
1953         u64 disk_num_bytes;
1954         u64 extent_offset;
1955         /* Number of bytes that can be written to in NOCOW mode. */
1956         u64 num_bytes;
1957 };
1958
1959 /*
1960  * Check if we can NOCOW the file extent that the path points to.
1961  * This function may return with the path released, so the caller should check
1962  * if path->nodes[0] is NULL or not if it needs to use the path afterwards.
1963  *
1964  * Returns: < 0 on error
1965  *            0 if we can not NOCOW
1966  *            1 if we can NOCOW
1967  */
1968 static int can_nocow_file_extent(struct btrfs_path *path,
1969                                  struct btrfs_key *key,
1970                                  struct btrfs_inode *inode,
1971                                  struct can_nocow_file_extent_args *args)
1972 {
1973         const bool is_freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1974         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
1975         struct btrfs_root *root = inode->root;
1976         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1977         u64 extent_end;
1978         u8 extent_type;
1979         int can_nocow = 0;
1980         int ret = 0;
1981         bool nowait = path->nowait;
1982
1983         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_file_extent_item);
1984         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
1985
1986         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE)
1987                 goto out;
1988
1989         /* Can't access these fields unless we know it's not an inline extent. */
1990         args->disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
1991         args->disk_num_bytes = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
1992         args->extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
1993
1994         if (!(inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
1995             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG)
1996                 goto out;
1997
1998         /*
1999          * If the extent was created before the generation where the last snapshot
2000          * for its subvolume was created, then this implies the extent is shared,
2001          * hence we must COW.
2002          */
2003         if (!args->strict &&
2004             btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
2005             btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
2006                 goto out;
2007
2008         /* An explicit hole, must COW. */
2009         if (args->disk_bytenr == 0)
2010                 goto out;
2011
2012         /* Compressed/encrypted/encoded extents must be COWed. */
2013         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
2014             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
2015             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
2016                 goto out;
2017
2018         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
2019
2020         /*
2021          * The following checks can be expensive, as they need to take other
2022          * locks and do btree or rbtree searches, so release the path to avoid
2023          * blocking other tasks for too long.
2024          */
2025         btrfs_release_path(path);
2026
2027         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, btrfs_ino(inode),
2028                                     key->offset - args->extent_offset,
2029                                     args->disk_bytenr, args->strict, path);
2030         WARN_ON_ONCE(ret > 0 && is_freespace_inode);
2031         if (ret != 0)
2032                 goto out;
2033
2034         if (args->free_path) {
2035                 /*
2036                  * We don't need the path anymore, plus through the
2037                  * csum_exist_in_range() call below we will end up allocating
2038                  * another path. So free the path to avoid unnecessary extra
2039                  * memory usage.
2040                  */
2041                 btrfs_free_path(path);
2042                 path = NULL;
2043         }
2044
2045         /* If there are pending snapshots for this root, we must COW. */
2046         if (args->writeback_path && !is_freespace_inode &&
2047             atomic_read(&root->snapshot_force_cow))
2048                 goto out;
2049
2050         args->disk_bytenr += args->extent_offset;
2051         args->disk_bytenr += args->start - key->offset;
2052         args->num_bytes = min(args->end + 1, extent_end) - args->start;
2053
2054         /*
2055          * Force COW if csums exist in the range. This ensures that csums for a
2056          * given extent are either valid or do not exist.
2057          */
2058         ret = csum_exist_in_range(root->fs_info, args->disk_bytenr, args->num_bytes,
2059                                   nowait);
2060         WARN_ON_ONCE(ret > 0 && is_freespace_inode);
2061         if (ret != 0)
2062                 goto out;
2063
2064         can_nocow = 1;
2065  out:
2066         if (args->free_path && path)
2067                 btrfs_free_path(path);
2068
2069         return ret < 0 ? ret : can_nocow;
2070 }
2071
2072 /*
2073  * when nowcow writeback call back.  This checks for snapshots or COW copies
2074  * of the extents that exist in the file, and COWs the file as required.
2075  *
2076  * If no cow copies or snapshots exist, we write directly to the existing
2077  * blocks on disk
2078  */
2079 static noinline int run_delalloc_nocow(struct btrfs_inode *inode,
2080                                        struct page *locked_page,
2081                                        const u64 start, const u64 end)
2082 {
2083         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2084         struct btrfs_root *root = inode->root;
2085         struct btrfs_path *path;
2086         u64 cow_start = (u64)-1;
2087         u64 cur_offset = start;
2088         int ret;
2089         bool check_prev = true;
2090         u64 ino = btrfs_ino(inode);
2091         struct btrfs_block_group *bg;
2092         bool nocow = false;
2093         struct can_nocow_file_extent_args nocow_args = { 0 };
2094
2095         path = btrfs_alloc_path();
2096         if (!path) {
2097                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
2098                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
2099                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING |
2100                                              EXTENT_DEFRAG, PAGE_UNLOCK |
2101                                              PAGE_START_WRITEBACK |
2102                                              PAGE_END_WRITEBACK);
2103                 return -ENOMEM;
2104         }
2105
2106         nocow_args.end = end;
2107         nocow_args.writeback_path = true;
2108
2109         while (1) {
2110                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2111                 struct btrfs_key found_key;
2112                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
2113                 struct extent_buffer *leaf;
2114                 u64 extent_end;
2115                 u64 ram_bytes;
2116                 u64 nocow_end;
2117                 int extent_type;
2118                 bool is_prealloc;
2119
2120                 nocow = false;
2121
2122                 ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino,
2123                                                cur_offset, 0);
2124                 if (ret < 0)
2125                         goto error;
2126
2127                 /*
2128                  * If there is no extent for our range when doing the initial
2129                  * search, then go back to the previous slot as it will be the
2130                  * one containing the search offset
2131                  */
2132                 if (ret > 0 && path->slots[0] > 0 && check_prev) {
2133                         leaf = path->nodes[0];
2134                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key,
2135                                               path->slots[0] - 1);
2136                         if (found_key.objectid == ino &&
2137                             found_key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2138                                 path->slots[0]--;
2139                 }
2140                 check_prev = false;
2141 next_slot:
2142                 /* Go to next leaf if we have exhausted the current one */
2143                 leaf = path->nodes[0];
2144                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
2145                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2146                         if (ret < 0) {
2147                                 if (cow_start != (u64)-1)
2148                                         cur_offset = cow_start;
2149                                 goto error;
2150                         }
2151                         if (ret > 0)
2152                                 break;
2153                         leaf = path->nodes[0];
2154                 }
2155
2156                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
2157
2158                 /* Didn't find anything for our INO */
2159                 if (found_key.objectid > ino)
2160                         break;
2161                 /*
2162                  * Keep searching until we find an EXTENT_ITEM or there are no
2163                  * more extents for this inode
2164                  */
2165                 if (WARN_ON_ONCE(found_key.objectid < ino) ||
2166                     found_key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
2167                         path->slots[0]++;
2168                         goto next_slot;
2169                 }
2170
2171                 /* Found key is not EXTENT_DATA_KEY or starts after req range */
2172                 if (found_key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
2173                     found_key.offset > end)
2174                         break;
2175
2176                 /*
2177                  * If the found extent starts after requested offset, then
2178                  * adjust extent_end to be right before this extent begins
2179                  */
2180                 if (found_key.offset > cur_offset) {
2181                         extent_end = found_key.offset;
2182                         extent_type = 0;
2183                         goto out_check;
2184                 }
2185
2186                 /*
2187                  * Found extent which begins before our range and potentially
2188                  * intersect it
2189                  */
2190                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
2191                                     struct btrfs_file_extent_item);
2192                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
2193                 /* If this is triggered then we have a memory corruption. */
2194                 ASSERT(extent_type < BTRFS_NR_FILE_EXTENT_TYPES);
2195                 if (WARN_ON(extent_type >= BTRFS_NR_FILE_EXTENT_TYPES)) {
2196                         ret = -EUCLEAN;
2197                         goto error;
2198                 }
2199                 ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
2200                 extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
2201
2202                 /*
2203                  * If the extent we got ends before our current offset, skip to
2204                  * the next extent.
2205                  */
2206                 if (extent_end <= cur_offset) {
2207                         path->slots[0]++;
2208                         goto next_slot;
2209                 }
2210
2211                 nocow_args.start = cur_offset;
2212                 ret = can_nocow_file_extent(path, &found_key, inode, &nocow_args);
2213                 if (ret < 0) {
2214                         if (cow_start != (u64)-1)
2215                                 cur_offset = cow_start;
2216                         goto error;
2217                 } else if (ret == 0) {
2218                         goto out_check;
2219                 }
2220
2221                 ret = 0;
2222                 bg = btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, nocow_args.disk_bytenr);
2223                 if (bg)
2224                         nocow = true;
2225 out_check:
2226                 /*
2227                  * If nocow is false then record the beginning of the range
2228                  * that needs to be COWed
2229                  */
2230                 if (!nocow) {
2231                         if (cow_start == (u64)-1)
2232                                 cow_start = cur_offset;
2233                         cur_offset = extent_end;
2234                         if (cur_offset > end)
2235                                 break;
2236                         if (!path->nodes[0])
2237                                 continue;
2238                         path->slots[0]++;
2239                         goto next_slot;
2240                 }
2241
2242                 /*
2243                  * COW range from cow_start to found_key.offset - 1. As the key
2244                  * will contain the beginning of the first extent that can be
2245                  * NOCOW, following one which needs to be COW'ed
2246                  */
2247                 if (cow_start != (u64)-1) {
2248                         ret = fallback_to_cow(inode, locked_page,
2249                                               cow_start, found_key.offset - 1);
2250                         if (ret)
2251                                 goto error;
2252                         cow_start = (u64)-1;
2253                 }
2254
2255                 nocow_end = cur_offset + nocow_args.num_bytes - 1;
2256                 is_prealloc = extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC;
2257                 if (is_prealloc) {
2258                         u64 orig_start = found_key.offset - nocow_args.extent_offset;
2259                         struct extent_map *em;
2260
2261                         em = create_io_em(inode, cur_offset, nocow_args.num_bytes,
2262                                           orig_start,
2263                                           nocow_args.disk_bytenr, /* block_start */
2264                                           nocow_args.num_bytes, /* block_len */
2265                                           nocow_args.disk_num_bytes, /* orig_block_len */
2266                                           ram_bytes, BTRFS_COMPRESS_NONE,
2267                                           BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
2268                         if (IS_ERR(em)) {
2269                                 ret = PTR_ERR(em);
2270                                 goto error;
2271                         }
2272                         free_extent_map(em);
2273                 }
2274
2275                 ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, cur_offset,
2276                                 nocow_args.num_bytes, nocow_args.num_bytes,
2277                                 nocow_args.disk_bytenr, nocow_args.num_bytes, 0,
2278                                 is_prealloc
2279                                 ? (1 << BTRFS_ORDERED_PREALLOC)
2280                                 : (1 << BTRFS_ORDERED_NOCOW),
2281                                 BTRFS_COMPRESS_NONE);
2282                 if (IS_ERR(ordered)) {
2283                         if (is_prealloc) {
2284                                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, cur_offset,
2285                                                             nocow_end, false);
2286                         }
2287                         ret = PTR_ERR(ordered);
2288                         goto error;
2289                 }
2290
2291                 if (nocow) {
2292                         btrfs_dec_nocow_writers(bg);
2293                         nocow = false;
2294                 }
2295
2296                 if (btrfs_is_data_reloc_root(root))
2297                         /*
2298                          * Error handled later, as we must prevent
2299                          * extent_clear_unlock_delalloc() in error handler
2300                          * from freeing metadata of created ordered extent.
2301                          */
2302                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(ordered);
2303                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2304
2305                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, nocow_end,
2306                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
2307                                              EXTENT_DELALLOC |
2308                                              EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
2309                                              PAGE_UNLOCK | PAGE_SET_ORDERED);
2310
2311                 cur_offset = extent_end;
2312
2313                 /*
2314                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, now we're OK to call error
2315                  * handler, as metadata for created ordered extent will only
2316                  * be freed by btrfs_finish_ordered_io().
2317                  */
2318                 if (ret)
2319                         goto error;
2320                 if (cur_offset > end)
2321                         break;
2322         }
2323         btrfs_release_path(path);
2324
2325         if (cur_offset <= end && cow_start == (u64)-1)
2326                 cow_start = cur_offset;
2327
2328         if (cow_start != (u64)-1) {
2329                 cur_offset = end;
2330                 ret = fallback_to_cow(inode, locked_page, cow_start, end);
2331                 if (ret)
2332                         goto error;
2333         }
2334
2335 error:
2336         if (nocow)
2337                 btrfs_dec_nocow_writers(bg);
2338
2339         if (ret && cur_offset < end)
2340                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, end,
2341                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
2342                                              EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DEFRAG |
2343                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
2344                                              PAGE_START_WRITEBACK |
2345                                              PAGE_END_WRITEBACK);
2346         btrfs_free_path(path);
2347         return ret;
2348 }
2349
2350 static bool should_nocow(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
2351 {
2352         if (inode->flags & (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2353                 if (inode->defrag_bytes &&
2354                     test_range_bit(&inode->io_tree, start, end, EXTENT_DEFRAG,
2355                                    0, NULL))
2356                         return false;
2357                 return true;
2358         }
2359         return false;
2360 }
2361
2362 /*
2363  * Function to process delayed allocation (create CoW) for ranges which are
2364  * being touched for the first time.
2365  */
2366 int btrfs_run_delalloc_range(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
2367                              u64 start, u64 end, struct writeback_control *wbc)
2368 {
2369         const bool zoned = btrfs_is_zoned(inode->root->fs_info);
2370         int ret;
2371
2372         /*
2373          * The range must cover part of the @locked_page, or a return of 1
2374          * can confuse the caller.
2375          */
2376         ASSERT(!(end <= page_offset(locked_page) ||
2377                  start >= page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE));
2378
2379         if (should_nocow(inode, start, end)) {
2380                 /*
2381                  * Normally on a zoned device we're only doing COW writes, but
2382                  * in case of relocation on a zoned filesystem we have taken
2383                  * precaution, that we're only writing sequentially. It's safe
2384                  * to use run_delalloc_nocow() here, like for  regular
2385                  * preallocated inodes.
2386                  */
2387                 ASSERT(!zoned || btrfs_is_data_reloc_root(inode->root));
2388                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end);
2389                 goto out;
2390         }
2391
2392         if (btrfs_inode_can_compress(inode) &&
2393             inode_need_compress(inode, start, end) &&
2394             run_delalloc_compressed(inode, locked_page, start, end, wbc))
2395                 return 1;
2396
2397         if (zoned)
2398                 ret = run_delalloc_zoned(inode, locked_page, start, end, wbc);
2399         else
2400                 ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, NULL,
2401                                      false, false);
2402
2403 out:
2404         if (ret < 0)
2405                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start,
2406                                               end - start + 1);
2407         return ret;
2408 }
2409
2410 void btrfs_split_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode,
2411                                  struct extent_state *orig, u64 split)
2412 {
2413         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2414         u64 size;
2415
2416         /* not delalloc, ignore it */
2417         if (!(orig->state & EXTENT_DELALLOC))
2418                 return;
2419
2420         size = orig->end - orig->start + 1;
2421         if (size > fs_info->max_extent_size) {
2422                 u32 num_extents;
2423                 u64 new_size;
2424
2425                 /*
2426                  * See the explanation in btrfs_merge_delalloc_extent, the same
2427                  * applies here, just in reverse.
2428                  */
2429                 new_size = orig->end - split + 1;
2430                 num_extents = count_max_extents(fs_info, new_size);
2431                 new_size = split - orig->start;
2432                 num_extents += count_max_extents(fs_info, new_size);
2433                 if (count_max_extents(fs_info, size) >= num_extents)
2434                         return;
2435         }
2436
2437         spin_lock(&inode->lock);
2438         btrfs_mod_outstanding_extents(inode, 1);
2439         spin_unlock(&inode->lock);
2440 }
2441
2442 /*
2443  * Handle merged delayed allocation extents so we can keep track of new extents
2444  * that are just merged onto old extents, such as when we are doing sequential
2445  * writes, so we can properly account for the metadata space we'll need.
2446  */
2447 void btrfs_merge_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode, struct extent_state *new,
2448                                  struct extent_state *other)
2449 {
2450         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2451         u64 new_size, old_size;
2452         u32 num_extents;
2453
2454         /* not delalloc, ignore it */
2455         if (!(other->state & EXTENT_DELALLOC))
2456                 return;
2457
2458         if (new->start > other->start)
2459                 new_size = new->end - other->start + 1;
2460         else
2461                 new_size = other->end - new->start + 1;
2462
2463         /* we're not bigger than the max, unreserve the space and go */
2464         if (new_size <= fs_info->max_extent_size) {
2465                 spin_lock(&inode->lock);
2466                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -1);
2467                 spin_unlock(&inode->lock);
2468                 return;
2469         }
2470
2471         /*
2472          * We have to add up either side to figure out how many extents were
2473          * accounted for before we merged into one big extent.  If the number of
2474          * extents we accounted for is <= the amount we need for the new range
2475          * then we can return, otherwise drop.  Think of it like this
2476          *
2477          * [ 4k][MAX_SIZE]
2478          *
2479          * So we've grown the extent by a MAX_SIZE extent, this would mean we
2480          * need 2 outstanding extents, on one side we have 1 and the other side
2481          * we have 1 so they are == and we can return.  But in this case
2482          *
2483          * [MAX_SIZE+4k][MAX_SIZE+4k]
2484          *
2485          * Each range on their own accounts for 2 extents, but merged together
2486          * they are only 3 extents worth of accounting, so we need to drop in
2487          * this case.
2488          */
2489         old_size = other->end - other->start + 1;
2490         num_extents = count_max_extents(fs_info, old_size);
2491         old_size = new->end - new->start + 1;
2492         num_extents += count_max_extents(fs_info, old_size);
2493         if (count_max_extents(fs_info, new_size) >= num_extents)
2494                 return;
2495
2496         spin_lock(&inode->lock);
2497         btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -1);
2498         spin_unlock(&inode->lock);
2499 }
2500
2501 static void btrfs_add_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
2502                                       struct btrfs_inode *inode)
2503 {
2504         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2505
2506         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2507         if (list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
2508                 list_add_tail(&inode->delalloc_inodes, &root->delalloc_inodes);
2509                 set_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST, &inode->runtime_flags);
2510                 root->nr_delalloc_inodes++;
2511                 if (root->nr_delalloc_inodes == 1) {
2512                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2513                         BUG_ON(!list_empty(&root->delalloc_root));
2514                         list_add_tail(&root->delalloc_root,
2515                                       &fs_info->delalloc_roots);
2516                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2517                 }
2518         }
2519         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2520 }
2521
2522 void __btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2523                                 struct btrfs_inode *inode)
2524 {
2525         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2526
2527         if (!list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
2528                 list_del_init(&inode->delalloc_inodes);
2529                 clear_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2530                           &inode->runtime_flags);
2531                 root->nr_delalloc_inodes--;
2532                 if (!root->nr_delalloc_inodes) {
2533                         ASSERT(list_empty(&root->delalloc_inodes));
2534                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2535                         BUG_ON(list_empty(&root->delalloc_root));
2536                         list_del_init(&root->delalloc_root);
2537                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2538                 }
2539         }
2540 }
2541
2542 static void btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2543                                      struct btrfs_inode *inode)
2544 {
2545         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2546         __btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2547         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2548 }
2549
2550 /*
2551  * Properly track delayed allocation bytes in the inode and to maintain the
2552  * list of inodes that have pending delalloc work to be done.
2553  */
2554 void btrfs_set_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode, struct extent_state *state,
2555                                u32 bits)
2556 {
2557         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2558
2559         if ((bits & EXTENT_DEFRAG) && !(bits & EXTENT_DELALLOC))
2560                 WARN_ON(1);
2561         /*
2562          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2563          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2564          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2565          */
2566         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC) && (bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2567                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2568                 u64 len = state->end + 1 - state->start;
2569                 u32 num_extents = count_max_extents(fs_info, len);
2570                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(inode);
2571
2572                 spin_lock(&inode->lock);
2573                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, num_extents);
2574                 spin_unlock(&inode->lock);
2575
2576                 /* For sanity tests */
2577                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2578                         return;
2579
2580                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, len,
2581                                          fs_info->delalloc_batch);
2582                 spin_lock(&inode->lock);
2583                 inode->delalloc_bytes += len;
2584                 if (bits & EXTENT_DEFRAG)
2585                         inode->defrag_bytes += len;
2586                 if (do_list && !test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2587                                          &inode->runtime_flags))
2588                         btrfs_add_delalloc_inodes(root, inode);
2589                 spin_unlock(&inode->lock);
2590         }
2591
2592         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2593             (bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2594                 spin_lock(&inode->lock);
2595                 inode->new_delalloc_bytes += state->end + 1 - state->start;
2596                 spin_unlock(&inode->lock);
2597         }
2598 }
2599
2600 /*
2601  * Once a range is no longer delalloc this function ensures that proper
2602  * accounting happens.
2603  */
2604 void btrfs_clear_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode,
2605                                  struct extent_state *state, u32 bits)
2606 {
2607         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2608         u64 len = state->end + 1 - state->start;
2609         u32 num_extents = count_max_extents(fs_info, len);
2610
2611         if ((state->state & EXTENT_DEFRAG) && (bits & EXTENT_DEFRAG)) {
2612                 spin_lock(&inode->lock);
2613                 inode->defrag_bytes -= len;
2614                 spin_unlock(&inode->lock);
2615         }
2616
2617         /*
2618          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2619          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2620          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2621          */
2622         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC) && (bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2623                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2624                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(inode);
2625
2626                 spin_lock(&inode->lock);
2627                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -num_extents);
2628                 spin_unlock(&inode->lock);
2629
2630                 /*
2631                  * We don't reserve metadata space for space cache inodes so we
2632                  * don't need to call delalloc_release_metadata if there is an
2633                  * error.
2634                  */
2635                 if (bits & EXTENT_CLEAR_META_RESV &&
2636                     root != fs_info->tree_root)
2637                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, len, false);
2638
2639                 /* For sanity tests. */
2640                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2641                         return;
2642
2643                 if (!btrfs_is_data_reloc_root(root) &&
2644                     do_list && !(state->state & EXTENT_NORESERVE) &&
2645                     (bits & EXTENT_CLEAR_DATA_RESV))
2646                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
2647
2648                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, -len,
2649                                          fs_info->delalloc_batch);
2650                 spin_lock(&inode->lock);
2651                 inode->delalloc_bytes -= len;
2652                 if (do_list && inode->delalloc_bytes == 0 &&
2653                     test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2654                                         &inode->runtime_flags))
2655                         btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2656                 spin_unlock(&inode->lock);
2657         }
2658
2659         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2660             (bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2661                 spin_lock(&inode->lock);
2662                 ASSERT(inode->new_delalloc_bytes >= len);
2663                 inode->new_delalloc_bytes -= len;
2664                 if (bits & EXTENT_ADD_INODE_BYTES)
2665                         inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, len);
2666                 spin_unlock(&inode->lock);
2667         }
2668 }
2669
2670 static int btrfs_extract_ordered_extent(struct btrfs_bio *bbio,
2671                                         struct btrfs_ordered_extent *ordered)
2672 {
2673         u64 start = (u64)bbio->bio.bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
2674         u64 len = bbio->bio.bi_iter.bi_size;
2675         struct btrfs_ordered_extent *new;
2676         int ret;
2677
2678         /* Must always be called for the beginning of an ordered extent. */
2679         if (WARN_ON_ONCE(start != ordered->disk_bytenr))
2680                 return -EINVAL;
2681
2682         /* No need to split if the ordered extent covers the entire bio. */
2683         if (ordered->disk_num_bytes == len) {
2684                 refcount_inc(&ordered->refs);
2685                 bbio->ordered = ordered;
2686                 return 0;
2687         }
2688
2689         /*
2690          * Don't split the extent_map for NOCOW extents, as we're writing into
2691          * a pre-existing one.
2692          */
2693         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered->flags)) {
2694                 ret = split_extent_map(bbio->inode, bbio->file_offset,
2695                                        ordered->num_bytes, len,
2696                                        ordered->disk_bytenr);
2697                 if (ret)
2698                         return ret;
2699         }
2700
2701         new = btrfs_split_ordered_extent(ordered, len);
2702         if (IS_ERR(new))
2703                 return PTR_ERR(new);
2704         bbio->ordered = new;
2705         return 0;
2706 }
2707
2708 /*
2709  * given a list of ordered sums record them in the inode.  This happens
2710  * at IO completion time based on sums calculated at bio submission time.
2711  */
2712 static int add_pending_csums(struct btrfs_trans_handle *trans,
2713                              struct list_head *list)
2714 {
2715         struct btrfs_ordered_sum *sum;
2716         struct btrfs_root *csum_root = NULL;
2717         int ret;
2718
2719         list_for_each_entry(sum, list, list) {
2720                 trans->adding_csums = true;
2721                 if (!csum_root)
2722                         csum_root = btrfs_csum_root(trans->fs_info,
2723                                                     sum->logical);
2724                 ret = btrfs_csum_file_blocks(trans, csum_root, sum);
2725                 trans->adding_csums = false;
2726                 if (ret)
2727                         return ret;
2728         }
2729         return 0;
2730 }
2731
2732 static int btrfs_find_new_delalloc_bytes(struct btrfs_inode *inode,
2733                                          const u64 start,
2734                                          const u64 len,
2735                                          struct extent_state **cached_state)
2736 {
2737         u64 search_start = start;
2738         const u64 end = start + len - 1;
2739
2740         while (search_start < end) {
2741                 const u64 search_len = end - search_start + 1;
2742                 struct extent_map *em;
2743                 u64 em_len;
2744                 int ret = 0;
2745
2746                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, search_start, search_len);
2747                 if (IS_ERR(em))
2748                         return PTR_ERR(em);
2749
2750                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
2751                         goto next;
2752
2753                 em_len = em->len;
2754                 if (em->start < search_start)
2755                         em_len -= search_start - em->start;
2756                 if (em_len > search_len)
2757                         em_len = search_len;
2758
2759                 ret = set_extent_bit(&inode->io_tree, search_start,
2760                                      search_start + em_len - 1,
2761                                      EXTENT_DELALLOC_NEW, cached_state);
2762 next:
2763                 search_start = extent_map_end(em);
2764                 free_extent_map(em);
2765                 if (ret)
2766                         return ret;
2767         }
2768         return 0;
2769 }
2770
2771 int btrfs_set_extent_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2772                               unsigned int extra_bits,
2773                               struct extent_state **cached_state)
2774 {
2775         WARN_ON(PAGE_ALIGNED(end));
2776
2777         if (start >= i_size_read(&inode->vfs_inode) &&
2778             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2779                 /*
2780                  * There can't be any extents following eof in this case so just
2781                  * set the delalloc new bit for the range directly.
2782                  */
2783                 extra_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2784         } else {
2785                 int ret;
2786
2787                 ret = btrfs_find_new_delalloc_bytes(inode, start,
2788                                                     end + 1 - start,
2789                                                     cached_state);
2790                 if (ret)
2791                         return ret;
2792         }
2793
2794         return set_extent_bit(&inode->io_tree, start, end,
2795                               EXTENT_DELALLOC | extra_bits, cached_state);
2796 }
2797
2798 /* see btrfs_writepage_start_hook for details on why this is required */
2799 struct btrfs_writepage_fixup {
2800         struct page *page;
2801         struct btrfs_inode *inode;
2802         struct btrfs_work work;
2803 };
2804
2805 static void btrfs_writepage_fixup_worker(struct btrfs_work *work)
2806 {
2807         struct btrfs_writepage_fixup *fixup =
2808                 container_of(work, struct btrfs_writepage_fixup, work);
2809         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2810         struct extent_state *cached_state = NULL;
2811         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
2812         struct page *page = fixup->page;
2813         struct btrfs_inode *inode = fixup->inode;
2814         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2815         u64 page_start = page_offset(page);
2816         u64 page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
2817         int ret = 0;
2818         bool free_delalloc_space = true;
2819
2820         /*
2821          * This is similar to page_mkwrite, we need to reserve the space before
2822          * we take the page lock.
2823          */
2824         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, page_start,
2825                                            PAGE_SIZE);
2826 again:
2827         lock_page(page);
2828
2829         /*
2830          * Before we queued this fixup, we took a reference on the page.
2831          * page->mapping may go NULL, but it shouldn't be moved to a different
2832          * address space.
2833          */
2834         if (!page->mapping || !PageDirty(page) || !PageChecked(page)) {
2835                 /*
2836                  * Unfortunately this is a little tricky, either
2837                  *
2838                  * 1) We got here and our page had already been dealt with and
2839                  *    we reserved our space, thus ret == 0, so we need to just
2840                  *    drop our space reservation and bail.  This can happen the
2841                  *    first time we come into the fixup worker, or could happen
2842                  *    while waiting for the ordered extent.
2843                  * 2) Our page was already dealt with, but we happened to get an
2844                  *    ENOSPC above from the btrfs_delalloc_reserve_space.  In
2845                  *    this case we obviously don't have anything to release, but
2846                  *    because the page was already dealt with we don't want to
2847                  *    mark the page with an error, so make sure we're resetting
2848                  *    ret to 0.  This is why we have this check _before_ the ret
2849                  *    check, because we do not want to have a surprise ENOSPC
2850                  *    when the page was already properly dealt with.
2851                  */
2852                 if (!ret) {
2853                         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2854                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
2855                                                      page_start, PAGE_SIZE,
2856                                                      true);
2857                 }
2858                 ret = 0;
2859                 goto out_page;
2860         }
2861
2862         /*
2863          * We can't mess with the page state unless it is locked, so now that
2864          * it is locked bail if we failed to make our space reservation.
2865          */
2866         if (ret)
2867                 goto out_page;
2868
2869         lock_extent(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2870
2871         /* already ordered? We're done */
2872         if (PageOrdered(page))
2873                 goto out_reserved;
2874
2875         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, page_start, PAGE_SIZE);
2876         if (ordered) {
2877                 unlock_extent(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2878                               &cached_state);
2879                 unlock_page(page);
2880                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
2881                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2882                 goto again;
2883         }
2884
2885         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, page_start, page_end, 0,
2886                                         &cached_state);
2887         if (ret)
2888                 goto out_reserved;
2889
2890         /*
2891          * Everything went as planned, we're now the owner of a dirty page with
2892          * delayed allocation bits set and space reserved for our COW
2893          * destination.
2894          *
2895          * The page was dirty when we started, nothing should have cleaned it.
2896          */
2897         BUG_ON(!PageDirty(page));
2898         free_delalloc_space = false;
2899 out_reserved:
2900         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2901         if (free_delalloc_space)
2902                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, page_start,
2903                                              PAGE_SIZE, true);
2904         unlock_extent(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2905 out_page:
2906         if (ret) {
2907                 /*
2908                  * We hit ENOSPC or other errors.  Update the mapping and page
2909                  * to reflect the errors and clean the page.
2910                  */
2911                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2912                 btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, page, page_start,
2913                                                PAGE_SIZE, !ret);
2914                 btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, page_start, PAGE_SIZE);
2915                 clear_page_dirty_for_io(page);
2916         }
2917         btrfs_page_clear_checked(fs_info, page, page_start, PAGE_SIZE);
2918         unlock_page(page);
2919         put_page(page);
2920         kfree(fixup);
2921         extent_changeset_free(data_reserved);
2922         /*
2923          * As a precaution, do a delayed iput in case it would be the last iput
2924          * that could need flushing space. Recursing back to fixup worker would
2925          * deadlock.
2926          */
2927         btrfs_add_delayed_iput(inode);
2928 }
2929
2930 /*
2931  * There are a few paths in the higher layers of the kernel that directly
2932  * set the page dirty bit without asking the filesystem if it is a
2933  * good idea.  This causes problems because we want to make sure COW
2934  * properly happens and the data=ordered rules are followed.
2935  *
2936  * In our case any range that doesn't have the ORDERED bit set
2937  * hasn't been properly setup for IO.  We kick off an async process
2938  * to fix it up.  The async helper will wait for ordered extents, set
2939  * the delalloc bit and make it safe to write the page.
2940  */
2941 int btrfs_writepage_cow_fixup(struct page *page)
2942 {
2943         struct inode *inode = page->mapping->host;
2944         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2945         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2946
2947         /* This page has ordered extent covering it already */
2948         if (PageOrdered(page))
2949                 return 0;
2950
2951         /*
2952          * PageChecked is set below when we create a fixup worker for this page,
2953          * don't try to create another one if we're already PageChecked()
2954          *
2955          * The extent_io writepage code will redirty the page if we send back
2956          * EAGAIN.
2957          */
2958         if (PageChecked(page))
2959                 return -EAGAIN;
2960
2961         fixup = kzalloc(sizeof(*fixup), GFP_NOFS);
2962         if (!fixup)
2963                 return -EAGAIN;
2964
2965         /*
2966          * We are already holding a reference to this inode from
2967          * write_cache_pages.  We need to hold it because the space reservation
2968          * takes place outside of the page lock, and we can't trust
2969          * page->mapping outside of the page lock.
2970          */
2971         ihold(inode);
2972         btrfs_page_set_checked(fs_info, page, page_offset(page), PAGE_SIZE);
2973         get_page(page);
2974         btrfs_init_work(&fixup->work, btrfs_writepage_fixup_worker, NULL, NULL);
2975         fixup->page = page;
2976         fixup->inode = BTRFS_I(inode);
2977         btrfs_queue_work(fs_info->fixup_workers, &fixup->work);
2978
2979         return -EAGAIN;
2980 }
2981
2982 static int insert_reserved_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2983                                        struct btrfs_inode *inode, u64 file_pos,
2984                                        struct btrfs_file_extent_item *stack_fi,
2985                                        const bool update_inode_bytes,
2986                                        u64 qgroup_reserved)
2987 {
2988         struct btrfs_root *root = inode->root;
2989         const u64 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
2990         struct btrfs_path *path;
2991         struct extent_buffer *leaf;
2992         struct btrfs_key ins;
2993         u64 disk_num_bytes = btrfs_stack_file_extent_disk_num_bytes(stack_fi);
2994         u64 disk_bytenr = btrfs_stack_file_extent_disk_bytenr(stack_fi);
2995         u64 offset = btrfs_stack_file_extent_offset(stack_fi);
2996         u64 num_bytes = btrfs_stack_file_extent_num_bytes(stack_fi);
2997         u64 ram_bytes = btrfs_stack_file_extent_ram_bytes(stack_fi);
2998         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
2999         int ret;
3000
3001         path = btrfs_alloc_path();
3002         if (!path)
3003                 return -ENOMEM;
3004
3005         /*
3006          * we may be replacing one extent in the tree with another.
3007          * The new extent is pinned in the extent map, and we don't want
3008          * to drop it from the cache until it is completely in the btree.
3009          *
3010          * So, tell btrfs_drop_extents to leave this extent in the cache.
3011          * the caller is expected to unpin it and allow it to be merged
3012          * with the others.
3013          */
3014         drop_args.path = path;
3015         drop_args.start = file_pos;
3016         drop_args.end = file_pos + num_bytes;
3017         drop_args.replace_extent = true;
3018         drop_args.extent_item_size = sizeof(*stack_fi);
3019         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
3020         if (ret)
3021                 goto out;
3022
3023         if (!drop_args.extent_inserted) {
3024                 ins.objectid = btrfs_ino(inode);
3025                 ins.offset = file_pos;
3026                 ins.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
3027
3028                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &ins,
3029                                               sizeof(*stack_fi));
3030                 if (ret)
3031                         goto out;
3032         }
3033         leaf = path->nodes[0];
3034         btrfs_set_stack_file_extent_generation(stack_fi, trans->transid);
3035         write_extent_buffer(leaf, stack_fi,
3036                         btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]),
3037                         sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
3038
3039         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
3040         btrfs_release_path(path);
3041
3042         /*
3043          * If we dropped an inline extent here, we know the range where it is
3044          * was not marked with the EXTENT_DELALLOC_NEW bit, so we update the
3045          * number of bytes only for that range containing the inline extent.
3046          * The remaining of the range will be processed when clearning the
3047          * EXTENT_DELALLOC_BIT bit through the ordered extent completion.
3048          */
3049         if (file_pos == 0 && !IS_ALIGNED(drop_args.bytes_found, sectorsize)) {
3050                 u64 inline_size = round_down(drop_args.bytes_found, sectorsize);
3051
3052                 inline_size = drop_args.bytes_found - inline_size;
3053                 btrfs_update_inode_bytes(inode, sectorsize, inline_size);
3054                 drop_args.bytes_found -= inline_size;
3055                 num_bytes -= sectorsize;
3056         }
3057
3058         if (update_inode_bytes)
3059                 btrfs_update_inode_bytes(inode, num_bytes, drop_args.bytes_found);
3060
3061         ins.objectid = disk_bytenr;
3062         ins.offset = disk_num_bytes;
3063         ins.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
3064
3065         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, file_pos, ram_bytes);
3066         if (ret)
3067                 goto out;
3068
3069         ret = btrfs_alloc_reserved_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
3070                                                file_pos - offset,
3071                                                qgroup_reserved, &ins);
3072 out:
3073         btrfs_free_path(path);
3074
3075         return ret;
3076 }
3077
3078 static void btrfs_release_delalloc_bytes(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3079                                          u64 start, u64 len)
3080 {
3081         struct btrfs_block_group *cache;
3082
3083         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, start);
3084         ASSERT(cache);
3085
3086         spin_lock(&cache->lock);
3087         cache->delalloc_bytes -= len;
3088         spin_unlock(&cache->lock);
3089
3090         btrfs_put_block_group(cache);
3091 }
3092
3093 static int insert_ordered_extent_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
3094                                              struct btrfs_ordered_extent *oe)
3095 {
3096         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
3097         bool update_inode_bytes;
3098         u64 num_bytes = oe->num_bytes;
3099         u64 ram_bytes = oe->ram_bytes;
3100
3101         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
3102         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
3103         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, oe->disk_bytenr);
3104         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi,
3105                                                    oe->disk_num_bytes);
3106         btrfs_set_stack_file_extent_offset(&stack_fi, oe->offset);
3107         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags)) {
3108                 num_bytes = oe->truncated_len;
3109                 ram_bytes = num_bytes;
3110         }
3111         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, num_bytes);
3112         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, ram_bytes);
3113         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, oe->compress_type);
3114         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
3115
3116         /*
3117          * For delalloc, when completing an ordered extent we update the inode's
3118          * bytes when clearing the range in the inode's io tree, so pass false
3119          * as the argument 'update_inode_bytes' to insert_reserved_file_extent(),
3120          * except if the ordered extent was truncated.
3121          */
3122         update_inode_bytes = test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &oe->flags) ||
3123                              test_bit(BTRFS_ORDERED_ENCODED, &oe->flags) ||
3124                              test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags);
3125
3126         return insert_reserved_file_extent(trans, BTRFS_I(oe->inode),
3127                                            oe->file_offset, &stack_fi,
3128                                            update_inode_bytes, oe->qgroup_rsv);
3129 }
3130
3131 /*
3132  * As ordered data IO finishes, this gets called so we can finish
3133  * an ordered extent if the range of bytes in the file it covers are
3134  * fully written.
3135  */
3136 int btrfs_finish_one_ordered(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent)
3137 {
3138         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(ordered_extent->inode);
3139         struct btrfs_root *root = inode->root;
3140         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3141         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
3142         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
3143         struct extent_state *cached_state = NULL;
3144         u64 start, end;
3145         int compress_type = 0;
3146         int ret = 0;
3147         u64 logical_len = ordered_extent->num_bytes;
3148         bool freespace_inode;
3149         bool truncated = false;
3150         bool clear_reserved_extent = true;
3151         unsigned int clear_bits = EXTENT_DEFRAG;
3152
3153         start = ordered_extent->file_offset;
3154         end = start + ordered_extent->num_bytes - 1;
3155
3156         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3157             !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags) &&
3158             !test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered_extent->flags) &&
3159             !test_bit(BTRFS_ORDERED_ENCODED, &ordered_extent->flags))
3160                 clear_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
3161
3162         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
3163         if (!freespace_inode)
3164                 btrfs_lockdep_acquire(fs_info, btrfs_ordered_extent);
3165
3166         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered_extent->flags)) {
3167                 ret = -EIO;
3168                 goto out;
3169         }
3170
3171         if (btrfs_is_zoned(fs_info))
3172                 btrfs_zone_finish_endio(fs_info, ordered_extent->disk_bytenr,
3173                                         ordered_extent->disk_num_bytes);
3174
3175         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags)) {
3176                 truncated = true;
3177                 logical_len = ordered_extent->truncated_len;
3178                 /* Truncated the entire extent, don't bother adding */
3179                 if (!logical_len)
3180                         goto out;
3181         }
3182
3183         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags)) {
3184                 BUG_ON(!list_empty(&ordered_extent->list)); /* Logic error */
3185
3186                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
3187                 if (freespace_inode)
3188                         trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
3189                 else
3190                         trans = btrfs_join_transaction(root);
3191                 if (IS_ERR(trans)) {
3192                         ret = PTR_ERR(trans);
3193                         trans = NULL;
3194                         goto out;
3195                 }
3196                 trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
3197                 ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
3198                 if (ret) /* -ENOMEM or corruption */
3199                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3200                 goto out;
3201         }
3202
3203         clear_bits |= EXTENT_LOCKED;
3204         lock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
3205
3206         if (freespace_inode)
3207                 trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
3208         else
3209                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3210         if (IS_ERR(trans)) {
3211                 ret = PTR_ERR(trans);
3212                 trans = NULL;
3213                 goto out;
3214         }
3215
3216         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
3217
3218         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPRESSED, &ordered_extent->flags))
3219                 compress_type = ordered_extent->compress_type;
3220         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3221                 BUG_ON(compress_type);
3222                 ret = btrfs_mark_extent_written(trans, inode,
3223                                                 ordered_extent->file_offset,
3224                                                 ordered_extent->file_offset +
3225                                                 logical_len);
3226                 btrfs_zoned_release_data_reloc_bg(fs_info, ordered_extent->disk_bytenr,
3227                                                   ordered_extent->disk_num_bytes);
3228         } else {
3229                 BUG_ON(root == fs_info->tree_root);
3230                 ret = insert_ordered_extent_file_extent(trans, ordered_extent);
3231                 if (!ret) {
3232                         clear_reserved_extent = false;
3233                         btrfs_release_delalloc_bytes(fs_info,
3234                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3235                                                 ordered_extent->disk_num_bytes);
3236                 }
3237         }
3238         unpin_extent_cache(&inode->extent_tree, ordered_extent->file_offset,
3239                            ordered_extent->num_bytes, trans->transid);
3240         if (ret < 0) {
3241                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3242                 goto out;
3243         }
3244
3245         ret = add_pending_csums(trans, &ordered_extent->list);
3246         if (ret) {
3247                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3248                 goto out;
3249         }
3250
3251         /*
3252          * If this is a new delalloc range, clear its new delalloc flag to
3253          * update the inode's number of bytes. This needs to be done first
3254          * before updating the inode item.
3255          */
3256         if ((clear_bits & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
3257             !test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags))
3258                 clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end,
3259                                  EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_ADD_INODE_BYTES,
3260                                  &cached_state);
3261
3262         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
3263         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
3264         if (ret) { /* -ENOMEM or corruption */
3265                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3266                 goto out;
3267         }
3268         ret = 0;
3269 out:
3270         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits,
3271                          &cached_state);
3272
3273         if (trans)
3274                 btrfs_end_transaction(trans);
3275
3276         if (ret || truncated) {
3277                 u64 unwritten_start = start;
3278
3279                 /*
3280                  * If we failed to finish this ordered extent for any reason we
3281                  * need to make sure BTRFS_ORDERED_IOERR is set on the ordered
3282                  * extent, and mark the inode with the error if it wasn't
3283                  * already set.  Any error during writeback would have already
3284                  * set the mapping error, so we need to set it if we're the ones
3285                  * marking this ordered extent as failed.
3286                  */
3287                 if (ret && !test_and_set_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR,
3288                                              &ordered_extent->flags))
3289                         mapping_set_error(ordered_extent->inode->i_mapping, -EIO);
3290
3291                 if (truncated)
3292                         unwritten_start += logical_len;
3293                 clear_extent_uptodate(io_tree, unwritten_start, end, NULL);
3294
3295                 /* Drop extent maps for the part of the extent we didn't write. */
3296                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, unwritten_start, end, false);
3297
3298                 /*
3299                  * If the ordered extent had an IOERR or something else went
3300                  * wrong we need to return the space for this ordered extent
3301                  * back to the allocator.  We only free the extent in the
3302                  * truncated case if we didn't write out the extent at all.
3303                  *
3304                  * If we made it past insert_reserved_file_extent before we
3305                  * errored out then we don't need to do this as the accounting
3306                  * has already been done.
3307                  */
3308                 if ((ret || !logical_len) &&
3309                     clear_reserved_extent &&
3310                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3311                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3312                         /*
3313                          * Discard the range before returning it back to the
3314                          * free space pool
3315                          */
3316                         if (ret && btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_SYNC))
3317                                 btrfs_discard_extent(fs_info,
3318                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3319                                                 ordered_extent->disk_num_bytes,
3320                                                 NULL);
3321                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info,
3322                                         ordered_extent->disk_bytenr,
3323                                         ordered_extent->disk_num_bytes, 1);
3324                         /*
3325                          * Actually free the qgroup rsv which was released when
3326                          * the ordered extent was created.
3327                          */
3328                         btrfs_qgroup_free_refroot(fs_info, inode->root->root_key.objectid,
3329                                                   ordered_extent->qgroup_rsv,
3330                                                   BTRFS_QGROUP_RSV_DATA);
3331                 }
3332         }
3333
3334         /*
3335          * This needs to be done to make sure anybody waiting knows we are done
3336          * updating everything for this ordered extent.
3337          */
3338         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered_extent);
3339
3340         /* once for us */
3341         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3342         /* once for the tree */
3343         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3344
3345         return ret;
3346 }
3347
3348 int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered)
3349 {
3350         if (btrfs_is_zoned(btrfs_sb(ordered->inode->i_sb)) &&
3351             !test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered->flags))
3352                 btrfs_finish_ordered_zoned(ordered);
3353         return btrfs_finish_one_ordered(ordered);
3354 }
3355
3356 /*
3357  * Verify the checksum for a single sector without any extra action that depend
3358  * on the type of I/O.
3359  */
3360 int btrfs_check_sector_csum(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page,
3361                             u32 pgoff, u8 *csum, const u8 * const csum_expected)
3362 {
3363         SHASH_DESC_ON_STACK(shash, fs_info->csum_shash);
3364         char *kaddr;
3365
3366         ASSERT(pgoff + fs_info->sectorsize <= PAGE_SIZE);
3367
3368         shash->tfm = fs_info->csum_shash;
3369
3370         kaddr = kmap_local_page(page) + pgoff;
3371         crypto_shash_digest(shash, kaddr, fs_info->sectorsize, csum);
3372         kunmap_local(kaddr);
3373
3374         if (memcmp(csum, csum_expected, fs_info->csum_size))
3375                 return -EIO;
3376         return 0;
3377 }
3378
3379 /*
3380  * Verify the checksum of a single data sector.
3381  *
3382  * @bbio:       btrfs_io_bio which contains the csum
3383  * @dev:        device the sector is on
3384  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3385  * @bv:         bio_vec to check
3386  *
3387  * Check if the checksum on a data block is valid.  When a checksum mismatch is
3388  * detected, report the error and fill the corrupted range with zero.
3389  *
3390  * Return %true if the sector is ok or had no checksum to start with, else %false.
3391  */
3392 bool btrfs_data_csum_ok(struct btrfs_bio *bbio, struct btrfs_device *dev,
3393                         u32 bio_offset, struct bio_vec *bv)
3394 {
3395         struct btrfs_inode *inode = bbio->inode;
3396         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3397         u64 file_offset = bbio->file_offset + bio_offset;
3398         u64 end = file_offset + bv->bv_len - 1;
3399         u8 *csum_expected;
3400         u8 csum[BTRFS_CSUM_SIZE];
3401
3402         ASSERT(bv->bv_len == fs_info->sectorsize);
3403
3404         if (!bbio->csum)
3405                 return true;
3406
3407         if (btrfs_is_data_reloc_root(inode->root) &&
3408             test_range_bit(&inode->io_tree, file_offset, end, EXTENT_NODATASUM,
3409                            1, NULL)) {
3410                 /* Skip the range without csum for data reloc inode */
3411                 clear_extent_bits(&inode->io_tree, file_offset, end,
3412                                   EXTENT_NODATASUM);
3413                 return true;
3414         }
3415
3416         csum_expected = bbio->csum + (bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits) *
3417                                 fs_info->csum_size;
3418         if (btrfs_check_sector_csum(fs_info, bv->bv_page, bv->bv_offset, csum,
3419                                     csum_expected))
3420                 goto zeroit;
3421         return true;
3422
3423 zeroit:
3424         btrfs_print_data_csum_error(inode, file_offset, csum, csum_expected,
3425                                     bbio->mirror_num);
3426         if (dev)
3427                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(dev, BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS);
3428         memzero_bvec(bv);
3429         return false;
3430 }
3431
3432 /*
3433  * btrfs_add_delayed_iput - perform a delayed iput on @inode
3434  *
3435  * @inode: The inode we want to perform iput on
3436  *
3437  * This function uses the generic vfs_inode::i_count to track whether we should
3438  * just decrement it (in case it's > 1) or if this is the last iput then link
3439  * the inode to the delayed iput machinery. Delayed iputs are processed at
3440  * transaction commit time/superblock commit/cleaner kthread.
3441  */
3442 void btrfs_add_delayed_iput(struct btrfs_inode *inode)
3443 {
3444         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3445         unsigned long flags;
3446
3447         if (atomic_add_unless(&inode->vfs_inode.i_count, -1, 1))
3448                 return;
3449
3450         atomic_inc(&fs_info->nr_delayed_iputs);
3451         /*
3452          * Need to be irq safe here because we can be called from either an irq
3453          * context (see bio.c and btrfs_put_ordered_extent()) or a non-irq
3454          * context.
3455          */
3456         spin_lock_irqsave(&fs_info->delayed_iput_lock, flags);
3457         ASSERT(list_empty(&inode->delayed_iput));
3458         list_add_tail(&inode->delayed_iput, &fs_info->delayed_iputs);
3459         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->delayed_iput_lock, flags);
3460         if (!test_bit(BTRFS_FS_CLEANER_RUNNING, &fs_info->flags))
3461                 wake_up_process(fs_info->cleaner_kthread);
3462 }
3463
3464 static void run_delayed_iput_locked(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3465                                     struct btrfs_inode *inode)
3466 {
3467         list_del_init(&inode->delayed_iput);
3468         spin_unlock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3469         iput(&inode->vfs_inode);
3470         if (atomic_dec_and_test(&fs_info->nr_delayed_iputs))
3471                 wake_up(&fs_info->delayed_iputs_wait);
3472         spin_lock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3473 }
3474
3475 static void btrfs_run_delayed_iput(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3476                                    struct btrfs_inode *inode)
3477 {
3478         if (!list_empty(&inode->delayed_iput)) {
3479                 spin_lock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3480                 if (!list_empty(&inode->delayed_iput))
3481                         run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3482                 spin_unlock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3483         }
3484 }
3485
3486 void btrfs_run_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3487 {
3488         /*
3489          * btrfs_put_ordered_extent() can run in irq context (see bio.c), which
3490          * calls btrfs_add_delayed_iput() and that needs to lock
3491          * fs_info->delayed_iput_lock. So we need to disable irqs here to
3492          * prevent a deadlock.
3493          */
3494         spin_lock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3495         while (!list_empty(&fs_info->delayed_iputs)) {
3496                 struct btrfs_inode *inode;
3497
3498                 inode = list_first_entry(&fs_info->delayed_iputs,
3499                                 struct btrfs_inode, delayed_iput);
3500                 run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3501                 if (need_resched()) {
3502                         spin_unlock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3503                         cond_resched();
3504                         spin_lock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3505                 }
3506         }
3507         spin_unlock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3508 }
3509
3510 /*
3511  * Wait for flushing all delayed iputs
3512  *
3513  * @fs_info:  the filesystem
3514  *
3515  * This will wait on any delayed iputs that are currently running with KILLABLE
3516  * set.  Once they are all done running we will return, unless we are killed in
3517  * which case we return EINTR. This helps in user operations like fallocate etc
3518  * that might get blocked on the iputs.
3519  *
3520  * Return EINTR if we were killed, 0 if nothing's pending
3521  */
3522 int btrfs_wait_on_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3523 {
3524         int ret = wait_event_killable(fs_info->delayed_iputs_wait,
3525                         atomic_read(&fs_info->nr_delayed_iputs) == 0);
3526         if (ret)
3527                 return -EINTR;
3528         return 0;
3529 }
3530
3531 /*
3532  * This creates an orphan entry for the given inode in case something goes wrong
3533  * in the middle of an unlink.
3534  */
3535 int btrfs_orphan_add(struct btrfs_trans_handle *trans,
3536                      struct btrfs_inode *inode)
3537 {
3538         int ret;
3539
3540         ret = btrfs_insert_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3541         if (ret && ret != -EEXIST) {
3542                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3543                 return ret;
3544         }
3545
3546         return 0;
3547 }
3548
3549 /*
3550  * We have done the delete so we can go ahead and remove the orphan item for
3551  * this particular inode.
3552  */
3553 static int btrfs_orphan_del(struct btrfs_trans_handle *trans,
3554                             struct btrfs_inode *inode)
3555 {
3556         return btrfs_del_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3557 }
3558
3559 /*
3560  * this cleans up any orphans that may be left on the list from the last use
3561  * of this root.
3562  */
3563 int btrfs_orphan_cleanup(struct btrfs_root *root)
3564 {
3565         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3566         struct btrfs_path *path;
3567         struct extent_buffer *leaf;
3568         struct btrfs_key key, found_key;
3569         struct btrfs_trans_handle *trans;
3570         struct inode *inode;
3571         u64 last_objectid = 0;
3572         int ret = 0, nr_unlink = 0;
3573
3574         if (test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_CLEANUP, &root->state))
3575                 return 0;
3576
3577         path = btrfs_alloc_path();
3578         if (!path) {
3579                 ret = -ENOMEM;
3580                 goto out;
3581         }
3582         path->reada = READA_BACK;
3583
3584         key.objectid = BTRFS_ORPHAN_OBJECTID;
3585         key.type = BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY;
3586         key.offset = (u64)-1;
3587
3588         while (1) {
3589                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3590                 if (ret < 0)
3591                         goto out;
3592
3593                 /*
3594                  * if ret == 0 means we found what we were searching for, which
3595                  * is weird, but possible, so only screw with path if we didn't
3596                  * find the key and see if we have stuff that matches
3597                  */
3598                 if (ret > 0) {
3599                         ret = 0;
3600                         if (path->slots[0] == 0)
3601                                 break;
3602                         path->slots[0]--;
3603                 }
3604
3605                 /* pull out the item */
3606                 leaf = path->nodes[0];
3607                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
3608
3609                 /* make sure the item matches what we want */
3610                 if (found_key.objectid != BTRFS_ORPHAN_OBJECTID)
3611                         break;
3612                 if (found_key.type != BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY)
3613                         break;
3614
3615                 /* release the path since we're done with it */
3616                 btrfs_release_path(path);
3617
3618                 /*
3619                  * this is where we are basically btrfs_lookup, without the
3620                  * crossing root thing.  we store the inode number in the
3621                  * offset of the orphan item.
3622                  */
3623
3624                 if (found_key.offset == last_objectid) {
3625                         btrfs_err(fs_info,
3626                                   "Error removing orphan entry, stopping orphan cleanup");
3627                         ret = -EINVAL;
3628                         goto out;
3629                 }
3630
3631                 last_objectid = found_key.offset;
3632
3633                 found_key.objectid = found_key.offset;
3634                 found_key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
3635                 found_key.offset = 0;
3636                 inode = btrfs_iget(fs_info->sb, last_objectid, root);
3637                 if (IS_ERR(inode)) {
3638                         ret = PTR_ERR(inode);
3639                         inode = NULL;
3640                         if (ret != -ENOENT)
3641                                 goto out;
3642                 }
3643
3644                 if (!inode && root == fs_info->tree_root) {
3645                         struct btrfs_root *dead_root;
3646                         int is_dead_root = 0;
3647
3648                         /*
3649                          * This is an orphan in the tree root. Currently these
3650                          * could come from 2 sources:
3651                          *  a) a root (snapshot/subvolume) deletion in progress
3652                          *  b) a free space cache inode
3653                          * We need to distinguish those two, as the orphan item
3654                          * for a root must not get deleted before the deletion
3655                          * of the snapshot/subvolume's tree completes.
3656                          *
3657                          * btrfs_find_orphan_roots() ran before us, which has
3658                          * found all deleted roots and loaded them into
3659                          * fs_info->fs_roots_radix. So here we can find if an
3660                          * orphan item corresponds to a deleted root by looking
3661                          * up the root from that radix tree.
3662                          */
3663
3664                         spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3665                         dead_root = radix_tree_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
3666                                                          (unsigned long)found_key.objectid);
3667                         if (dead_root && btrfs_root_refs(&dead_root->root_item) == 0)
3668                                 is_dead_root = 1;
3669                         spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3670
3671                         if (is_dead_root) {
3672                                 /* prevent this orphan from being found again */
3673                                 key.offset = found_key.objectid - 1;
3674                                 continue;
3675                         }
3676
3677                 }
3678
3679                 /*
3680                  * If we have an inode with links, there are a couple of
3681                  * possibilities:
3682                  *
3683                  * 1. We were halfway through creating fsverity metadata for the
3684                  * file. In that case, the orphan item represents incomplete
3685                  * fsverity metadata which must be cleaned up with
3686                  * btrfs_drop_verity_items and deleting the orphan item.
3687
3688                  * 2. Old kernels (before v3.12) used to create an
3689                  * orphan item for truncate indicating that there were possibly
3690                  * extent items past i_size that needed to be deleted. In v3.12,
3691                  * truncate was changed to update i_size in sync with the extent
3692                  * items, but the (useless) orphan item was still created. Since
3693                  * v4.18, we don't create the orphan item for truncate at all.
3694                  *
3695                  * So, this item could mean that we need to do a truncate, but
3696                  * only if this filesystem was last used on a pre-v3.12 kernel
3697                  * and was not cleanly unmounted. The odds of that are quite
3698                  * slim, and it's a pain to do the truncate now, so just delete
3699                  * the orphan item.
3700                  *
3701                  * It's also possible that this orphan item was supposed to be
3702                  * deleted but wasn't. The inode number may have been reused,
3703                  * but either way, we can delete the orphan item.
3704                  */
3705                 if (!inode || inode->i_nlink) {
3706                         if (inode) {
3707                                 ret = btrfs_drop_verity_items(BTRFS_I(inode));
3708                                 iput(inode);
3709                                 inode = NULL;
3710                                 if (ret)
3711                                         goto out;
3712                         }
3713                         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
3714                         if (IS_ERR(trans)) {
3715                                 ret = PTR_ERR(trans);
3716                                 goto out;
3717                         }
3718                         btrfs_debug(fs_info, "auto deleting %Lu",
3719                                     found_key.objectid);
3720                         ret = btrfs_del_orphan_item(trans, root,
3721                                                     found_key.objectid);
3722                         btrfs_end_transaction(trans);
3723                         if (ret)
3724                                 goto out;
3725                         continue;
3726                 }
3727
3728                 nr_unlink++;
3729
3730                 /* this will do delete_inode and everything for us */
3731                 iput(inode);
3732         }
3733         /* release the path since we're done with it */
3734         btrfs_release_path(path);
3735
3736         if (test_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &root->state)) {
3737                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3738                 if (!IS_ERR(trans))
3739                         btrfs_end_transaction(trans);
3740         }
3741
3742         if (nr_unlink)
3743                 btrfs_debug(fs_info, "unlinked %d orphans", nr_unlink);
3744
3745 out:
3746         if (ret)
3747                 btrfs_err(fs_info, "could not do orphan cleanup %d", ret);
3748         btrfs_free_path(path);
3749         return ret;
3750 }
3751
3752 /*
3753  * very simple check to peek ahead in the leaf looking for xattrs.  If we
3754  * don't find any xattrs, we know there can't be any acls.
3755  *
3756  * slot is the slot the inode is in, objectid is the objectid of the inode
3757  */
3758 static noinline int acls_after_inode_item(struct extent_buffer *leaf,
3759                                           int slot, u64 objectid,
3760                                           int *first_xattr_slot)
3761 {
3762         u32 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
3763         struct btrfs_key found_key;
3764         static u64 xattr_access = 0;
3765         static u64 xattr_default = 0;
3766         int scanned = 0;
3767
3768         if (!xattr_access) {
3769                 xattr_access = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS,
3770                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS));
3771                 xattr_default = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT,
3772                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT));
3773         }
3774
3775         slot++;
3776         *first_xattr_slot = -1;
3777         while (slot < nritems) {
3778                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
3779
3780                 /* we found a different objectid, there must not be acls */
3781                 if (found_key.objectid != objectid)
3782                         return 0;
3783
3784                 /* we found an xattr, assume we've got an acl */
3785                 if (found_key.type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY) {
3786                         if (*first_xattr_slot == -1)
3787                                 *first_xattr_slot = slot;
3788                         if (found_key.offset == xattr_access ||
3789                             found_key.offset == xattr_default)
3790                                 return 1;
3791                 }
3792
3793                 /*
3794                  * we found a key greater than an xattr key, there can't
3795                  * be any acls later on
3796                  */
3797                 if (found_key.type > BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
3798                         return 0;
3799
3800                 slot++;
3801                 scanned++;
3802
3803                 /*
3804                  * it goes inode, inode backrefs, xattrs, extents,
3805                  * so if there are a ton of hard links to an inode there can
3806                  * be a lot of backrefs.  Don't waste time searching too hard,
3807                  * this is just an optimization
3808                  */
3809                 if (scanned >= 8)
3810                         break;
3811         }
3812         /* we hit the end of the leaf before we found an xattr or
3813          * something larger than an xattr.  We have to assume the inode
3814          * has acls
3815          */
3816         if (*first_xattr_slot == -1)
3817                 *first_xattr_slot = slot;
3818         return 1;
3819 }
3820
3821 /*
3822  * read an inode from the btree into the in-memory inode
3823  */
3824 static int btrfs_read_locked_inode(struct inode *inode,
3825                                    struct btrfs_path *in_path)
3826 {
3827         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3828         struct btrfs_path *path = in_path;
3829         struct extent_buffer *leaf;
3830         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3831         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3832         struct btrfs_key location;
3833         unsigned long ptr;
3834         int maybe_acls;
3835         u32 rdev;
3836         int ret;
3837         bool filled = false;
3838         int first_xattr_slot;
3839
3840         ret = btrfs_fill_inode(inode, &rdev);
3841         if (!ret)
3842                 filled = true;
3843
3844         if (!path) {
3845                 path = btrfs_alloc_path();
3846                 if (!path)
3847                         return -ENOMEM;
3848         }
3849
3850         memcpy(&location, &BTRFS_I(inode)->location, sizeof(location));
3851
3852         ret = btrfs_lookup_inode(NULL, root, path, &location, 0);
3853         if (ret) {
3854                 if (path != in_path)
3855                         btrfs_free_path(path);
3856                 return ret;
3857         }
3858
3859         leaf = path->nodes[0];
3860
3861         if (filled)
3862                 goto cache_index;
3863
3864         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3865                                     struct btrfs_inode_item);
3866         inode->i_mode = btrfs_inode_mode(leaf, inode_item);
3867         set_nlink(inode, btrfs_inode_nlink(leaf, inode_item));
3868         i_uid_write(inode, btrfs_inode_uid(leaf, inode_item));
3869         i_gid_write(inode, btrfs_inode_gid(leaf, inode_item));
3870         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), btrfs_inode_size(leaf, inode_item));
3871         btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), 0,
3872                         round_up(i_size_read(inode), fs_info->sectorsize));
3873
3874         inode->i_atime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->atime);
3875         inode->i_atime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->atime);
3876
3877         inode->i_mtime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->mtime);
3878         inode->i_mtime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->mtime);
3879
3880         inode->i_ctime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->ctime);
3881         inode->i_ctime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->ctime);
3882
3883         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec =
3884                 btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->otime);
3885         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec =
3886                 btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->otime);
3887
3888         inode_set_bytes(inode, btrfs_inode_nbytes(leaf, inode_item));
3889         BTRFS_I(inode)->generation = btrfs_inode_generation(leaf, inode_item);
3890         BTRFS_I(inode)->last_trans = btrfs_inode_transid(leaf, inode_item);
3891
3892         inode_set_iversion_queried(inode,
3893                                    btrfs_inode_sequence(leaf, inode_item));
3894         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
3895         inode->i_rdev = 0;
3896         rdev = btrfs_inode_rdev(leaf, inode_item);
3897
3898         BTRFS_I(inode)->index_cnt = (u64)-1;
3899         btrfs_inode_split_flags(btrfs_inode_flags(leaf, inode_item),
3900                                 &BTRFS_I(inode)->flags, &BTRFS_I(inode)->ro_flags);
3901
3902 cache_index:
3903         /*
3904          * If we were modified in the current generation and evicted from memory
3905          * and then re-read we need to do a full sync since we don't have any
3906          * idea about which extents were modified before we were evicted from
3907          * cache.
3908          *
3909          * This is required for both inode re-read from disk and delayed inode
3910          * in delayed_nodes_tree.
3911          */
3912         if (BTRFS_I(inode)->last_trans == fs_info->generation)
3913                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
3914                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
3915
3916         /*
3917          * We don't persist the id of the transaction where an unlink operation
3918          * against the inode was last made. So here we assume the inode might
3919          * have been evicted, and therefore the exact value of last_unlink_trans
3920          * lost, and set it to last_trans to avoid metadata inconsistencies
3921          * between the inode and its parent if the inode is fsync'ed and the log
3922          * replayed. For example, in the scenario:
3923          *
3924          * touch mydir/foo
3925          * ln mydir/foo mydir/bar
3926          * sync
3927          * unlink mydir/bar
3928          * echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches   # evicts inode
3929          * xfs_io -c fsync mydir/foo
3930          * <power failure>
3931          * mount fs, triggers fsync log replay
3932          *
3933          * We must make sure that when we fsync our inode foo we also log its
3934          * parent inode, otherwise after log replay the parent still has the
3935          * dentry with the "bar" name but our inode foo has a link count of 1
3936          * and doesn't have an inode ref with the name "bar" anymore.
3937          *
3938          * Setting last_unlink_trans to last_trans is a pessimistic approach,
3939          * but it guarantees correctness at the expense of occasional full
3940          * transaction commits on fsync if our inode is a directory, or if our
3941          * inode is not a directory, logging its parent unnecessarily.
3942          */
3943         BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3944
3945         /*
3946          * Same logic as for last_unlink_trans. We don't persist the generation
3947          * of the last transaction where this inode was used for a reflink
3948          * operation, so after eviction and reloading the inode we must be
3949          * pessimistic and assume the last transaction that modified the inode.
3950          */
3951         BTRFS_I(inode)->last_reflink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3952
3953         path->slots[0]++;
3954         if (inode->i_nlink != 1 ||
3955             path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf))
3956                 goto cache_acl;
3957
3958         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &location, path->slots[0]);
3959         if (location.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)))
3960                 goto cache_acl;
3961
3962         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
3963         if (location.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
3964                 struct btrfs_inode_ref *ref;
3965
3966                 ref = (struct btrfs_inode_ref *)ptr;
3967                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_ref_index(leaf, ref);
3968         } else if (location.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3969                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3970
3971                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)ptr;
3972                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_extref_index(leaf,
3973                                                                      extref);
3974         }
3975 cache_acl:
3976         /*
3977          * try to precache a NULL acl entry for files that don't have
3978          * any xattrs or acls
3979          */
3980         maybe_acls = acls_after_inode_item(leaf, path->slots[0],
3981                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), &first_xattr_slot);
3982         if (first_xattr_slot != -1) {
3983                 path->slots[0] = first_xattr_slot;
3984                 ret = btrfs_load_inode_props(inode, path);
3985                 if (ret)
3986                         btrfs_err(fs_info,
3987                                   "error loading props for ino %llu (root %llu): %d",
3988                                   btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
3989                                   root->root_key.objectid, ret);
3990         }
3991         if (path != in_path)
3992                 btrfs_free_path(path);
3993
3994         if (!maybe_acls)
3995                 cache_no_acl(inode);
3996
3997         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
3998         case S_IFREG:
3999                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
4000                 inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
4001                 inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
4002                 break;
4003         case S_IFDIR:
4004                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
4005                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
4006                 break;
4007         case S_IFLNK:
4008                 inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
4009                 inode_nohighmem(inode);
4010                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
4011                 break;
4012         default:
4013                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
4014                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
4015                 break;
4016         }
4017
4018         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
4019         return 0;
4020 }
4021
4022 /*
4023  * given a leaf and an inode, copy the inode fields into the leaf
4024  */
4025 static void fill_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
4026                             struct extent_buffer *leaf,
4027                             struct btrfs_inode_item *item,
4028                             struct inode *inode)
4029 {
4030         struct btrfs_map_token token;
4031         u64 flags;
4032
4033         btrfs_init_map_token(&token, leaf);
4034
4035         btrfs_set_token_inode_uid(&token, item, i_uid_read(inode));
4036         btrfs_set_token_inode_gid(&token, item, i_gid_read(inode));
4037         btrfs_set_token_inode_size(&token, item, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
4038         btrfs_set_token_inode_mode(&token, item, inode->i_mode);
4039         btrfs_set_token_inode_nlink(&token, item, inode->i_nlink);
4040
4041         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->atime,
4042                                      inode->i_atime.tv_sec);
4043         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->atime,
4044                                       inode->i_atime.tv_nsec);
4045
4046         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->mtime,
4047                                      inode->i_mtime.tv_sec);
4048         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->mtime,
4049                                       inode->i_mtime.tv_nsec);
4050
4051         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->ctime,
4052                                      inode->i_ctime.tv_sec);
4053         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->ctime,
4054                                       inode->i_ctime.tv_nsec);
4055
4056         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->otime,
4057                                      BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec);
4058         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->otime,
4059                                       BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec);
4060
4061         btrfs_set_token_inode_nbytes(&token, item, inode_get_bytes(inode));
4062         btrfs_set_token_inode_generation(&token, item,
4063                                          BTRFS_I(inode)->generation);
4064         btrfs_set_token_inode_sequence(&token, item, inode_peek_iversion(inode));
4065         btrfs_set_token_inode_transid(&token, item, trans->transid);
4066         btrfs_set_token_inode_rdev(&token, item, inode->i_rdev);
4067         flags = btrfs_inode_combine_flags(BTRFS_I(inode)->flags,
4068                                           BTRFS_I(inode)->ro_flags);
4069         btrfs_set_token_inode_flags(&token, item, flags);
4070         btrfs_set_token_inode_block_group(&token, item, 0);
4071 }
4072
4073 /*
4074  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
4075  */
4076 static noinline int btrfs_update_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
4077                                 struct btrfs_root *root,
4078                                 struct btrfs_inode *inode)
4079 {
4080         struct btrfs_inode_item *inode_item;
4081         struct btrfs_path *path;
4082         struct extent_buffer *leaf;
4083         int ret;
4084
4085         path = btrfs_alloc_path();
4086         if (!path)
4087                 return -ENOMEM;
4088
4089         ret = btrfs_lookup_inode(trans, root, path, &inode->location, 1);
4090         if (ret) {
4091                 if (ret > 0)
4092                         ret = -ENOENT;
4093                 goto failed;
4094         }
4095
4096         leaf = path->nodes[0];
4097         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
4098                                     struct btrfs_inode_item);
4099
4100         fill_inode_item(trans, leaf, inode_item, &inode->vfs_inode);
4101         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
4102         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
4103         ret = 0;
4104 failed:
4105         btrfs_free_path(path);
4106         return ret;
4107 }
4108
4109 /*
4110  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
4111  */
4112 noinline int btrfs_update_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4113                                 struct btrfs_root *root,
4114                                 struct btrfs_inode *inode)
4115 {
4116         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4117         int ret;
4118
4119         /*
4120          * If the inode is a free space inode, we can deadlock during commit
4121          * if we put it into the delayed code.
4122          *
4123          * The data relocation inode should also be directly updated
4124          * without delay
4125          */
4126         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode)
4127             && !btrfs_is_data_reloc_root(root)
4128             && !test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags)) {
4129                 btrfs_update_root_times(trans, root);
4130
4131                 ret = btrfs_delayed_update_inode(trans, root, inode);
4132                 if (!ret)
4133                         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
4134                 return ret;
4135         }
4136
4137         return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
4138 }
4139
4140 int btrfs_update_inode_fallback(struct btrfs_trans_handle *trans,
4141                                 struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode)
4142 {
4143         int ret;
4144
4145         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
4146         if (ret == -ENOSPC)
4147                 return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
4148         return ret;
4149 }
4150
4151 /*
4152  * unlink helper that gets used here in inode.c and in the tree logging
4153  * recovery code.  It remove a link in a directory with a given name, and
4154  * also drops the back refs in the inode to the directory
4155  */
4156 static int __btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4157                                 struct btrfs_inode *dir,
4158                                 struct btrfs_inode *inode,
4159                                 const struct fscrypt_str *name,
4160                                 struct btrfs_rename_ctx *rename_ctx)
4161 {
4162         struct btrfs_root *root = dir->root;
4163         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4164         struct btrfs_path *path;
4165         int ret = 0;
4166         struct btrfs_dir_item *di;
4167         u64 index;
4168         u64 ino = btrfs_ino(inode);
4169         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
4170
4171         path = btrfs_alloc_path();
4172         if (!path) {
4173                 ret = -ENOMEM;
4174                 goto out;
4175         }
4176
4177         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino, name, -1);
4178         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4179                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4180                 goto err;
4181         }
4182         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4183         if (ret)
4184                 goto err;
4185         btrfs_release_path(path);
4186
4187         /*
4188          * If we don't have dir index, we have to get it by looking up
4189          * the inode ref, since we get the inode ref, remove it directly,
4190          * it is unnecessary to do delayed deletion.
4191          *
4192          * But if we have dir index, needn't search inode ref to get it.
4193          * Since the inode ref is close to the inode item, it is better
4194          * that we delay to delete it, and just do this deletion when
4195          * we update the inode item.
4196          */
4197         if (inode->dir_index) {
4198                 ret = btrfs_delayed_delete_inode_ref(inode);
4199                 if (!ret) {
4200                         index = inode->dir_index;
4201                         goto skip_backref;
4202                 }
4203         }
4204
4205         ret = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, ino, dir_ino, &index);
4206         if (ret) {
4207                 btrfs_info(fs_info,
4208                         "failed to delete reference to %.*s, inode %llu parent %llu",
4209                         name->len, name->name, ino, dir_ino);
4210                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4211                 goto err;
4212         }
4213 skip_backref:
4214         if (rename_ctx)
4215                 rename_ctx->index = index;
4216
4217         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
4218         if (ret) {
4219                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4220                 goto err;
4221         }
4222
4223         /*
4224          * If we are in a rename context, we don't need to update anything in the
4225          * log. That will be done later during the rename by btrfs_log_new_name().
4226          * Besides that, doing it here would only cause extra unnecessary btree
4227          * operations on the log tree, increasing latency for applications.
4228          */
4229         if (!rename_ctx) {
4230                 btrfs_del_inode_ref_in_log(trans, root, name, inode, dir_ino);
4231                 btrfs_del_dir_entries_in_log(trans, root, name, dir, index);
4232         }
4233
4234         /*
4235          * If we have a pending delayed iput we could end up with the final iput
4236          * being run in btrfs-cleaner context.  If we have enough of these built
4237          * up we can end up burning a lot of time in btrfs-cleaner without any
4238          * way to throttle the unlinks.  Since we're currently holding a ref on
4239          * the inode we can run the delayed iput here without any issues as the
4240          * final iput won't be done until after we drop the ref we're currently
4241          * holding.
4242          */
4243         btrfs_run_delayed_iput(fs_info, inode);
4244 err:
4245         btrfs_free_path(path);
4246         if (ret)
4247                 goto out;
4248
4249         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - name->len * 2);
4250         inode_inc_iversion(&inode->vfs_inode);
4251         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
4252         inode->vfs_inode.i_ctime = current_time(&inode->vfs_inode);
4253         dir->vfs_inode.i_mtime = inode->vfs_inode.i_ctime;
4254         dir->vfs_inode.i_ctime = inode->vfs_inode.i_ctime;
4255         ret = btrfs_update_inode(trans, root, dir);
4256 out:
4257         return ret;
4258 }
4259
4260 int btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4261                        struct btrfs_inode *dir, struct btrfs_inode *inode,
4262                        const struct fscrypt_str *name)
4263 {
4264         int ret;
4265
4266         ret = __btrfs_unlink_inode(trans, dir, inode, name, NULL);
4267         if (!ret) {
4268                 drop_nlink(&inode->vfs_inode);
4269                 ret = btrfs_update_inode(trans, inode->root, inode);
4270         }
4271         return ret;
4272 }
4273
4274 /*
4275  * helper to start transaction for unlink and rmdir.
4276  *
4277  * unlink and rmdir are special in btrfs, they do not always free space, so
4278  * if we cannot make our reservations the normal way try and see if there is
4279  * plenty of slack room in the global reserve to migrate, otherwise we cannot
4280  * allow the unlink to occur.
4281  */
4282 static struct btrfs_trans_handle *__unlink_start_trans(struct btrfs_inode *dir)
4283 {
4284         struct btrfs_root *root = dir->root;
4285
4286         return btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(root,
4287                                                    BTRFS_UNLINK_METADATA_UNITS);
4288 }
4289
4290 static int btrfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4291 {
4292         struct btrfs_trans_handle *trans;
4293         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4294         int ret;
4295         struct fscrypt_name fname;
4296
4297         ret = fscrypt_setup_filename(dir, &dentry->d_name, 1, &fname);
4298         if (ret)
4299                 return ret;
4300
4301         /* This needs to handle no-key deletions later on */
4302
4303         trans = __unlink_start_trans(BTRFS_I(dir));
4304         if (IS_ERR(trans)) {
4305                 ret = PTR_ERR(trans);
4306                 goto fscrypt_free;
4307         }
4308
4309         btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4310                                 false);
4311
4312         ret = btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4313                                  &fname.disk_name);
4314         if (ret)
4315                 goto end_trans;
4316
4317         if (inode->i_nlink == 0) {
4318                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4319                 if (ret)
4320                         goto end_trans;
4321         }
4322
4323 end_trans:
4324         btrfs_end_transaction(trans);
4325         btrfs_btree_balance_dirty(BTRFS_I(dir)->root->fs_info);
4326 fscrypt_free:
4327         fscrypt_free_filename(&fname);
4328         return ret;
4329 }
4330
4331 static int btrfs_unlink_subvol(struct btrfs_trans_handle *trans,
4332                                struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry)
4333 {
4334         struct btrfs_root *root = dir->root;
4335         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(d_inode(dentry));
4336         struct btrfs_path *path;
4337         struct extent_buffer *leaf;
4338         struct btrfs_dir_item *di;
4339         struct btrfs_key key;
4340         u64 index;
4341         int ret;
4342         u64 objectid;
4343         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
4344         struct fscrypt_name fname;
4345
4346         ret = fscrypt_setup_filename(&dir->vfs_inode, &dentry->d_name, 1, &fname);
4347         if (ret)
4348                 return ret;
4349
4350         /* This needs to handle no-key deletions later on */
4351
4352         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
4353                 objectid = inode->root->root_key.objectid;
4354         } else if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4355                 objectid = inode->location.objectid;
4356         } else {
4357                 WARN_ON(1);
4358                 fscrypt_free_filename(&fname);
4359                 return -EINVAL;
4360         }
4361
4362         path = btrfs_alloc_path();
4363         if (!path) {
4364                 ret = -ENOMEM;
4365                 goto out;
4366         }
4367
4368         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
4369                                    &fname.disk_name, -1);
4370         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4371                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4372                 goto out;
4373         }
4374
4375         leaf = path->nodes[0];
4376         btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &key);
4377         WARN_ON(key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY || key.objectid != objectid);
4378         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4379         if (ret) {
4380                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4381                 goto out;
4382         }
4383         btrfs_release_path(path);
4384
4385         /*
4386          * This is a placeholder inode for a subvolume we didn't have a
4387          * reference to at the time of the snapshot creation.  In the meantime
4388          * we could have renamed the real subvol link into our snapshot, so
4389          * depending on btrfs_del_root_ref to return -ENOENT here is incorrect.
4390          * Instead simply lookup the dir_index_item for this entry so we can
4391          * remove it.  Otherwise we know we have a ref to the root and we can
4392          * call btrfs_del_root_ref, and it _shouldn't_ fail.
4393          */
4394         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4395                 di = btrfs_search_dir_index_item(root, path, dir_ino, &fname.disk_name);
4396                 if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4397                         if (!di)
4398                                 ret = -ENOENT;
4399                         else
4400                                 ret = PTR_ERR(di);
4401                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4402                         goto out;
4403                 }
4404
4405                 leaf = path->nodes[0];
4406                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
4407                 index = key.offset;
4408                 btrfs_release_path(path);
4409         } else {
4410                 ret = btrfs_del_root_ref(trans, objectid,
4411                                          root->root_key.objectid, dir_ino,
4412                                          &index, &fname.disk_name);
4413                 if (ret) {
4414                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4415                         goto out;
4416                 }
4417         }
4418
4419         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
4420         if (ret) {
4421                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4422                 goto out;
4423         }
4424
4425         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - fname.disk_name.len * 2);
4426         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
4427         dir->vfs_inode.i_mtime = current_time(&dir->vfs_inode);
4428         dir->vfs_inode.i_ctime = dir->vfs_inode.i_mtime;
4429         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, dir);
4430         if (ret)
4431                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4432 out:
4433         btrfs_free_path(path);
4434         fscrypt_free_filename(&fname);
4435         return ret;
4436 }
4437
4438 /*
4439  * Helper to check if the subvolume references other subvolumes or if it's
4440  * default.
4441  */
4442 static noinline int may_destroy_subvol(struct btrfs_root *root)
4443 {
4444         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4445         struct btrfs_path *path;
4446         struct btrfs_dir_item *di;
4447         struct btrfs_key key;
4448         struct fscrypt_str name = FSTR_INIT("default", 7);
4449         u64 dir_id;
4450         int ret;
4451
4452         path = btrfs_alloc_path();
4453         if (!path)
4454                 return -ENOMEM;
4455
4456         /* Make sure this root isn't set as the default subvol */
4457         dir_id = btrfs_super_root_dir(fs_info->super_copy);
4458         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, fs_info->tree_root, path,
4459                                    dir_id, &name, 0);
4460         if (di && !IS_ERR(di)) {
4461                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
4462                 if (key.objectid == root->root_key.objectid) {
4463                         ret = -EPERM;
4464                         btrfs_err(fs_info,
4465                                   "deleting default subvolume %llu is not allowed",
4466                                   key.objectid);
4467                         goto out;
4468                 }
4469                 btrfs_release_path(path);
4470         }
4471
4472         key.objectid = root->root_key.objectid;
4473         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
4474         key.offset = (u64)-1;
4475
4476         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
4477         if (ret < 0)
4478                 goto out;
4479         BUG_ON(ret == 0);
4480
4481         ret = 0;
4482         if (path->slots[0] > 0) {
4483                 path->slots[0]--;
4484                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
4485                 if (key.objectid == root->root_key.objectid &&
4486                     key.type == BTRFS_ROOT_REF_KEY)
4487                         ret = -ENOTEMPTY;
4488         }
4489 out:
4490         btrfs_free_path(path);
4491         return ret;
4492 }
4493
4494 /* Delete all dentries for inodes belonging to the root */
4495 static void btrfs_prune_dentries(struct btrfs_root *root)
4496 {
4497         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4498         struct rb_node *node;
4499         struct rb_node *prev;
4500         struct btrfs_inode *entry;
4501         struct inode *inode;
4502         u64 objectid = 0;
4503
4504         if (!BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
4505                 WARN_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0);
4506
4507         spin_lock(&root->inode_lock);
4508 again:
4509         node = root->inode_tree.rb_node;
4510         prev = NULL;
4511         while (node) {
4512                 prev = node;
4513                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4514
4515                 if (objectid < btrfs_ino(entry))
4516                         node = node->rb_left;
4517                 else if (objectid > btrfs_ino(entry))
4518                         node = node->rb_right;
4519                 else
4520                         break;
4521         }
4522         if (!node) {
4523                 while (prev) {
4524                         entry = rb_entry(prev, struct btrfs_inode, rb_node);
4525                         if (objectid <= btrfs_ino(entry)) {
4526                                 node = prev;
4527                                 break;
4528                         }
4529                         prev = rb_next(prev);
4530                 }
4531         }
4532         while (node) {
4533                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4534                 objectid = btrfs_ino(entry) + 1;
4535                 inode = igrab(&entry->vfs_inode);
4536                 if (inode) {
4537                         spin_unlock(&root->inode_lock);
4538                         if (atomic_read(&inode->i_count) > 1)
4539                                 d_prune_aliases(inode);
4540                         /*
4541                          * btrfs_drop_inode will have it removed from the inode
4542                          * cache when its usage count hits zero.
4543                          */
4544                         iput(inode);
4545                         cond_resched();
4546                         spin_lock(&root->inode_lock);
4547                         goto again;
4548                 }
4549
4550                 if (cond_resched_lock(&root->inode_lock))
4551                         goto again;
4552
4553                 node = rb_next(node);
4554         }
4555         spin_unlock(&root->inode_lock);
4556 }
4557
4558 int btrfs_delete_subvolume(struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry)
4559 {
4560         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dentry->d_sb);
4561         struct btrfs_root *root = dir->root;
4562         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4563         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(inode)->root;
4564         struct btrfs_trans_handle *trans;
4565         struct btrfs_block_rsv block_rsv;
4566         u64 root_flags;
4567         int ret;
4568
4569         /*
4570          * Don't allow to delete a subvolume with send in progress. This is
4571          * inside the inode lock so the error handling that has to drop the bit
4572          * again is not run concurrently.
4573          */
4574         spin_lock(&dest->root_item_lock);
4575         if (dest->send_in_progress) {
4576                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4577                 btrfs_warn(fs_info,
4578                            "attempt to delete subvolume %llu during send",
4579                            dest->root_key.objectid);
4580                 return -EPERM;
4581         }
4582         if (atomic_read(&dest->nr_swapfiles)) {
4583                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4584                 btrfs_warn(fs_info,
4585                            "attempt to delete subvolume %llu with active swapfile",
4586                            root->root_key.objectid);
4587                 return -EPERM;
4588         }
4589         root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4590         btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4591                              root_flags | BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4592         spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4593
4594         down_write(&fs_info->subvol_sem);
4595
4596         ret = may_destroy_subvol(dest);
4597         if (ret)
4598                 goto out_up_write;
4599
4600         btrfs_init_block_rsv(&block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
4601         /*
4602          * One for dir inode,
4603          * two for dir entries,
4604          * two for root ref/backref.
4605          */
4606         ret = btrfs_subvolume_reserve_metadata(root, &block_rsv, 5, true);
4607         if (ret)
4608                 goto out_up_write;
4609
4610         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4611         if (IS_ERR(trans)) {
4612                 ret = PTR_ERR(trans);
4613                 goto out_release;
4614         }
4615         trans->block_rsv = &block_rsv;
4616         trans->bytes_reserved = block_rsv.size;
4617
4618         btrfs_record_snapshot_destroy(trans, dir);
4619
4620         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4621         if (ret) {
4622                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4623                 goto out_end_trans;
4624         }
4625
4626         ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
4627         if (ret) {
4628                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4629                 goto out_end_trans;
4630         }
4631
4632         memset(&dest->root_item.drop_progress, 0,
4633                 sizeof(dest->root_item.drop_progress));
4634         btrfs_set_root_drop_level(&dest->root_item, 0);
4635         btrfs_set_root_refs(&dest->root_item, 0);
4636
4637         if (!test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &dest->state)) {
4638                 ret = btrfs_insert_orphan_item(trans,
4639                                         fs_info->tree_root,
4640                                         dest->root_key.objectid);
4641                 if (ret) {
4642                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4643                         goto out_end_trans;
4644                 }
4645         }
4646
4647         ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans, dest->root_item.uuid,
4648                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL,
4649                                   dest->root_key.objectid);
4650         if (ret && ret != -ENOENT) {
4651                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4652                 goto out_end_trans;
4653         }
4654         if (!btrfs_is_empty_uuid(dest->root_item.received_uuid)) {
4655                 ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans,
4656                                           dest->root_item.received_uuid,
4657                                           BTRFS_UUID_KEY_RECEIVED_SUBVOL,
4658                                           dest->root_key.objectid);
4659                 if (ret && ret != -ENOENT) {
4660                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4661                         goto out_end_trans;
4662                 }
4663         }
4664
4665         free_anon_bdev(dest->anon_dev);
4666         dest->anon_dev = 0;
4667 out_end_trans:
4668         trans->block_rsv = NULL;
4669         trans->bytes_reserved = 0;
4670         ret = btrfs_end_transaction(trans);
4671         inode->i_flags |= S_DEAD;
4672 out_release:
4673         btrfs_subvolume_release_metadata(root, &block_rsv);
4674 out_up_write:
4675         up_write(&fs_info->subvol_sem);
4676         if (ret) {
4677                 spin_lock(&dest->root_item_lock);
4678                 root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4679                 btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4680                                 root_flags & ~BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4681                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4682         } else {
4683                 d_invalidate(dentry);
4684                 btrfs_prune_dentries(dest);
4685                 ASSERT(dest->send_in_progress == 0);
4686         }
4687
4688         return ret;
4689 }
4690
4691 static int btrfs_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4692 {
4693         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4694         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
4695         int err = 0;
4696         struct btrfs_trans_handle *trans;
4697         u64 last_unlink_trans;
4698         struct fscrypt_name fname;
4699
4700         if (inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
4701                 return -ENOTEMPTY;
4702         if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
4703                 if (unlikely(btrfs_fs_incompat(fs_info, EXTENT_TREE_V2))) {
4704                         btrfs_err(fs_info,
4705                         "extent tree v2 doesn't support snapshot deletion yet");
4706                         return -EOPNOTSUPP;
4707                 }
4708                 return btrfs_delete_subvolume(BTRFS_I(dir), dentry);
4709         }
4710
4711         err = fscrypt_setup_filename(dir, &dentry->d_name, 1, &fname);
4712         if (err)
4713                 return err;
4714
4715         /* This needs to handle no-key deletions later on */
4716
4717         trans = __unlink_start_trans(BTRFS_I(dir));
4718         if (IS_ERR(trans)) {
4719                 err = PTR_ERR(trans);
4720                 goto out_notrans;
4721         }
4722
4723         if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
4724                 err = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(dir), dentry);
4725                 goto out;
4726         }
4727
4728         err = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4729         if (err)
4730                 goto out;
4731
4732         last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans;
4733
4734         /* now the directory is empty */
4735         err = btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4736                                  &fname.disk_name);
4737         if (!err) {
4738                 btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
4739                 /*
4740                  * Propagate the last_unlink_trans value of the deleted dir to
4741                  * its parent directory. This is to prevent an unrecoverable
4742                  * log tree in the case we do something like this:
4743                  * 1) create dir foo
4744                  * 2) create snapshot under dir foo
4745                  * 3) delete the snapshot
4746                  * 4) rmdir foo
4747                  * 5) mkdir foo
4748                  * 6) fsync foo or some file inside foo
4749                  */
4750                 if (last_unlink_trans >= trans->transid)
4751                         BTRFS_I(dir)->last_unlink_trans = last_unlink_trans;
4752         }
4753 out:
4754         btrfs_end_transaction(trans);
4755 out_notrans:
4756         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
4757         fscrypt_free_filename(&fname);
4758
4759         return err;
4760 }
4761
4762 /*
4763  * btrfs_truncate_block - read, zero a chunk and write a block
4764  * @inode - inode that we're zeroing
4765  * @from - the offset to start zeroing
4766  * @len - the length to zero, 0 to zero the entire range respective to the
4767  *      offset
4768  * @front - zero up to the offset instead of from the offset on
4769  *
4770  * This will find the block for the "from" offset and cow the block and zero the
4771  * part we want to zero.  This is used with truncate and hole punching.
4772  */
4773 int btrfs_truncate_block(struct btrfs_inode *inode, loff_t from, loff_t len,
4774                          int front)
4775 {
4776         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
4777         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
4778         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
4779         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
4780         struct extent_state *cached_state = NULL;
4781         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
4782         bool only_release_metadata = false;
4783         u32 blocksize = fs_info->sectorsize;
4784         pgoff_t index = from >> PAGE_SHIFT;
4785         unsigned offset = from & (blocksize - 1);
4786         struct page *page;
4787         gfp_t mask = btrfs_alloc_write_mask(mapping);
4788         size_t write_bytes = blocksize;
4789         int ret = 0;
4790         u64 block_start;
4791         u64 block_end;
4792
4793         if (IS_ALIGNED(offset, blocksize) &&
4794             (!len || IS_ALIGNED(len, blocksize)))
4795                 goto out;
4796
4797         block_start = round_down(from, blocksize);
4798         block_end = block_start + blocksize - 1;
4799
4800         ret = btrfs_check_data_free_space(inode, &data_reserved, block_start,
4801                                           blocksize, false);
4802         if (ret < 0) {
4803                 if (btrfs_check_nocow_lock(inode, block_start, &write_bytes, false) > 0) {
4804                         /* For nocow case, no need to reserve data space */
4805                         only_release_metadata = true;
4806                 } else {
4807                         goto out;
4808                 }
4809         }
4810         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(inode, blocksize, blocksize, false);
4811         if (ret < 0) {
4812                 if (!only_release_metadata)
4813                         btrfs_free_reserved_data_space(inode, data_reserved,
4814                                                        block_start, blocksize);
4815                 goto out;
4816         }
4817 again:
4818         page = find_or_create_page(mapping, index, mask);
4819         if (!page) {
4820                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, block_start,
4821                                              blocksize, true);
4822                 btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4823                 ret = -ENOMEM;
4824                 goto out;
4825         }
4826
4827         if (!PageUptodate(page)) {
4828                 ret = btrfs_read_folio(NULL, page_folio(page));
4829                 lock_page(page);
4830                 if (page->mapping != mapping) {
4831                         unlock_page(page);
4832                         put_page(page);
4833                         goto again;
4834                 }
4835                 if (!PageUptodate(page)) {
4836                         ret = -EIO;
4837                         goto out_unlock;
4838                 }
4839         }
4840
4841         /*
4842          * We unlock the page after the io is completed and then re-lock it
4843          * above.  release_folio() could have come in between that and cleared
4844          * PagePrivate(), but left the page in the mapping.  Set the page mapped
4845          * here to make sure it's properly set for the subpage stuff.
4846          */
4847         ret = set_page_extent_mapped(page);
4848         if (ret < 0)
4849                 goto out_unlock;
4850
4851         wait_on_page_writeback(page);
4852
4853         lock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4854
4855         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, block_start);
4856         if (ordered) {
4857                 unlock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4858                 unlock_page(page);
4859                 put_page(page);
4860                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
4861                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
4862                 goto again;
4863         }
4864
4865         clear_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4866                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
4867                          &cached_state);
4868
4869         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, block_start, block_end, 0,
4870                                         &cached_state);
4871         if (ret) {
4872                 unlock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4873                 goto out_unlock;
4874         }
4875
4876         if (offset != blocksize) {
4877                 if (!len)
4878                         len = blocksize - offset;
4879                 if (front)
4880                         memzero_page(page, (block_start - page_offset(page)),
4881                                      offset);
4882                 else
4883                         memzero_page(page, (block_start - page_offset(page)) + offset,
4884                                      len);
4885         }
4886         btrfs_page_clear_checked(fs_info, page, block_start,
4887                                  block_end + 1 - block_start);
4888         btrfs_page_set_dirty(fs_info, page, block_start, block_end + 1 - block_start);
4889         unlock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4890
4891         if (only_release_metadata)
4892                 set_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4893                                EXTENT_NORESERVE, NULL);
4894
4895 out_unlock:
4896         if (ret) {
4897                 if (only_release_metadata)
4898                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, blocksize, true);
4899                 else
4900                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
4901                                         block_start, blocksize, true);
4902         }
4903         btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4904         unlock_page(page);
4905         put_page(page);
4906 out:
4907         if (only_release_metadata)
4908                 btrfs_check_nocow_unlock(inode);
4909         extent_changeset_free(data_reserved);
4910         return ret;
4911 }
4912
4913 static int maybe_insert_hole(struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode,
4914                              u64 offset, u64 len)
4915 {
4916         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4917         struct btrfs_trans_handle *trans;
4918         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
4919         int ret;
4920
4921         /*
4922          * If NO_HOLES is enabled, we don't need to do anything.
4923          * Later, up in the call chain, either btrfs_set_inode_last_sub_trans()
4924          * or btrfs_update_inode() will be called, which guarantee that the next
4925          * fsync will know this inode was changed and needs to be logged.
4926          */
4927         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES))
4928                 return 0;
4929
4930         /*
4931          * 1 - for the one we're dropping
4932          * 1 - for the one we're adding
4933          * 1 - for updating the inode.
4934          */
4935         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
4936         if (IS_ERR(trans))
4937                 return PTR_ERR(trans);
4938
4939         drop_args.start = offset;
4940         drop_args.end = offset + len;
4941         drop_args.drop_cache = true;
4942
4943         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
4944         if (ret) {
4945                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4946                 btrfs_end_transaction(trans);
4947                 return ret;
4948         }
4949
4950         ret = btrfs_insert_hole_extent(trans, root, btrfs_ino(inode), offset, len);
4951         if (ret) {
4952                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4953         } else {
4954                 btrfs_update_inode_bytes(inode, 0, drop_args.bytes_found);
4955                 btrfs_update_inode(trans, root, inode);
4956         }
4957         btrfs_end_transaction(trans);
4958         return ret;
4959 }
4960
4961 /*
4962  * This function puts in dummy file extents for the area we're creating a hole
4963  * for.  So if we are truncating this file to a larger size we need to insert
4964  * these file extents so that btrfs_get_extent will return a EXTENT_MAP_HOLE for
4965  * the range between oldsize and size
4966  */
4967 int btrfs_cont_expand(struct btrfs_inode *inode, loff_t oldsize, loff_t size)
4968 {
4969         struct btrfs_root *root = inode->root;
4970         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4971         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
4972         struct extent_map *em = NULL;
4973         struct extent_state *cached_state = NULL;
4974         u64 hole_start = ALIGN(oldsize, fs_info->sectorsize);
4975         u64 block_end = ALIGN(size, fs_info->sectorsize);
4976         u64 last_byte;
4977         u64 cur_offset;
4978         u64 hole_size;
4979         int err = 0;
4980
4981         /*
4982          * If our size started in the middle of a block we need to zero out the
4983          * rest of the block before we expand the i_size, otherwise we could
4984          * expose stale data.
4985          */
4986         err = btrfs_truncate_block(inode, oldsize, 0, 0);
4987         if (err)
4988                 return err;
4989
4990         if (size <= hole_start)
4991                 return 0;
4992
4993         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, hole_start, block_end - 1,
4994                                            &cached_state);
4995         cur_offset = hole_start;
4996         while (1) {
4997                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur_offset,
4998                                       block_end - cur_offset);
4999                 if (IS_ERR(em)) {
5000                         err = PTR_ERR(em);
5001                         em = NULL;
5002                         break;
5003                 }
5004                 last_byte = min(extent_map_end(em), block_end);
5005                 last_byte = ALIGN(last_byte, fs_info->sectorsize);
5006                 hole_size = last_byte - cur_offset;
5007
5008                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)) {
5009                         struct extent_map *hole_em;
5010
5011                         err = maybe_insert_hole(root, inode, cur_offset,
5012                                                 hole_size);
5013                         if (err)
5014                                 break;
5015
5016                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
5017                                                         cur_offset, hole_size);
5018                         if (err)
5019                                 break;
5020
5021                         hole_em = alloc_extent_map();
5022                         if (!hole_em) {
5023                                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, cur_offset,
5024                                                     cur_offset + hole_size - 1,
5025                                                     false);
5026                                 btrfs_set_inode_full_sync(inode);
5027                                 goto next;
5028                         }
5029                         hole_em->start = cur_offset;
5030                         hole_em->len = hole_size;
5031                         hole_em->orig_start = cur_offset;
5032
5033                         hole_em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
5034                         hole_em->block_len = 0;
5035                         hole_em->orig_block_len = 0;
5036                         hole_em->ram_bytes = hole_size;
5037                         hole_em->compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
5038                         hole_em->generation = fs_info->generation;
5039
5040                         err = btrfs_replace_extent_map_range(inode, hole_em, true);
5041                         free_extent_map(hole_em);
5042                 } else {
5043                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
5044                                                         cur_offset, hole_size);
5045                         if (err)
5046                                 break;
5047                 }
5048 next:
5049                 free_extent_map(em);
5050                 em = NULL;
5051                 cur_offset = last_byte;
5052                 if (cur_offset >= block_end)
5053                         break;
5054         }
5055         free_extent_map(em);
5056         unlock_extent(io_tree, hole_start, block_end - 1, &cached_state);
5057         return err;
5058 }
5059
5060 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr)
5061 {
5062         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5063         struct btrfs_trans_handle *trans;
5064         loff_t oldsize = i_size_read(inode);
5065         loff_t newsize = attr->ia_size;
5066         int mask = attr->ia_valid;
5067         int ret;
5068
5069         /*
5070          * The regular truncate() case without ATTR_CTIME and ATTR_MTIME is a
5071          * special case where we need to update the times despite not having
5072          * these flags set.  For all other operations the VFS set these flags
5073          * explicitly if it wants a timestamp update.
5074          */
5075         if (newsize != oldsize) {
5076                 inode_inc_iversion(inode);
5077                 if (!(mask & (ATTR_CTIME | ATTR_MTIME))) {
5078                         inode->i_mtime = current_time(inode);
5079                         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
5080                 }
5081         }
5082
5083         if (newsize > oldsize) {
5084                 /*
5085                  * Don't do an expanding truncate while snapshotting is ongoing.
5086                  * This is to ensure the snapshot captures a fully consistent
5087                  * state of this file - if the snapshot captures this expanding
5088                  * truncation, it must capture all writes that happened before
5089                  * this truncation.
5090                  */
5091                 btrfs_drew_write_lock(&root->snapshot_lock);
5092                 ret = btrfs_cont_expand(BTRFS_I(inode), oldsize, newsize);
5093                 if (ret) {
5094                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5095                         return ret;
5096                 }
5097
5098                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
5099                 if (IS_ERR(trans)) {
5100                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5101                         return PTR_ERR(trans);
5102                 }
5103
5104                 i_size_write(inode, newsize);
5105                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5106                 pagecache_isize_extended(inode, oldsize, newsize);
5107                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
5108                 btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5109                 btrfs_end_transaction(trans);
5110         } else {
5111                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5112
5113                 if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
5114                         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode,
5115                                         ALIGN(newsize, fs_info->sectorsize),
5116                                         (u64)-1);
5117                         if (ret)
5118                                 return ret;
5119                 }
5120
5121                 /*
5122                  * We're truncating a file that used to have good data down to
5123                  * zero. Make sure any new writes to the file get on disk
5124                  * on close.
5125                  */
5126                 if (newsize == 0)
5127                         set_bit(BTRFS_INODE_FLUSH_ON_CLOSE,
5128                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5129
5130                 truncate_setsize(inode, newsize);
5131
5132                 inode_dio_wait(inode);
5133
5134                 ret = btrfs_truncate(BTRFS_I(inode), newsize == oldsize);
5135                 if (ret && inode->i_nlink) {
5136                         int err;
5137
5138                         /*
5139                          * Truncate failed, so fix up the in-memory size. We
5140                          * adjusted disk_i_size down as we removed extents, so
5141                          * wait for disk_i_size to be stable and then update the
5142                          * in-memory size to match.
5143                          */
5144                         err = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
5145                         if (err)
5146                                 return err;
5147                         i_size_write(inode, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
5148                 }
5149         }
5150
5151         return ret;
5152 }
5153
5154 static int btrfs_setattr(struct mnt_idmap *idmap, struct dentry *dentry,
5155                          struct iattr *attr)
5156 {
5157         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5158         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5159         int err;
5160
5161         if (btrfs_root_readonly(root))
5162                 return -EROFS;
5163
5164         err = setattr_prepare(idmap, dentry, attr);
5165         if (err)
5166                 return err;
5167
5168         if (S_ISREG(inode->i_mode) && (attr->ia_valid & ATTR_SIZE)) {
5169                 err = btrfs_setsize(inode, attr);
5170                 if (err)
5171                         return err;
5172         }
5173
5174         if (attr->ia_valid) {
5175                 setattr_copy(idmap, inode, attr);
5176                 inode_inc_iversion(inode);
5177                 err = btrfs_dirty_inode(BTRFS_I(inode));
5178
5179                 if (!err && attr->ia_valid & ATTR_MODE)
5180                         err = posix_acl_chmod(idmap, dentry, inode->i_mode);
5181         }
5182
5183         return err;
5184 }
5185
5186 /*
5187  * While truncating the inode pages during eviction, we get the VFS
5188  * calling btrfs_invalidate_folio() against each folio of the inode. This
5189  * is slow because the calls to btrfs_invalidate_folio() result in a
5190  * huge amount of calls to lock_extent() and clear_extent_bit(),
5191  * which keep merging and splitting extent_state structures over and over,
5192  * wasting lots of time.
5193  *
5194  * Therefore if the inode is being evicted, let btrfs_invalidate_folio()
5195  * skip all those expensive operations on a per folio basis and do only
5196  * the ordered io finishing, while we release here the extent_map and
5197  * extent_state structures, without the excessive merging and splitting.
5198  */
5199 static void evict_inode_truncate_pages(struct inode *inode)
5200 {
5201         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
5202         struct rb_node *node;
5203
5204         ASSERT(inode->i_state & I_FREEING);
5205         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
5206
5207         btrfs_drop_extent_map_range(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, false);
5208
5209         /*
5210          * Keep looping until we have no more ranges in the io tree.
5211          * We can have ongoing bios started by readahead that have
5212          * their endio callback (extent_io.c:end_bio_extent_readpage)
5213          * still in progress (unlocked the pages in the bio but did not yet
5214          * unlocked the ranges in the io tree). Therefore this means some
5215          * ranges can still be locked and eviction started because before
5216          * submitting those bios, which are executed by a separate task (work
5217          * queue kthread), inode references (inode->i_count) were not taken
5218          * (which would be dropped in the end io callback of each bio).
5219          * Therefore here we effectively end up waiting for those bios and
5220          * anyone else holding locked ranges without having bumped the inode's
5221          * reference count - if we don't do it, when they access the inode's
5222          * io_tree to unlock a range it may be too late, leading to an
5223          * use-after-free issue.
5224          */
5225         spin_lock(&io_tree->lock);
5226         while (!RB_EMPTY_ROOT(&io_tree->state)) {
5227                 struct extent_state *state;
5228                 struct extent_state *cached_state = NULL;
5229                 u64 start;
5230                 u64 end;
5231                 unsigned state_flags;
5232
5233                 node = rb_first(&io_tree->state);
5234                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
5235                 start = state->start;
5236                 end = state->end;
5237                 state_flags = state->state;
5238                 spin_unlock(&io_tree->lock);
5239
5240                 lock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
5241
5242                 /*
5243                  * If still has DELALLOC flag, the extent didn't reach disk,
5244                  * and its reserved space won't be freed by delayed_ref.
5245                  * So we need to free its reserved space here.
5246                  * (Refer to comment in btrfs_invalidate_folio, case 2)
5247                  *
5248                  * Note, end is the bytenr of last byte, so we need + 1 here.
5249                  */
5250                 if (state_flags & EXTENT_DELALLOC)
5251                         btrfs_qgroup_free_data(BTRFS_I(inode), NULL, start,
5252                                                end - start + 1);
5253
5254                 clear_extent_bit(io_tree, start, end,
5255                                  EXTENT_CLEAR_ALL_BITS | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
5256                                  &cached_state);
5257
5258                 cond_resched();
5259                 spin_lock(&io_tree->lock);
5260         }
5261         spin_unlock(&io_tree->lock);
5262 }
5263
5264 static struct btrfs_trans_handle *evict_refill_and_join(struct btrfs_root *root,
5265                                                         struct btrfs_block_rsv *rsv)
5266 {
5267         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5268         struct btrfs_trans_handle *trans;
5269         u64 delayed_refs_extra = btrfs_calc_delayed_ref_bytes(fs_info, 1);
5270         int ret;
5271
5272         /*
5273          * Eviction should be taking place at some place safe because of our
5274          * delayed iputs.  However the normal flushing code will run delayed
5275          * iputs, so we cannot use FLUSH_ALL otherwise we'll deadlock.
5276          *
5277          * We reserve the delayed_refs_extra here again because we can't use
5278          * btrfs_start_transaction(root, 0) for the same deadlocky reason as
5279          * above.  We reserve our extra bit here because we generate a ton of
5280          * delayed refs activity by truncating.
5281          *
5282          * BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT will steal from the global_rsv if it can,
5283          * if we fail to make this reservation we can re-try without the
5284          * delayed_refs_extra so we can make some forward progress.
5285          */
5286         ret = btrfs_block_rsv_refill(fs_info, rsv, rsv->size + delayed_refs_extra,
5287                                      BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5288         if (ret) {
5289                 ret = btrfs_block_rsv_refill(fs_info, rsv, rsv->size,
5290                                              BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5291                 if (ret) {
5292                         btrfs_warn(fs_info,
5293                                    "could not allocate space for delete; will truncate on mount");
5294                         return ERR_PTR(-ENOSPC);
5295                 }
5296                 delayed_refs_extra = 0;
5297         }
5298
5299         trans = btrfs_join_transaction(root);
5300         if (IS_ERR(trans))
5301                 return trans;
5302
5303         if (delayed_refs_extra) {
5304                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5305                 trans->bytes_reserved = delayed_refs_extra;
5306                 btrfs_block_rsv_migrate(rsv, trans->block_rsv,
5307                                         delayed_refs_extra, true);
5308         }
5309         return trans;
5310 }
5311
5312 void btrfs_evict_inode(struct inode *inode)
5313 {
5314         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5315         struct btrfs_trans_handle *trans;
5316         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5317         struct btrfs_block_rsv *rsv = NULL;
5318         int ret;
5319
5320         trace_btrfs_inode_evict(inode);
5321
5322         if (!root) {
5323                 fsverity_cleanup_inode(inode);
5324                 clear_inode(inode);
5325                 return;
5326         }
5327
5328         evict_inode_truncate_pages(inode);
5329
5330         if (inode->i_nlink &&
5331             ((btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5332               root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID) ||
5333              btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode))))
5334                 goto out;
5335
5336         if (is_bad_inode(inode))
5337                 goto out;
5338
5339         if (test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags))
5340                 goto out;
5341
5342         if (inode->i_nlink > 0) {
5343                 BUG_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5344                        root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID);
5345                 goto out;
5346         }
5347
5348         /*
5349          * This makes sure the inode item in tree is uptodate and the space for
5350          * the inode update is released.
5351          */
5352         ret = btrfs_commit_inode_delayed_inode(BTRFS_I(inode));
5353         if (ret)
5354                 goto out;
5355
5356         /*
5357          * This drops any pending insert or delete operations we have for this
5358          * inode.  We could have a delayed dir index deletion queued up, but
5359          * we're removing the inode completely so that'll be taken care of in
5360          * the truncate.
5361          */
5362         btrfs_kill_delayed_inode_items(BTRFS_I(inode));
5363
5364         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
5365         if (!rsv)
5366                 goto out;
5367         rsv->size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
5368         rsv->failfast = true;
5369
5370         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5371
5372         while (1) {
5373                 struct btrfs_truncate_control control = {
5374                         .inode = BTRFS_I(inode),
5375                         .ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
5376                         .new_size = 0,
5377                         .min_type = 0,
5378                 };
5379
5380                 trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5381                 if (IS_ERR(trans))
5382                         goto out;
5383
5384                 trans->block_rsv = rsv;
5385
5386                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, &control);
5387                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5388                 btrfs_end_transaction(trans);
5389                 /*
5390                  * We have not added new delayed items for our inode after we
5391                  * have flushed its delayed items, so no need to throttle on
5392                  * delayed items. However we have modified extent buffers.
5393                  */
5394                 btrfs_btree_balance_dirty_nodelay(fs_info);
5395                 if (ret && ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
5396                         goto out;
5397                 else if (!ret)
5398                         break;
5399         }
5400
5401         /*
5402          * Errors here aren't a big deal, it just means we leave orphan items in
5403          * the tree. They will be cleaned up on the next mount. If the inode
5404          * number gets reused, cleanup deletes the orphan item without doing
5405          * anything, and unlink reuses the existing orphan item.
5406          *
5407          * If it turns out that we are dropping too many of these, we might want
5408          * to add a mechanism for retrying these after a commit.
5409          */
5410         trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5411         if (!IS_ERR(trans)) {
5412                 trans->block_rsv = rsv;
5413                 btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
5414                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5415                 btrfs_end_transaction(trans);
5416         }
5417
5418 out:
5419         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
5420         /*
5421          * If we didn't successfully delete, the orphan item will still be in
5422          * the tree and we'll retry on the next mount. Again, we might also want
5423          * to retry these periodically in the future.
5424          */
5425         btrfs_remove_delayed_node(BTRFS_I(inode));
5426         fsverity_cleanup_inode(inode);
5427         clear_inode(inode);
5428 }
5429
5430 /*
5431  * Return the key found in the dir entry in the location pointer, fill @type
5432  * with BTRFS_FT_*, and return 0.
5433  *
5434  * If no dir entries were found, returns -ENOENT.
5435  * If found a corrupted location in dir entry, returns -EUCLEAN.
5436  */
5437 static int btrfs_inode_by_name(struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry,
5438                                struct btrfs_key *location, u8 *type)
5439 {
5440         struct btrfs_dir_item *di;
5441         struct btrfs_path *path;
5442         struct btrfs_root *root = dir->root;
5443         int ret = 0;
5444         struct fscrypt_name fname;
5445
5446         path = btrfs_alloc_path();
5447         if (!path)
5448                 return -ENOMEM;
5449
5450         ret = fscrypt_setup_filename(&dir->vfs_inode, &dentry->d_name, 1, &fname);
5451         if (ret < 0)
5452                 goto out;
5453         /*
5454          * fscrypt_setup_filename() should never return a positive value, but
5455          * gcc on sparc/parisc thinks it can, so assert that doesn't happen.
5456          */
5457         ASSERT(ret == 0);
5458
5459         /* This needs to handle no-key deletions later on */
5460
5461         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path, btrfs_ino(dir),
5462                                    &fname.disk_name, 0);
5463         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
5464                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
5465                 goto out;
5466         }
5467
5468         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, location);
5469         if (location->type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY &&
5470             location->type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
5471                 ret = -EUCLEAN;
5472                 btrfs_warn(root->fs_info,
5473 "%s gets something invalid in DIR_ITEM (name %s, directory ino %llu, location(%llu %u %llu))",
5474                            __func__, fname.disk_name.name, btrfs_ino(dir),
5475                            location->objectid, location->type, location->offset);
5476         }
5477         if (!ret)
5478                 *type = btrfs_dir_ftype(path->nodes[0], di);
5479 out:
5480         fscrypt_free_filename(&fname);
5481         btrfs_free_path(path);
5482         return ret;
5483 }
5484
5485 /*
5486  * when we hit a tree root in a directory, the btrfs part of the inode
5487  * needs to be changed to reflect the root directory of the tree root.  This
5488  * is kind of like crossing a mount point.
5489  */
5490 static int fixup_tree_root_location(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5491                                     struct btrfs_inode *dir,
5492                                     struct dentry *dentry,
5493                                     struct btrfs_key *location,
5494                                     struct btrfs_root **sub_root)
5495 {
5496         struct btrfs_path *path;
5497         struct btrfs_root *new_root;
5498         struct btrfs_root_ref *ref;
5499         struct extent_buffer *leaf;
5500         struct btrfs_key key;
5501         int ret;
5502         int err = 0;
5503         struct fscrypt_name fname;
5504
5505         ret = fscrypt_setup_filename(&dir->vfs_inode, &dentry->d_name, 0, &fname);
5506         if (ret)
5507                 return ret;
5508
5509         path = btrfs_alloc_path();
5510         if (!path) {
5511                 err = -ENOMEM;
5512                 goto out;
5513         }
5514
5515         err = -ENOENT;
5516         key.objectid = dir->root->root_key.objectid;
5517         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
5518         key.offset = location->objectid;
5519
5520         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
5521         if (ret) {
5522                 if (ret < 0)
5523                         err = ret;
5524                 goto out;
5525         }
5526
5527         leaf = path->nodes[0];
5528         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
5529         if (btrfs_root_ref_dirid(leaf, ref) != btrfs_ino(dir) ||
5530             btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref) != fname.disk_name.len)
5531                 goto out;
5532
5533         ret = memcmp_extent_buffer(leaf, fname.disk_name.name,
5534                                    (unsigned long)(ref + 1), fname.disk_name.len);
5535         if (ret)
5536                 goto out;
5537
5538         btrfs_release_path(path);
5539
5540         new_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, location->objectid, true);
5541         if (IS_ERR(new_root)) {
5542                 err = PTR_ERR(new_root);
5543                 goto out;
5544         }
5545
5546         *sub_root = new_root;
5547         location->objectid = btrfs_root_dirid(&new_root->root_item);
5548         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5549         location->offset = 0;
5550         err = 0;
5551 out:
5552         btrfs_free_path(path);
5553         fscrypt_free_filename(&fname);
5554         return err;
5555 }
5556
5557 static void inode_tree_add(struct btrfs_inode *inode)
5558 {
5559         struct btrfs_root *root = inode->root;
5560         struct btrfs_inode *entry;
5561         struct rb_node **p;
5562         struct rb_node *parent;
5563         struct rb_node *new = &inode->rb_node;
5564         u64 ino = btrfs_ino(inode);
5565
5566         if (inode_unhashed(&inode->vfs_inode))
5567                 return;
5568         parent = NULL;
5569         spin_lock(&root->inode_lock);
5570         p = &root->inode_tree.rb_node;
5571         while (*p) {
5572                 parent = *p;
5573                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_inode, rb_node);
5574
5575                 if (ino < btrfs_ino(entry))
5576                         p = &parent->rb_left;
5577                 else if (ino > btrfs_ino(entry))
5578                         p = &parent->rb_right;
5579                 else {
5580                         WARN_ON(!(entry->vfs_inode.i_state &
5581                                   (I_WILL_FREE | I_FREEING)));
5582                         rb_replace_node(parent, new, &root->inode_tree);
5583                         RB_CLEAR_NODE(parent);
5584                         spin_unlock(&root->inode_lock);
5585                         return;
5586                 }
5587         }
5588         rb_link_node(new, parent, p);
5589         rb_insert_color(new, &root->inode_tree);
5590         spin_unlock(&root->inode_lock);
5591 }
5592
5593 static void inode_tree_del(struct btrfs_inode *inode)
5594 {
5595         struct btrfs_root *root = inode->root;
5596         int empty = 0;
5597
5598         spin_lock(&root->inode_lock);
5599         if (!RB_EMPTY_NODE(&inode->rb_node)) {
5600                 rb_erase(&inode->rb_node, &root->inode_tree);
5601                 RB_CLEAR_NODE(&inode->rb_node);
5602                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5603         }
5604         spin_unlock(&root->inode_lock);
5605
5606         if (empty && btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0) {
5607                 spin_lock(&root->inode_lock);
5608                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5609                 spin_unlock(&root->inode_lock);
5610                 if (empty)
5611                         btrfs_add_dead_root(root);
5612         }
5613 }
5614
5615
5616 static int btrfs_init_locked_inode(struct inode *inode, void *p)
5617 {
5618         struct btrfs_iget_args *args = p;
5619
5620         inode->i_ino = args->ino;
5621         BTRFS_I(inode)->location.objectid = args->ino;
5622         BTRFS_I(inode)->location.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5623         BTRFS_I(inode)->location.offset = 0;
5624         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(args->root);
5625         BUG_ON(args->root && !BTRFS_I(inode)->root);
5626
5627         if (args->root && args->root == args->root->fs_info->tree_root &&
5628             args->ino != BTRFS_BTREE_INODE_OBJECTID)
5629                 set_bit(BTRFS_INODE_FREE_SPACE_INODE,
5630                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5631         return 0;
5632 }
5633
5634 static int btrfs_find_actor(struct inode *inode, void *opaque)
5635 {
5636         struct btrfs_iget_args *args = opaque;
5637
5638         return args->ino == BTRFS_I(inode)->location.objectid &&
5639                 args->root == BTRFS_I(inode)->root;
5640 }
5641
5642 static struct inode *btrfs_iget_locked(struct super_block *s, u64 ino,
5643                                        struct btrfs_root *root)
5644 {
5645         struct inode *inode;
5646         struct btrfs_iget_args args;
5647         unsigned long hashval = btrfs_inode_hash(ino, root);
5648
5649         args.ino = ino;
5650         args.root = root;
5651
5652         inode = iget5_locked(s, hashval, btrfs_find_actor,
5653                              btrfs_init_locked_inode,
5654                              (void *)&args);
5655         return inode;
5656 }
5657
5658 /*
5659  * Get an inode object given its inode number and corresponding root.
5660  * Path can be preallocated to prevent recursing back to iget through
5661  * allocator. NULL is also valid but may require an additional allocation
5662  * later.
5663  */
5664 struct inode *btrfs_iget_path(struct super_block *s, u64 ino,
5665                               struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path)
5666 {
5667         struct inode *inode;
5668
5669         inode = btrfs_iget_locked(s, ino, root);
5670         if (!inode)
5671                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5672
5673         if (inode->i_state & I_NEW) {
5674                 int ret;
5675
5676                 ret = btrfs_read_locked_inode(inode, path);
5677                 if (!ret) {
5678                         inode_tree_add(BTRFS_I(inode));
5679                         unlock_new_inode(inode);
5680                 } else {
5681                         iget_failed(inode);
5682                         /*
5683                          * ret > 0 can come from btrfs_search_slot called by
5684                          * btrfs_read_locked_inode, this means the inode item
5685                          * was not found.
5686                          */
5687                         if (ret > 0)
5688                                 ret = -ENOENT;
5689                         inode = ERR_PTR(ret);
5690                 }
5691         }
5692
5693         return inode;
5694 }
5695
5696 struct inode *btrfs_iget(struct super_block *s, u64 ino, struct btrfs_root *root)
5697 {
5698         return btrfs_iget_path(s, ino, root, NULL);
5699 }
5700
5701 static struct inode *new_simple_dir(struct super_block *s,
5702                                     struct btrfs_key *key,
5703                                     struct btrfs_root *root)
5704 {
5705         struct inode *inode = new_inode(s);
5706
5707         if (!inode)
5708                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5709
5710         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
5711         memcpy(&BTRFS_I(inode)->location, key, sizeof(*key));
5712         set_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5713
5714         inode->i_ino = BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID;
5715         /*
5716          * We only need lookup, the rest is read-only and there's no inode
5717          * associated with the dentry
5718          */
5719         inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
5720         inode->i_opflags &= ~IOP_XATTR;
5721         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
5722         inode->i_mode = S_IFDIR | S_IRUGO | S_IWUSR | S_IXUGO;
5723         inode->i_mtime = current_time(inode);
5724         inode->i_atime = inode->i_mtime;
5725         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
5726         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
5727
5728         return inode;
5729 }
5730
5731 static_assert(BTRFS_FT_UNKNOWN == FT_UNKNOWN);
5732 static_assert(BTRFS_FT_REG_FILE == FT_REG_FILE);
5733 static_assert(BTRFS_FT_DIR == FT_DIR);
5734 static_assert(BTRFS_FT_CHRDEV == FT_CHRDEV);
5735 static_assert(BTRFS_FT_BLKDEV == FT_BLKDEV);
5736 static_assert(BTRFS_FT_FIFO == FT_FIFO);
5737 static_assert(BTRFS_FT_SOCK == FT_SOCK);
5738 static_assert(BTRFS_FT_SYMLINK == FT_SYMLINK);
5739
5740 static inline u8 btrfs_inode_type(struct inode *inode)
5741 {
5742         return fs_umode_to_ftype(inode->i_mode);
5743 }
5744
5745 struct inode *btrfs_lookup_dentry(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
5746 {
5747         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
5748         struct inode *inode;
5749         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5750         struct btrfs_root *sub_root = root;
5751         struct btrfs_key location;
5752         u8 di_type = 0;
5753         int ret = 0;
5754
5755         if (dentry->d_name.len > BTRFS_NAME_LEN)
5756                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
5757
5758         ret = btrfs_inode_by_name(BTRFS_I(dir), dentry, &location, &di_type);
5759         if (ret < 0)
5760                 return ERR_PTR(ret);
5761
5762         if (location.type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
5763                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, root);
5764                 if (IS_ERR(inode))
5765                         return inode;
5766
5767                 /* Do extra check against inode mode with di_type */
5768                 if (btrfs_inode_type(inode) != di_type) {
5769                         btrfs_crit(fs_info,
5770 "inode mode mismatch with dir: inode mode=0%o btrfs type=%u dir type=%u",
5771                                   inode->i_mode, btrfs_inode_type(inode),
5772                                   di_type);
5773                         iput(inode);
5774                         return ERR_PTR(-EUCLEAN);
5775                 }
5776                 return inode;
5777         }
5778
5779         ret = fixup_tree_root_location(fs_info, BTRFS_I(dir), dentry,
5780                                        &location, &sub_root);
5781         if (ret < 0) {
5782                 if (ret != -ENOENT)
5783                         inode = ERR_PTR(ret);
5784                 else
5785                         inode = new_simple_dir(dir->i_sb, &location, root);
5786         } else {
5787                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, sub_root);
5788                 btrfs_put_root(sub_root);
5789
5790                 if (IS_ERR(inode))
5791                         return inode;
5792
5793                 down_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5794                 if (!sb_rdonly(inode->i_sb))
5795                         ret = btrfs_orphan_cleanup(sub_root);
5796                 up_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5797                 if (ret) {
5798                         iput(inode);
5799                         inode = ERR_PTR(ret);
5800                 }
5801         }
5802
5803         return inode;
5804 }
5805
5806 static int btrfs_dentry_delete(const struct dentry *dentry)
5807 {
5808         struct btrfs_root *root;
5809         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5810
5811         if (!inode && !IS_ROOT(dentry))
5812                 inode = d_inode(dentry->d_parent);
5813
5814         if (inode) {
5815                 root = BTRFS_I(inode)->root;
5816                 if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
5817                         return 1;
5818
5819                 if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
5820                         return 1;
5821         }
5822         return 0;
5823 }
5824
5825 static struct dentry *btrfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5826                                    unsigned int flags)
5827 {
5828         struct inode *inode = btrfs_lookup_dentry(dir, dentry);
5829
5830         if (inode == ERR_PTR(-ENOENT))
5831                 inode = NULL;
5832         return d_splice_alias(inode, dentry);
5833 }
5834
5835 /*
5836  * Find the highest existing sequence number in a directory and then set the
5837  * in-memory index_cnt variable to the first free sequence number.
5838  */
5839 static int btrfs_set_inode_index_count(struct btrfs_inode *inode)
5840 {
5841         struct btrfs_root *root = inode->root;
5842         struct btrfs_key key, found_key;
5843         struct btrfs_path *path;
5844         struct extent_buffer *leaf;
5845         int ret;
5846
5847         key.objectid = btrfs_ino(inode);
5848         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5849         key.offset = (u64)-1;
5850
5851         path = btrfs_alloc_path();
5852         if (!path)
5853                 return -ENOMEM;
5854
5855         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5856         if (ret < 0)
5857                 goto out;
5858         /* FIXME: we should be able to handle this */
5859         if (ret == 0)
5860                 goto out;
5861         ret = 0;
5862
5863         if (path->slots[0] == 0) {
5864                 inode->index_cnt = BTRFS_DIR_START_INDEX;
5865                 goto out;
5866         }
5867
5868         path->slots[0]--;
5869
5870         leaf = path->nodes[0];
5871         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
5872
5873         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
5874             found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY) {
5875                 inode->index_cnt = BTRFS_DIR_START_INDEX;
5876                 goto out;
5877         }
5878
5879         inode->index_cnt = found_key.offset + 1;
5880 out:
5881         btrfs_free_path(path);
5882         return ret;
5883 }
5884
5885 static int btrfs_get_dir_last_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
5886 {
5887         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
5888                 int ret;
5889
5890                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
5891                 if (ret) {
5892                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
5893                         if (ret)
5894                                 return ret;
5895                 }
5896         }
5897
5898         *index = dir->index_cnt;
5899
5900         return 0;
5901 }
5902
5903 /*
5904  * All this infrastructure exists because dir_emit can fault, and we are holding
5905  * the tree lock when doing readdir.  For now just allocate a buffer and copy
5906  * our information into that, and then dir_emit from the buffer.  This is
5907  * similar to what NFS does, only we don't keep the buffer around in pagecache
5908  * because I'm afraid I'll mess that up.  Long term we need to make filldir do
5909  * copy_to_user_inatomic so we don't have to worry about page faulting under the
5910  * tree lock.
5911  */
5912 static int btrfs_opendir(struct inode *inode, struct file *file)
5913 {
5914         struct btrfs_file_private *private;
5915         u64 last_index;
5916         int ret;
5917
5918         ret = btrfs_get_dir_last_index(BTRFS_I(inode), &last_index);
5919         if (ret)
5920                 return ret;
5921
5922         private = kzalloc(sizeof(struct btrfs_file_private), GFP_KERNEL);
5923         if (!private)
5924                 return -ENOMEM;
5925         private->last_index = last_index;
5926         private->filldir_buf = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
5927         if (!private->filldir_buf) {
5928                 kfree(private);
5929                 return -ENOMEM;
5930         }
5931         file->private_data = private;
5932         return 0;
5933 }
5934
5935 struct dir_entry {
5936         u64 ino;
5937         u64 offset;
5938         unsigned type;
5939         int name_len;
5940 };
5941
5942 static int btrfs_filldir(void *addr, int entries, struct dir_context *ctx)
5943 {
5944         while (entries--) {
5945                 struct dir_entry *entry = addr;
5946                 char *name = (char *)(entry + 1);
5947
5948                 ctx->pos = get_unaligned(&entry->offset);
5949                 if (!dir_emit(ctx, name, get_unaligned(&entry->name_len),
5950                                          get_unaligned(&entry->ino),
5951                                          get_unaligned(&entry->type)))
5952                         return 1;
5953                 addr += sizeof(struct dir_entry) +
5954                         get_unaligned(&entry->name_len);
5955                 ctx->pos++;
5956         }
5957         return 0;
5958 }
5959
5960 static int btrfs_real_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
5961 {
5962         struct inode *inode = file_inode(file);
5963         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5964         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
5965         struct btrfs_dir_item *di;
5966         struct btrfs_key key;
5967         struct btrfs_key found_key;
5968         struct btrfs_path *path;
5969         void *addr;
5970         struct list_head ins_list;
5971         struct list_head del_list;
5972         int ret;
5973         char *name_ptr;
5974         int name_len;
5975         int entries = 0;
5976         int total_len = 0;
5977         bool put = false;
5978         struct btrfs_key location;
5979
5980         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
5981                 return 0;
5982
5983         path = btrfs_alloc_path();
5984         if (!path)
5985                 return -ENOMEM;
5986
5987         addr = private->filldir_buf;
5988         path->reada = READA_FORWARD;
5989
5990         INIT_LIST_HEAD(&ins_list);
5991         INIT_LIST_HEAD(&del_list);
5992         put = btrfs_readdir_get_delayed_items(inode, private->last_index,
5993                                               &ins_list, &del_list);
5994
5995 again:
5996         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5997         key.offset = ctx->pos;
5998         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5999
6000         btrfs_for_each_slot(root, &key, &found_key, path, ret) {
6001                 struct dir_entry *entry;
6002                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
6003                 u8 ftype;
6004
6005                 if (found_key.objectid != key.objectid)
6006                         break;
6007                 if (found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY)
6008                         break;
6009                 if (found_key.offset < ctx->pos)
6010                         continue;
6011                 if (found_key.offset > private->last_index)
6012                         break;
6013                 if (btrfs_should_delete_dir_index(&del_list, found_key.offset))
6014                         continue;
6015                 di = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_dir_item);
6016                 name_len = btrfs_dir_name_len(leaf, di);
6017                 if ((total_len + sizeof(struct dir_entry) + name_len) >=
6018                     PAGE_SIZE) {
6019                         btrfs_release_path(path);
6020                         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
6021                         if (ret)
6022                                 goto nopos;
6023                         addr = private->filldir_buf;
6024                         entries = 0;
6025                         total_len = 0;
6026                         goto again;
6027                 }
6028
6029                 ftype = btrfs_dir_flags_to_ftype(btrfs_dir_flags(leaf, di));
6030                 entry = addr;
6031                 name_ptr = (char *)(entry + 1);
6032                 read_extent_buffer(leaf, name_ptr,
6033                                    (unsigned long)(di + 1), name_len);
6034                 put_unaligned(name_len, &entry->name_len);
6035                 put_unaligned(fs_ftype_to_dtype(ftype), &entry->type);
6036                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &location);
6037                 put_unaligned(location.objectid, &entry->ino);
6038                 put_unaligned(found_key.offset, &entry->offset);
6039                 entries++;
6040                 addr += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6041                 total_len += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6042         }
6043         /* Catch error encountered during iteration */
6044         if (ret < 0)
6045                 goto err;
6046
6047         btrfs_release_path(path);
6048
6049         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
6050         if (ret)
6051                 goto nopos;
6052
6053         ret = btrfs_readdir_delayed_dir_index(ctx, &ins_list);
6054         if (ret)
6055                 goto nopos;
6056
6057         /*
6058          * Stop new entries from being returned after we return the last
6059          * entry.
6060          *
6061          * New directory entries are assigned a strictly increasing
6062          * offset.  This means that new entries created during readdir
6063          * are *guaranteed* to be seen in the future by that readdir.
6064          * This has broken buggy programs which operate on names as
6065          * they're returned by readdir.  Until we re-use freed offsets
6066          * we have this hack to stop new entries from being returned
6067          * under the assumption that they'll never reach this huge
6068          * offset.
6069          *
6070          * This is being careful not to overflow 32bit loff_t unless the
6071          * last entry requires it because doing so has broken 32bit apps
6072          * in the past.
6073          */
6074         if (ctx->pos >= INT_MAX)
6075                 ctx->pos = LLONG_MAX;
6076         else
6077                 ctx->pos = INT_MAX;
6078 nopos:
6079         ret = 0;
6080 err:
6081         if (put)
6082                 btrfs_readdir_put_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
6083         btrfs_free_path(path);
6084         return ret;
6085 }
6086
6087 /*
6088  * This is somewhat expensive, updating the tree every time the
6089  * inode changes.  But, it is most likely to find the inode in cache.
6090  * FIXME, needs more benchmarking...there are no reasons other than performance
6091  * to keep or drop this code.
6092  */
6093 static int btrfs_dirty_inode(struct btrfs_inode *inode)
6094 {
6095         struct btrfs_root *root = inode->root;
6096         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
6097         struct btrfs_trans_handle *trans;
6098         int ret;
6099
6100         if (test_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &inode->runtime_flags))
6101                 return 0;
6102
6103         trans = btrfs_join_transaction(root);
6104         if (IS_ERR(trans))
6105                 return PTR_ERR(trans);
6106
6107         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
6108         if (ret && (ret == -ENOSPC || ret == -EDQUOT)) {
6109                 /* whoops, lets try again with the full transaction */
6110                 btrfs_end_transaction(trans);
6111                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
6112                 if (IS_ERR(trans))
6113                         return PTR_ERR(trans);
6114
6115                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
6116         }
6117         btrfs_end_transaction(trans);
6118         if (inode->delayed_node)
6119                 btrfs_balance_delayed_items(fs_info);
6120
6121         return ret;
6122 }
6123
6124 /*
6125  * This is a copy of file_update_time.  We need this so we can return error on
6126  * ENOSPC for updating the inode in the case of file write and mmap writes.
6127  */
6128 static int btrfs_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *now,
6129                              int flags)
6130 {
6131         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6132         bool dirty = flags & ~S_VERSION;
6133
6134         if (btrfs_root_readonly(root))
6135                 return -EROFS;
6136
6137         if (flags & S_VERSION)
6138                 dirty |= inode_maybe_inc_iversion(inode, dirty);
6139         if (flags & S_CTIME)
6140                 inode->i_ctime = *now;
6141         if (flags & S_MTIME)
6142                 inode->i_mtime = *now;
6143         if (flags & S_ATIME)
6144                 inode->i_atime = *now;
6145         return dirty ? btrfs_dirty_inode(BTRFS_I(inode)) : 0;
6146 }
6147
6148 /*
6149  * helper to find a free sequence number in a given directory.  This current
6150  * code is very simple, later versions will do smarter things in the btree
6151  */
6152 int btrfs_set_inode_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
6153 {
6154         int ret = 0;
6155
6156         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
6157                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
6158                 if (ret) {
6159                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
6160                         if (ret)
6161                                 return ret;
6162                 }
6163         }
6164
6165         *index = dir->index_cnt;
6166         dir->index_cnt++;
6167
6168         return ret;
6169 }
6170
6171 static int btrfs_insert_inode_locked(struct inode *inode)
6172 {
6173         struct btrfs_iget_args args;
6174
6175         args.ino = BTRFS_I(inode)->location.objectid;
6176         args.root = BTRFS_I(inode)->root;
6177
6178         return insert_inode_locked4(inode,
6179                    btrfs_inode_hash(inode->i_ino, BTRFS_I(inode)->root),
6180                    btrfs_find_actor, &args);
6181 }
6182
6183 int btrfs_new_inode_prepare(struct btrfs_new_inode_args *args,
6184                             unsigned int *trans_num_items)
6185 {
6186         struct inode *dir = args->dir;
6187         struct inode *inode = args->inode;
6188         int ret;
6189
6190         if (!args->orphan) {
6191                 ret = fscrypt_setup_filename(dir, &args->dentry->d_name, 0,
6192                                              &args->fname);
6193                 if (ret)
6194                         return ret;
6195         }
6196
6197         ret = posix_acl_create(dir, &inode->i_mode, &args->default_acl, &args->acl);
6198         if (ret) {
6199                 fscrypt_free_filename(&args->fname);
6200                 return ret;
6201         }
6202
6203         /* 1 to add inode item */
6204         *trans_num_items = 1;
6205         /* 1 to add compression property */
6206         if (BTRFS_I(dir)->prop_compress)
6207                 (*trans_num_items)++;
6208         /* 1 to add default ACL xattr */
6209         if (args->default_acl)
6210                 (*trans_num_items)++;
6211         /* 1 to add access ACL xattr */
6212         if (args->acl)
6213                 (*trans_num_items)++;
6214 #ifdef CONFIG_SECURITY
6215         /* 1 to add LSM xattr */
6216         if (dir->i_security)
6217                 (*trans_num_items)++;
6218 #endif
6219         if (args->orphan) {
6220                 /* 1 to add orphan item */
6221                 (*trans_num_items)++;
6222         } else {
6223                 /*
6224                  * 1 to add dir item
6225                  * 1 to add dir index
6226                  * 1 to update parent inode item
6227                  *
6228                  * No need for 1 unit for the inode ref item because it is
6229                  * inserted in a batch together with the inode item at
6230                  * btrfs_create_new_inode().
6231                  */
6232                 *trans_num_items += 3;
6233         }
6234         return 0;
6235 }
6236
6237 void btrfs_new_inode_args_destroy(struct btrfs_new_inode_args *args)
6238 {
6239         posix_acl_release(args->acl);
6240         posix_acl_release(args->default_acl);
6241         fscrypt_free_filename(&args->fname);
6242 }
6243
6244 /*
6245  * Inherit flags from the parent inode.
6246  *
6247  * Currently only the compression flags and the cow flags are inherited.
6248  */
6249 static void btrfs_inherit_iflags(struct btrfs_inode *inode, struct btrfs_inode *dir)
6250 {
6251         unsigned int flags;
6252
6253         flags = dir->flags;
6254
6255         if (flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS) {
6256                 inode->flags &= ~BTRFS_INODE_COMPRESS;
6257                 inode->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6258         } else if (flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
6259                 inode->flags &= ~BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6260                 inode->flags |= BTRFS_INODE_COMPRESS;
6261         }
6262
6263         if (flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) {
6264                 inode->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW;
6265                 if (S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode))
6266                         inode->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6267         }
6268
6269         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(&inode->vfs_inode);
6270 }
6271
6272 int btrfs_create_new_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
6273                            struct btrfs_new_inode_args *args)
6274 {
6275         struct inode *dir = args->dir;
6276         struct inode *inode = args->inode;
6277         const struct fscrypt_str *name = args->orphan ? NULL : &args->fname.disk_name;
6278         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6279         struct btrfs_root *root;
6280         struct btrfs_inode_item *inode_item;
6281         struct btrfs_key *location;
6282         struct btrfs_path *path;
6283         u64 objectid;
6284         struct btrfs_inode_ref *ref;
6285         struct btrfs_key key[2];
6286         u32 sizes[2];
6287         struct btrfs_item_batch batch;
6288         unsigned long ptr;
6289         int ret;
6290
6291         path = btrfs_alloc_path();
6292         if (!path)
6293                 return -ENOMEM;
6294
6295         if (!args->subvol)
6296                 BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(BTRFS_I(dir)->root);
6297         root = BTRFS_I(inode)->root;
6298
6299         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6300         if (ret)
6301                 goto out;
6302         inode->i_ino = objectid;
6303
6304         if (args->orphan) {
6305                 /*
6306                  * O_TMPFILE, set link count to 0, so that after this point, we
6307                  * fill in an inode item with the correct link count.
6308                  */
6309                 set_nlink(inode, 0);
6310         } else {
6311                 trace_btrfs_inode_request(dir);
6312
6313                 ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &BTRFS_I(inode)->dir_index);
6314                 if (ret)
6315                         goto out;
6316         }
6317         /* index_cnt is ignored for everything but a dir. */
6318         BTRFS_I(inode)->index_cnt = BTRFS_DIR_START_INDEX;
6319         BTRFS_I(inode)->generation = trans->transid;
6320         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
6321
6322         /*
6323          * Subvolumes don't inherit flags from their parent directory.
6324          * Originally this was probably by accident, but we probably can't
6325          * change it now without compatibility issues.
6326          */
6327         if (!args->subvol)
6328                 btrfs_inherit_iflags(BTRFS_I(inode), BTRFS_I(dir));
6329
6330         if (S_ISREG(inode->i_mode)) {
6331                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATASUM))
6332                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6333                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATACOW))
6334                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW |
6335                                 BTRFS_INODE_NODATASUM;
6336         }
6337
6338         location = &BTRFS_I(inode)->location;
6339         location->objectid = objectid;
6340         location->offset = 0;
6341         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6342
6343         ret = btrfs_insert_inode_locked(inode);
6344         if (ret < 0) {
6345                 if (!args->orphan)
6346                         BTRFS_I(dir)->index_cnt--;
6347                 goto out;
6348         }
6349
6350         /*
6351          * We could have gotten an inode number from somebody who was fsynced
6352          * and then removed in this same transaction, so let's just set full
6353          * sync since it will be a full sync anyway and this will blow away the
6354          * old info in the log.
6355          */
6356         btrfs_set_inode_full_sync(BTRFS_I(inode));
6357
6358         key[0].objectid = objectid;
6359         key[0].type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6360         key[0].offset = 0;
6361
6362         sizes[0] = sizeof(struct btrfs_inode_item);
6363
6364         if (!args->orphan) {
6365                 /*
6366                  * Start new inodes with an inode_ref. This is slightly more
6367                  * efficient for small numbers of hard links since they will
6368                  * be packed into one item. Extended refs will kick in if we
6369                  * add more hard links than can fit in the ref item.
6370                  */
6371                 key[1].objectid = objectid;
6372                 key[1].type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6373                 if (args->subvol) {
6374                         key[1].offset = objectid;
6375                         sizes[1] = 2 + sizeof(*ref);
6376                 } else {
6377                         key[1].offset = btrfs_ino(BTRFS_I(dir));
6378                         sizes[1] = name->len + sizeof(*ref);
6379                 }
6380         }
6381
6382         batch.keys = &key[0];
6383         batch.data_sizes = &sizes[0];
6384         batch.total_data_size = sizes[0] + (args->orphan ? 0 : sizes[1]);
6385         batch.nr = args->orphan ? 1 : 2;
6386         ret = btrfs_insert_empty_items(trans, root, path, &batch);
6387         if (ret != 0) {
6388                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6389                 goto discard;
6390         }
6391
6392         inode->i_mtime = current_time(inode);
6393         inode->i_atime = inode->i_mtime;
6394         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
6395         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
6396
6397         /*
6398          * We're going to fill the inode item now, so at this point the inode
6399          * must be fully initialized.
6400          */
6401
6402         inode_item = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6403                                   struct btrfs_inode_item);
6404         memzero_extent_buffer(path->nodes[0], (unsigned long)inode_item,
6405                              sizeof(*inode_item));
6406         fill_inode_item(trans, path->nodes[0], inode_item, inode);
6407
6408         if (!args->orphan) {
6409                 ref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0] + 1,
6410                                      struct btrfs_inode_ref);
6411                 ptr = (unsigned long)(ref + 1);
6412                 if (args->subvol) {
6413                         btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref, 2);
6414                         btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref, 0);
6415                         write_extent_buffer(path->nodes[0], "..", ptr, 2);
6416                 } else {
6417                         btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref,
6418                                                      name->len);
6419                         btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref,
6420                                                   BTRFS_I(inode)->dir_index);
6421                         write_extent_buffer(path->nodes[0], name->name, ptr,
6422                                             name->len);
6423                 }
6424         }
6425
6426         btrfs_mark_buffer_dirty(path->nodes[0]);
6427         /*
6428          * We don't need the path anymore, plus inheriting properties, adding
6429          * ACLs, security xattrs, orphan item or adding the link, will result in
6430          * allocating yet another path. So just free our path.
6431          */
6432         btrfs_free_path(path);
6433         path = NULL;
6434
6435         if (args->subvol) {
6436                 struct inode *parent;
6437
6438                 /*
6439                  * Subvolumes inherit properties from their parent subvolume,
6440                  * not the directory they were created in.
6441                  */
6442                 parent = btrfs_iget(fs_info->sb, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
6443                                     BTRFS_I(dir)->root);
6444                 if (IS_ERR(parent)) {
6445                         ret = PTR_ERR(parent);
6446                 } else {
6447                         ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, parent);
6448                         iput(parent);
6449                 }
6450         } else {
6451                 ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, dir);
6452         }
6453         if (ret) {
6454                 btrfs_err(fs_info,
6455                           "error inheriting props for ino %llu (root %llu): %d",
6456                           btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), root->root_key.objectid,
6457                           ret);
6458         }
6459
6460         /*
6461          * Subvolumes don't inherit ACLs or get passed to the LSM. This is
6462          * probably a bug.
6463          */
6464         if (!args->subvol) {
6465                 ret = btrfs_init_inode_security(trans, args);
6466                 if (ret) {
6467                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6468                         goto discard;
6469                 }
6470         }
6471
6472         inode_tree_add(BTRFS_I(inode));
6473
6474         trace_btrfs_inode_new(inode);
6475         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
6476
6477         btrfs_update_root_times(trans, root);
6478
6479         if (args->orphan) {
6480                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
6481         } else {
6482                 ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode), name,
6483                                      0, BTRFS_I(inode)->dir_index);
6484         }
6485         if (ret) {
6486                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6487                 goto discard;
6488         }
6489
6490         return 0;
6491
6492 discard:
6493         /*
6494          * discard_new_inode() calls iput(), but the caller owns the reference
6495          * to the inode.
6496          */
6497         ihold(inode);
6498         discard_new_inode(inode);
6499 out:
6500         btrfs_free_path(path);
6501         return ret;
6502 }
6503
6504 /*
6505  * utility function to add 'inode' into 'parent_inode' with
6506  * a give name and a given sequence number.
6507  * if 'add_backref' is true, also insert a backref from the
6508  * inode to the parent directory.
6509  */
6510 int btrfs_add_link(struct btrfs_trans_handle *trans,
6511                    struct btrfs_inode *parent_inode, struct btrfs_inode *inode,
6512                    const struct fscrypt_str *name, int add_backref, u64 index)
6513 {
6514         int ret = 0;
6515         struct btrfs_key key;
6516         struct btrfs_root *root = parent_inode->root;
6517         u64 ino = btrfs_ino(inode);
6518         u64 parent_ino = btrfs_ino(parent_inode);
6519
6520         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6521                 memcpy(&key, &inode->root->root_key, sizeof(key));
6522         } else {
6523                 key.objectid = ino;
6524                 key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6525                 key.offset = 0;
6526         }
6527
6528         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6529                 ret = btrfs_add_root_ref(trans, key.objectid,
6530                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6531                                          index, name);
6532         } else if (add_backref) {
6533                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, name,
6534                                              ino, parent_ino, index);
6535         }
6536
6537         /* Nothing to clean up yet */
6538         if (ret)
6539                 return ret;
6540
6541         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, name, parent_inode, &key,
6542                                     btrfs_inode_type(&inode->vfs_inode), index);
6543         if (ret == -EEXIST || ret == -EOVERFLOW)
6544                 goto fail_dir_item;
6545         else if (ret) {
6546                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6547                 return ret;
6548         }
6549
6550         btrfs_i_size_write(parent_inode, parent_inode->vfs_inode.i_size +
6551                            name->len * 2);
6552         inode_inc_iversion(&parent_inode->vfs_inode);
6553         /*
6554          * If we are replaying a log tree, we do not want to update the mtime
6555          * and ctime of the parent directory with the current time, since the
6556          * log replay procedure is responsible for setting them to their correct
6557          * values (the ones it had when the fsync was done).
6558          */
6559         if (!test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &root->fs_info->flags)) {
6560                 struct timespec64 now = current_time(&parent_inode->vfs_inode);
6561
6562                 parent_inode->vfs_inode.i_mtime = now;
6563                 parent_inode->vfs_inode.i_ctime = now;
6564         }
6565         ret = btrfs_update_inode(trans, root, parent_inode);
6566         if (ret)
6567                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6568         return ret;
6569
6570 fail_dir_item:
6571         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6572                 u64 local_index;
6573                 int err;
6574                 err = btrfs_del_root_ref(trans, key.objectid,
6575                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6576                                          &local_index, name);
6577                 if (err)
6578                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6579         } else if (add_backref) {
6580                 u64 local_index;
6581                 int err;
6582
6583                 err = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, ino, parent_ino,
6584                                           &local_index);
6585                 if (err)
6586                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6587         }
6588
6589         /* Return the original error code */
6590         return ret;
6591 }
6592
6593 static int btrfs_create_common(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
6594                                struct inode *inode)
6595 {
6596         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6597         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6598         struct btrfs_new_inode_args new_inode_args = {
6599                 .dir = dir,
6600                 .dentry = dentry,
6601                 .inode = inode,
6602         };
6603         unsigned int trans_num_items;
6604         struct btrfs_trans_handle *trans;
6605         int err;
6606
6607         err = btrfs_new_inode_prepare(&new_inode_args, &trans_num_items);
6608         if (err)
6609                 goto out_inode;
6610
6611         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
6612         if (IS_ERR(trans)) {
6613                 err = PTR_ERR(trans);
6614                 goto out_new_inode_args;
6615         }
6616
6617         err = btrfs_create_new_inode(trans, &new_inode_args);
6618         if (!err)
6619                 d_instantiate_new(dentry, inode);
6620
6621         btrfs_end_transaction(trans);
6622         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6623 out_new_inode_args:
6624         btrfs_new_inode_args_destroy(&new_inode_args);
6625 out_inode:
6626         if (err)
6627                 iput(inode);
6628         return err;
6629 }
6630
6631 static int btrfs_mknod(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
6632                        struct dentry *dentry, umode_t mode, dev_t rdev)
6633 {
6634         struct inode *inode;
6635
6636         inode = new_inode(dir->i_sb);
6637         if (!inode)
6638                 return -ENOMEM;
6639         inode_init_owner(idmap, inode, dir, mode);
6640         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
6641         init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
6642         return btrfs_create_common(dir, dentry, inode);
6643 }
6644
6645 static int btrfs_create(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
6646                         struct dentry *dentry, umode_t mode, bool excl)
6647 {
6648         struct inode *inode;
6649
6650         inode = new_inode(dir->i_sb);
6651         if (!inode)
6652                 return -ENOMEM;
6653         inode_init_owner(idmap, inode, dir, mode);
6654         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
6655         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
6656         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
6657         return btrfs_create_common(dir, dentry, inode);
6658 }
6659
6660 static int btrfs_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir,
6661                       struct dentry *dentry)
6662 {
6663         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6664         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6665         struct inode *inode = d_inode(old_dentry);
6666         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6667         struct fscrypt_name fname;
6668         u64 index;
6669         int err;
6670         int drop_inode = 0;
6671
6672         /* do not allow sys_link's with other subvols of the same device */
6673         if (root->root_key.objectid != BTRFS_I(inode)->root->root_key.objectid)
6674                 return -EXDEV;
6675
6676         if (inode->i_nlink >= BTRFS_LINK_MAX)
6677                 return -EMLINK;
6678
6679         err = fscrypt_setup_filename(dir, &dentry->d_name, 0, &fname);
6680         if (err)
6681                 goto fail;
6682
6683         err = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &index);
6684         if (err)
6685                 goto fail;
6686
6687         /*
6688          * 2 items for inode and inode ref
6689          * 2 items for dir items
6690          * 1 item for parent inode
6691          * 1 item for orphan item deletion if O_TMPFILE
6692          */
6693         trans = btrfs_start_transaction(root, inode->i_nlink ? 5 : 6);
6694         if (IS_ERR(trans)) {
6695                 err = PTR_ERR(trans);
6696                 trans = NULL;
6697                 goto fail;
6698         }
6699
6700         /* There are several dir indexes for this inode, clear the cache. */
6701         BTRFS_I(inode)->dir_index = 0ULL;
6702         inc_nlink(inode);
6703         inode_inc_iversion(inode);
6704         inode->i_ctime = current_time(inode);
6705         ihold(inode);
6706         set_bit(BTRFS_INODE_COPY_EVERYTHING, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6707
6708         err = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode),
6709                              &fname.disk_name, 1, index);
6710
6711         if (err) {
6712                 drop_inode = 1;
6713         } else {
6714                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
6715
6716                 err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6717                 if (err)
6718                         goto fail;
6719                 if (inode->i_nlink == 1) {
6720                         /*
6721                          * If new hard link count is 1, it's a file created
6722                          * with open(2) O_TMPFILE flag.
6723                          */
6724                         err = btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
6725                         if (err)
6726                                 goto fail;
6727                 }
6728                 d_instantiate(dentry, inode);
6729                 btrfs_log_new_name(trans, old_dentry, NULL, 0, parent);
6730         }
6731
6732 fail:
6733         fscrypt_free_filename(&fname);
6734         if (trans)
6735                 btrfs_end_transaction(trans);
6736         if (drop_inode) {
6737                 inode_dec_link_count(inode);
6738                 iput(inode);
6739         }
6740         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6741         return err;
6742 }
6743
6744 static int btrfs_mkdir(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
6745                        struct dentry *dentry, umode_t mode)
6746 {
6747         struct inode *inode;
6748
6749         inode = new_inode(dir->i_sb);
6750         if (!inode)
6751                 return -ENOMEM;
6752         inode_init_owner(idmap, inode, dir, S_IFDIR | mode);
6753         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
6754         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
6755         return btrfs_create_common(dir, dentry, inode);
6756 }
6757
6758 static noinline int uncompress_inline(struct btrfs_path *path,
6759                                       struct page *page,
6760                                       struct btrfs_file_extent_item *item)
6761 {
6762         int ret;
6763         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
6764         char *tmp;
6765         size_t max_size;
6766         unsigned long inline_size;
6767         unsigned long ptr;
6768         int compress_type;
6769
6770         compress_type = btrfs_file_extent_compression(leaf, item);
6771         max_size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6772         inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf, path->slots[0]);
6773         tmp = kmalloc(inline_size, GFP_NOFS);
6774         if (!tmp)
6775                 return -ENOMEM;
6776         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
6777
6778         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, inline_size);
6779
6780         max_size = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE, max_size);
6781         ret = btrfs_decompress(compress_type, tmp, page, 0, inline_size, max_size);
6782
6783         /*
6784          * decompression code contains a memset to fill in any space between the end
6785          * of the uncompressed data and the end of max_size in case the decompressed
6786          * data ends up shorter than ram_bytes.  That doesn't cover the hole between
6787          * the end of an inline extent and the beginning of the next block, so we
6788          * cover that region here.
6789          */
6790
6791         if (max_size < PAGE_SIZE)
6792                 memzero_page(page, max_size, PAGE_SIZE - max_size);
6793         kfree(tmp);
6794         return ret;
6795 }
6796
6797 static int read_inline_extent(struct btrfs_inode *inode, struct btrfs_path *path,
6798                               struct page *page)
6799 {
6800         struct btrfs_file_extent_item *fi;
6801         void *kaddr;
6802         size_t copy_size;
6803
6804         if (!page || PageUptodate(page))
6805                 return 0;
6806
6807         ASSERT(page_offset(page) == 0);
6808
6809         fi = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6810                             struct btrfs_file_extent_item);
6811         if (btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], fi) != BTRFS_COMPRESS_NONE)
6812                 return uncompress_inline(path, page, fi);
6813
6814         copy_size = min_t(u64, PAGE_SIZE,
6815                           btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], fi));
6816         kaddr = kmap_local_page(page);
6817         read_extent_buffer(path->nodes[0], kaddr,
6818                            btrfs_file_extent_inline_start(fi), copy_size);
6819         kunmap_local(kaddr);
6820         if (copy_size < PAGE_SIZE)
6821                 memzero_page(page, copy_size, PAGE_SIZE - copy_size);
6822         return 0;
6823 }
6824
6825 /*
6826  * Lookup the first extent overlapping a range in a file.
6827  *
6828  * @inode:      file to search in
6829  * @page:       page to read extent data into if the extent is inline
6830  * @pg_offset:  offset into @page to copy to
6831  * @start:      file offset
6832  * @len:        length of range starting at @start
6833  *
6834  * Return the first &struct extent_map which overlaps the given range, reading
6835  * it from the B-tree and caching it if necessary. Note that there may be more
6836  * extents which overlap the given range after the returned extent_map.
6837  *
6838  * If @page is not NULL and the extent is inline, this also reads the extent
6839  * data directly into the page and marks the extent up to date in the io_tree.
6840  *
6841  * Return: ERR_PTR on error, non-NULL extent_map on success.
6842  */
6843 struct extent_map *btrfs_get_extent(struct btrfs_inode *inode,
6844                                     struct page *page, size_t pg_offset,
6845                                     u64 start, u64 len)
6846 {
6847         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
6848         int ret = 0;
6849         u64 extent_start = 0;
6850         u64 extent_end = 0;
6851         u64 objectid = btrfs_ino(inode);
6852         int extent_type = -1;
6853         struct btrfs_path *path = NULL;
6854         struct btrfs_root *root = inode->root;
6855         struct btrfs_file_extent_item *item;
6856         struct extent_buffer *leaf;
6857         struct btrfs_key found_key;
6858         struct extent_map *em = NULL;
6859         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
6860
6861         read_lock(&em_tree->lock);
6862         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
6863         read_unlock(&em_tree->lock);
6864
6865         if (em) {
6866                 if (em->start > start || em->start + em->len <= start)
6867                         free_extent_map(em);
6868                 else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE && page)
6869                         free_extent_map(em);
6870                 else
6871                         goto out;
6872         }
6873         em = alloc_extent_map();
6874         if (!em) {
6875                 ret = -ENOMEM;
6876                 goto out;
6877         }
6878         em->start = EXTENT_MAP_HOLE;
6879         em->orig_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6880         em->len = (u64)-1;
6881         em->block_len = (u64)-1;
6882
6883         path = btrfs_alloc_path();
6884         if (!path) {
6885                 ret = -ENOMEM;
6886                 goto out;
6887         }
6888
6889         /* Chances are we'll be called again, so go ahead and do readahead */
6890         path->reada = READA_FORWARD;
6891
6892         /*
6893          * The same explanation in load_free_space_cache applies here as well,
6894          * we only read when we're loading the free space cache, and at that
6895          * point the commit_root has everything we need.
6896          */
6897         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
6898                 path->search_commit_root = 1;
6899                 path->skip_locking = 1;
6900         }
6901
6902         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, objectid, start, 0);
6903         if (ret < 0) {
6904                 goto out;
6905         } else if (ret > 0) {
6906                 if (path->slots[0] == 0)
6907                         goto not_found;
6908                 path->slots[0]--;
6909                 ret = 0;
6910         }
6911
6912         leaf = path->nodes[0];
6913         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
6914                               struct btrfs_file_extent_item);
6915         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6916         if (found_key.objectid != objectid ||
6917             found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6918                 /*
6919                  * If we backup past the first extent we want to move forward
6920                  * and see if there is an extent in front of us, otherwise we'll
6921                  * say there is a hole for our whole search range which can
6922                  * cause problems.
6923                  */
6924                 extent_end = start;
6925                 goto next;
6926         }
6927
6928         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, item);
6929         extent_start = found_key.offset;
6930         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
6931         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6932             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6933                 /* Only regular file could have regular/prealloc extent */
6934                 if (!S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode)) {
6935                         ret = -EUCLEAN;
6936                         btrfs_crit(fs_info,
6937                 "regular/prealloc extent found for non-regular inode %llu",
6938                                    btrfs_ino(inode));
6939                         goto out;
6940                 }
6941                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_regular(inode, leaf, item,
6942                                                        extent_start);
6943         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6944                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_inline(inode, leaf, item,
6945                                                       path->slots[0],
6946                                                       extent_start);
6947         }
6948 next:
6949         if (start >= extent_end) {
6950                 path->slots[0]++;
6951                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
6952                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
6953                         if (ret < 0)
6954                                 goto out;
6955                         else if (ret > 0)
6956                                 goto not_found;
6957
6958                         leaf = path->nodes[0];
6959                 }
6960                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6961                 if (found_key.objectid != objectid ||
6962                     found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6963                         goto not_found;
6964                 if (start + len <= found_key.offset)
6965                         goto not_found;
6966                 if (start > found_key.offset)
6967                         goto next;
6968
6969                 /* New extent overlaps with existing one */
6970                 em->start = start;
6971                 em->orig_start = start;
6972                 em->len = found_key.offset - start;
6973                 em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6974                 goto insert;
6975         }
6976
6977         btrfs_extent_item_to_extent_map(inode, path, item, em);
6978
6979         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6980             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6981                 goto insert;
6982         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6983                 /*
6984                  * Inline extent can only exist at file offset 0. This is
6985                  * ensured by tree-checker and inline extent creation path.
6986                  * Thus all members representing file offsets should be zero.
6987                  */
6988                 ASSERT(pg_offset == 0);
6989                 ASSERT(extent_start == 0);
6990                 ASSERT(em->start == 0);
6991
6992                 /*
6993                  * btrfs_extent_item_to_extent_map() should have properly
6994                  * initialized em members already.
6995                  *
6996                  * Other members are not utilized for inline extents.
6997                  */
6998                 ASSERT(em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE);
6999                 ASSERT(em->len == fs_info->sectorsize);
7000
7001                 ret = read_inline_extent(inode, path, page);
7002                 if (ret < 0)
7003                         goto out;
7004                 goto insert;
7005         }
7006 not_found:
7007         em->start = start;
7008         em->orig_start = start;
7009         em->len = len;
7010         em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
7011 insert:
7012         ret = 0;
7013         btrfs_release_path(path);
7014         if (em->start > start || extent_map_end(em) <= start) {
7015                 btrfs_err(fs_info,
7016                           "bad extent! em: [%llu %llu] passed [%llu %llu]",
7017                           em->start, em->len, start, len);
7018                 ret = -EIO;
7019                 goto out;
7020         }
7021
7022         write_lock(&em_tree->lock);
7023         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, start, len);
7024         write_unlock(&em_tree->lock);
7025 out:
7026         btrfs_free_path(path);
7027
7028         trace_btrfs_get_extent(root, inode, em);
7029
7030         if (ret) {
7031                 free_extent_map(em);
7032                 return ERR_PTR(ret);
7033         }
7034         return em;
7035 }
7036
7037 static struct extent_map *btrfs_create_dio_extent(struct btrfs_inode *inode,
7038                                                   struct btrfs_dio_data *dio_data,
7039                                                   const u64 start,
7040                                                   const u64 len,
7041                                                   const u64 orig_start,
7042                                                   const u64 block_start,
7043                                                   const u64 block_len,
7044                                                   const u64 orig_block_len,
7045                                                   const u64 ram_bytes,
7046                                                   const int type)
7047 {
7048         struct extent_map *em = NULL;
7049         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7050
7051         if (type != BTRFS_ORDERED_NOCOW) {
7052                 em = create_io_em(inode, start, len, orig_start, block_start,
7053                                   block_len, orig_block_len, ram_bytes,
7054                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
7055                                   type);
7056                 if (IS_ERR(em))
7057                         goto out;
7058         }
7059         ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start, len, len,
7060                                              block_start, block_len, 0,
7061                                              (1 << type) |
7062                                              (1 << BTRFS_ORDERED_DIRECT),
7063                                              BTRFS_COMPRESS_NONE);
7064         if (IS_ERR(ordered)) {
7065                 if (em) {
7066                         free_extent_map(em);
7067                         btrfs_drop_extent_map_range(inode, start,
7068                                                     start + len - 1, false);
7069                 }
7070                 em = ERR_CAST(ordered);
7071         } else {
7072                 ASSERT(!dio_data->ordered);
7073                 dio_data->ordered = ordered;
7074         }
7075  out:
7076
7077         return em;
7078 }
7079
7080 static struct extent_map *btrfs_new_extent_direct(struct btrfs_inode *inode,
7081                                                   struct btrfs_dio_data *dio_data,
7082                                                   u64 start, u64 len)
7083 {
7084         struct btrfs_root *root = inode->root;
7085         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
7086         struct extent_map *em;
7087         struct btrfs_key ins;
7088         u64 alloc_hint;
7089         int ret;
7090
7091         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, len);
7092         ret = btrfs_reserve_extent(root, len, len, fs_info->sectorsize,
7093                                    0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
7094         if (ret)
7095                 return ERR_PTR(ret);
7096
7097         em = btrfs_create_dio_extent(inode, dio_data, start, ins.offset, start,
7098                                      ins.objectid, ins.offset, ins.offset,
7099                                      ins.offset, BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7100         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
7101         if (IS_ERR(em))
7102                 btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset,
7103                                            1);
7104
7105         return em;
7106 }
7107
7108 static bool btrfs_extent_readonly(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr)
7109 {
7110         struct btrfs_block_group *block_group;
7111         bool readonly = false;
7112
7113         block_group = btrfs_lookup_block_group(fs_info, bytenr);
7114         if (!block_group || block_group->ro)
7115                 readonly = true;
7116         if (block_group)
7117                 btrfs_put_block_group(block_group);
7118         return readonly;
7119 }
7120
7121 /*
7122  * Check if we can do nocow write into the range [@offset, @offset + @len)
7123  *
7124  * @offset:     File offset
7125  * @len:        The length to write, will be updated to the nocow writeable
7126  *              range
7127  * @orig_start: (optional) Return the original file offset of the file extent
7128  * @orig_len:   (optional) Return the original on-disk length of the file extent
7129  * @ram_bytes:  (optional) Return the ram_bytes of the file extent
7130  * @strict:     if true, omit optimizations that might force us into unnecessary
7131  *              cow. e.g., don't trust generation number.
7132  *
7133  * Return:
7134  * >0   and update @len if we can do nocow write
7135  *  0   if we can't do nocow write
7136  * <0   if error happened
7137  *
7138  * NOTE: This only checks the file extents, caller is responsible to wait for
7139  *       any ordered extents.
7140  */
7141 noinline int can_nocow_extent(struct inode *inode, u64 offset, u64 *len,
7142                               u64 *orig_start, u64 *orig_block_len,
7143                               u64 *ram_bytes, bool nowait, bool strict)
7144 {
7145         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7146         struct can_nocow_file_extent_args nocow_args = { 0 };
7147         struct btrfs_path *path;
7148         int ret;
7149         struct extent_buffer *leaf;
7150         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
7151         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7152         struct btrfs_file_extent_item *fi;
7153         struct btrfs_key key;
7154         int found_type;
7155
7156         path = btrfs_alloc_path();
7157         if (!path)
7158                 return -ENOMEM;
7159         path->nowait = nowait;
7160
7161         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path,
7162                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), offset, 0);
7163         if (ret < 0)
7164                 goto out;
7165
7166         if (ret == 1) {
7167                 if (path->slots[0] == 0) {
7168                         /* can't find the item, must cow */
7169                         ret = 0;
7170                         goto out;
7171                 }
7172                 path->slots[0]--;
7173         }
7174         ret = 0;
7175         leaf = path->nodes[0];
7176         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
7177         if (key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) ||
7178             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
7179                 /* not our file or wrong item type, must cow */
7180                 goto out;
7181         }
7182
7183         if (key.offset > offset) {
7184                 /* Wrong offset, must cow */
7185                 goto out;
7186         }
7187
7188         if (btrfs_file_extent_end(path) <= offset)
7189                 goto out;
7190
7191         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_file_extent_item);
7192         found_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
7193         if (ram_bytes)
7194                 *ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
7195
7196         nocow_args.start = offset;
7197         nocow_args.end = offset + *len - 1;
7198         nocow_args.strict = strict;
7199         nocow_args.free_path = true;
7200
7201         ret = can_nocow_file_extent(path, &key, BTRFS_I(inode), &nocow_args);
7202         /* can_nocow_file_extent() has freed the path. */
7203         path = NULL;
7204
7205         if (ret != 1) {
7206                 /* Treat errors as not being able to NOCOW. */
7207                 ret = 0;
7208                 goto out;
7209         }
7210
7211         ret = 0;
7212         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, nocow_args.disk_bytenr))
7213                 goto out;
7214
7215         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7216             found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7217                 u64 range_end;
7218
7219                 range_end = round_up(offset + nocow_args.num_bytes,
7220                                      root->fs_info->sectorsize) - 1;
7221                 ret = test_range_bit(io_tree, offset, range_end,
7222                                      EXTENT_DELALLOC, 0, NULL);
7223                 if (ret) {
7224                         ret = -EAGAIN;
7225                         goto out;
7226                 }
7227         }
7228
7229         if (orig_start)
7230                 *orig_start = key.offset - nocow_args.extent_offset;
7231         if (orig_block_len)
7232                 *orig_block_len = nocow_args.disk_num_bytes;
7233
7234         *len = nocow_args.num_bytes;
7235         ret = 1;
7236 out:
7237         btrfs_free_path(path);
7238         return ret;
7239 }
7240
7241 static int lock_extent_direct(struct inode *inode, u64 lockstart, u64 lockend,
7242                               struct extent_state **cached_state,
7243                               unsigned int iomap_flags)
7244 {
7245         const bool writing = (iomap_flags & IOMAP_WRITE);
7246         const bool nowait = (iomap_flags & IOMAP_NOWAIT);
7247         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7248         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7249         int ret = 0;
7250
7251         while (1) {
7252                 if (nowait) {
7253                         if (!try_lock_extent(io_tree, lockstart, lockend,
7254                                              cached_state))
7255                                 return -EAGAIN;
7256                 } else {
7257                         lock_extent(io_tree, lockstart, lockend, cached_state);
7258                 }
7259                 /*
7260                  * We're concerned with the entire range that we're going to be
7261                  * doing DIO to, so we need to make sure there's no ordered
7262                  * extents in this range.
7263                  */
7264                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), lockstart,
7265                                                      lockend - lockstart + 1);
7266
7267                 /*
7268                  * We need to make sure there are no buffered pages in this
7269                  * range either, we could have raced between the invalidate in
7270                  * generic_file_direct_write and locking the extent.  The
7271                  * invalidate needs to happen so that reads after a write do not
7272                  * get stale data.
7273                  */
7274                 if (!ordered &&
7275                     (!writing || !filemap_range_has_page(inode->i_mapping,
7276                                                          lockstart, lockend)))
7277                         break;
7278
7279                 unlock_extent(io_tree, lockstart, lockend, cached_state);
7280
7281                 if (ordered) {
7282                         if (nowait) {
7283                                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7284                                 ret = -EAGAIN;
7285                                 break;
7286                         }
7287                         /*
7288                          * If we are doing a DIO read and the ordered extent we
7289                          * found is for a buffered write, we can not wait for it
7290                          * to complete and retry, because if we do so we can
7291                          * deadlock with concurrent buffered writes on page
7292                          * locks. This happens only if our DIO read covers more
7293                          * than one extent map, if at this point has already
7294                          * created an ordered extent for a previous extent map
7295                          * and locked its range in the inode's io tree, and a
7296                          * concurrent write against that previous extent map's
7297                          * range and this range started (we unlock the ranges
7298                          * in the io tree only when the bios complete and
7299                          * buffered writes always lock pages before attempting
7300                          * to lock range in the io tree).
7301                          */
7302                         if (writing ||
7303                             test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered->flags))
7304                                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
7305                         else
7306                                 ret = nowait ? -EAGAIN : -ENOTBLK;
7307                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7308                 } else {
7309                         /*
7310                          * We could trigger writeback for this range (and wait
7311                          * for it to complete) and then invalidate the pages for
7312                          * this range (through invalidate_inode_pages2_range()),
7313                          * but that can lead us to a deadlock with a concurrent
7314                          * call to readahead (a buffered read or a defrag call
7315                          * triggered a readahead) on a page lock due to an
7316                          * ordered dio extent we created before but did not have
7317                          * yet a corresponding bio submitted (whence it can not
7318                          * complete), which makes readahead wait for that
7319                          * ordered extent to complete while holding a lock on
7320                          * that page.
7321                          */
7322                         ret = nowait ? -EAGAIN : -ENOTBLK;
7323                 }
7324
7325                 if (ret)
7326                         break;
7327
7328                 cond_resched();
7329         }
7330
7331         return ret;
7332 }
7333
7334 /* The callers of this must take lock_extent() */
7335 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
7336                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
7337                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
7338                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
7339                                        int type)
7340 {
7341         struct extent_map *em;
7342         int ret;
7343
7344         ASSERT(type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC ||
7345                type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED ||
7346                type == BTRFS_ORDERED_NOCOW ||
7347                type == BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7348
7349         em = alloc_extent_map();
7350         if (!em)
7351                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7352
7353         em->start = start;
7354         em->orig_start = orig_start;
7355         em->len = len;
7356         em->block_len = block_len;
7357         em->block_start = block_start;
7358         em->orig_block_len = orig_block_len;
7359         em->ram_bytes = ram_bytes;
7360         em->generation = -1;
7361         set_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
7362         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7363                 set_bit(EXTENT_FLAG_FILLING, &em->flags);
7364         } else if (type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED) {
7365                 set_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
7366                 em->compress_type = compress_type;
7367         }
7368
7369         ret = btrfs_replace_extent_map_range(inode, em, true);
7370         if (ret) {
7371                 free_extent_map(em);
7372                 return ERR_PTR(ret);
7373         }
7374
7375         /* em got 2 refs now, callers needs to do free_extent_map once. */
7376         return em;
7377 }
7378
7379
7380 static int btrfs_get_blocks_direct_write(struct extent_map **map,
7381                                          struct inode *inode,
7382                                          struct btrfs_dio_data *dio_data,
7383                                          u64 start, u64 *lenp,
7384                                          unsigned int iomap_flags)
7385 {
7386         const bool nowait = (iomap_flags & IOMAP_NOWAIT);
7387         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7388         struct extent_map *em = *map;
7389         int type;
7390         u64 block_start, orig_start, orig_block_len, ram_bytes;
7391         struct btrfs_block_group *bg;
7392         bool can_nocow = false;
7393         bool space_reserved = false;
7394         u64 len = *lenp;
7395         u64 prev_len;
7396         int ret = 0;
7397
7398         /*
7399          * We don't allocate a new extent in the following cases
7400          *
7401          * 1) The inode is marked as NODATACOW. In this case we'll just use the
7402          * existing extent.
7403          * 2) The extent is marked as PREALLOC. We're good to go here and can
7404          * just use the extent.
7405          *
7406          */
7407         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) ||
7408             ((BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7409              em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)) {
7410                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7411                         type = BTRFS_ORDERED_PREALLOC;
7412                 else
7413                         type = BTRFS_ORDERED_NOCOW;
7414                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7415                 block_start = em->block_start + (start - em->start);
7416
7417                 if (can_nocow_extent(inode, start, &len, &orig_start,
7418                                      &orig_block_len, &ram_bytes, false, false) == 1) {
7419                         bg = btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, block_start);
7420                         if (bg)
7421                                 can_nocow = true;
7422                 }
7423         }
7424
7425         prev_len = len;
7426         if (can_nocow) {
7427                 struct extent_map *em2;
7428
7429                 /* We can NOCOW, so only need to reserve metadata space. */
7430                 ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(BTRFS_I(inode), len, len,
7431                                                       nowait);
7432                 if (ret < 0) {
7433                         /* Our caller expects us to free the input extent map. */
7434                         free_extent_map(em);
7435                         *map = NULL;
7436                         btrfs_dec_nocow_writers(bg);
7437                         if (nowait && (ret == -ENOSPC || ret == -EDQUOT))
7438                                 ret = -EAGAIN;
7439                         goto out;
7440                 }
7441                 space_reserved = true;
7442
7443                 em2 = btrfs_create_dio_extent(BTRFS_I(inode), dio_data, start, len,
7444                                               orig_start, block_start,
7445                                               len, orig_block_len,
7446                                               ram_bytes, type);
7447                 btrfs_dec_nocow_writers(bg);
7448                 if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7449                         free_extent_map(em);
7450                         *map = em2;
7451                         em = em2;
7452                 }
7453
7454                 if (IS_ERR(em2)) {
7455                         ret = PTR_ERR(em2);
7456                         goto out;
7457                 }
7458
7459                 dio_data->nocow_done = true;
7460         } else {
7461                 /* Our caller expects us to free the input extent map. */
7462                 free_extent_map(em);
7463                 *map = NULL;
7464
7465                 if (nowait) {
7466                         ret = -EAGAIN;
7467                         goto out;
7468                 }
7469
7470                 /*
7471                  * If we could not allocate data space before locking the file
7472                  * range and we can't do a NOCOW write, then we have to fail.
7473                  */
7474                 if (!dio_data->data_space_reserved) {
7475                         ret = -ENOSPC;
7476                         goto out;
7477                 }
7478
7479                 /*
7480                  * We have to COW and we have already reserved data space before,
7481                  * so now we reserve only metadata.
7482                  */
7483                 ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(BTRFS_I(inode), len, len,
7484                                                       false);
7485                 if (ret < 0)
7486                         goto out;
7487                 space_reserved = true;
7488
7489                 em = btrfs_new_extent_direct(BTRFS_I(inode), dio_data, start, len);
7490                 if (IS_ERR(em)) {
7491                         ret = PTR_ERR(em);
7492                         goto out;
7493                 }
7494                 *map = em;
7495                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7496                 if (len < prev_len)
7497                         btrfs_delalloc_release_metadata(BTRFS_I(inode),
7498                                                         prev_len - len, true);
7499         }
7500
7501         /*
7502          * We have created our ordered extent, so we can now release our reservation
7503          * for an outstanding extent.
7504          */
7505         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), prev_len);
7506
7507         /*
7508          * Need to update the i_size under the extent lock so buffered
7509          * readers will get the updated i_size when we unlock.
7510          */
7511         if (start + len > i_size_read(inode))
7512                 i_size_write(inode, start + len);
7513 out:
7514         if (ret && space_reserved) {
7515                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), len);
7516                 btrfs_delalloc_release_metadata(BTRFS_I(inode), len, true);
7517         }
7518         *lenp = len;
7519         return ret;
7520 }
7521
7522 static int btrfs_dio_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t start,
7523                 loff_t length, unsigned int flags, struct iomap *iomap,
7524                 struct iomap *srcmap)
7525 {
7526         struct iomap_iter *iter = container_of(iomap, struct iomap_iter, iomap);
7527         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7528         struct extent_map *em;
7529         struct extent_state *cached_state = NULL;
7530         struct btrfs_dio_data *dio_data = iter->private;
7531         u64 lockstart, lockend;
7532         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7533         int ret = 0;
7534         u64 len = length;
7535         const u64 data_alloc_len = length;
7536         bool unlock_extents = false;
7537
7538         /*
7539          * We could potentially fault if we have a buffer > PAGE_SIZE, and if
7540          * we're NOWAIT we may submit a bio for a partial range and return
7541          * EIOCBQUEUED, which would result in an errant short read.
7542          *
7543          * The best way to handle this would be to allow for partial completions
7544          * of iocb's, so we could submit the partial bio, return and fault in
7545          * the rest of the pages, and then submit the io for the rest of the
7546          * range.  However we don't have that currently, so simply return
7547          * -EAGAIN at this point so that the normal path is used.
7548          */
7549         if (!write && (flags & IOMAP_NOWAIT) && length > PAGE_SIZE)
7550                 return -EAGAIN;
7551
7552         /*
7553          * Cap the size of reads to that usually seen in buffered I/O as we need
7554          * to allocate a contiguous array for the checksums.
7555          */
7556         if (!write)
7557                 len = min_t(u64, len, fs_info->sectorsize * BTRFS_MAX_BIO_SECTORS);
7558
7559         lockstart = start;
7560         lockend = start + len - 1;
7561
7562         /*
7563          * iomap_dio_rw() only does filemap_write_and_wait_range(), which isn't
7564          * enough if we've written compressed pages to this area, so we need to
7565          * flush the dirty pages again to make absolutely sure that any
7566          * outstanding dirty pages are on disk - the first flush only starts
7567          * compression on the data, while keeping the pages locked, so by the
7568          * time the second flush returns we know bios for the compressed pages
7569          * were submitted and finished, and the pages no longer under writeback.
7570          *
7571          * If we have a NOWAIT request and we have any pages in the range that
7572          * are locked, likely due to compression still in progress, we don't want
7573          * to block on page locks. We also don't want to block on pages marked as
7574          * dirty or under writeback (same as for the non-compression case).
7575          * iomap_dio_rw() did the same check, but after that and before we got
7576          * here, mmap'ed writes may have happened or buffered reads started
7577          * (readpage() and readahead(), which lock pages), as we haven't locked
7578          * the file range yet.
7579          */
7580         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
7581                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags)) {
7582                 if (flags & IOMAP_NOWAIT) {
7583                         if (filemap_range_needs_writeback(inode->i_mapping,
7584                                                           lockstart, lockend))
7585                                 return -EAGAIN;
7586                 } else {
7587                         ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start,
7588                                                        start + length - 1);
7589                         if (ret)
7590                                 return ret;
7591                 }
7592         }
7593
7594         memset(dio_data, 0, sizeof(*dio_data));
7595
7596         /*
7597          * We always try to allocate data space and must do it before locking
7598          * the file range, to avoid deadlocks with concurrent writes to the same
7599          * range if the range has several extents and the writes don't expand the
7600          * current i_size (the inode lock is taken in shared mode). If we fail to
7601          * allocate data space here we continue and later, after locking the
7602          * file range, we fail with ENOSPC only if we figure out we can not do a
7603          * NOCOW write.
7604          */
7605         if (write && !(flags & IOMAP_NOWAIT)) {
7606                 ret = btrfs_check_data_free_space(BTRFS_I(inode),
7607                                                   &dio_data->data_reserved,
7608                                                   start, data_alloc_len, false);
7609                 if (!ret)
7610                         dio_data->data_space_reserved = true;
7611                 else if (ret && !(BTRFS_I(inode)->flags &
7612                                   (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)))
7613                         goto err;
7614         }
7615
7616         /*
7617          * If this errors out it's because we couldn't invalidate pagecache for
7618          * this range and we need to fallback to buffered IO, or we are doing a
7619          * NOWAIT read/write and we need to block.
7620          */
7621         ret = lock_extent_direct(inode, lockstart, lockend, &cached_state, flags);
7622         if (ret < 0)
7623                 goto err;
7624
7625         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
7626         if (IS_ERR(em)) {
7627                 ret = PTR_ERR(em);
7628                 goto unlock_err;
7629         }
7630
7631         /*
7632          * Ok for INLINE and COMPRESSED extents we need to fallback on buffered
7633          * io.  INLINE is special, and we could probably kludge it in here, but
7634          * it's still buffered so for safety lets just fall back to the generic
7635          * buffered path.
7636          *
7637          * For COMPRESSED we _have_ to read the entire extent in so we can
7638          * decompress it, so there will be buffering required no matter what we
7639          * do, so go ahead and fallback to buffered.
7640          *
7641          * We return -ENOTBLK because that's what makes DIO go ahead and go back
7642          * to buffered IO.  Don't blame me, this is the price we pay for using
7643          * the generic code.
7644          */
7645         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) ||
7646             em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
7647                 free_extent_map(em);
7648                 /*
7649                  * If we are in a NOWAIT context, return -EAGAIN in order to
7650                  * fallback to buffered IO. This is not only because we can
7651                  * block with buffered IO (no support for NOWAIT semantics at
7652                  * the moment) but also to avoid returning short reads to user
7653                  * space - this happens if we were able to read some data from
7654                  * previous non-compressed extents and then when we fallback to
7655                  * buffered IO, at btrfs_file_read_iter() by calling
7656                  * filemap_read(), we fail to fault in pages for the read buffer,
7657                  * in which case filemap_read() returns a short read (the number
7658                  * of bytes previously read is > 0, so it does not return -EFAULT).
7659                  */
7660                 ret = (flags & IOMAP_NOWAIT) ? -EAGAIN : -ENOTBLK;
7661                 goto unlock_err;
7662         }
7663
7664         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7665
7666         /*
7667          * If we have a NOWAIT request and the range contains multiple extents
7668          * (or a mix of extents and holes), then we return -EAGAIN to make the
7669          * caller fallback to a context where it can do a blocking (without
7670          * NOWAIT) request. This way we avoid doing partial IO and returning
7671          * success to the caller, which is not optimal for writes and for reads
7672          * it can result in unexpected behaviour for an application.
7673          *
7674          * When doing a read, because we use IOMAP_DIO_PARTIAL when calling
7675          * iomap_dio_rw(), we can end up returning less data then what the caller
7676          * asked for, resulting in an unexpected, and incorrect, short read.
7677          * That is, the caller asked to read N bytes and we return less than that,
7678          * which is wrong unless we are crossing EOF. This happens if we get a
7679          * page fault error when trying to fault in pages for the buffer that is
7680          * associated to the struct iov_iter passed to iomap_dio_rw(), and we
7681          * have previously submitted bios for other extents in the range, in
7682          * which case iomap_dio_rw() may return us EIOCBQUEUED if not all of
7683          * those bios have completed by the time we get the page fault error,
7684          * which we return back to our caller - we should only return EIOCBQUEUED
7685          * after we have submitted bios for all the extents in the range.
7686          */
7687         if ((flags & IOMAP_NOWAIT) && len < length) {
7688                 free_extent_map(em);
7689                 ret = -EAGAIN;
7690                 goto unlock_err;
7691         }
7692
7693         if (write) {
7694                 ret = btrfs_get_blocks_direct_write(&em, inode, dio_data,
7695                                                     start, &len, flags);
7696                 if (ret < 0)
7697                         goto unlock_err;
7698                 unlock_extents = true;
7699                 /* Recalc len in case the new em is smaller than requested */
7700                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7701                 if (dio_data->data_space_reserved) {
7702                         u64 release_offset;
7703                         u64 release_len = 0;
7704
7705                         if (dio_data->nocow_done) {
7706                                 release_offset = start;
7707                                 release_len = data_alloc_len;
7708                         } else if (len < data_alloc_len) {
7709                                 release_offset = start + len;
7710                                 release_len = data_alloc_len - len;
7711                         }
7712
7713                         if (release_len > 0)
7714                                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode),
7715                                                                dio_data->data_reserved,
7716                                                                release_offset,
7717                                                                release_len);
7718                 }
7719         } else {
7720                 /*
7721                  * We need to unlock only the end area that we aren't using.
7722                  * The rest is going to be unlocked by the endio routine.
7723                  */
7724                 lockstart = start + len;
7725                 if (lockstart < lockend)
7726                         unlock_extents = true;
7727         }
7728
7729         if (unlock_extents)
7730                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7731                               &cached_state);
7732         else
7733                 free_extent_state(cached_state);
7734
7735         /*
7736          * Translate extent map information to iomap.
7737          * We trim the extents (and move the addr) even though iomap code does
7738          * that, since we have locked only the parts we are performing I/O in.
7739          */
7740         if ((em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
7741             (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) && !write)) {
7742                 iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
7743                 iomap->type = IOMAP_HOLE;
7744         } else {
7745                 iomap->addr = em->block_start + (start - em->start);
7746                 iomap->type = IOMAP_MAPPED;
7747         }
7748         iomap->offset = start;
7749         iomap->bdev = fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev;
7750         iomap->length = len;
7751         free_extent_map(em);
7752
7753         return 0;
7754
7755 unlock_err:
7756         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7757                       &cached_state);
7758 err:
7759         if (dio_data->data_space_reserved) {
7760                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode),
7761                                                dio_data->data_reserved,
7762                                                start, data_alloc_len);
7763                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7764         }
7765
7766         return ret;
7767 }
7768
7769 static int btrfs_dio_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
7770                 ssize_t written, unsigned int flags, struct iomap *iomap)
7771 {
7772         struct iomap_iter *iter = container_of(iomap, struct iomap_iter, iomap);
7773         struct btrfs_dio_data *dio_data = iter->private;
7774         size_t submitted = dio_data->submitted;
7775         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7776         int ret = 0;
7777
7778         if (!write && (iomap->type == IOMAP_HOLE)) {
7779                 /* If reading from a hole, unlock and return */
7780                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos, pos + length - 1,
7781                               NULL);
7782                 return 0;
7783         }
7784
7785         if (submitted < length) {
7786                 pos += submitted;
7787                 length -= submitted;
7788                 if (write)
7789                         btrfs_finish_ordered_extent(dio_data->ordered, NULL,
7790                                                     pos, length, false);
7791                 else
7792                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos,
7793                                       pos + length - 1, NULL);
7794                 ret = -ENOTBLK;
7795         }
7796         if (write) {
7797                 btrfs_put_ordered_extent(dio_data->ordered);
7798                 dio_data->ordered = NULL;
7799         }
7800
7801         if (write)
7802                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7803         return ret;
7804 }
7805
7806 static void btrfs_dio_end_io(struct btrfs_bio *bbio)
7807 {
7808         struct btrfs_dio_private *dip =
7809                 container_of(bbio, struct btrfs_dio_private, bbio);
7810         struct btrfs_inode *inode = bbio->inode;
7811         struct bio *bio = &bbio->bio;
7812
7813         if (bio->bi_status) {
7814                 btrfs_warn(inode->root->fs_info,
7815                 "direct IO failed ino %llu op 0x%0x offset %#llx len %u err no %d",
7816                            btrfs_ino(inode), bio->bi_opf,
7817                            dip->file_offset, dip->bytes, bio->bi_status);
7818         }
7819
7820         if (btrfs_op(bio) == BTRFS_MAP_WRITE) {
7821                 btrfs_finish_ordered_extent(bbio->ordered, NULL,
7822                                             dip->file_offset, dip->bytes,
7823                                             !bio->bi_status);
7824         } else {
7825                 unlock_extent(&inode->io_tree, dip->file_offset,
7826                               dip->file_offset + dip->bytes - 1, NULL);
7827         }
7828
7829         bbio->bio.bi_private = bbio->private;
7830         iomap_dio_bio_end_io(bio);
7831 }
7832
7833 static void btrfs_dio_submit_io(const struct iomap_iter *iter, struct bio *bio,
7834                                 loff_t file_offset)
7835 {
7836         struct btrfs_bio *bbio = btrfs_bio(bio);
7837         struct btrfs_dio_private *dip =
7838                 container_of(bbio, struct btrfs_dio_private, bbio);
7839         struct btrfs_dio_data *dio_data = iter->private;
7840
7841         btrfs_bio_init(bbio, BTRFS_I(iter->inode)->root->fs_info,
7842                        btrfs_dio_end_io, bio->bi_private);
7843         bbio->inode = BTRFS_I(iter->inode);
7844         bbio->file_offset = file_offset;
7845
7846         dip->file_offset = file_offset;
7847         dip->bytes = bio->bi_iter.bi_size;
7848
7849         dio_data->submitted += bio->bi_iter.bi_size;
7850
7851         /*
7852          * Check if we are doing a partial write.  If we are, we need to split
7853          * the ordered extent to match the submitted bio.  Hang on to the
7854          * remaining unfinishable ordered_extent in dio_data so that it can be
7855          * cancelled in iomap_end to avoid a deadlock wherein faulting the
7856          * remaining pages is blocked on the outstanding ordered extent.
7857          */
7858         if (iter->flags & IOMAP_WRITE) {
7859                 int ret;
7860
7861                 ret = btrfs_extract_ordered_extent(bbio, dio_data->ordered);
7862                 if (ret) {
7863                         btrfs_finish_ordered_extent(dio_data->ordered, NULL,
7864                                                     file_offset, dip->bytes,
7865                                                     !ret);
7866                         bio->bi_status = errno_to_blk_status(ret);
7867                         iomap_dio_bio_end_io(bio);
7868                         return;
7869                 }
7870         }
7871
7872         btrfs_submit_bio(bbio, 0);
7873 }
7874
7875 static const struct iomap_ops btrfs_dio_iomap_ops = {
7876         .iomap_begin            = btrfs_dio_iomap_begin,
7877         .iomap_end              = btrfs_dio_iomap_end,
7878 };
7879
7880 static const struct iomap_dio_ops btrfs_dio_ops = {
7881         .submit_io              = btrfs_dio_submit_io,
7882         .bio_set                = &btrfs_dio_bioset,
7883 };
7884
7885 ssize_t btrfs_dio_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, size_t done_before)
7886 {
7887         struct btrfs_dio_data data = { 0 };
7888
7889         return iomap_dio_rw(iocb, iter, &btrfs_dio_iomap_ops, &btrfs_dio_ops,
7890                             IOMAP_DIO_PARTIAL, &data, done_before);
7891 }
7892
7893 struct iomap_dio *btrfs_dio_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
7894                                   size_t done_before)
7895 {
7896         struct btrfs_dio_data data = { 0 };
7897
7898         return __iomap_dio_rw(iocb, iter, &btrfs_dio_iomap_ops, &btrfs_dio_ops,
7899                             IOMAP_DIO_PARTIAL, &data, done_before);
7900 }
7901
7902 static int btrfs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
7903                         u64 start, u64 len)
7904 {
7905         int     ret;
7906
7907         ret = fiemap_prep(inode, fieinfo, start, &len, 0);
7908         if (ret)
7909                 return ret;
7910
7911         /*
7912          * fiemap_prep() called filemap_write_and_wait() for the whole possible
7913          * file range (0 to LLONG_MAX), but that is not enough if we have
7914          * compression enabled. The first filemap_fdatawrite_range() only kicks
7915          * in the compression of data (in an async thread) and will return
7916          * before the compression is done and writeback is started. A second
7917          * filemap_fdatawrite_range() is needed to wait for the compression to
7918          * complete and writeback to start. We also need to wait for ordered
7919          * extents to complete, because our fiemap implementation uses mainly
7920          * file extent items to list the extents, searching for extent maps
7921          * only for file ranges with holes or prealloc extents to figure out
7922          * if we have delalloc in those ranges.
7923          */
7924         if (fieinfo->fi_flags & FIEMAP_FLAG_SYNC) {
7925                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, LLONG_MAX);
7926                 if (ret)
7927                         return ret;
7928         }
7929
7930         return extent_fiemap(BTRFS_I(inode), fieinfo, start, len);
7931 }
7932
7933 static int btrfs_writepages(struct address_space *mapping,
7934                             struct writeback_control *wbc)
7935 {
7936         return extent_writepages(mapping, wbc);
7937 }
7938
7939 static void btrfs_readahead(struct readahead_control *rac)
7940 {
7941         extent_readahead(rac);
7942 }
7943
7944 /*
7945  * For release_folio() and invalidate_folio() we have a race window where
7946  * folio_end_writeback() is called but the subpage spinlock is not yet released.
7947  * If we continue to release/invalidate the page, we could cause use-after-free
7948  * for subpage spinlock.  So this function is to spin and wait for subpage
7949  * spinlock.
7950  */
7951 static void wait_subpage_spinlock(struct page *page)
7952 {
7953         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
7954         struct btrfs_subpage *subpage;
7955
7956         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, page))
7957                 return;
7958
7959         ASSERT(PagePrivate(page) && page->private);
7960         subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
7961
7962         /*
7963          * This may look insane as we just acquire the spinlock and release it,
7964          * without doing anything.  But we just want to make sure no one is
7965          * still holding the subpage spinlock.
7966          * And since the page is not dirty nor writeback, and we have page
7967          * locked, the only possible way to hold a spinlock is from the endio
7968          * function to clear page writeback.
7969          *
7970          * Here we just acquire the spinlock so that all existing callers
7971          * should exit and we're safe to release/invalidate the page.
7972          */
7973         spin_lock_irq(&subpage->lock);
7974         spin_unlock_irq(&subpage->lock);
7975 }
7976
7977 static bool __btrfs_release_folio(struct folio *folio, gfp_t gfp_flags)
7978 {
7979         int ret = try_release_extent_mapping(&folio->page, gfp_flags);
7980
7981         if (ret == 1) {
7982                 wait_subpage_spinlock(&folio->page);
7983                 clear_page_extent_mapped(&folio->page);
7984         }
7985         return ret;
7986 }
7987
7988 static bool btrfs_release_folio(struct folio *folio, gfp_t gfp_flags)
7989 {
7990         if (folio_test_writeback(folio) || folio_test_dirty(folio))
7991                 return false;
7992         return __btrfs_release_folio(folio, gfp_flags);
7993 }
7994
7995 #ifdef CONFIG_MIGRATION
7996 static int btrfs_migrate_folio(struct address_space *mapping,
7997                              struct folio *dst, struct folio *src,
7998                              enum migrate_mode mode)
7999 {
8000         int ret = filemap_migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
8001
8002         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
8003                 return ret;
8004
8005         if (folio_test_ordered(src)) {
8006                 folio_clear_ordered(src);
8007                 folio_set_ordered(dst);
8008         }
8009
8010         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
8011 }
8012 #else
8013 #define btrfs_migrate_folio NULL
8014 #endif
8015
8016 static void btrfs_invalidate_folio(struct folio *folio, size_t offset,
8017                                  size_t length)
8018 {
8019         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(folio->mapping->host);
8020         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
8021         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
8022         struct extent_state *cached_state = NULL;
8023         u64 page_start = folio_pos(folio);
8024         u64 page_end = page_start + folio_size(folio) - 1;
8025         u64 cur;
8026         int inode_evicting = inode->vfs_inode.i_state & I_FREEING;
8027
8028         /*
8029          * We have folio locked so no new ordered extent can be created on this
8030          * page, nor bio can be submitted for this folio.
8031          *
8032          * But already submitted bio can still be finished on this folio.
8033          * Furthermore, endio function won't skip folio which has Ordered
8034          * (Private2) already cleared, so it's possible for endio and
8035          * invalidate_folio to do the same ordered extent accounting twice
8036          * on one folio.
8037          *
8038          * So here we wait for any submitted bios to finish, so that we won't
8039          * do double ordered extent accounting on the same folio.
8040          */
8041         folio_wait_writeback(folio);
8042         wait_subpage_spinlock(&folio->page);
8043
8044         /*
8045          * For subpage case, we have call sites like
8046          * btrfs_punch_hole_lock_range() which passes range not aligned to
8047          * sectorsize.
8048          * If the range doesn't cover the full folio, we don't need to and
8049          * shouldn't clear page extent mapped, as folio->private can still
8050          * record subpage dirty bits for other part of the range.
8051          *
8052          * For cases that invalidate the full folio even the range doesn't
8053          * cover the full folio, like invalidating the last folio, we're
8054          * still safe to wait for ordered extent to finish.
8055          */
8056         if (!(offset == 0 && length == folio_size(folio))) {
8057                 btrfs_release_folio(folio, GFP_NOFS);
8058                 return;
8059         }
8060
8061         if (!inode_evicting)
8062                 lock_extent(tree, page_start, page_end, &cached_state);
8063
8064         cur = page_start;
8065         while (cur < page_end) {
8066                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8067                 u64 range_end;
8068                 u32 range_len;
8069                 u32 extra_flags = 0;
8070
8071                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_range(inode, cur,
8072                                                            page_end + 1 - cur);
8073                 if (!ordered) {
8074                         range_end = page_end;
8075                         /*
8076                          * No ordered extent covering this range, we are safe
8077                          * to delete all extent states in the range.
8078                          */
8079                         extra_flags = EXTENT_CLEAR_ALL_BITS;
8080                         goto next;
8081                 }
8082                 if (ordered->file_offset > cur) {
8083                         /*
8084                          * There is a range between [cur, oe->file_offset) not
8085                          * covered by any ordered extent.
8086                          * We are safe to delete all extent states, and handle
8087                          * the ordered extent in the next iteration.
8088                          */
8089                         range_end = ordered->file_offset - 1;
8090                         extra_flags = EXTENT_CLEAR_ALL_BITS;
8091                         goto next;
8092                 }
8093
8094                 range_end = min(ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1,
8095                                 page_end);
8096                 ASSERT(range_end + 1 - cur < U32_MAX);
8097                 range_len = range_end + 1 - cur;
8098                 if (!btrfs_page_test_ordered(fs_info, &folio->page, cur, range_len)) {
8099                         /*
8100                          * If Ordered (Private2) is cleared, it means endio has
8101                          * already been executed for the range.
8102                          * We can't delete the extent states as
8103                          * btrfs_finish_ordered_io() may still use some of them.
8104                          */
8105                         goto next;
8106                 }
8107                 btrfs_page_clear_ordered(fs_info, &folio->page, cur, range_len);
8108
8109                 /*
8110                  * IO on this page will never be started, so we need to account
8111                  * for any ordered extents now. Don't clear EXTENT_DELALLOC_NEW
8112                  * here, must leave that up for the ordered extent completion.
8113                  *
8114                  * This will also unlock the range for incoming
8115                  * btrfs_finish_ordered_io().
8116                  */
8117                 if (!inode_evicting)
8118                         clear_extent_bit(tree, cur, range_end,
8119                                          EXTENT_DELALLOC |
8120                                          EXTENT_LOCKED | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8121                                          EXTENT_DEFRAG, &cached_state);
8122
8123                 spin_lock_irq(&inode->ordered_tree.lock);
8124                 set_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered->flags);
8125                 ordered->truncated_len = min(ordered->truncated_len,
8126                                              cur - ordered->file_offset);
8127                 spin_unlock_irq(&inode->ordered_tree.lock);
8128
8129                 /*
8130                  * If the ordered extent has finished, we're safe to delete all
8131                  * the extent states of the range, otherwise
8132                  * btrfs_finish_ordered_io() will get executed by endio for
8133                  * other pages, so we can't delete extent states.
8134                  */
8135                 if (btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered,
8136                                                    cur, range_end + 1 - cur)) {
8137                         btrfs_finish_ordered_io(ordered);
8138                         /*
8139                          * The ordered extent has finished, now we're again
8140                          * safe to delete all extent states of the range.
8141                          */
8142                         extra_flags = EXTENT_CLEAR_ALL_BITS;
8143                 }
8144 next:
8145                 if (ordered)
8146                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8147                 /*
8148                  * Qgroup reserved space handler
8149                  * Sector(s) here will be either:
8150                  *
8151                  * 1) Already written to disk or bio already finished
8152                  *    Then its QGROUP_RESERVED bit in io_tree is already cleared.
8153                  *    Qgroup will be handled by its qgroup_record then.
8154                  *    btrfs_qgroup_free_data() call will do nothing here.
8155                  *
8156                  * 2) Not written to disk yet
8157                  *    Then btrfs_qgroup_free_data() call will clear the
8158                  *    QGROUP_RESERVED bit of its io_tree, and free the qgroup
8159                  *    reserved data space.
8160                  *    Since the IO will never happen for this page.
8161                  */
8162                 btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, cur, range_end + 1 - cur);
8163                 if (!inode_evicting) {
8164                         clear_extent_bit(tree, cur, range_end, EXTENT_LOCKED |
8165                                  EXTENT_DELALLOC | EXTENT_UPTODATE |
8166                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG |
8167                                  extra_flags, &cached_state);
8168                 }
8169                 cur = range_end + 1;
8170         }
8171         /*
8172          * We have iterated through all ordered extents of the page, the page
8173          * should not have Ordered (Private2) anymore, or the above iteration
8174          * did something wrong.
8175          */
8176         ASSERT(!folio_test_ordered(folio));
8177         btrfs_page_clear_checked(fs_info, &folio->page, folio_pos(folio), folio_size(folio));
8178         if (!inode_evicting)
8179                 __btrfs_release_folio(folio, GFP_NOFS);
8180         clear_page_extent_mapped(&folio->page);
8181 }
8182
8183 /*
8184  * btrfs_page_mkwrite() is not allowed to change the file size as it gets
8185  * called from a page fault handler when a page is first dirtied. Hence we must
8186  * be careful to check for EOF conditions here. We set the page up correctly
8187  * for a written page which means we get ENOSPC checking when writing into
8188  * holes and correct delalloc and unwritten extent mapping on filesystems that
8189  * support these features.
8190  *
8191  * We are not allowed to take the i_mutex here so we have to play games to
8192  * protect against truncate races as the page could now be beyond EOF.  Because
8193  * truncate_setsize() writes the inode size before removing pages, once we have
8194  * the page lock we can determine safely if the page is beyond EOF. If it is not
8195  * beyond EOF, then the page is guaranteed safe against truncation until we
8196  * unlock the page.
8197  */
8198 vm_fault_t btrfs_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
8199 {
8200         struct page *page = vmf->page;
8201         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
8202         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8203         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8204         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8205         struct extent_state *cached_state = NULL;
8206         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
8207         unsigned long zero_start;
8208         loff_t size;
8209         vm_fault_t ret;
8210         int ret2;
8211         int reserved = 0;
8212         u64 reserved_space;
8213         u64 page_start;
8214         u64 page_end;
8215         u64 end;
8216
8217         reserved_space = PAGE_SIZE;
8218
8219         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
8220         page_start = page_offset(page);
8221         page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8222         end = page_end;
8223
8224         /*
8225          * Reserving delalloc space after obtaining the page lock can lead to
8226          * deadlock. For example, if a dirty page is locked by this function
8227          * and the call to btrfs_delalloc_reserve_space() ends up triggering
8228          * dirty page write out, then the btrfs_writepages() function could
8229          * end up waiting indefinitely to get a lock on the page currently
8230          * being processed by btrfs_page_mkwrite() function.
8231          */
8232         ret2 = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
8233                                             page_start, reserved_space);
8234         if (!ret2) {
8235                 ret2 = file_update_time(vmf->vma->vm_file);
8236                 reserved = 1;
8237         }
8238         if (ret2) {
8239                 ret = vmf_error(ret2);
8240                 if (reserved)
8241                         goto out;
8242                 goto out_noreserve;
8243         }
8244
8245         ret = VM_FAULT_NOPAGE; /* make the VM retry the fault */
8246 again:
8247         down_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8248         lock_page(page);
8249         size = i_size_read(inode);
8250
8251         if ((page->mapping != inode->i_mapping) ||
8252             (page_start >= size)) {
8253                 /* page got truncated out from underneath us */
8254                 goto out_unlock;
8255         }
8256         wait_on_page_writeback(page);
8257
8258         lock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8259         ret2 = set_page_extent_mapped(page);
8260         if (ret2 < 0) {
8261                 ret = vmf_error(ret2);
8262                 unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8263                 goto out_unlock;
8264         }
8265
8266         /*
8267          * we can't set the delalloc bits if there are pending ordered
8268          * extents.  Drop our locks and wait for them to finish
8269          */
8270         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), page_start,
8271                         PAGE_SIZE);
8272         if (ordered) {
8273                 unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8274                 unlock_page(page);
8275                 up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8276                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
8277                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8278                 goto again;
8279         }
8280
8281         if (page->index == ((size - 1) >> PAGE_SHIFT)) {
8282                 reserved_space = round_up(size - page_start,
8283                                           fs_info->sectorsize);
8284                 if (reserved_space < PAGE_SIZE) {
8285                         end = page_start + reserved_space - 1;
8286                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
8287                                         data_reserved, page_start,
8288                                         PAGE_SIZE - reserved_space, true);
8289                 }
8290         }
8291
8292         /*
8293          * page_mkwrite gets called when the page is firstly dirtied after it's
8294          * faulted in, but write(2) could also dirty a page and set delalloc
8295          * bits, thus in this case for space account reason, we still need to
8296          * clear any delalloc bits within this page range since we have to
8297          * reserve data&meta space before lock_page() (see above comments).
8298          */
8299         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, page_start, end,
8300                           EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8301                           EXTENT_DEFRAG, &cached_state);
8302
8303         ret2 = btrfs_set_extent_delalloc(BTRFS_I(inode), page_start, end, 0,
8304                                         &cached_state);
8305         if (ret2) {
8306                 unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8307                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
8308                 goto out_unlock;
8309         }
8310
8311         /* page is wholly or partially inside EOF */
8312         if (page_start + PAGE_SIZE > size)
8313                 zero_start = offset_in_page(size);
8314         else
8315                 zero_start = PAGE_SIZE;
8316
8317         if (zero_start != PAGE_SIZE)
8318                 memzero_page(page, zero_start, PAGE_SIZE - zero_start);
8319
8320         btrfs_page_clear_checked(fs_info, page, page_start, PAGE_SIZE);
8321         btrfs_page_set_dirty(fs_info, page, page_start, end + 1 - page_start);
8322         btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, page_start, end + 1 - page_start);
8323
8324         btrfs_set_inode_last_sub_trans(BTRFS_I(inode));
8325
8326         unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8327         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8328
8329         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8330         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8331         extent_changeset_free(data_reserved);
8332         return VM_FAULT_LOCKED;
8333
8334 out_unlock:
8335         unlock_page(page);
8336         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8337 out:
8338         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8339         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved, page_start,
8340                                      reserved_space, (ret != 0));
8341 out_noreserve:
8342         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8343         extent_changeset_free(data_reserved);
8344         return ret;
8345 }
8346
8347 static int btrfs_truncate(struct btrfs_inode *inode, bool skip_writeback)
8348 {
8349         struct btrfs_truncate_control control = {
8350                 .inode = inode,
8351                 .ino = btrfs_ino(inode),
8352                 .min_type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY,
8353                 .clear_extent_range = true,
8354         };
8355         struct btrfs_root *root = inode->root;
8356         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
8357         struct btrfs_block_rsv *rsv;
8358         int ret;
8359         struct btrfs_trans_handle *trans;
8360         u64 mask = fs_info->sectorsize - 1;
8361         const u64 min_size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
8362
8363         if (!skip_writeback) {
8364                 ret = btrfs_wait_ordered_range(&inode->vfs_inode,
8365                                                inode->vfs_inode.i_size & (~mask),
8366                                                (u64)-1);
8367                 if (ret)
8368                         return ret;
8369         }
8370
8371         /*
8372          * Yes ladies and gentlemen, this is indeed ugly.  We have a couple of
8373          * things going on here:
8374          *
8375          * 1) We need to reserve space to update our inode.
8376          *
8377          * 2) We need to have something to cache all the space that is going to
8378          * be free'd up by the truncate operation, but also have some slack
8379          * space reserved in case it uses space during the truncate (thank you
8380          * very much snapshotting).
8381          *
8382          * And we need these to be separate.  The fact is we can use a lot of
8383          * space doing the truncate, and we have no earthly idea how much space
8384          * we will use, so we need the truncate reservation to be separate so it
8385          * doesn't end up using space reserved for updating the inode.  We also
8386          * need to be able to stop the transaction and start a new one, which
8387          * means we need to be able to update the inode several times, and we
8388          * have no idea of knowing how many times that will be, so we can't just
8389          * reserve 1 item for the entirety of the operation, so that has to be
8390          * done separately as well.
8391          *
8392          * So that leaves us with
8393          *
8394          * 1) rsv - for the truncate reservation, which we will steal from the
8395          * transaction reservation.
8396          * 2) fs_info->trans_block_rsv - this will have 1 items worth left for
8397          * updating the inode.
8398          */
8399         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
8400         if (!rsv)
8401                 return -ENOMEM;
8402         rsv->size = min_size;
8403         rsv->failfast = true;
8404
8405         /*
8406          * 1 for the truncate slack space
8407          * 1 for updating the inode.
8408          */
8409         trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8410         if (IS_ERR(trans)) {
8411                 ret = PTR_ERR(trans);
8412                 goto out;
8413         }
8414
8415         /* Migrate the slack space for the truncate to our reserve */
8416         ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv, rsv,
8417                                       min_size, false);
8418         /*
8419          * We have reserved 2 metadata units when we started the transaction and
8420          * min_size matches 1 unit, so this should never fail, but if it does,
8421          * it's not critical we just fail truncation.
8422          */
8423         if (WARN_ON(ret)) {
8424                 btrfs_end_transaction(trans);
8425                 goto out;
8426         }
8427
8428         trans->block_rsv = rsv;
8429
8430         while (1) {
8431                 struct extent_state *cached_state = NULL;
8432                 const u64 new_size = inode->vfs_inode.i_size;
8433                 const u64 lock_start = ALIGN_DOWN(new_size, fs_info->sectorsize);
8434
8435                 control.new_size = new_size;
8436                 lock_extent(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1, &cached_state);
8437                 /*
8438                  * We want to drop from the next block forward in case this new
8439                  * size is not block aligned since we will be keeping the last
8440                  * block of the extent just the way it is.
8441                  */
8442                 btrfs_drop_extent_map_range(inode,
8443                                             ALIGN(new_size, fs_info->sectorsize),
8444                                             (u64)-1, false);
8445
8446                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, &control);
8447
8448                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode, control.sub_bytes);
8449                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, control.last_size);
8450
8451                 unlock_extent(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1, &cached_state);
8452
8453                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8454                 if (ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
8455                         break;
8456
8457                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
8458                 if (ret)
8459                         break;
8460
8461                 btrfs_end_transaction(trans);
8462                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8463
8464                 trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8465                 if (IS_ERR(trans)) {
8466                         ret = PTR_ERR(trans);
8467                         trans = NULL;
8468                         break;
8469                 }
8470
8471                 btrfs_block_rsv_release(fs_info, rsv, -1, NULL);
8472                 ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv,
8473                                               rsv, min_size, false);
8474                 /*
8475                  * We have reserved 2 metadata units when we started the
8476                  * transaction and min_size matches 1 unit, so this should never
8477                  * fail, but if it does, it's not critical we just fail truncation.
8478                  */
8479                 if (WARN_ON(ret))
8480                         break;
8481
8482                 trans->block_rsv = rsv;
8483         }
8484
8485         /*
8486          * We can't call btrfs_truncate_block inside a trans handle as we could
8487          * deadlock with freeze, if we got BTRFS_NEED_TRUNCATE_BLOCK then we
8488          * know we've truncated everything except the last little bit, and can
8489          * do btrfs_truncate_block and then update the disk_i_size.
8490          */
8491         if (ret == BTRFS_NEED_TRUNCATE_BLOCK) {
8492                 btrfs_end_transaction(trans);
8493                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8494
8495                 ret = btrfs_truncate_block(inode, inode->vfs_inode.i_size, 0, 0);
8496                 if (ret)
8497                         goto out;
8498                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
8499                 if (IS_ERR(trans)) {
8500                         ret = PTR_ERR(trans);
8501                         goto out;
8502                 }
8503                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
8504         }
8505
8506         if (trans) {
8507                 int ret2;
8508
8509                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8510                 ret2 = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
8511                 if (ret2 && !ret)
8512                         ret = ret2;
8513
8514                 ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
8515                 if (ret2 && !ret)
8516                         ret = ret2;
8517                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8518         }
8519 out:
8520         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
8521         /*
8522          * So if we truncate and then write and fsync we normally would just
8523          * write the extents that changed, which is a problem if we need to
8524          * first truncate that entire inode.  So set this flag so we write out
8525          * all of the extents in the inode to the sync log so we're completely
8526          * safe.
8527          *
8528          * If no extents were dropped or trimmed we don't need to force the next
8529          * fsync to truncate all the inode's items from the log and re-log them
8530          * all. This means the truncate operation did not change the file size,
8531          * or changed it to a smaller size but there was only an implicit hole
8532          * between the old i_size and the new i_size, and there were no prealloc
8533          * extents beyond i_size to drop.
8534          */
8535         if (control.extents_found > 0)
8536                 btrfs_set_inode_full_sync(inode);
8537
8538         return ret;
8539 }
8540
8541 struct inode *btrfs_new_subvol_inode(struct mnt_idmap *idmap,
8542                                      struct inode *dir)
8543 {
8544         struct inode *inode;
8545
8546         inode = new_inode(dir->i_sb);
8547         if (inode) {
8548                 /*
8549                  * Subvolumes don't inherit the sgid bit or the parent's gid if
8550                  * the parent's sgid bit is set. This is probably a bug.
8551                  */
8552                 inode_init_owner(idmap, inode, NULL,
8553                                  S_IFDIR | (~current_umask() & S_IRWXUGO));
8554                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
8555                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
8556         }
8557         return inode;
8558 }
8559
8560 struct inode *btrfs_alloc_inode(struct super_block *sb)
8561 {
8562         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
8563         struct btrfs_inode *ei;
8564         struct inode *inode;
8565
8566         ei = alloc_inode_sb(sb, btrfs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
8567         if (!ei)
8568                 return NULL;
8569
8570         ei->root = NULL;
8571         ei->generation = 0;
8572         ei->last_trans = 0;
8573         ei->last_sub_trans = 0;
8574         ei->logged_trans = 0;
8575         ei->delalloc_bytes = 0;
8576         ei->new_delalloc_bytes = 0;
8577         ei->defrag_bytes = 0;
8578         ei->disk_i_size = 0;
8579         ei->flags = 0;
8580         ei->ro_flags = 0;
8581         ei->csum_bytes = 0;
8582         ei->index_cnt = (u64)-1;
8583         ei->dir_index = 0;
8584         ei->last_unlink_trans = 0;
8585         ei->last_reflink_trans = 0;
8586         ei->last_log_commit = 0;
8587
8588         spin_lock_init(&ei->lock);
8589         ei->outstanding_extents = 0;
8590         if (sb->s_magic != BTRFS_TEST_MAGIC)
8591                 btrfs_init_metadata_block_rsv(fs_info, &ei->block_rsv,
8592                                               BTRFS_BLOCK_RSV_DELALLOC);
8593         ei->runtime_flags = 0;
8594         ei->prop_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8595         ei->defrag_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8596
8597         ei->delayed_node = NULL;
8598
8599         ei->i_otime.tv_sec = 0;
8600         ei->i_otime.tv_nsec = 0;
8601
8602         inode = &ei->vfs_inode;
8603         extent_map_tree_init(&ei->extent_tree);
8604         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_tree, IO_TREE_INODE_IO);
8605         ei->io_tree.inode = ei;
8606         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->file_extent_tree,
8607                             IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT);
8608         mutex_init(&ei->log_mutex);
8609         btrfs_ordered_inode_tree_init(&ei->ordered_tree);
8610         INIT_LIST_HEAD(&ei->delalloc_inodes);
8611         INIT_LIST_HEAD(&ei->delayed_iput);
8612         RB_CLEAR_NODE(&ei->rb_node);
8613         init_rwsem(&ei->i_mmap_lock);
8614
8615         return inode;
8616 }
8617
8618 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
8619 void btrfs_test_destroy_inode(struct inode *inode)
8620 {
8621         btrfs_drop_extent_map_range(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, false);
8622         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8623 }
8624 #endif
8625
8626 void btrfs_free_inode(struct inode *inode)
8627 {
8628         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8629 }
8630
8631 void btrfs_destroy_inode(struct inode *vfs_inode)
8632 {
8633         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8634         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
8635         struct btrfs_root *root = inode->root;
8636         bool freespace_inode;
8637
8638         WARN_ON(!hlist_empty(&vfs_inode->i_dentry));
8639         WARN_ON(vfs_inode->i_data.nrpages);
8640         WARN_ON(inode->block_rsv.reserved);
8641         WARN_ON(inode->block_rsv.size);
8642         WARN_ON(inode->outstanding_extents);
8643         if (!S_ISDIR(vfs_inode->i_mode)) {
8644                 WARN_ON(inode->delalloc_bytes);
8645                 WARN_ON(inode->new_delalloc_bytes);
8646         }
8647         WARN_ON(inode->csum_bytes);
8648         WARN_ON(inode->defrag_bytes);
8649
8650         /*
8651          * This can happen where we create an inode, but somebody else also
8652          * created the same inode and we need to destroy the one we already
8653          * created.
8654          */
8655         if (!root)
8656                 return;
8657
8658         /*
8659          * If this is a free space inode do not take the ordered extents lockdep
8660          * map.
8661          */
8662         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
8663
8664         while (1) {
8665                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, (u64)-1);
8666                 if (!ordered)
8667                         break;
8668                 else {
8669                         btrfs_err(root->fs_info,
8670                                   "found ordered extent %llu %llu on inode cleanup",
8671                                   ordered->file_offset, ordered->num_bytes);
8672
8673                         if (!freespace_inode)
8674                                 btrfs_lockdep_acquire(root->fs_info, btrfs_ordered_extent);
8675
8676                         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered);
8677                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8678                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8679                 }
8680         }
8681         btrfs_qgroup_check_reserved_leak(inode);
8682         inode_tree_del(inode);
8683         btrfs_drop_extent_map_range(inode, 0, (u64)-1, false);
8684         btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode, 0, (u64)-1);
8685         btrfs_put_root(inode->root);
8686 }
8687
8688 int btrfs_drop_inode(struct inode *inode)
8689 {
8690         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8691
8692         if (root == NULL)
8693                 return 1;
8694
8695         /* the snap/subvol tree is on deleting */
8696         if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
8697                 return 1;
8698         else
8699                 return generic_drop_inode(inode);
8700 }
8701
8702 static void init_once(void *foo)
8703 {
8704         struct btrfs_inode *ei = foo;
8705
8706         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
8707 }
8708
8709 void __cold btrfs_destroy_cachep(void)
8710 {
8711         /*
8712          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
8713          * destroy cache.
8714          */
8715         rcu_barrier();
8716         bioset_exit(&btrfs_dio_bioset);
8717         kmem_cache_destroy(btrfs_inode_cachep);
8718 }
8719
8720 int __init btrfs_init_cachep(void)
8721 {
8722         btrfs_inode_cachep = kmem_cache_create("btrfs_inode",
8723                         sizeof(struct btrfs_inode), 0,
8724                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_ACCOUNT,
8725                         init_once);
8726         if (!btrfs_inode_cachep)
8727                 goto fail;
8728
8729         if (bioset_init(&btrfs_dio_bioset, BIO_POOL_SIZE,
8730                         offsetof(struct btrfs_dio_private, bbio.bio),
8731                         BIOSET_NEED_BVECS))
8732                 goto fail;
8733
8734         return 0;
8735 fail:
8736         btrfs_destroy_cachep();
8737         return -ENOMEM;
8738 }
8739
8740 static int btrfs_getattr(struct mnt_idmap *idmap,
8741                          const struct path *path, struct kstat *stat,
8742                          u32 request_mask, unsigned int flags)
8743 {
8744         u64 delalloc_bytes;
8745         u64 inode_bytes;
8746         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
8747         u32 blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
8748         u32 bi_flags = BTRFS_I(inode)->flags;
8749         u32 bi_ro_flags = BTRFS_I(inode)->ro_flags;
8750
8751         stat->result_mask |= STATX_BTIME;
8752         stat->btime.tv_sec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec;
8753         stat->btime.tv_nsec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec;
8754         if (bi_flags & BTRFS_INODE_APPEND)
8755                 stat->attributes |= STATX_ATTR_APPEND;
8756         if (bi_flags & BTRFS_INODE_COMPRESS)
8757                 stat->attributes |= STATX_ATTR_COMPRESSED;
8758         if (bi_flags & BTRFS_INODE_IMMUTABLE)
8759                 stat->attributes |= STATX_ATTR_IMMUTABLE;
8760         if (bi_flags & BTRFS_INODE_NODUMP)
8761                 stat->attributes |= STATX_ATTR_NODUMP;
8762         if (bi_ro_flags & BTRFS_INODE_RO_VERITY)
8763                 stat->attributes |= STATX_ATTR_VERITY;
8764
8765         stat->attributes_mask |= (STATX_ATTR_APPEND |
8766                                   STATX_ATTR_COMPRESSED |
8767                                   STATX_ATTR_IMMUTABLE |
8768                                   STATX_ATTR_NODUMP);
8769
8770         generic_fillattr(idmap, inode, stat);
8771         stat->dev = BTRFS_I(inode)->root->anon_dev;
8772
8773         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
8774         delalloc_bytes = BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes;
8775         inode_bytes = inode_get_bytes(inode);
8776         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
8777         stat->blocks = (ALIGN(inode_bytes, blocksize) +
8778                         ALIGN(delalloc_bytes, blocksize)) >> SECTOR_SHIFT;
8779         return 0;
8780 }
8781
8782 static int btrfs_rename_exchange(struct inode *old_dir,
8783                               struct dentry *old_dentry,
8784                               struct inode *new_dir,
8785                               struct dentry *new_dentry)
8786 {
8787         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
8788         struct btrfs_trans_handle *trans;
8789         unsigned int trans_num_items;
8790         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
8791         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
8792         struct inode *new_inode = new_dentry->d_inode;
8793         struct inode *old_inode = old_dentry->d_inode;
8794         struct timespec64 ctime = current_time(old_inode);
8795         struct btrfs_rename_ctx old_rename_ctx;
8796         struct btrfs_rename_ctx new_rename_ctx;
8797         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
8798         u64 new_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode));
8799         u64 old_idx = 0;
8800         u64 new_idx = 0;
8801         int ret;
8802         int ret2;
8803         bool need_abort = false;
8804         struct fscrypt_name old_fname, new_fname;
8805         struct fscrypt_str *old_name, *new_name;
8806
8807         /*
8808          * For non-subvolumes allow exchange only within one subvolume, in the
8809          * same inode namespace. Two subvolumes (represented as directory) can
8810          * be exchanged as they're a logical link and have a fixed inode number.
8811          */
8812         if (root != dest &&
8813             (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
8814              new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
8815                 return -EXDEV;
8816
8817         ret = fscrypt_setup_filename(old_dir, &old_dentry->d_name, 0, &old_fname);
8818         if (ret)
8819                 return ret;
8820
8821         ret = fscrypt_setup_filename(new_dir, &new_dentry->d_name, 0, &new_fname);
8822         if (ret) {
8823                 fscrypt_free_filename(&old_fname);
8824                 return ret;
8825         }
8826
8827         old_name = &old_fname.disk_name;
8828         new_name = &new_fname.disk_name;
8829
8830         /* close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
8831         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
8832             new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8833                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
8834
8835         /*
8836          * For each inode:
8837          * 1 to remove old dir item
8838          * 1 to remove old dir index
8839          * 1 to add new dir item
8840          * 1 to add new dir index
8841          * 1 to update parent inode
8842          *
8843          * If the parents are the same, we only need to account for one
8844          */
8845         trans_num_items = (old_dir == new_dir ? 9 : 10);
8846         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8847                 /*
8848                  * 1 to remove old root ref
8849                  * 1 to remove old root backref
8850                  * 1 to add new root ref
8851                  * 1 to add new root backref
8852                  */
8853                 trans_num_items += 4;
8854         } else {
8855                 /*
8856                  * 1 to update inode item
8857                  * 1 to remove old inode ref
8858                  * 1 to add new inode ref
8859                  */
8860                 trans_num_items += 3;
8861         }
8862         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8863                 trans_num_items += 4;
8864         else
8865                 trans_num_items += 3;
8866         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
8867         if (IS_ERR(trans)) {
8868                 ret = PTR_ERR(trans);
8869                 goto out_notrans;
8870         }
8871
8872         if (dest != root) {
8873                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
8874                 if (ret)
8875                         goto out_fail;
8876         }
8877
8878         /*
8879          * We need to find a free sequence number both in the source and
8880          * in the destination directory for the exchange.
8881          */
8882         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &old_idx);
8883         if (ret)
8884                 goto out_fail;
8885         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(old_dir), &new_idx);
8886         if (ret)
8887                 goto out_fail;
8888
8889         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
8890         BTRFS_I(new_inode)->dir_index = 0ULL;
8891
8892         /* Reference for the source. */
8893         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8894                 /* force full log commit if subvolume involved. */
8895                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
8896         } else {
8897                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest, new_name, old_ino,
8898                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
8899                                              old_idx);
8900                 if (ret)
8901                         goto out_fail;
8902                 need_abort = true;
8903         }
8904
8905         /* And now for the dest. */
8906         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8907                 /* force full log commit if subvolume involved. */
8908                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
8909         } else {
8910                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, old_name, new_ino,
8911                                              btrfs_ino(BTRFS_I(old_dir)),
8912                                              new_idx);
8913                 if (ret) {
8914                         if (need_abort)
8915                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8916                         goto out_fail;
8917                 }
8918         }
8919
8920         /* Update inode version and ctime/mtime. */
8921         inode_inc_iversion(old_dir);
8922         inode_inc_iversion(new_dir);
8923         inode_inc_iversion(old_inode);
8924         inode_inc_iversion(new_inode);
8925         old_dir->i_mtime = ctime;
8926         old_dir->i_ctime = ctime;
8927         new_dir->i_mtime = ctime;
8928         new_dir->i_ctime = ctime;
8929         old_inode->i_ctime = ctime;
8930         new_inode->i_ctime = ctime;
8931
8932         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent) {
8933                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
8934                                         BTRFS_I(old_inode), true);
8935                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(new_dir),
8936                                         BTRFS_I(new_inode), true);
8937         }
8938
8939         /* src is a subvolume */
8940         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8941                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(old_dir), old_dentry);
8942         } else { /* src is an inode */
8943                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(old_dir),
8944                                            BTRFS_I(old_dentry->d_inode),
8945                                            old_name, &old_rename_ctx);
8946                 if (!ret)
8947                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
8948         }
8949         if (ret) {
8950                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8951                 goto out_fail;
8952         }
8953
8954         /* dest is a subvolume */
8955         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8956                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(new_dir), new_dentry);
8957         } else { /* dest is an inode */
8958                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(new_dir),
8959                                            BTRFS_I(new_dentry->d_inode),
8960                                            new_name, &new_rename_ctx);
8961                 if (!ret)
8962                         ret = btrfs_update_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_inode));
8963         }
8964         if (ret) {
8965                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8966                 goto out_fail;
8967         }
8968
8969         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
8970                              new_name, 0, old_idx);
8971         if (ret) {
8972                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8973                 goto out_fail;
8974         }
8975
8976         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(old_dir), BTRFS_I(new_inode),
8977                              old_name, 0, new_idx);
8978         if (ret) {
8979                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8980                 goto out_fail;
8981         }
8982
8983         if (old_inode->i_nlink == 1)
8984                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = old_idx;
8985         if (new_inode->i_nlink == 1)
8986                 BTRFS_I(new_inode)->dir_index = new_idx;
8987
8988         /*
8989          * Now pin the logs of the roots. We do it to ensure that no other task
8990          * can sync the logs while we are in progress with the rename, because
8991          * that could result in an inconsistency in case any of the inodes that
8992          * are part of this rename operation were logged before.
8993          */
8994         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8995                 btrfs_pin_log_trans(root);
8996         if (new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8997                 btrfs_pin_log_trans(dest);
8998
8999         /* Do the log updates for all inodes. */
9000         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9001                 btrfs_log_new_name(trans, old_dentry, BTRFS_I(old_dir),
9002                                    old_rename_ctx.index, new_dentry->d_parent);
9003         if (new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9004                 btrfs_log_new_name(trans, new_dentry, BTRFS_I(new_dir),
9005                                    new_rename_ctx.index, old_dentry->d_parent);
9006
9007         /* Now unpin the logs. */
9008         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9009                 btrfs_end_log_trans(root);
9010         if (new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9011                 btrfs_end_log_trans(dest);
9012 out_fail:
9013         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9014         ret = ret ? ret : ret2;
9015 out_notrans:
9016         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9017             old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9018                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9019
9020         fscrypt_free_filename(&new_fname);
9021         fscrypt_free_filename(&old_fname);
9022         return ret;
9023 }
9024
9025 static struct inode *new_whiteout_inode(struct mnt_idmap *idmap,
9026                                         struct inode *dir)
9027 {
9028         struct inode *inode;
9029
9030         inode = new_inode(dir->i_sb);
9031         if (inode) {
9032                 inode_init_owner(idmap, inode, dir,
9033                                  S_IFCHR | WHITEOUT_MODE);
9034                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
9035                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, WHITEOUT_DEV);
9036         }
9037         return inode;
9038 }
9039
9040 static int btrfs_rename(struct mnt_idmap *idmap,
9041                         struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
9042                         struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
9043                         unsigned int flags)
9044 {
9045         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9046         struct btrfs_new_inode_args whiteout_args = {
9047                 .dir = old_dir,
9048                 .dentry = old_dentry,
9049         };
9050         struct btrfs_trans_handle *trans;
9051         unsigned int trans_num_items;
9052         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9053         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9054         struct inode *new_inode = d_inode(new_dentry);
9055         struct inode *old_inode = d_inode(old_dentry);
9056         struct btrfs_rename_ctx rename_ctx;
9057         u64 index = 0;
9058         int ret;
9059         int ret2;
9060         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9061         struct fscrypt_name old_fname, new_fname;
9062
9063         if (btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
9064                 return -EPERM;
9065
9066         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9067         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9068                 return -EXDEV;
9069
9070         if (old_ino == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID ||
9071             (new_inode && btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9072                 return -ENOTEMPTY;
9073
9074         if (S_ISDIR(old_inode->i_mode) && new_inode &&
9075             new_inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
9076                 return -ENOTEMPTY;
9077
9078         ret = fscrypt_setup_filename(old_dir, &old_dentry->d_name, 0, &old_fname);
9079         if (ret)
9080                 return ret;
9081
9082         ret = fscrypt_setup_filename(new_dir, &new_dentry->d_name, 0, &new_fname);
9083         if (ret) {
9084                 fscrypt_free_filename(&old_fname);
9085                 return ret;
9086         }
9087
9088         /* check for collisions, even if the  name isn't there */
9089         ret = btrfs_check_dir_item_collision(dest, new_dir->i_ino, &new_fname.disk_name);
9090         if (ret) {
9091                 if (ret == -EEXIST) {
9092                         /* we shouldn't get
9093                          * eexist without a new_inode */
9094                         if (WARN_ON(!new_inode)) {
9095                                 goto out_fscrypt_names;
9096                         }
9097                 } else {
9098                         /* maybe -EOVERFLOW */
9099                         goto out_fscrypt_names;
9100                 }
9101         }
9102         ret = 0;
9103
9104         /*
9105          * we're using rename to replace one file with another.  Start IO on it
9106          * now so  we don't add too much work to the end of the transaction
9107          */
9108         if (new_inode && S_ISREG(old_inode->i_mode) && new_inode->i_size)
9109                 filemap_flush(old_inode->i_mapping);
9110
9111         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9112                 whiteout_args.inode = new_whiteout_inode(idmap, old_dir);
9113                 if (!whiteout_args.inode) {
9114                         ret = -ENOMEM;
9115                         goto out_fscrypt_names;
9116                 }
9117                 ret = btrfs_new_inode_prepare(&whiteout_args, &trans_num_items);
9118                 if (ret)
9119                         goto out_whiteout_inode;
9120         } else {
9121                 /* 1 to update the old parent inode. */
9122                 trans_num_items = 1;
9123         }
9124
9125         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9126                 /* Close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
9127                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9128                 /*
9129                  * 1 to remove old root ref
9130                  * 1 to remove old root backref
9131                  * 1 to add new root ref
9132                  * 1 to add new root backref
9133                  */
9134                 trans_num_items += 4;
9135         } else {
9136                 /*
9137                  * 1 to update inode
9138                  * 1 to remove old inode ref
9139                  * 1 to add new inode ref
9140                  */
9141                 trans_num_items += 3;
9142         }
9143         /*
9144          * 1 to remove old dir item
9145          * 1 to remove old dir index
9146          * 1 to add new dir item
9147          * 1 to add new dir index
9148          */
9149         trans_num_items += 4;
9150         /* 1 to update new parent inode if it's not the same as the old parent */
9151         if (new_dir != old_dir)
9152                 trans_num_items++;
9153         if (new_inode) {
9154                 /*
9155                  * 1 to update inode
9156                  * 1 to remove inode ref
9157                  * 1 to remove dir item
9158                  * 1 to remove dir index
9159                  * 1 to possibly add orphan item
9160                  */
9161                 trans_num_items += 5;
9162         }
9163         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9164         if (IS_ERR(trans)) {
9165                 ret = PTR_ERR(trans);
9166                 goto out_notrans;
9167         }
9168
9169         if (dest != root) {
9170                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9171                 if (ret)
9172                         goto out_fail;
9173         }
9174
9175         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &index);
9176         if (ret)
9177                 goto out_fail;
9178
9179         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9180         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9181                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9182                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9183         } else {
9184                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest, &new_fname.disk_name,
9185                                              old_ino, btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
9186                                              index);
9187                 if (ret)
9188                         goto out_fail;
9189         }
9190
9191         inode_inc_iversion(old_dir);
9192         inode_inc_iversion(new_dir);
9193         inode_inc_iversion(old_inode);
9194         old_dir->i_mtime = current_time(old_dir);
9195         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime;
9196         new_dir->i_mtime = old_dir->i_mtime;
9197         new_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime;
9198         old_inode->i_ctime = old_dir->i_mtime;
9199
9200         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent)
9201                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9202                                         BTRFS_I(old_inode), true);
9203
9204         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9205                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(old_dir), old_dentry);
9206         } else {
9207                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(old_dir),
9208                                            BTRFS_I(d_inode(old_dentry)),
9209                                            &old_fname.disk_name, &rename_ctx);
9210                 if (!ret)
9211                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9212         }
9213         if (ret) {
9214                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9215                 goto out_fail;
9216         }
9217
9218         if (new_inode) {
9219                 inode_inc_iversion(new_inode);
9220                 new_inode->i_ctime = current_time(new_inode);
9221                 if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) ==
9222                              BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
9223                         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(new_dir), new_dentry);
9224                         BUG_ON(new_inode->i_nlink == 0);
9225                 } else {
9226                         ret = btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(new_dir),
9227                                                  BTRFS_I(d_inode(new_dentry)),
9228                                                  &new_fname.disk_name);
9229                 }
9230                 if (!ret && new_inode->i_nlink == 0)
9231                         ret = btrfs_orphan_add(trans,
9232                                         BTRFS_I(d_inode(new_dentry)));
9233                 if (ret) {
9234                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9235                         goto out_fail;
9236                 }
9237         }
9238
9239         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9240                              &new_fname.disk_name, 0, index);
9241         if (ret) {
9242                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9243                 goto out_fail;
9244         }
9245
9246         if (old_inode->i_nlink == 1)
9247                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = index;
9248
9249         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9250                 btrfs_log_new_name(trans, old_dentry, BTRFS_I(old_dir),
9251                                    rename_ctx.index, new_dentry->d_parent);
9252
9253         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9254                 ret = btrfs_create_new_inode(trans, &whiteout_args);
9255                 if (ret) {
9256                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9257                         goto out_fail;
9258                 } else {
9259                         unlock_new_inode(whiteout_args.inode);
9260                         iput(whiteout_args.inode);
9261                         whiteout_args.inode = NULL;
9262                 }
9263         }
9264 out_fail:
9265         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9266         ret = ret ? ret : ret2;
9267 out_notrans:
9268         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9269                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9270         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9271                 btrfs_new_inode_args_destroy(&whiteout_args);
9272 out_whiteout_inode:
9273         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9274                 iput(whiteout_args.inode);
9275 out_fscrypt_names:
9276         fscrypt_free_filename(&old_fname);
9277         fscrypt_free_filename(&new_fname);
9278         return ret;
9279 }
9280
9281 static int btrfs_rename2(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *old_dir,
9282                          struct dentry *old_dentry, struct inode *new_dir,
9283                          struct dentry *new_dentry, unsigned int flags)
9284 {
9285         int ret;
9286
9287         if (flags & ~(RENAME_NOREPLACE | RENAME_EXCHANGE | RENAME_WHITEOUT))
9288                 return -EINVAL;
9289
9290         if (flags & RENAME_EXCHANGE)
9291                 ret = btrfs_rename_exchange(old_dir, old_dentry, new_dir,
9292                                             new_dentry);
9293         else
9294                 ret = btrfs_rename(idmap, old_dir, old_dentry, new_dir,
9295                                    new_dentry, flags);
9296
9297         btrfs_btree_balance_dirty(BTRFS_I(new_dir)->root->fs_info);
9298
9299         return ret;
9300 }
9301
9302 struct btrfs_delalloc_work {
9303         struct inode *inode;
9304         struct completion completion;
9305         struct list_head list;
9306         struct btrfs_work work;
9307 };
9308
9309 static void btrfs_run_delalloc_work(struct btrfs_work *work)
9310 {
9311         struct btrfs_delalloc_work *delalloc_work;
9312         struct inode *inode;
9313
9314         delalloc_work = container_of(work, struct btrfs_delalloc_work,
9315                                      work);
9316         inode = delalloc_work->inode;
9317         filemap_flush(inode->i_mapping);
9318         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9319                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9320                 filemap_flush(inode->i_mapping);
9321
9322         iput(inode);
9323         complete(&delalloc_work->completion);
9324 }
9325
9326 static struct btrfs_delalloc_work *btrfs_alloc_delalloc_work(struct inode *inode)
9327 {
9328         struct btrfs_delalloc_work *work;
9329
9330         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_NOFS);
9331         if (!work)
9332                 return NULL;
9333
9334         init_completion(&work->completion);
9335         INIT_LIST_HEAD(&work->list);
9336         work->inode = inode;
9337         btrfs_init_work(&work->work, btrfs_run_delalloc_work, NULL, NULL);
9338
9339         return work;
9340 }
9341
9342 /*
9343  * some fairly slow code that needs optimization. This walks the list
9344  * of all the inodes with pending delalloc and forces them to disk.
9345  */
9346 static int start_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
9347                                  struct writeback_control *wbc, bool snapshot,
9348                                  bool in_reclaim_context)
9349 {
9350         struct btrfs_inode *binode;
9351         struct inode *inode;
9352         struct btrfs_delalloc_work *work, *next;
9353         struct list_head works;
9354         struct list_head splice;
9355         int ret = 0;
9356         bool full_flush = wbc->nr_to_write == LONG_MAX;
9357
9358         INIT_LIST_HEAD(&works);
9359         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9360
9361         mutex_lock(&root->delalloc_mutex);
9362         spin_lock(&root->delalloc_lock);
9363         list_splice_init(&root->delalloc_inodes, &splice);
9364         while (!list_empty(&splice)) {
9365                 binode = list_entry(splice.next, struct btrfs_inode,
9366                                     delalloc_inodes);
9367
9368                 list_move_tail(&binode->delalloc_inodes,
9369                                &root->delalloc_inodes);
9370
9371                 if (in_reclaim_context &&
9372                     test_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &binode->runtime_flags))
9373                         continue;
9374
9375                 inode = igrab(&binode->vfs_inode);
9376                 if (!inode) {
9377                         cond_resched_lock(&root->delalloc_lock);
9378                         continue;
9379                 }
9380                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9381
9382                 if (snapshot)
9383                         set_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
9384                                 &binode->runtime_flags);
9385                 if (full_flush) {
9386                         work = btrfs_alloc_delalloc_work(inode);
9387                         if (!work) {
9388                                 iput(inode);
9389                                 ret = -ENOMEM;
9390                                 goto out;
9391                         }
9392                         list_add_tail(&work->list, &works);
9393                         btrfs_queue_work(root->fs_info->flush_workers,
9394                                          &work->work);
9395                 } else {
9396                         ret = filemap_fdatawrite_wbc(inode->i_mapping, wbc);
9397                         btrfs_add_delayed_iput(BTRFS_I(inode));
9398                         if (ret || wbc->nr_to_write <= 0)
9399                                 goto out;
9400                 }
9401                 cond_resched();
9402                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9403         }
9404         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9405
9406 out:
9407         list_for_each_entry_safe(work, next, &works, list) {
9408                 list_del_init(&work->list);
9409                 wait_for_completion(&work->completion);
9410                 kfree(work);
9411         }
9412
9413         if (!list_empty(&splice)) {
9414                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9415                 list_splice_tail(&splice, &root->delalloc_inodes);
9416                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9417         }
9418         mutex_unlock(&root->delalloc_mutex);
9419         return ret;
9420 }
9421
9422 int btrfs_start_delalloc_snapshot(struct btrfs_root *root, bool in_reclaim_context)
9423 {
9424         struct writeback_control wbc = {
9425                 .nr_to_write = LONG_MAX,
9426                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9427                 .range_start = 0,
9428                 .range_end = LLONG_MAX,
9429         };
9430         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9431
9432         if (BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
9433                 return -EROFS;
9434
9435         return start_delalloc_inodes(root, &wbc, true, in_reclaim_context);
9436 }
9437
9438 int btrfs_start_delalloc_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info, long nr,
9439                                bool in_reclaim_context)
9440 {
9441         struct writeback_control wbc = {
9442                 .nr_to_write = nr,
9443                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9444                 .range_start = 0,
9445                 .range_end = LLONG_MAX,
9446         };
9447         struct btrfs_root *root;
9448         struct list_head splice;
9449         int ret;
9450
9451         if (BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
9452                 return -EROFS;
9453
9454         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9455
9456         mutex_lock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9457         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9458         list_splice_init(&fs_info->delalloc_roots, &splice);
9459         while (!list_empty(&splice)) {
9460                 /*
9461                  * Reset nr_to_write here so we know that we're doing a full
9462                  * flush.
9463                  */
9464                 if (nr == LONG_MAX)
9465                         wbc.nr_to_write = LONG_MAX;
9466
9467                 root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
9468                                         delalloc_root);
9469                 root = btrfs_grab_root(root);
9470                 BUG_ON(!root);
9471                 list_move_tail(&root->delalloc_root,
9472                                &fs_info->delalloc_roots);
9473                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9474
9475                 ret = start_delalloc_inodes(root, &wbc, false, in_reclaim_context);
9476                 btrfs_put_root(root);
9477                 if (ret < 0 || wbc.nr_to_write <= 0)
9478                         goto out;
9479                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9480         }
9481         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9482
9483         ret = 0;
9484 out:
9485         if (!list_empty(&splice)) {
9486                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9487                 list_splice_tail(&splice, &fs_info->delalloc_roots);
9488                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9489         }
9490         mutex_unlock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9491         return ret;
9492 }
9493
9494 static int btrfs_symlink(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
9495                          struct dentry *dentry, const char *symname)
9496 {
9497         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9498         struct btrfs_trans_handle *trans;
9499         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9500         struct btrfs_path *path;
9501         struct btrfs_key key;
9502         struct inode *inode;
9503         struct btrfs_new_inode_args new_inode_args = {
9504                 .dir = dir,
9505                 .dentry = dentry,
9506         };
9507         unsigned int trans_num_items;
9508         int err;
9509         int name_len;
9510         int datasize;
9511         unsigned long ptr;
9512         struct btrfs_file_extent_item *ei;
9513         struct extent_buffer *leaf;
9514
9515         name_len = strlen(symname);
9516         if (name_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info))
9517                 return -ENAMETOOLONG;
9518
9519         inode = new_inode(dir->i_sb);
9520         if (!inode)
9521                 return -ENOMEM;
9522         inode_init_owner(idmap, inode, dir, S_IFLNK | S_IRWXUGO);
9523         inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
9524         inode_nohighmem(inode);
9525         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9526         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), name_len);
9527         inode_set_bytes(inode, name_len);
9528
9529         new_inode_args.inode = inode;
9530         err = btrfs_new_inode_prepare(&new_inode_args, &trans_num_items);
9531         if (err)
9532                 goto out_inode;
9533         /* 1 additional item for the inline extent */
9534         trans_num_items++;
9535
9536         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9537         if (IS_ERR(trans)) {
9538                 err = PTR_ERR(trans);
9539                 goto out_new_inode_args;
9540         }
9541
9542         err = btrfs_create_new_inode(trans, &new_inode_args);
9543         if (err)
9544                 goto out;
9545
9546         path = btrfs_alloc_path();
9547         if (!path) {
9548                 err = -ENOMEM;
9549                 btrfs_abort_transaction(trans, err);
9550                 discard_new_inode(inode);
9551                 inode = NULL;
9552                 goto out;
9553         }
9554         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
9555         key.offset = 0;
9556         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
9557         datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(name_len);
9558         err = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
9559                                       datasize);
9560         if (err) {
9561                 btrfs_abort_transaction(trans, err);
9562                 btrfs_free_path(path);
9563                 discard_new_inode(inode);
9564                 inode = NULL;
9565                 goto out;
9566         }
9567         leaf = path->nodes[0];
9568         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
9569                             struct btrfs_file_extent_item);
9570         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
9571         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei,
9572                                    BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
9573         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
9574         btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
9575         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
9576         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, name_len);
9577
9578         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
9579         write_extent_buffer(leaf, symname, ptr, name_len);
9580         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
9581         btrfs_free_path(path);
9582
9583         d_instantiate_new(dentry, inode);
9584         err = 0;
9585 out:
9586         btrfs_end_transaction(trans);
9587         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9588 out_new_inode_args:
9589         btrfs_new_inode_args_destroy(&new_inode_args);
9590 out_inode:
9591         if (err)
9592                 iput(inode);
9593         return err;
9594 }
9595
9596 static struct btrfs_trans_handle *insert_prealloc_file_extent(
9597                                        struct btrfs_trans_handle *trans_in,
9598                                        struct btrfs_inode *inode,
9599                                        struct btrfs_key *ins,
9600                                        u64 file_offset)
9601 {
9602         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
9603         struct btrfs_replace_extent_info extent_info;
9604         struct btrfs_trans_handle *trans = trans_in;
9605         struct btrfs_path *path;
9606         u64 start = ins->objectid;
9607         u64 len = ins->offset;
9608         int qgroup_released;
9609         int ret;
9610
9611         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
9612
9613         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC);
9614         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, start);
9615         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi, len);
9616         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, len);
9617         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, len);
9618         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, BTRFS_COMPRESS_NONE);
9619         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
9620
9621         qgroup_released = btrfs_qgroup_release_data(inode, file_offset, len);
9622         if (qgroup_released < 0)
9623                 return ERR_PTR(qgroup_released);
9624
9625         if (trans) {
9626                 ret = insert_reserved_file_extent(trans, inode,
9627                                                   file_offset, &stack_fi,
9628                                                   true, qgroup_released);
9629                 if (ret)
9630                         goto free_qgroup;
9631                 return trans;
9632         }
9633
9634         extent_info.disk_offset = start;
9635         extent_info.disk_len = len;
9636         extent_info.data_offset = 0;
9637         extent_info.data_len = len;
9638         extent_info.file_offset = file_offset;
9639         extent_info.extent_buf = (char *)&stack_fi;
9640         extent_info.is_new_extent = true;
9641         extent_info.update_times = true;
9642         extent_info.qgroup_reserved = qgroup_released;
9643         extent_info.insertions = 0;
9644
9645         path = btrfs_alloc_path();
9646         if (!path) {
9647                 ret = -ENOMEM;
9648                 goto free_qgroup;
9649         }
9650
9651         ret = btrfs_replace_file_extents(inode, path, file_offset,
9652                                      file_offset + len - 1, &extent_info,
9653                                      &trans);
9654         btrfs_free_path(path);
9655         if (ret)
9656                 goto free_qgroup;
9657         return trans;
9658
9659 free_qgroup:
9660         /*
9661          * We have released qgroup data range at the beginning of the function,
9662          * and normally qgroup_released bytes will be freed when committing
9663          * transaction.
9664          * But if we error out early, we have to free what we have released
9665          * or we leak qgroup data reservation.
9666          */
9667         btrfs_qgroup_free_refroot(inode->root->fs_info,
9668                         inode->root->root_key.objectid, qgroup_released,
9669                         BTRFS_QGROUP_RSV_DATA);
9670         return ERR_PTR(ret);
9671 }
9672
9673 static int __btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9674                                        u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9675                                        loff_t actual_len, u64 *alloc_hint,
9676                                        struct btrfs_trans_handle *trans)
9677 {
9678         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
9679         struct extent_map *em;
9680         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9681         struct btrfs_key ins;
9682         u64 cur_offset = start;
9683         u64 clear_offset = start;
9684         u64 i_size;
9685         u64 cur_bytes;
9686         u64 last_alloc = (u64)-1;
9687         int ret = 0;
9688         bool own_trans = true;
9689         u64 end = start + num_bytes - 1;
9690
9691         if (trans)
9692                 own_trans = false;
9693         while (num_bytes > 0) {
9694                 cur_bytes = min_t(u64, num_bytes, SZ_256M);
9695                 cur_bytes = max(cur_bytes, min_size);
9696                 /*
9697                  * If we are severely fragmented we could end up with really
9698                  * small allocations, so if the allocator is returning small
9699                  * chunks lets make its job easier by only searching for those
9700                  * sized chunks.
9701                  */
9702                 cur_bytes = min(cur_bytes, last_alloc);
9703                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_bytes, cur_bytes,
9704                                 min_size, 0, *alloc_hint, &ins, 1, 0);
9705                 if (ret)
9706                         break;
9707
9708                 /*
9709                  * We've reserved this space, and thus converted it from
9710                  * ->bytes_may_use to ->bytes_reserved.  Any error that happens
9711                  * from here on out we will only need to clear our reservation
9712                  * for the remaining unreserved area, so advance our
9713                  * clear_offset by our extent size.
9714                  */
9715                 clear_offset += ins.offset;
9716
9717                 last_alloc = ins.offset;
9718                 trans = insert_prealloc_file_extent(trans, BTRFS_I(inode),
9719                                                     &ins, cur_offset);
9720                 /*
9721                  * Now that we inserted the prealloc extent we can finally
9722                  * decrement the number of reservations in the block group.
9723                  * If we did it before, we could race with relocation and have
9724                  * relocation miss the reserved extent, making it fail later.
9725                  */
9726                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
9727                 if (IS_ERR(trans)) {
9728                         ret = PTR_ERR(trans);
9729                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid,
9730                                                    ins.offset, 0);
9731                         break;
9732                 }
9733
9734                 em = alloc_extent_map();
9735                 if (!em) {
9736                         btrfs_drop_extent_map_range(BTRFS_I(inode), cur_offset,
9737                                             cur_offset + ins.offset - 1, false);
9738                         btrfs_set_inode_full_sync(BTRFS_I(inode));
9739                         goto next;
9740                 }
9741
9742                 em->start = cur_offset;
9743                 em->orig_start = cur_offset;
9744                 em->len = ins.offset;
9745                 em->block_start = ins.objectid;
9746                 em->block_len = ins.offset;
9747                 em->orig_block_len = ins.offset;
9748                 em->ram_bytes = ins.offset;
9749                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
9750                 em->generation = trans->transid;
9751
9752                 ret = btrfs_replace_extent_map_range(BTRFS_I(inode), em, true);
9753                 free_extent_map(em);
9754 next:
9755                 num_bytes -= ins.offset;
9756                 cur_offset += ins.offset;
9757                 *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
9758
9759                 inode_inc_iversion(inode);
9760                 inode->i_ctime = current_time(inode);
9761                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_PREALLOC;
9762                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
9763                     (actual_len > inode->i_size) &&
9764                     (cur_offset > inode->i_size)) {
9765                         if (cur_offset > actual_len)
9766                                 i_size = actual_len;
9767                         else
9768                                 i_size = cur_offset;
9769                         i_size_write(inode, i_size);
9770                         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
9771                 }
9772
9773                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9774
9775                 if (ret) {
9776                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9777                         if (own_trans)
9778                                 btrfs_end_transaction(trans);
9779                         break;
9780                 }
9781
9782                 if (own_trans) {
9783                         btrfs_end_transaction(trans);
9784                         trans = NULL;
9785                 }
9786         }
9787         if (clear_offset < end)
9788                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode), NULL, clear_offset,
9789                         end - clear_offset + 1);
9790         return ret;
9791 }
9792
9793 int btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9794                               u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9795                               loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
9796 {
9797         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
9798                                            min_size, actual_len, alloc_hint,
9799                                            NULL);
9800 }
9801
9802 int btrfs_prealloc_file_range_trans(struct inode *inode,
9803                                     struct btrfs_trans_handle *trans, int mode,
9804                                     u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9805                                     loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
9806 {
9807         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
9808                                            min_size, actual_len, alloc_hint, trans);
9809 }
9810
9811 static int btrfs_permission(struct mnt_idmap *idmap,
9812                             struct inode *inode, int mask)
9813 {
9814         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9815         umode_t mode = inode->i_mode;
9816
9817         if (mask & MAY_WRITE &&
9818             (S_ISREG(mode) || S_ISDIR(mode) || S_ISLNK(mode))) {
9819                 if (btrfs_root_readonly(root))
9820                         return -EROFS;
9821                 if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_READONLY)
9822                         return -EACCES;
9823         }
9824         return generic_permission(idmap, inode, mask);
9825 }
9826
9827 static int btrfs_tmpfile(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
9828                          struct file *file, umode_t mode)
9829 {
9830         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9831         struct btrfs_trans_handle *trans;
9832         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9833         struct inode *inode;
9834         struct btrfs_new_inode_args new_inode_args = {
9835                 .dir = dir,
9836                 .dentry = file->f_path.dentry,
9837                 .orphan = true,
9838         };
9839         unsigned int trans_num_items;
9840         int ret;
9841
9842         inode = new_inode(dir->i_sb);
9843         if (!inode)
9844                 return -ENOMEM;
9845         inode_init_owner(idmap, inode, dir, mode);
9846         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
9847         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
9848         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9849
9850         new_inode_args.inode = inode;
9851         ret = btrfs_new_inode_prepare(&new_inode_args, &trans_num_items);
9852         if (ret)
9853                 goto out_inode;
9854
9855         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9856         if (IS_ERR(trans)) {
9857                 ret = PTR_ERR(trans);
9858                 goto out_new_inode_args;
9859         }
9860
9861         ret = btrfs_create_new_inode(trans, &new_inode_args);
9862
9863         /*
9864          * We set number of links to 0 in btrfs_create_new_inode(), and here we
9865          * set it to 1 because d_tmpfile() will issue a warning if the count is
9866          * 0, through:
9867          *
9868          *    d_tmpfile() -> inode_dec_link_count() -> drop_nlink()
9869          */
9870         set_nlink(inode, 1);
9871
9872         if (!ret) {
9873                 d_tmpfile(file, inode);
9874                 unlock_new_inode(inode);
9875                 mark_inode_dirty(inode);
9876         }
9877
9878         btrfs_end_transaction(trans);
9879         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9880 out_new_inode_args:
9881         btrfs_new_inode_args_destroy(&new_inode_args);
9882 out_inode:
9883         if (ret)
9884                 iput(inode);
9885         return finish_open_simple(file, ret);
9886 }
9887
9888 void btrfs_set_range_writeback(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
9889 {
9890         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
9891         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
9892         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
9893         struct page *page;
9894         u32 len;
9895
9896         ASSERT(end + 1 - start <= U32_MAX);
9897         len = end + 1 - start;
9898         while (index <= end_index) {
9899                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
9900                 ASSERT(page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
9901
9902                 btrfs_page_set_writeback(fs_info, page, start, len);
9903                 put_page(page);
9904                 index++;
9905         }
9906 }
9907
9908 int btrfs_encoded_io_compression_from_extent(struct btrfs_fs_info *fs_info,
9909                                              int compress_type)
9910 {
9911         switch (compress_type) {
9912         case BTRFS_COMPRESS_NONE:
9913                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_NONE;
9914         case BTRFS_COMPRESS_ZLIB:
9915                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZLIB;
9916         case BTRFS_COMPRESS_LZO:
9917                 /*
9918                  * The LZO format depends on the sector size. 64K is the maximum
9919                  * sector size that we support.
9920                  */
9921                 if (fs_info->sectorsize < SZ_4K || fs_info->sectorsize > SZ_64K)
9922                         return -EINVAL;
9923                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_4K +
9924                        (fs_info->sectorsize_bits - 12);
9925         case BTRFS_COMPRESS_ZSTD:
9926                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZSTD;
9927         default:
9928                 return -EUCLEAN;
9929         }
9930 }
9931
9932 static ssize_t btrfs_encoded_read_inline(
9933                                 struct kiocb *iocb,
9934                                 struct iov_iter *iter, u64 start,
9935                                 u64 lockend,
9936                                 struct extent_state **cached_state,
9937                                 u64 extent_start, size_t count,
9938                                 struct btrfs_ioctl_encoded_io_args *encoded,
9939                                 bool *unlocked)
9940 {
9941         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
9942         struct btrfs_root *root = inode->root;
9943         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9944         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
9945         struct btrfs_path *path;
9946         struct extent_buffer *leaf;
9947         struct btrfs_file_extent_item *item;
9948         u64 ram_bytes;
9949         unsigned long ptr;
9950         void *tmp;
9951         ssize_t ret;
9952
9953         path = btrfs_alloc_path();
9954         if (!path) {
9955                 ret = -ENOMEM;
9956                 goto out;
9957         }
9958         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, btrfs_ino(inode),
9959                                        extent_start, 0);
9960         if (ret) {
9961                 if (ret > 0) {
9962                         /* The extent item disappeared? */
9963                         ret = -EIO;
9964                 }
9965                 goto out;
9966         }
9967         leaf = path->nodes[0];
9968         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_file_extent_item);
9969
9970         ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
9971         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
9972
9973         encoded->len = min_t(u64, extent_start + ram_bytes,
9974                              inode->vfs_inode.i_size) - iocb->ki_pos;
9975         ret = btrfs_encoded_io_compression_from_extent(fs_info,
9976                                  btrfs_file_extent_compression(leaf, item));
9977         if (ret < 0)
9978                 goto out;
9979         encoded->compression = ret;
9980         if (encoded->compression) {
9981                 size_t inline_size;
9982
9983                 inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf,
9984                                                                 path->slots[0]);
9985                 if (inline_size > count) {
9986                         ret = -ENOBUFS;
9987                         goto out;
9988                 }
9989                 count = inline_size;
9990                 encoded->unencoded_len = ram_bytes;
9991                 encoded->unencoded_offset = iocb->ki_pos - extent_start;
9992         } else {
9993                 count = min_t(u64, count, encoded->len);
9994                 encoded->len = count;
9995                 encoded->unencoded_len = count;
9996                 ptr += iocb->ki_pos - extent_start;
9997         }
9998
9999         tmp = kmalloc(count, GFP_NOFS);
10000         if (!tmp) {
10001                 ret = -ENOMEM;
10002                 goto out;
10003         }
10004         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, count);
10005         btrfs_release_path(path);
10006         unlock_extent(io_tree, start, lockend, cached_state);
10007         btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10008         *unlocked = true;
10009
10010         ret = copy_to_iter(tmp, count, iter);
10011         if (ret != count)
10012                 ret = -EFAULT;
10013         kfree(tmp);
10014 out:
10015         btrfs_free_path(path);
10016         return ret;
10017 }
10018
10019 struct btrfs_encoded_read_private {
10020         wait_queue_head_t wait;
10021         atomic_t pending;
10022         blk_status_t status;
10023 };
10024
10025 static void btrfs_encoded_read_endio(struct btrfs_bio *bbio)
10026 {
10027         struct btrfs_encoded_read_private *priv = bbio->private;
10028
10029         if (bbio->bio.bi_status) {
10030                 /*
10031                  * The memory barrier implied by the atomic_dec_return() here
10032                  * pairs with the memory barrier implied by the
10033                  * atomic_dec_return() or io_wait_event() in
10034                  * btrfs_encoded_read_regular_fill_pages() to ensure that this
10035                  * write is observed before the load of status in
10036                  * btrfs_encoded_read_regular_fill_pages().
10037                  */
10038                 WRITE_ONCE(priv->status, bbio->bio.bi_status);
10039         }
10040         if (!atomic_dec_return(&priv->pending))
10041                 wake_up(&priv->wait);
10042         bio_put(&bbio->bio);
10043 }
10044
10045 int btrfs_encoded_read_regular_fill_pages(struct btrfs_inode *inode,
10046                                           u64 file_offset, u64 disk_bytenr,
10047                                           u64 disk_io_size, struct page **pages)
10048 {
10049         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
10050         struct btrfs_encoded_read_private priv = {
10051                 .pending = ATOMIC_INIT(1),
10052         };
10053         unsigned long i = 0;
10054         struct btrfs_bio *bbio;
10055
10056         init_waitqueue_head(&priv.wait);
10057
10058         bbio = btrfs_bio_alloc(BIO_MAX_VECS, REQ_OP_READ, fs_info,
10059                                btrfs_encoded_read_endio, &priv);
10060         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
10061         bbio->inode = inode;
10062
10063         do {
10064                 size_t bytes = min_t(u64, disk_io_size, PAGE_SIZE);
10065
10066                 if (bio_add_page(&bbio->bio, pages[i], bytes, 0) < bytes) {
10067                         atomic_inc(&priv.pending);
10068                         btrfs_submit_bio(bbio, 0);
10069
10070                         bbio = btrfs_bio_alloc(BIO_MAX_VECS, REQ_OP_READ, fs_info,
10071                                                btrfs_encoded_read_endio, &priv);
10072                         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
10073                         bbio->inode = inode;
10074                         continue;
10075                 }
10076
10077                 i++;
10078                 disk_bytenr += bytes;
10079                 disk_io_size -= bytes;
10080         } while (disk_io_size);
10081
10082         atomic_inc(&priv.pending);
10083         btrfs_submit_bio(bbio, 0);
10084
10085         if (atomic_dec_return(&priv.pending))
10086                 io_wait_event(priv.wait, !atomic_read(&priv.pending));
10087         /* See btrfs_encoded_read_endio() for ordering. */
10088         return blk_status_to_errno(READ_ONCE(priv.status));
10089 }
10090
10091 static ssize_t btrfs_encoded_read_regular(struct kiocb *iocb,
10092                                           struct iov_iter *iter,
10093                                           u64 start, u64 lockend,
10094                                           struct extent_state **cached_state,
10095                                           u64 disk_bytenr, u64 disk_io_size,
10096                                           size_t count, bool compressed,
10097                                           bool *unlocked)
10098 {
10099         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
10100         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
10101         struct page **pages;
10102         unsigned long nr_pages, i;
10103         u64 cur;
10104         size_t page_offset;
10105         ssize_t ret;
10106
10107         nr_pages = DIV_ROUND_UP(disk_io_size, PAGE_SIZE);
10108         pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
10109         if (!pages)
10110                 return -ENOMEM;
10111         ret = btrfs_alloc_page_array(nr_pages, pages);
10112         if (ret) {
10113                 ret = -ENOMEM;
10114                 goto out;
10115                 }
10116
10117         ret = btrfs_encoded_read_regular_fill_pages(inode, start, disk_bytenr,
10118                                                     disk_io_size, pages);
10119         if (ret)
10120                 goto out;
10121
10122         unlock_extent(io_tree, start, lockend, cached_state);
10123         btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10124         *unlocked = true;
10125
10126         if (compressed) {
10127                 i = 0;
10128                 page_offset = 0;
10129         } else {
10130                 i = (iocb->ki_pos - start) >> PAGE_SHIFT;
10131                 page_offset = (iocb->ki_pos - start) & (PAGE_SIZE - 1);
10132         }
10133         cur = 0;
10134         while (cur < count) {
10135                 size_t bytes = min_t(size_t, count - cur,
10136                                      PAGE_SIZE - page_offset);
10137
10138                 if (copy_page_to_iter(pages[i], page_offset, bytes,
10139                                       iter) != bytes) {
10140                         ret = -EFAULT;
10141                         goto out;
10142                 }
10143                 i++;
10144                 cur += bytes;
10145                 page_offset = 0;
10146         }
10147         ret = count;
10148 out:
10149         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10150                 if (pages[i])
10151                         __free_page(pages[i]);
10152         }
10153         kfree(pages);
10154         return ret;
10155 }
10156
10157 ssize_t btrfs_encoded_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
10158                            struct btrfs_ioctl_encoded_io_args *encoded)
10159 {
10160         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
10161         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
10162         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
10163         ssize_t ret;
10164         size_t count = iov_iter_count(iter);
10165         u64 start, lockend, disk_bytenr, disk_io_size;
10166         struct extent_state *cached_state = NULL;
10167         struct extent_map *em;
10168         bool unlocked = false;
10169
10170         file_accessed(iocb->ki_filp);
10171
10172         btrfs_inode_lock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10173
10174         if (iocb->ki_pos >= inode->vfs_inode.i_size) {
10175                 btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10176                 return 0;
10177         }
10178         start = ALIGN_DOWN(iocb->ki_pos, fs_info->sectorsize);
10179         /*
10180          * We don't know how long the extent containing iocb->ki_pos is, but if
10181          * it's compressed we know that it won't be longer than this.
10182          */
10183         lockend = start + BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED - 1;
10184
10185         for (;;) {
10186                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10187
10188                 ret = btrfs_wait_ordered_range(&inode->vfs_inode, start,
10189                                                lockend - start + 1);
10190                 if (ret)
10191                         goto out_unlock_inode;
10192                 lock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10193                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start,
10194                                                      lockend - start + 1);
10195                 if (!ordered)
10196                         break;
10197                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
10198                 unlock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10199                 cond_resched();
10200         }
10201
10202         em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, start, lockend - start + 1);
10203         if (IS_ERR(em)) {
10204                 ret = PTR_ERR(em);
10205                 goto out_unlock_extent;
10206         }
10207
10208         if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10209                 u64 extent_start = em->start;
10210
10211                 /*
10212                  * For inline extents we get everything we need out of the
10213                  * extent item.
10214                  */
10215                 free_extent_map(em);
10216                 em = NULL;
10217                 ret = btrfs_encoded_read_inline(iocb, iter, start, lockend,
10218                                                 &cached_state, extent_start,
10219                                                 count, encoded, &unlocked);
10220                 goto out;
10221         }
10222
10223         /*
10224          * We only want to return up to EOF even if the extent extends beyond
10225          * that.
10226          */
10227         encoded->len = min_t(u64, extent_map_end(em),
10228                              inode->vfs_inode.i_size) - iocb->ki_pos;
10229         if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE ||
10230             test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)) {
10231                 disk_bytenr = EXTENT_MAP_HOLE;
10232                 count = min_t(u64, count, encoded->len);
10233                 encoded->len = count;
10234                 encoded->unencoded_len = count;
10235         } else if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
10236                 disk_bytenr = em->block_start;
10237                 /*
10238                  * Bail if the buffer isn't large enough to return the whole
10239                  * compressed extent.
10240                  */
10241                 if (em->block_len > count) {
10242                         ret = -ENOBUFS;
10243                         goto out_em;
10244                 }
10245                 disk_io_size = em->block_len;
10246                 count = em->block_len;
10247                 encoded->unencoded_len = em->ram_bytes;
10248                 encoded->unencoded_offset = iocb->ki_pos - em->orig_start;
10249                 ret = btrfs_encoded_io_compression_from_extent(fs_info,
10250                                                              em->compress_type);
10251                 if (ret < 0)
10252                         goto out_em;
10253                 encoded->compression = ret;
10254         } else {
10255                 disk_bytenr = em->block_start + (start - em->start);
10256                 if (encoded->len > count)
10257                         encoded->len = count;
10258                 /*
10259                  * Don't read beyond what we locked. This also limits the page
10260                  * allocations that we'll do.
10261                  */
10262                 disk_io_size = min(lockend + 1, iocb->ki_pos + encoded->len) - start;
10263                 count = start + disk_io_size - iocb->ki_pos;
10264                 encoded->len = count;
10265                 encoded->unencoded_len = count;
10266                 disk_io_size = ALIGN(disk_io_size, fs_info->sectorsize);
10267         }
10268         free_extent_map(em);
10269         em = NULL;
10270
10271         if (disk_bytenr == EXTENT_MAP_HOLE) {
10272                 unlock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10273                 btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10274                 unlocked = true;
10275                 ret = iov_iter_zero(count, iter);
10276                 if (ret != count)
10277                         ret = -EFAULT;
10278         } else {
10279                 ret = btrfs_encoded_read_regular(iocb, iter, start, lockend,
10280                                                  &cached_state, disk_bytenr,
10281                                                  disk_io_size, count,
10282                                                  encoded->compression,
10283                                                  &unlocked);
10284         }
10285
10286 out:
10287         if (ret >= 0)
10288                 iocb->ki_pos += encoded->len;
10289 out_em:
10290         free_extent_map(em);
10291 out_unlock_extent:
10292         if (!unlocked)
10293                 unlock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10294 out_unlock_inode:
10295         if (!unlocked)
10296                 btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10297         return ret;
10298 }
10299
10300 ssize_t btrfs_do_encoded_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from,
10301                                const struct btrfs_ioctl_encoded_io_args *encoded)
10302 {
10303         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
10304         struct btrfs_root *root = inode->root;
10305         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
10306         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
10307         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
10308         struct extent_state *cached_state = NULL;
10309         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10310         int compression;
10311         size_t orig_count;
10312         u64 start, end;
10313         u64 num_bytes, ram_bytes, disk_num_bytes;
10314         unsigned long nr_pages, i;
10315         struct page **pages;
10316         struct btrfs_key ins;
10317         bool extent_reserved = false;
10318         struct extent_map *em;
10319         ssize_t ret;
10320
10321         switch (encoded->compression) {
10322         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZLIB:
10323                 compression = BTRFS_COMPRESS_ZLIB;
10324                 break;
10325         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZSTD:
10326                 compression = BTRFS_COMPRESS_ZSTD;
10327                 break;
10328         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_4K:
10329         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_8K:
10330         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_16K:
10331         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_32K:
10332         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_64K:
10333                 /* The sector size must match for LZO. */
10334                 if (encoded->compression -
10335                     BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_4K + 12 !=
10336                     fs_info->sectorsize_bits)
10337                         return -EINVAL;
10338                 compression = BTRFS_COMPRESS_LZO;
10339                 break;
10340         default:
10341                 return -EINVAL;
10342         }
10343         if (encoded->encryption != BTRFS_ENCODED_IO_ENCRYPTION_NONE)
10344                 return -EINVAL;
10345
10346         orig_count = iov_iter_count(from);
10347
10348         /* The extent size must be sane. */
10349         if (encoded->unencoded_len > BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED ||
10350             orig_count > BTRFS_MAX_COMPRESSED || orig_count == 0)
10351                 return -EINVAL;
10352
10353         /*
10354          * The compressed data must be smaller than the decompressed data.
10355          *
10356          * It's of course possible for data to compress to larger or the same
10357          * size, but the buffered I/O path falls back to no compression for such
10358          * data, and we don't want to break any assumptions by creating these
10359          * extents.
10360          *
10361          * Note that this is less strict than the current check we have that the
10362          * compressed data must be at least one sector smaller than the
10363          * decompressed data. We only want to enforce the weaker requirement
10364          * from old kernels that it is at least one byte smaller.
10365          */
10366         if (orig_count >= encoded->unencoded_len)
10367                 return -EINVAL;
10368
10369         /* The extent must start on a sector boundary. */
10370         start = iocb->ki_pos;
10371         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->sectorsize))
10372                 return -EINVAL;
10373
10374         /*
10375          * The extent must end on a sector boundary. However, we allow a write
10376          * which ends at or extends i_size to have an unaligned length; we round
10377          * up the extent size and set i_size to the unaligned end.
10378          */
10379         if (start + encoded->len < inode->vfs_inode.i_size &&
10380             !IS_ALIGNED(start + encoded->len, fs_info->sectorsize))
10381                 return -EINVAL;
10382
10383         /* Finally, the offset in the unencoded data must be sector-aligned. */
10384         if (!IS_ALIGNED(encoded->unencoded_offset, fs_info->sectorsize))
10385                 return -EINVAL;
10386
10387         num_bytes = ALIGN(encoded->len, fs_info->sectorsize);
10388         ram_bytes = ALIGN(encoded->unencoded_len, fs_info->sectorsize);
10389         end = start + num_bytes - 1;
10390
10391         /*
10392          * If the extent cannot be inline, the compressed data on disk must be
10393          * sector-aligned. For convenience, we extend it with zeroes if it
10394          * isn't.
10395          */
10396         disk_num_bytes = ALIGN(orig_count, fs_info->sectorsize);
10397         nr_pages = DIV_ROUND_UP(disk_num_bytes, PAGE_SIZE);
10398         pages = kvcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
10399         if (!pages)
10400                 return -ENOMEM;
10401         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10402                 size_t bytes = min_t(size_t, PAGE_SIZE, iov_iter_count(from));
10403                 char *kaddr;
10404
10405                 pages[i] = alloc_page(GFP_KERNEL_ACCOUNT);
10406                 if (!pages[i]) {
10407                         ret = -ENOMEM;
10408                         goto out_pages;
10409                 }
10410                 kaddr = kmap_local_page(pages[i]);
10411                 if (copy_from_iter(kaddr, bytes, from) != bytes) {
10412                         kunmap_local(kaddr);
10413                         ret = -EFAULT;
10414                         goto out_pages;
10415                 }
10416                 if (bytes < PAGE_SIZE)
10417                         memset(kaddr + bytes, 0, PAGE_SIZE - bytes);
10418                 kunmap_local(kaddr);
10419         }
10420
10421         for (;;) {
10422                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10423
10424                 ret = btrfs_wait_ordered_range(&inode->vfs_inode, start, num_bytes);
10425                 if (ret)
10426                         goto out_pages;
10427                 ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->vfs_inode.i_mapping,
10428                                                     start >> PAGE_SHIFT,
10429                                                     end >> PAGE_SHIFT);
10430                 if (ret)
10431                         goto out_pages;
10432                 lock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10433                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start, num_bytes);
10434                 if (!ordered &&
10435                     !filemap_range_has_page(inode->vfs_inode.i_mapping, start, end))
10436                         break;
10437                 if (ordered)
10438                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
10439                 unlock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10440                 cond_resched();
10441         }
10442
10443         /*
10444          * We don't use the higher-level delalloc space functions because our
10445          * num_bytes and disk_num_bytes are different.
10446          */
10447         ret = btrfs_alloc_data_chunk_ondemand(inode, disk_num_bytes);
10448         if (ret)
10449                 goto out_unlock;
10450         ret = btrfs_qgroup_reserve_data(inode, &data_reserved, start, num_bytes);
10451         if (ret)
10452                 goto out_free_data_space;
10453         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(inode, num_bytes, disk_num_bytes,
10454                                               false);
10455         if (ret)
10456                 goto out_qgroup_free_data;
10457
10458         /* Try an inline extent first. */
10459         if (start == 0 && encoded->unencoded_len == encoded->len &&
10460             encoded->unencoded_offset == 0) {
10461                 ret = cow_file_range_inline(inode, encoded->len, orig_count,
10462                                             compression, pages, true);
10463                 if (ret <= 0) {
10464                         if (ret == 0)
10465                                 ret = orig_count;
10466                         goto out_delalloc_release;
10467                 }
10468         }
10469
10470         ret = btrfs_reserve_extent(root, disk_num_bytes, disk_num_bytes,
10471                                    disk_num_bytes, 0, 0, &ins, 1, 1);
10472         if (ret)
10473                 goto out_delalloc_release;
10474         extent_reserved = true;
10475
10476         em = create_io_em(inode, start, num_bytes,
10477                           start - encoded->unencoded_offset, ins.objectid,
10478                           ins.offset, ins.offset, ram_bytes, compression,
10479                           BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
10480         if (IS_ERR(em)) {
10481                 ret = PTR_ERR(em);
10482                 goto out_free_reserved;
10483         }
10484         free_extent_map(em);
10485
10486         ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start, num_bytes, ram_bytes,
10487                                        ins.objectid, ins.offset,
10488                                        encoded->unencoded_offset,
10489                                        (1 << BTRFS_ORDERED_ENCODED) |
10490                                        (1 << BTRFS_ORDERED_COMPRESSED),
10491                                        compression);
10492         if (IS_ERR(ordered)) {
10493                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, start, end, false);
10494                 ret = PTR_ERR(ordered);
10495                 goto out_free_reserved;
10496         }
10497         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
10498
10499         if (start + encoded->len > inode->vfs_inode.i_size)
10500                 i_size_write(&inode->vfs_inode, start + encoded->len);
10501
10502         unlock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10503
10504         btrfs_delalloc_release_extents(inode, num_bytes);
10505
10506         btrfs_submit_compressed_write(ordered, pages, nr_pages, 0, false);
10507         ret = orig_count;
10508         goto out;
10509
10510 out_free_reserved:
10511         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
10512         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
10513 out_delalloc_release:
10514         btrfs_delalloc_release_extents(inode, num_bytes);
10515         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, disk_num_bytes, ret < 0);
10516 out_qgroup_free_data:
10517         if (ret < 0)
10518                 btrfs_qgroup_free_data(inode, data_reserved, start, num_bytes);
10519 out_free_data_space:
10520         /*
10521          * If btrfs_reserve_extent() succeeded, then we already decremented
10522          * bytes_may_use.
10523          */
10524         if (!extent_reserved)
10525                 btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, disk_num_bytes);
10526 out_unlock:
10527         unlock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10528 out_pages:
10529         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10530                 if (pages[i])
10531                         __free_page(pages[i]);
10532         }
10533         kvfree(pages);
10534 out:
10535         if (ret >= 0)
10536                 iocb->ki_pos += encoded->len;
10537         return ret;
10538 }
10539
10540 #ifdef CONFIG_SWAP
10541 /*
10542  * Add an entry indicating a block group or device which is pinned by a
10543  * swapfile. Returns 0 on success, 1 if there is already an entry for it, or a
10544  * negative errno on failure.
10545  */
10546 static int btrfs_add_swapfile_pin(struct inode *inode, void *ptr,
10547                                   bool is_block_group)
10548 {
10549         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10550         struct btrfs_swapfile_pin *sp, *entry;
10551         struct rb_node **p;
10552         struct rb_node *parent = NULL;
10553
10554         sp = kmalloc(sizeof(*sp), GFP_NOFS);
10555         if (!sp)
10556                 return -ENOMEM;
10557         sp->ptr = ptr;
10558         sp->inode = inode;
10559         sp->is_block_group = is_block_group;
10560         sp->bg_extent_count = 1;
10561
10562         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10563         p = &fs_info->swapfile_pins.rb_node;
10564         while (*p) {
10565                 parent = *p;
10566                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10567                 if (sp->ptr < entry->ptr ||
10568                     (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode < entry->inode)) {
10569                         p = &(*p)->rb_left;
10570                 } else if (sp->ptr > entry->ptr ||
10571                            (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode > entry->inode)) {
10572                         p = &(*p)->rb_right;
10573                 } else {
10574                         if (is_block_group)
10575                                 entry->bg_extent_count++;
10576                         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10577                         kfree(sp);
10578                         return 1;
10579                 }
10580         }
10581         rb_link_node(&sp->node, parent, p);
10582         rb_insert_color(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10583         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10584         return 0;
10585 }
10586
10587 /* Free all of the entries pinned by this swapfile. */
10588 static void btrfs_free_swapfile_pins(struct inode *inode)
10589 {
10590         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10591         struct btrfs_swapfile_pin *sp;
10592         struct rb_node *node, *next;
10593
10594         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10595         node = rb_first(&fs_info->swapfile_pins);
10596         while (node) {
10597                 next = rb_next(node);
10598                 sp = rb_entry(node, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10599                 if (sp->inode == inode) {
10600                         rb_erase(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10601                         if (sp->is_block_group) {
10602                                 btrfs_dec_block_group_swap_extents(sp->ptr,
10603                                                            sp->bg_extent_count);
10604                                 btrfs_put_block_group(sp->ptr);
10605                         }
10606                         kfree(sp);
10607                 }
10608                 node = next;
10609         }
10610         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10611 }
10612
10613 struct btrfs_swap_info {
10614         u64 start;
10615         u64 block_start;
10616         u64 block_len;
10617         u64 lowest_ppage;
10618         u64 highest_ppage;
10619         unsigned long nr_pages;
10620         int nr_extents;
10621 };
10622
10623 static int btrfs_add_swap_extent(struct swap_info_struct *sis,
10624                                  struct btrfs_swap_info *bsi)
10625 {
10626         unsigned long nr_pages;
10627         unsigned long max_pages;
10628         u64 first_ppage, first_ppage_reported, next_ppage;
10629         int ret;
10630
10631         /*
10632          * Our swapfile may have had its size extended after the swap header was
10633          * written. In that case activating the swapfile should not go beyond
10634          * the max size set in the swap header.
10635          */
10636         if (bsi->nr_pages >= sis->max)
10637                 return 0;
10638
10639         max_pages = sis->max - bsi->nr_pages;
10640         first_ppage = PAGE_ALIGN(bsi->block_start) >> PAGE_SHIFT;
10641         next_ppage = PAGE_ALIGN_DOWN(bsi->block_start + bsi->block_len) >> PAGE_SHIFT;
10642
10643         if (first_ppage >= next_ppage)
10644                 return 0;
10645         nr_pages = next_ppage - first_ppage;
10646         nr_pages = min(nr_pages, max_pages);
10647
10648         first_ppage_reported = first_ppage;
10649         if (bsi->start == 0)
10650                 first_ppage_reported++;
10651         if (bsi->lowest_ppage > first_ppage_reported)
10652                 bsi->lowest_ppage = first_ppage_reported;
10653         if (bsi->highest_ppage < (next_ppage - 1))
10654                 bsi->highest_ppage = next_ppage - 1;
10655
10656         ret = add_swap_extent(sis, bsi->nr_pages, nr_pages, first_ppage);
10657         if (ret < 0)
10658                 return ret;
10659         bsi->nr_extents += ret;
10660         bsi->nr_pages += nr_pages;
10661         return 0;
10662 }
10663
10664 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10665 {
10666         struct inode *inode = file_inode(file);
10667
10668         btrfs_free_swapfile_pins(inode);
10669         atomic_dec(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
10670 }
10671
10672 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10673                                sector_t *span)
10674 {
10675         struct inode *inode = file_inode(file);
10676         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10677         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
10678         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
10679         struct extent_state *cached_state = NULL;
10680         struct extent_map *em = NULL;
10681         struct btrfs_device *device = NULL;
10682         struct btrfs_swap_info bsi = {
10683                 .lowest_ppage = (sector_t)-1ULL,
10684         };
10685         int ret = 0;
10686         u64 isize;
10687         u64 start;
10688
10689         /*
10690          * If the swap file was just created, make sure delalloc is done. If the
10691          * file changes again after this, the user is doing something stupid and
10692          * we don't really care.
10693          */
10694         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
10695         if (ret)
10696                 return ret;
10697
10698         /*
10699          * The inode is locked, so these flags won't change after we check them.
10700          */
10701         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
10702                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10703                 return -EINVAL;
10704         }
10705         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW)) {
10706                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be copy-on-write");
10707                 return -EINVAL;
10708         }
10709         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
10710                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be checksummed");
10711                 return -EINVAL;
10712         }
10713
10714         /*
10715          * Balance or device remove/replace/resize can move stuff around from
10716          * under us. The exclop protection makes sure they aren't running/won't
10717          * run concurrently while we are mapping the swap extents, and
10718          * fs_info->swapfile_pins prevents them from running while the swap
10719          * file is active and moving the extents. Note that this also prevents
10720          * a concurrent device add which isn't actually necessary, but it's not
10721          * really worth the trouble to allow it.
10722          */
10723         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_SWAP_ACTIVATE)) {
10724                 btrfs_warn(fs_info,
10725            "cannot activate swapfile while exclusive operation is running");
10726                 return -EBUSY;
10727         }
10728
10729         /*
10730          * Prevent snapshot creation while we are activating the swap file.
10731          * We do not want to race with snapshot creation. If snapshot creation
10732          * already started before we bumped nr_swapfiles from 0 to 1 and
10733          * completes before the first write into the swap file after it is
10734          * activated, than that write would fallback to COW.
10735          */
10736         if (!btrfs_drew_try_write_lock(&root->snapshot_lock)) {
10737                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
10738                 btrfs_warn(fs_info,
10739            "cannot activate swapfile because snapshot creation is in progress");
10740                 return -EINVAL;
10741         }
10742         /*
10743          * Snapshots can create extents which require COW even if NODATACOW is
10744          * set. We use this counter to prevent snapshots. We must increment it
10745          * before walking the extents because we don't want a concurrent
10746          * snapshot to run after we've already checked the extents.
10747          *
10748          * It is possible that subvolume is marked for deletion but still not
10749          * removed yet. To prevent this race, we check the root status before
10750          * activating the swapfile.
10751          */
10752         spin_lock(&root->root_item_lock);
10753         if (btrfs_root_dead(root)) {
10754                 spin_unlock(&root->root_item_lock);
10755
10756                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
10757                 btrfs_warn(fs_info,
10758                 "cannot activate swapfile because subvolume %llu is being deleted",
10759                         root->root_key.objectid);
10760                 return -EPERM;
10761         }
10762         atomic_inc(&root->nr_swapfiles);
10763         spin_unlock(&root->root_item_lock);
10764
10765         isize = ALIGN_DOWN(inode->i_size, fs_info->sectorsize);
10766
10767         lock_extent(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10768         start = 0;
10769         while (start < isize) {
10770                 u64 logical_block_start, physical_block_start;
10771                 struct btrfs_block_group *bg;
10772                 u64 len = isize - start;
10773
10774                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
10775                 if (IS_ERR(em)) {
10776                         ret = PTR_ERR(em);
10777                         goto out;
10778                 }
10779
10780                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
10781                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not have holes");
10782                         ret = -EINVAL;
10783                         goto out;
10784                 }
10785                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10786                         /*
10787                          * It's unlikely we'll ever actually find ourselves
10788                          * here, as a file small enough to fit inline won't be
10789                          * big enough to store more than the swap header, but in
10790                          * case something changes in the future, let's catch it
10791                          * here rather than later.
10792                          */
10793                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be inline");
10794                         ret = -EINVAL;
10795                         goto out;
10796                 }
10797                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
10798                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10799                         ret = -EINVAL;
10800                         goto out;
10801                 }
10802
10803                 logical_block_start = em->block_start + (start - em->start);
10804                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
10805                 free_extent_map(em);
10806                 em = NULL;
10807
10808                 ret = can_nocow_extent(inode, start, &len, NULL, NULL, NULL, false, true);
10809                 if (ret < 0) {
10810                         goto out;
10811                 } else if (ret) {
10812                         ret = 0;
10813                 } else {
10814                         btrfs_warn(fs_info,
10815                                    "swapfile must not be copy-on-write");
10816                         ret = -EINVAL;
10817                         goto out;
10818                 }
10819
10820                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical_block_start, len);
10821                 if (IS_ERR(em)) {
10822                         ret = PTR_ERR(em);
10823                         goto out;
10824                 }
10825
10826                 if (em->map_lookup->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) {
10827                         btrfs_warn(fs_info,
10828                                    "swapfile must have single data profile");
10829                         ret = -EINVAL;
10830                         goto out;
10831                 }
10832
10833                 if (device == NULL) {
10834                         device = em->map_lookup->stripes[0].dev;
10835                         ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, device, false);
10836                         if (ret == 1)
10837                                 ret = 0;
10838                         else if (ret)
10839                                 goto out;
10840                 } else if (device != em->map_lookup->stripes[0].dev) {
10841                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must be on one device");
10842                         ret = -EINVAL;
10843                         goto out;
10844                 }
10845
10846                 physical_block_start = (em->map_lookup->stripes[0].physical +
10847                                         (logical_block_start - em->start));
10848                 len = min(len, em->len - (logical_block_start - em->start));
10849                 free_extent_map(em);
10850                 em = NULL;
10851
10852                 bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical_block_start);
10853                 if (!bg) {
10854                         btrfs_warn(fs_info,
10855                            "could not find block group containing swapfile");
10856                         ret = -EINVAL;
10857                         goto out;
10858                 }
10859
10860                 if (!btrfs_inc_block_group_swap_extents(bg)) {
10861                         btrfs_warn(fs_info,
10862                            "block group for swapfile at %llu is read-only%s",
10863                            bg->start,
10864                            atomic_read(&fs_info->scrubs_running) ?
10865                                        " (scrub running)" : "");
10866                         btrfs_put_block_group(bg);
10867                         ret = -EINVAL;
10868                         goto out;
10869                 }
10870
10871                 ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, bg, true);
10872                 if (ret) {
10873                         btrfs_put_block_group(bg);
10874                         if (ret == 1)
10875                                 ret = 0;
10876                         else
10877                                 goto out;
10878                 }
10879
10880                 if (bsi.block_len &&
10881                     bsi.block_start + bsi.block_len == physical_block_start) {
10882                         bsi.block_len += len;
10883                 } else {
10884                         if (bsi.block_len) {
10885                                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10886                                 if (ret)
10887                                         goto out;
10888                         }
10889                         bsi.start = start;
10890                         bsi.block_start = physical_block_start;
10891                         bsi.block_len = len;
10892                 }
10893
10894                 start += len;
10895         }
10896
10897         if (bsi.block_len)
10898                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10899
10900 out:
10901         if (!IS_ERR_OR_NULL(em))
10902                 free_extent_map(em);
10903
10904         unlock_extent(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10905
10906         if (ret)
10907                 btrfs_swap_deactivate(file);
10908
10909         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
10910
10911         btrfs_exclop_finish(fs_info);
10912
10913         if (ret)
10914                 return ret;
10915
10916         if (device)
10917                 sis->bdev = device->bdev;
10918         *span = bsi.highest_ppage - bsi.lowest_ppage + 1;
10919         sis->max = bsi.nr_pages;
10920         sis->pages = bsi.nr_pages - 1;
10921         sis->highest_bit = bsi.nr_pages - 1;
10922         return bsi.nr_extents;
10923 }
10924 #else
10925 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10926 {
10927 }
10928
10929 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10930                                sector_t *span)
10931 {
10932         return -EOPNOTSUPP;
10933 }
10934 #endif
10935
10936 /*
10937  * Update the number of bytes used in the VFS' inode. When we replace extents in
10938  * a range (clone, dedupe, fallocate's zero range), we must update the number of
10939  * bytes used by the inode in an atomic manner, so that concurrent stat(2) calls
10940  * always get a correct value.
10941  */
10942 void btrfs_update_inode_bytes(struct btrfs_inode *inode,
10943                               const u64 add_bytes,
10944                               const u64 del_bytes)
10945 {
10946         if (add_bytes == del_bytes)
10947                 return;
10948
10949         spin_lock(&inode->lock);
10950         if (del_bytes > 0)
10951                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode, del_bytes);
10952         if (add_bytes > 0)
10953                 inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, add_bytes);
10954         spin_unlock(&inode->lock);
10955 }
10956
10957 /*
10958  * Verify that there are no ordered extents for a given file range.
10959  *
10960  * @inode:   The target inode.
10961  * @start:   Start offset of the file range, should be sector size aligned.
10962  * @end:     End offset (inclusive) of the file range, its value +1 should be
10963  *           sector size aligned.
10964  *
10965  * This should typically be used for cases where we locked an inode's VFS lock in
10966  * exclusive mode, we have also locked the inode's i_mmap_lock in exclusive mode,
10967  * we have flushed all delalloc in the range, we have waited for all ordered
10968  * extents in the range to complete and finally we have locked the file range in
10969  * the inode's io_tree.
10970  */
10971 void btrfs_assert_inode_range_clean(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
10972 {
10973         struct btrfs_root *root = inode->root;
10974         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10975
10976         if (!IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_ASSERT))
10977                 return;
10978
10979         ordered = btrfs_lookup_first_ordered_range(inode, start, end + 1 - start);
10980         if (ordered) {
10981                 btrfs_err(root->fs_info,
10982 "found unexpected ordered extent in file range [%llu, %llu] for inode %llu root %llu (ordered range [%llu, %llu])",
10983                           start, end, btrfs_ino(inode), root->root_key.objectid,
10984                           ordered->file_offset,
10985                           ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1);
10986                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
10987         }
10988
10989         ASSERT(ordered == NULL);
10990 }
10991
10992 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations = {
10993         .getattr        = btrfs_getattr,
10994         .lookup         = btrfs_lookup,
10995         .create         = btrfs_create,
10996         .unlink         = btrfs_unlink,
10997         .link           = btrfs_link,
10998         .mkdir          = btrfs_mkdir,
10999         .rmdir          = btrfs_rmdir,
11000         .rename         = btrfs_rename2,
11001         .symlink        = btrfs_symlink,
11002         .setattr        = btrfs_setattr,
11003         .mknod          = btrfs_mknod,
11004         .listxattr      = btrfs_listxattr,
11005         .permission     = btrfs_permission,
11006         .get_inode_acl  = btrfs_get_acl,
11007         .set_acl        = btrfs_set_acl,
11008         .update_time    = btrfs_update_time,
11009         .tmpfile        = btrfs_tmpfile,
11010         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
11011         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
11012 };
11013
11014 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations = {
11015         .llseek         = generic_file_llseek,
11016         .read           = generic_read_dir,
11017         .iterate_shared = btrfs_real_readdir,
11018         .open           = btrfs_opendir,
11019         .unlocked_ioctl = btrfs_ioctl,
11020 #ifdef CONFIG_COMPAT
11021         .compat_ioctl   = btrfs_compat_ioctl,
11022 #endif
11023         .release        = btrfs_release_file,
11024         .fsync          = btrfs_sync_file,
11025 };
11026
11027 /*
11028  * btrfs doesn't support the bmap operation because swapfiles
11029  * use bmap to make a mapping of extents in the file.  They assume
11030  * these extents won't change over the life of the file and they
11031  * use the bmap result to do IO directly to the drive.
11032  *
11033  * the btrfs bmap call would return logical addresses that aren't
11034  * suitable for IO and they also will change frequently as COW
11035  * operations happen.  So, swapfile + btrfs == corruption.
11036  *
11037  * For now we're avoiding this by dropping bmap.
11038  */
11039 static const struct address_space_operations btrfs_aops = {
11040         .read_folio     = btrfs_read_folio,
11041         .writepages     = btrfs_writepages,
11042         .readahead      = btrfs_readahead,
11043         .invalidate_folio = btrfs_invalidate_folio,
11044         .release_folio  = btrfs_release_folio,
11045         .migrate_folio  = btrfs_migrate_folio,
11046         .dirty_folio    = filemap_dirty_folio,
11047         .error_remove_page = generic_error_remove_page,
11048         .swap_activate  = btrfs_swap_activate,
11049         .swap_deactivate = btrfs_swap_deactivate,
11050 };
11051
11052 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations = {
11053         .getattr        = btrfs_getattr,
11054         .setattr        = btrfs_setattr,
11055         .listxattr      = btrfs_listxattr,
11056         .permission     = btrfs_permission,
11057         .fiemap         = btrfs_fiemap,
11058         .get_inode_acl  = btrfs_get_acl,
11059         .set_acl        = btrfs_set_acl,
11060         .update_time    = btrfs_update_time,
11061         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
11062         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
11063 };
11064 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations = {
11065         .getattr        = btrfs_getattr,
11066         .setattr        = btrfs_setattr,
11067         .permission     = btrfs_permission,
11068         .listxattr      = btrfs_listxattr,
11069         .get_inode_acl  = btrfs_get_acl,
11070         .set_acl        = btrfs_set_acl,
11071         .update_time    = btrfs_update_time,
11072 };
11073 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations = {
11074         .get_link       = page_get_link,
11075         .getattr        = btrfs_getattr,
11076         .setattr        = btrfs_setattr,
11077         .permission     = btrfs_permission,
11078         .listxattr      = btrfs_listxattr,
11079         .update_time    = btrfs_update_time,
11080 };
11081
11082 const struct dentry_operations btrfs_dentry_operations = {
11083         .d_delete       = btrfs_dentry_delete,
11084 };