fs/btrfs/inode.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
   4  */
   5
   6 #include <crypto/hash.h>
   7 #include <linux/kernel.h>
   8 #include <linux/bio.h>
   9 #include <linux/file.h>
  10 #include <linux/fs.h>
  11 #include <linux/pagemap.h>
  12 #include <linux/highmem.h>
  13 #include <linux/time.h>
  14 #include <linux/init.h>
  15 #include <linux/string.h>
  16 #include <linux/backing-dev.h>
  17 #include <linux/writeback.h>
  18 #include <linux/compat.h>
  19 #include <linux/xattr.h>
  20 #include <linux/posix_acl.h>
  21 #include <linux/falloc.h>
  22 #include <linux/slab.h>
  23 #include <linux/ratelimit.h>
  24 #include <linux/btrfs.h>
  25 #include <linux/blkdev.h>
  26 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
  27 #include <linux/uio.h>
  28 #include <linux/magic.h>
  29 #include <linux/iversion.h>
  30 #include <linux/swap.h>
  31 #include <linux/migrate.h>
  32 #include <linux/sched/mm.h>
  33 #include <linux/iomap.h>
  34 #include <asm/unaligned.h>
  35 #include "misc.h"
  36 #include "ctree.h"
  37 #include "disk-io.h"
  38 #include "transaction.h"
  39 #include "btrfs_inode.h"
  40 #include "print-tree.h"
  41 #include "ordered-data.h"
  42 #include "xattr.h"
  43 #include "tree-log.h"
  44 #include "volumes.h"
  45 #include "compression.h"
  46 #include "locking.h"
  47 #include "free-space-cache.h"
  48 #include "inode-map.h"
  49 #include "props.h"
  50 #include "qgroup.h"
  51 #include "delalloc-space.h"
  52 #include "block-group.h"
  53 #include "space-info.h"
  54
  55 struct btrfs_iget_args {
  56         u64 ino;
  57         struct btrfs_root *root;
  58 };
  59
  60 struct btrfs_dio_data {
  61         u64 reserve;
  62         loff_t length;
  63         ssize_t submitted;
  64         struct extent_changeset *data_reserved;
  65         bool sync;
  66 };
  67
  68 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations;
  69 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations;
  70 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations;
  71 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations;
  72 static const struct address_space_operations btrfs_aops;
  73 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations;
  74 static const struct extent_io_ops btrfs_extent_io_ops;
  75
  76 static struct kmem_cache *btrfs_inode_cachep;
  77 struct kmem_cache *btrfs_trans_handle_cachep;
  78 struct kmem_cache *btrfs_path_cachep;
  79 struct kmem_cache *btrfs_free_space_cachep;
  80 struct kmem_cache *btrfs_free_space_bitmap_cachep;
  81
  82 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr);
  83 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback);
  84 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent);
  85 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
  86                                    struct page *locked_page,
  87                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
  88                                    unsigned long *nr_written, int unlock);
  89 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
  90                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
  91                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
  92                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
  93                                        int type);
  94
  95 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
  96                                          const u64 offset, const u64 bytes,
  97                                          const bool uptodate);
  98
  99 /*
 100  * Cleanup all submitted ordered extents in specified range to handle errors
 101  * from the btrfs_run_delalloc_range() callback.
 102  *
 103  * NOTE: caller must ensure that when an error happens, it can not call
 104  * extent_clear_unlock_delalloc() to clear both the bits EXTENT_DO_ACCOUNTING
 105  * and EXTENT_DELALLOC simultaneously, because that causes the reserved metadata
 106  * to be released, which we want to happen only when finishing the ordered
 107  * extent (btrfs_finish_ordered_io()).
 108  */
 109 static inline void btrfs_cleanup_ordered_extents(struct btrfs_inode *inode,
 110                                                  struct page *locked_page,
 111                                                  u64 offset, u64 bytes)
 112 {
 113         unsigned long index = offset >> PAGE_SHIFT;
 114         unsigned long end_index = (offset + bytes - 1) >> PAGE_SHIFT;
 115         u64 page_start = page_offset(locked_page);
 116         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
 117
 118         struct page *page;
 119
 120         while (index <= end_index) {
 121                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
 122                 index++;
 123                 if (!page)
 124                         continue;
 125                 ClearPagePrivate2(page);
 126                 put_page(page);
 127         }
 128
 129         /*
 130          * In case this page belongs to the delalloc range being instantiated
 131          * then skip it, since the first page of a range is going to be
 132          * properly cleaned up by the caller of run_delalloc_range
 133          */
 134         if (page_start >= offset && page_end <= (offset + bytes - 1)) {
 135                 offset += PAGE_SIZE;
 136                 bytes -= PAGE_SIZE;
 137         }
 138
 139         return __endio_write_update_ordered(inode, offset, bytes, false);
 140 }
 141
 142 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode);
 143
 144 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
 145 void btrfs_test_inode_set_ops(struct inode *inode)
 146 {
 147         BTRFS_I(inode)->io_tree.ops = &btrfs_extent_io_ops;
 148 }
 149 #endif
 150
 151 static int btrfs_init_inode_security(struct btrfs_trans_handle *trans,
 152                                      struct inode *inode,  struct inode *dir,
 153                                      const struct qstr *qstr)
 154 {
 155         int err;
 156
 157         err = btrfs_init_acl(trans, inode, dir);
 158         if (!err)
 159                 err = btrfs_xattr_security_init(trans, inode, dir, qstr);
 160         return err;
 161 }
 162
 163 /*
 164  * this does all the hard work for inserting an inline extent into
 165  * the btree.  The caller should have done a btrfs_drop_extents so that
 166  * no overlapping inline items exist in the btree
 167  */
 168 static int insert_inline_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
 169                                 struct btrfs_path *path, int extent_inserted,
 170                                 struct btrfs_root *root, struct inode *inode,
 171                                 u64 start, size_t size, size_t compressed_size,
 172                                 int compress_type,
 173                                 struct page **compressed_pages)
 174 {
 175         struct extent_buffer *leaf;
 176         struct page *page = NULL;
 177         char *kaddr;
 178         unsigned long ptr;
 179         struct btrfs_file_extent_item *ei;
 180         int ret;
 181         size_t cur_size = size;
 182         unsigned long offset;
 183
 184         ASSERT((compressed_size > 0 && compressed_pages) ||
 185                (compressed_size == 0 && !compressed_pages));
 186
 187         if (compressed_size && compressed_pages)
 188                 cur_size = compressed_size;
 189
 190         inode_add_bytes(inode, size);
 191
 192         if (!extent_inserted) {
 193                 struct btrfs_key key;
 194                 size_t datasize;
 195
 196                 key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
 197                 key.offset = start;
 198                 key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
 199
 200                 datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(cur_size);
 201                 path->leave_spinning = 1;
 202                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
 203                                               datasize);
 204                 if (ret)
 205                         goto fail;
 206         }
 207         leaf = path->nodes[0];
 208         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
 209                             struct btrfs_file_extent_item);
 210         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
 211         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei, BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
 212         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
 213         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
 214         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, size);
 215         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
 216
 217         if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
 218                 struct page *cpage;
 219                 int i = 0;
 220                 while (compressed_size > 0) {
 221                         cpage = compressed_pages[i];
 222                         cur_size = min_t(unsigned long, compressed_size,
 223                                        PAGE_SIZE);
 224
 225                         kaddr = kmap_atomic(cpage);
 226                         write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, cur_size);
 227                         kunmap_atomic(kaddr);
 228
 229                         i++;
 230                         ptr += cur_size;
 231                         compressed_size -= cur_size;
 232                 }
 233                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei,
 234                                                   compress_type);
 235         } else {
 236                 page = find_get_page(inode->i_mapping,
 237                                      start >> PAGE_SHIFT);
 238                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
 239                 kaddr = kmap_atomic(page);
 240                 offset = offset_in_page(start);
 241                 write_extent_buffer(leaf, kaddr + offset, ptr, size);
 242                 kunmap_atomic(kaddr);
 243                 put_page(page);
 244         }
 245         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 246         btrfs_release_path(path);
 247
 248         /*
 249          * We align size to sectorsize for inline extents just for simplicity
 250          * sake.
 251          */
 252         size = ALIGN(size, root->fs_info->sectorsize);
 253         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), start, size);
 254         if (ret)
 255                 goto fail;
 256
 257         /*
 258          * we're an inline extent, so nobody can
 259          * extend the file past i_size without locking
 260          * a page we already have locked.
 261          *
 262          * We must do any isize and inode updates
 263          * before we unlock the pages.  Otherwise we
 264          * could end up racing with unlink.
 265          */
 266         BTRFS_I(inode)->disk_i_size = inode->i_size;
 267         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
 268
 269 fail:
 270         return ret;
 271 }
 272
 273
 274 /*
 275  * conditionally insert an inline extent into the file.  This
 276  * does the checks required to make sure the data is small enough
 277  * to fit as an inline extent.
 278  */
 279 static noinline int cow_file_range_inline(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 280                                           u64 end, size_t compressed_size,
 281                                           int compress_type,
 282                                           struct page **compressed_pages)
 283 {
 284         struct btrfs_root *root = inode->root;
 285         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 286         struct btrfs_trans_handle *trans;
 287         u64 isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
 288         u64 actual_end = min(end + 1, isize);
 289         u64 inline_len = actual_end - start;
 290         u64 aligned_end = ALIGN(end, fs_info->sectorsize);
 291         u64 data_len = inline_len;
 292         int ret;
 293         struct btrfs_path *path;
 294         int extent_inserted = 0;
 295         u32 extent_item_size;
 296
 297         if (compressed_size)
 298                 data_len = compressed_size;
 299
 300         if (start > 0 ||
 301             actual_end > fs_info->sectorsize ||
 302             data_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info) ||
 303             (!compressed_size &&
 304             (actual_end & (fs_info->sectorsize - 1)) == 0) ||
 305             end + 1 < isize ||
 306             data_len > fs_info->max_inline) {
 307                 return 1;
 308         }
 309
 310         path = btrfs_alloc_path();
 311         if (!path)
 312                 return -ENOMEM;
 313
 314         trans = btrfs_join_transaction(root);
 315         if (IS_ERR(trans)) {
 316                 btrfs_free_path(path);
 317                 return PTR_ERR(trans);
 318         }
 319         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
 320
 321         if (compressed_size && compressed_pages)
 322                 extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 323                    compressed_size);
 324         else
 325                 extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 326                     inline_len);
 327
 328         ret = __btrfs_drop_extents(trans, root, inode, path, start, aligned_end,
 329                                    NULL, 1, 1, extent_item_size,
 330                                    &extent_inserted);
 331         if (ret) {
 332                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 333                 goto out;
 334         }
 335
 336         if (isize > actual_end)
 337                 inline_len = min_t(u64, isize, actual_end);
 338         ret = insert_inline_extent(trans, path, extent_inserted,
 339                                    root, &inode->vfs_inode, start,
 340                                    inline_len, compressed_size,
 341                                    compress_type, compressed_pages);
 342         if (ret && ret != -ENOSPC) {
 343                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 344                 goto out;
 345         } else if (ret == -ENOSPC) {
 346                 ret = 1;
 347                 goto out;
 348         }
 349
 350         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &inode->runtime_flags);
 351         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, aligned_end - 1, 0);
 352 out:
 353         /*
 354          * Don't forget to free the reserved space, as for inlined extent
 355          * it won't count as data extent, free them directly here.
 356          * And at reserve time, it's always aligned to page size, so
 357          * just free one page here.
 358          */
 359         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, 0, PAGE_SIZE);
 360         btrfs_free_path(path);
 361         btrfs_end_transaction(trans);
 362         return ret;
 363 }
 364
 365 struct async_extent {
 366         u64 start;
 367         u64 ram_size;
 368         u64 compressed_size;
 369         struct page **pages;
 370         unsigned long nr_pages;
 371         int compress_type;
 372         struct list_head list;
 373 };
 374
 375 struct async_chunk {
 376         struct inode *inode;
 377         struct page *locked_page;
 378         u64 start;
 379         u64 end;
 380         unsigned int write_flags;
 381         struct list_head extents;
 382         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css;
 383         struct btrfs_work work;
 384         atomic_t *pending;
 385 };
 386
 387 struct async_cow {
 388         /* Number of chunks in flight; must be first in the structure */
 389         atomic_t num_chunks;
 390         struct async_chunk chunks[];
 391 };
 392
 393 static noinline int add_async_extent(struct async_chunk *cow,
 394                                      u64 start, u64 ram_size,
 395                                      u64 compressed_size,
 396                                      struct page **pages,
 397                                      unsigned long nr_pages,
 398                                      int compress_type)
 399 {
 400         struct async_extent *async_extent;
 401
 402         async_extent = kmalloc(sizeof(*async_extent), GFP_NOFS);
 403         BUG_ON(!async_extent); /* -ENOMEM */
 404         async_extent->start = start;
 405         async_extent->ram_size = ram_size;
 406         async_extent->compressed_size = compressed_size;
 407         async_extent->pages = pages;
 408         async_extent->nr_pages = nr_pages;
 409         async_extent->compress_type = compress_type;
 410         list_add_tail(&async_extent->list, &cow->extents);
 411         return 0;
 412 }
 413
 414 /*
 415  * Check if the inode has flags compatible with compression
 416  */
 417 static inline bool inode_can_compress(struct btrfs_inode *inode)
 418 {
 419         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW ||
 420             inode->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
 421                 return false;
 422         return true;
 423 }
 424
 425 /*
 426  * Check if the inode needs to be submitted to compression, based on mount
 427  * options, defragmentation, properties or heuristics.
 428  */
 429 static inline int inode_need_compress(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 430                                       u64 end)
 431 {
 432         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 433
 434         if (!inode_can_compress(inode)) {
 435                 WARN(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG),
 436                         KERN_ERR "BTRFS: unexpected compression for ino %llu\n",
 437                         btrfs_ino(inode));
 438                 return 0;
 439         }
 440         /* force compress */
 441         if (btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS))
 442                 return 1;
 443         /* defrag ioctl */
 444         if (inode->defrag_compress)
 445                 return 1;
 446         /* bad compression ratios */
 447         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS)
 448                 return 0;
 449         if (btrfs_test_opt(fs_info, COMPRESS) ||
 450             inode->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS ||
 451             inode->prop_compress)
 452                 return btrfs_compress_heuristic(&inode->vfs_inode, start, end);
 453         return 0;
 454 }
 455
 456 static inline void inode_should_defrag(struct btrfs_inode *inode,
 457                 u64 start, u64 end, u64 num_bytes, u64 small_write)
 458 {
 459         /* If this is a small write inside eof, kick off a defrag */
 460         if (num_bytes < small_write &&
 461             (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
 462                 btrfs_add_inode_defrag(NULL, inode);
 463 }
 464
 465 /*
 466  * we create compressed extents in two phases.  The first
 467  * phase compresses a range of pages that have already been
 468  * locked (both pages and state bits are locked).
 469  *
 470  * This is done inside an ordered work queue, and the compression
 471  * is spread across many cpus.  The actual IO submission is step
 472  * two, and the ordered work queue takes care of making sure that
 473  * happens in the same order things were put onto the queue by
 474  * writepages and friends.
 475  *
 476  * If this code finds it can't get good compression, it puts an
 477  * entry onto the work queue to write the uncompressed bytes.  This
 478  * makes sure that both compressed inodes and uncompressed inodes
 479  * are written in the same order that the flusher thread sent them
 480  * down.
 481  */
 482 static noinline int compress_file_range(struct async_chunk *async_chunk)
 483 {
 484         struct inode *inode = async_chunk->inode;
 485         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
 486         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
 487         u64 start = async_chunk->start;
 488         u64 end = async_chunk->end;
 489         u64 actual_end;
 490         u64 i_size;
 491         int ret = 0;
 492         struct page **pages = NULL;
 493         unsigned long nr_pages;
 494         unsigned long total_compressed = 0;
 495         unsigned long total_in = 0;
 496         int i;
 497         int will_compress;
 498         int compress_type = fs_info->compress_type;
 499         int compressed_extents = 0;
 500         int redirty = 0;
 501
 502         inode_should_defrag(BTRFS_I(inode), start, end, end - start + 1,
 503                         SZ_16K);
 504
 505         /*
 506          * We need to save i_size before now because it could change in between
 507          * us evaluating the size and assigning it.  This is because we lock and
 508          * unlock the page in truncate and fallocate, and then modify the i_size
 509          * later on.
 510          *
 511          * The barriers are to emulate READ_ONCE, remove that once i_size_read
 512          * does that for us.
 513          */
 514         barrier();
 515         i_size = i_size_read(inode);
 516         barrier();
 517         actual_end = min_t(u64, i_size, end + 1);
 518 again:
 519         will_compress = 0;
 520         nr_pages = (end >> PAGE_SHIFT) - (start >> PAGE_SHIFT) + 1;
 521         BUILD_BUG_ON((BTRFS_MAX_COMPRESSED % PAGE_SIZE) != 0);
 522         nr_pages = min_t(unsigned long, nr_pages,
 523                         BTRFS_MAX_COMPRESSED / PAGE_SIZE);
 524
 525         /*
 526          * we don't want to send crud past the end of i_size through
 527          * compression, that's just a waste of CPU time.  So, if the
 528          * end of the file is before the start of our current
 529          * requested range of bytes, we bail out to the uncompressed
 530          * cleanup code that can deal with all of this.
 531          *
 532          * It isn't really the fastest way to fix things, but this is a
 533          * very uncommon corner.
 534          */
 535         if (actual_end <= start)
 536                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 537
 538         total_compressed = actual_end - start;
 539
 540         /*
 541          * skip compression for a small file range(<=blocksize) that
 542          * isn't an inline extent, since it doesn't save disk space at all.
 543          */
 544         if (total_compressed <= blocksize &&
 545            (start > 0 || end + 1 < BTRFS_I(inode)->disk_i_size))
 546                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 547
 548         total_compressed = min_t(unsigned long, total_compressed,
 549                         BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED);
 550         total_in = 0;
 551         ret = 0;
 552
 553         /*
 554          * we do compression for mount -o compress and when the
 555          * inode has not been flagged as nocompress.  This flag can
 556          * change at any time if we discover bad compression ratios.
 557          */
 558         if (inode_need_compress(BTRFS_I(inode), start, end)) {
 559                 WARN_ON(pages);
 560                 pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
 561                 if (!pages) {
 562                         /* just bail out to the uncompressed code */
 563                         nr_pages = 0;
 564                         goto cont;
 565                 }
 566
 567                 if (BTRFS_I(inode)->defrag_compress)
 568                         compress_type = BTRFS_I(inode)->defrag_compress;
 569                 else if (BTRFS_I(inode)->prop_compress)
 570                         compress_type = BTRFS_I(inode)->prop_compress;
 571
 572                 /*
 573                  * we need to call clear_page_dirty_for_io on each
 574                  * page in the range.  Otherwise applications with the file
 575                  * mmap'd can wander in and change the page contents while
 576                  * we are compressing them.
 577                  *
 578                  * If the compression fails for any reason, we set the pages
 579                  * dirty again later on.
 580                  *
 581                  * Note that the remaining part is redirtied, the start pointer
 582                  * has moved, the end is the original one.
 583                  */
 584                 if (!redirty) {
 585                         extent_range_clear_dirty_for_io(inode, start, end);
 586                         redirty = 1;
 587                 }
 588
 589                 /* Compression level is applied here and only here */
 590                 ret = btrfs_compress_pages(
 591                         compress_type | (fs_info->compress_level << 4),
 592                                            inode->i_mapping, start,
 593                                            pages,
 594                                            &nr_pages,
 595                                            &total_in,
 596                                            &total_compressed);
 597
 598                 if (!ret) {
 599                         unsigned long offset = offset_in_page(total_compressed);
 600                         struct page *page = pages[nr_pages - 1];
 601                         char *kaddr;
 602
 603                         /* zero the tail end of the last page, we might be
 604                          * sending it down to disk
 605                          */
 606                         if (offset) {
 607                                 kaddr = kmap_atomic(page);
 608                                 memset(kaddr + offset, 0,
 609                                        PAGE_SIZE - offset);
 610                                 kunmap_atomic(kaddr);
 611                         }
 612                         will_compress = 1;
 613                 }
 614         }
 615 cont:
 616         if (start == 0) {
 617                 /* lets try to make an inline extent */
 618                 if (ret || total_in < actual_end) {
 619                         /* we didn't compress the entire range, try
 620                          * to make an uncompressed inline extent.
 621                          */
 622                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 623                                                     0, BTRFS_COMPRESS_NONE,
 624                                                     NULL);
 625                 } else {
 626                         /* try making a compressed inline extent */
 627                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 628                                                     total_compressed,
 629                                                     compress_type, pages);
 630                 }
 631                 if (ret <= 0) {
 632                         unsigned long clear_flags = EXTENT_DELALLOC |
 633                                 EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
 634                                 EXTENT_DO_ACCOUNTING;
 635                         unsigned long page_error_op;
 636
 637                         page_error_op = ret < 0 ? PAGE_SET_ERROR : 0;
 638
 639                         /*
 640                          * inline extent creation worked or returned error,
 641                          * we don't need to create any more async work items.
 642                          * Unlock and free up our temp pages.
 643                          *
 644                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
 645                          * delalloc_release_metadata to be done _after_ we drop
 646                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
 647                          * range.
 648                          */
 649                         extent_clear_unlock_delalloc(BTRFS_I(inode), start, end,
 650                                                      NULL,
 651                                                      clear_flags,
 652                                                      PAGE_UNLOCK |
 653                                                      PAGE_CLEAR_DIRTY |
 654                                                      PAGE_SET_WRITEBACK |
 655                                                      page_error_op |
 656                                                      PAGE_END_WRITEBACK);
 657
 658                         /*
 659                          * Ensure we only free the compressed pages if we have
 660                          * them allocated, as we can still reach here with
 661                          * inode_need_compress() == false.
 662                          */
 663                         if (pages) {
 664                                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 665                                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 666                                         put_page(pages[i]);
 667                                 }
 668                                 kfree(pages);
 669                         }
 670                         return 0;
 671                 }
 672         }
 673
 674         if (will_compress) {
 675                 /*
 676                  * we aren't doing an inline extent round the compressed size
 677                  * up to a block size boundary so the allocator does sane
 678                  * things
 679                  */
 680                 total_compressed = ALIGN(total_compressed, blocksize);
 681
 682                 /*
 683                  * one last check to make sure the compression is really a
 684                  * win, compare the page count read with the blocks on disk,
 685                  * compression must free at least one sector size
 686                  */
 687                 total_in = ALIGN(total_in, PAGE_SIZE);
 688                 if (total_compressed + blocksize <= total_in) {
 689                         compressed_extents++;
 690
 691                         /*
 692                          * The async work queues will take care of doing actual
 693                          * allocation on disk for these compressed pages, and
 694                          * will submit them to the elevator.
 695                          */
 696                         add_async_extent(async_chunk, start, total_in,
 697                                         total_compressed, pages, nr_pages,
 698                                         compress_type);
 699
 700                         if (start + total_in < end) {
 701                                 start += total_in;
 702                                 pages = NULL;
 703                                 cond_resched();
 704                                 goto again;
 705                         }
 706                         return compressed_extents;
 707                 }
 708         }
 709         if (pages) {
 710                 /*
 711                  * the compression code ran but failed to make things smaller,
 712                  * free any pages it allocated and our page pointer array
 713                  */
 714                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 715                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 716                         put_page(pages[i]);
 717                 }
 718                 kfree(pages);
 719                 pages = NULL;
 720                 total_compressed = 0;
 721                 nr_pages = 0;
 722
 723                 /* flag the file so we don't compress in the future */
 724                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS) &&
 725                     !(BTRFS_I(inode)->prop_compress)) {
 726                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
 727                 }
 728         }
 729 cleanup_and_bail_uncompressed:
 730         /*
 731          * No compression, but we still need to write the pages in the file
 732          * we've been given so far.  redirty the locked page if it corresponds
 733          * to our extent and set things up for the async work queue to run
 734          * cow_file_range to do the normal delalloc dance.
 735          */
 736         if (async_chunk->locked_page &&
 737             (page_offset(async_chunk->locked_page) >= start &&
 738              page_offset(async_chunk->locked_page)) <= end) {
 739                 __set_page_dirty_nobuffers(async_chunk->locked_page);
 740                 /* unlocked later on in the async handlers */
 741         }
 742
 743         if (redirty)
 744                 extent_range_redirty_for_io(inode, start, end);
 745         add_async_extent(async_chunk, start, end - start + 1, 0, NULL, 0,
 746                          BTRFS_COMPRESS_NONE);
 747         compressed_extents++;
 748
 749         return compressed_extents;
 750 }
 751
 752 static void free_async_extent_pages(struct async_extent *async_extent)
 753 {
 754         int i;
 755
 756         if (!async_extent->pages)
 757                 return;
 758
 759         for (i = 0; i < async_extent->nr_pages; i++) {
 760                 WARN_ON(async_extent->pages[i]->mapping);
 761                 put_page(async_extent->pages[i]);
 762         }
 763         kfree(async_extent->pages);
 764         async_extent->nr_pages = 0;
 765         async_extent->pages = NULL;
 766 }
 767
 768 /*
 769  * phase two of compressed writeback.  This is the ordered portion
 770  * of the code, which only gets called in the order the work was
 771  * queued.  We walk all the async extents created by compress_file_range
 772  * and send them down to the disk.
 773  */
 774 static noinline void submit_compressed_extents(struct async_chunk *async_chunk)
 775 {
 776         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(async_chunk->inode);
 777         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 778         struct async_extent *async_extent;
 779         u64 alloc_hint = 0;
 780         struct btrfs_key ins;
 781         struct extent_map *em;
 782         struct btrfs_root *root = inode->root;
 783         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
 784         int ret = 0;
 785
 786 again:
 787         while (!list_empty(&async_chunk->extents)) {
 788                 async_extent = list_entry(async_chunk->extents.next,
 789                                           struct async_extent, list);
 790                 list_del(&async_extent->list);
 791
 792 retry:
 793                 lock_extent(io_tree, async_extent->start,
 794                             async_extent->start + async_extent->ram_size - 1);
 795                 /* did the compression code fall back to uncompressed IO? */
 796                 if (!async_extent->pages) {
 797                         int page_started = 0;
 798                         unsigned long nr_written = 0;
 799
 800                         /* allocate blocks */
 801                         ret = cow_file_range(inode, async_chunk->locked_page,
 802                                              async_extent->start,
 803                                              async_extent->start +
 804                                              async_extent->ram_size - 1,
 805                                              &page_started, &nr_written, 0);
 806
 807                         /* JDM XXX */
 808
 809                         /*
 810                          * if page_started, cow_file_range inserted an
 811                          * inline extent and took care of all the unlocking
 812                          * and IO for us.  Otherwise, we need to submit
 813                          * all those pages down to the drive.
 814                          */
 815                         if (!page_started && !ret)
 816                                 extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode,
 817                                                   async_extent->start,
 818                                                   async_extent->start +
 819                                                   async_extent->ram_size - 1,
 820                                                   WB_SYNC_ALL);
 821                         else if (ret && async_chunk->locked_page)
 822                                 unlock_page(async_chunk->locked_page);
 823                         kfree(async_extent);
 824                         cond_resched();
 825                         continue;
 826                 }
 827
 828                 ret = btrfs_reserve_extent(root, async_extent->ram_size,
 829                                            async_extent->compressed_size,
 830                                            async_extent->compressed_size,
 831                                            0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
 832                 if (ret) {
 833                         free_async_extent_pages(async_extent);
 834
 835                         if (ret == -ENOSPC) {
 836                                 unlock_extent(io_tree, async_extent->start,
 837                                               async_extent->start +
 838                                               async_extent->ram_size - 1);
 839
 840                                 /*
 841                                  * we need to redirty the pages if we decide to
 842                                  * fallback to uncompressed IO, otherwise we
 843                                  * will not submit these pages down to lower
 844                                  * layers.
 845                                  */
 846                                 extent_range_redirty_for_io(&inode->vfs_inode,
 847                                                 async_extent->start,
 848                                                 async_extent->start +
 849                                                 async_extent->ram_size - 1);
 850
 851                                 goto retry;
 852                         }
 853                         goto out_free;
 854                 }
 855                 /*
 856                  * here we're doing allocation and writeback of the
 857                  * compressed pages
 858                  */
 859                 em = create_io_em(inode, async_extent->start,
 860                                   async_extent->ram_size, /* len */
 861                                   async_extent->start, /* orig_start */
 862                                   ins.objectid, /* block_start */
 863                                   ins.offset, /* block_len */
 864                                   ins.offset, /* orig_block_len */
 865                                   async_extent->ram_size, /* ram_bytes */
 866                                   async_extent->compress_type,
 867                                   BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
 868                 if (IS_ERR(em))
 869                         /* ret value is not necessary due to void function */
 870                         goto out_free_reserve;
 871                 free_extent_map(em);
 872
 873                 ret = btrfs_add_ordered_extent_compress(inode,
 874                                                 async_extent->start,
 875                                                 ins.objectid,
 876                                                 async_extent->ram_size,
 877                                                 ins.offset,
 878                                                 BTRFS_ORDERED_COMPRESSED,
 879                                                 async_extent->compress_type);
 880                 if (ret) {
 881                         btrfs_drop_extent_cache(inode, async_extent->start,
 882                                                 async_extent->start +
 883                                                 async_extent->ram_size - 1, 0);
 884                         goto out_free_reserve;
 885                 }
 886                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 887
 888                 /*
 889                  * clear dirty, set writeback and unlock the pages.
 890                  */
 891                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
 892                                 async_extent->start +
 893                                 async_extent->ram_size - 1,
 894                                 NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
 895                                 PAGE_UNLOCK | PAGE_CLEAR_DIRTY |
 896                                 PAGE_SET_WRITEBACK);
 897                 if (btrfs_submit_compressed_write(inode, async_extent->start,
 898                                     async_extent->ram_size,
 899                                     ins.objectid,
 900                                     ins.offset, async_extent->pages,
 901                                     async_extent->nr_pages,
 902                                     async_chunk->write_flags,
 903                                     async_chunk->blkcg_css)) {
 904                         struct page *p = async_extent->pages[0];
 905                         const u64 start = async_extent->start;
 906                         const u64 end = start + async_extent->ram_size - 1;
 907
 908                         p->mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
 909                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(p, start, end, 0);
 910
 911                         p->mapping = NULL;
 912                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, NULL, 0,
 913                                                      PAGE_END_WRITEBACK |
 914                                                      PAGE_SET_ERROR);
 915                         free_async_extent_pages(async_extent);
 916                 }
 917                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
 918                 kfree(async_extent);
 919                 cond_resched();
 920         }
 921         return;
 922 out_free_reserve:
 923         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 924         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
 925 out_free:
 926         extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
 927                                      async_extent->start +
 928                                      async_extent->ram_size - 1,
 929                                      NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
 930                                      EXTENT_DELALLOC_NEW |
 931                                      EXTENT_DEFRAG | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
 932                                      PAGE_UNLOCK | PAGE_CLEAR_DIRTY |
 933                                      PAGE_SET_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK |
 934                                      PAGE_SET_ERROR);
 935         free_async_extent_pages(async_extent);
 936         kfree(async_extent);
 937         goto again;
 938 }
 939
 940 static u64 get_extent_allocation_hint(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 941                                       u64 num_bytes)
 942 {
 943         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
 944         struct extent_map *em;
 945         u64 alloc_hint = 0;
 946
 947         read_lock(&em_tree->lock);
 948         em = search_extent_mapping(em_tree, start, num_bytes);
 949         if (em) {
 950                 /*
 951                  * if block start isn't an actual block number then find the
 952                  * first block in this inode and use that as a hint.  If that
 953                  * block is also bogus then just don't worry about it.
 954                  */
 955                 if (em->block_start >= EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
 956                         free_extent_map(em);
 957                         em = search_extent_mapping(em_tree, 0, 0);
 958                         if (em && em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
 959                                 alloc_hint = em->block_start;
 960                         if (em)
 961                                 free_extent_map(em);
 962                 } else {
 963                         alloc_hint = em->block_start;
 964                         free_extent_map(em);
 965                 }
 966         }
 967         read_unlock(&em_tree->lock);
 968
 969         return alloc_hint;
 970 }
 971
 972 /*
 973  * when extent_io.c finds a delayed allocation range in the file,
 974  * the call backs end up in this code.  The basic idea is to
 975  * allocate extents on disk for the range, and create ordered data structs
 976  * in ram to track those extents.
 977  *
 978  * locked_page is the page that writepage had locked already.  We use
 979  * it to make sure we don't do extra locks or unlocks.
 980  *
 981  * *page_started is set to one if we unlock locked_page and do everything
 982  * required to start IO on it.  It may be clean and already done with
 983  * IO when we return.
 984  */
 985 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
 986                                    struct page *locked_page,
 987                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
 988                                    unsigned long *nr_written, int unlock)
 989 {
 990         struct btrfs_root *root = inode->root;
 991         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 992         u64 alloc_hint = 0;
 993         u64 num_bytes;
 994         unsigned long ram_size;
 995         u64 cur_alloc_size = 0;
 996         u64 min_alloc_size;
 997         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
 998         struct btrfs_key ins;
 999         struct extent_map *em;
1000         unsigned clear_bits;
1001         unsigned long page_ops;
1002         bool extent_reserved = false;
1003         int ret = 0;
1004
1005         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
1006                 WARN_ON_ONCE(1);
1007                 ret = -EINVAL;
1008                 goto out_unlock;
1009         }
1010
1011         num_bytes = ALIGN(end - start + 1, blocksize);
1012         num_bytes = max(blocksize,  num_bytes);
1013         ASSERT(num_bytes <= btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy));
1014
1015         inode_should_defrag(inode, start, end, num_bytes, SZ_64K);
1016
1017         if (start == 0) {
1018                 /* lets try to make an inline extent */
1019                 ret = cow_file_range_inline(inode, start, end, 0,
1020                                             BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL);
1021                 if (ret == 0) {
1022                         /*
1023                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
1024                          * delalloc_release_metadata to be run _after_ we drop
1025                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
1026                          * range.
1027                          */
1028                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, NULL,
1029                                      EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1030                                      EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1031                                      EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1032                                      PAGE_CLEAR_DIRTY | PAGE_SET_WRITEBACK |
1033                                      PAGE_END_WRITEBACK);
1034                         *nr_written = *nr_written +
1035                              (end - start + PAGE_SIZE) / PAGE_SIZE;
1036                         *page_started = 1;
1037                         goto out;
1038                 } else if (ret < 0) {
1039                         goto out_unlock;
1040                 }
1041         }
1042
1043         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, num_bytes);
1044         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + num_bytes - 1, 0);
1045
1046         /*
1047          * Relocation relies on the relocated extents to have exactly the same
1048          * size as the original extents. Normally writeback for relocation data
1049          * extents follows a NOCOW path because relocation preallocates the
1050          * extents. However, due to an operation such as scrub turning a block
1051          * group to RO mode, it may fallback to COW mode, so we must make sure
1052          * an extent allocated during COW has exactly the requested size and can
1053          * not be split into smaller extents, otherwise relocation breaks and
1054          * fails during the stage where it updates the bytenr of file extent
1055          * items.
1056          */
1057         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1058                 min_alloc_size = num_bytes;
1059         else
1060                 min_alloc_size = fs_info->sectorsize;
1061
1062         while (num_bytes > 0) {
1063                 cur_alloc_size = num_bytes;
1064                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_alloc_size, cur_alloc_size,
1065                                            min_alloc_size, 0, alloc_hint,
1066                                            &ins, 1, 1);
1067                 if (ret < 0)
1068                         goto out_unlock;
1069                 cur_alloc_size = ins.offset;
1070                 extent_reserved = true;
1071
1072                 ram_size = ins.offset;
1073                 em = create_io_em(inode, start, ins.offset, /* len */
1074                                   start, /* orig_start */
1075                                   ins.objectid, /* block_start */
1076                                   ins.offset, /* block_len */
1077                                   ins.offset, /* orig_block_len */
1078                                   ram_size, /* ram_bytes */
1079                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
1080                                   BTRFS_ORDERED_REGULAR /* type */);
1081                 if (IS_ERR(em)) {
1082                         ret = PTR_ERR(em);
1083                         goto out_reserve;
1084                 }
1085                 free_extent_map(em);
1086
1087                 ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, start, ins.objectid,
1088                                                ram_size, cur_alloc_size, 0);
1089                 if (ret)
1090                         goto out_drop_extent_cache;
1091
1092                 if (root->root_key.objectid ==
1093                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID) {
1094                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, start,
1095                                                       cur_alloc_size);
1096                         /*
1097                          * Only drop cache here, and process as normal.
1098                          *
1099                          * We must not allow extent_clear_unlock_delalloc()
1100                          * at out_unlock label to free meta of this ordered
1101                          * extent, as its meta should be freed by
1102                          * btrfs_finish_ordered_io().
1103                          *
1104                          * So we must continue until @start is increased to
1105                          * skip current ordered extent.
1106                          */
1107                         if (ret)
1108                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, start,
1109                                                 start + ram_size - 1, 0);
1110                 }
1111
1112                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1113
1114                 /* we're not doing compressed IO, don't unlock the first
1115                  * page (which the caller expects to stay locked), don't
1116                  * clear any dirty bits and don't set any writeback bits
1117                  *
1118                  * Do set the Private2 bit so we know this page was properly
1119                  * setup for writepage
1120                  */
1121                 page_ops = unlock ? PAGE_UNLOCK : 0;
1122                 page_ops |= PAGE_SET_PRIVATE2;
1123
1124                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, start + ram_size - 1,
1125                                              locked_page,
1126                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1127                                              page_ops);
1128                 if (num_bytes < cur_alloc_size)
1129                         num_bytes = 0;
1130                 else
1131                         num_bytes -= cur_alloc_size;
1132                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1133                 start += cur_alloc_size;
1134                 extent_reserved = false;
1135
1136                 /*
1137                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, since start is increased
1138                  * extent_clear_unlock_delalloc() at out_unlock label won't
1139                  * free metadata of current ordered extent, we're OK to exit.
1140                  */
1141                 if (ret)
1142                         goto out_unlock;
1143         }
1144 out:
1145         return ret;
1146
1147 out_drop_extent_cache:
1148         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + ram_size - 1, 0);
1149 out_reserve:
1150         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1151         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1152 out_unlock:
1153         clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
1154                 EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV;
1155         page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_CLEAR_DIRTY | PAGE_SET_WRITEBACK |
1156                 PAGE_END_WRITEBACK;
1157         /*
1158          * If we reserved an extent for our delalloc range (or a subrange) and
1159          * failed to create the respective ordered extent, then it means that
1160          * when we reserved the extent we decremented the extent's size from
1161          * the data space_info's bytes_may_use counter and incremented the
1162          * space_info's bytes_reserved counter by the same amount. We must make
1163          * sure extent_clear_unlock_delalloc() does not try to decrement again
1164          * the data space_info's bytes_may_use counter, therefore we do not pass
1165          * it the flag EXTENT_CLEAR_DATA_RESV.
1166          */
1167         if (extent_reserved) {
1168                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start,
1169                                              start + cur_alloc_size - 1,
1170                                              locked_page,
1171                                              clear_bits,
1172                                              page_ops);
1173                 start += cur_alloc_size;
1174                 if (start >= end)
1175                         goto out;
1176         }
1177         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1178                                      clear_bits | EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1179                                      page_ops);
1180         goto out;
1181 }
1182
1183 /*
1184  * work queue call back to started compression on a file and pages
1185  */
1186 static noinline void async_cow_start(struct btrfs_work *work)
1187 {
1188         struct async_chunk *async_chunk;
1189         int compressed_extents;
1190
1191         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1192
1193         compressed_extents = compress_file_range(async_chunk);
1194         if (compressed_extents == 0) {
1195                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1196                 async_chunk->inode = NULL;
1197         }
1198 }
1199
1200 /*
1201  * work queue call back to submit previously compressed pages
1202  */
1203 static noinline void async_cow_submit(struct btrfs_work *work)
1204 {
1205         struct async_chunk *async_chunk = container_of(work, struct async_chunk,
1206                                                      work);
1207         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_work_owner(work);
1208         unsigned long nr_pages;
1209
1210         nr_pages = (async_chunk->end - async_chunk->start + PAGE_SIZE) >>
1211                 PAGE_SHIFT;
1212
1213         /* atomic_sub_return implies a barrier */
1214         if (atomic_sub_return(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages) <
1215             5 * SZ_1M)
1216                 cond_wake_up_nomb(&fs_info->async_submit_wait);
1217
1218         /*
1219          * ->inode could be NULL if async_chunk_start has failed to compress,
1220          * in which case we don't have anything to submit, yet we need to
1221          * always adjust ->async_delalloc_pages as its paired with the init
1222          * happening in cow_file_range_async
1223          */
1224         if (async_chunk->inode)
1225                 submit_compressed_extents(async_chunk);
1226 }
1227
1228 static noinline void async_cow_free(struct btrfs_work *work)
1229 {
1230         struct async_chunk *async_chunk;
1231
1232         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1233         if (async_chunk->inode)
1234                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1235         if (async_chunk->blkcg_css)
1236                 css_put(async_chunk->blkcg_css);
1237         /*
1238          * Since the pointer to 'pending' is at the beginning of the array of
1239          * async_chunk's, freeing it ensures the whole array has been freed.
1240          */
1241         if (atomic_dec_and_test(async_chunk->pending))
1242                 kvfree(async_chunk->pending);
1243 }
1244
1245 static int cow_file_range_async(struct btrfs_inode *inode,
1246                                 struct writeback_control *wbc,
1247                                 struct page *locked_page,
1248                                 u64 start, u64 end, int *page_started,
1249                                 unsigned long *nr_written)
1250 {
1251         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1252         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css = wbc_blkcg_css(wbc);
1253         struct async_cow *ctx;
1254         struct async_chunk *async_chunk;
1255         unsigned long nr_pages;
1256         u64 cur_end;
1257         u64 num_chunks = DIV_ROUND_UP(end - start, SZ_512K);
1258         int i;
1259         bool should_compress;
1260         unsigned nofs_flag;
1261         const unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
1262
1263         unlock_extent(&inode->io_tree, start, end);
1264
1265         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS &&
1266             !btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS)) {
1267                 num_chunks = 1;
1268                 should_compress = false;
1269         } else {
1270                 should_compress = true;
1271         }
1272
1273         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1274         ctx = kvmalloc(struct_size(ctx, chunks, num_chunks), GFP_KERNEL);
1275         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1276
1277         if (!ctx) {
1278                 unsigned clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1279                         EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1280                         EXTENT_DO_ACCOUNTING;
1281                 unsigned long page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_CLEAR_DIRTY |
1282                         PAGE_SET_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK |
1283                         PAGE_SET_ERROR;
1284
1285                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1286                                              clear_bits, page_ops);
1287                 return -ENOMEM;
1288         }
1289
1290         async_chunk = ctx->chunks;
1291         atomic_set(&ctx->num_chunks, num_chunks);
1292
1293         for (i = 0; i < num_chunks; i++) {
1294                 if (should_compress)
1295                         cur_end = min(end, start + SZ_512K - 1);
1296                 else
1297                         cur_end = end;
1298
1299                 /*
1300                  * igrab is called higher up in the call chain, take only the
1301                  * lightweight reference for the callback lifetime
1302                  */
1303                 ihold(&inode->vfs_inode);
1304                 async_chunk[i].pending = &ctx->num_chunks;
1305                 async_chunk[i].inode = &inode->vfs_inode;
1306                 async_chunk[i].start = start;
1307                 async_chunk[i].end = cur_end;
1308                 async_chunk[i].write_flags = write_flags;
1309                 INIT_LIST_HEAD(&async_chunk[i].extents);
1310
1311                 /*
1312                  * The locked_page comes all the way from writepage and its
1313                  * the original page we were actually given.  As we spread
1314                  * this large delalloc region across multiple async_chunk
1315                  * structs, only the first struct needs a pointer to locked_page
1316                  *
1317                  * This way we don't need racey decisions about who is supposed
1318                  * to unlock it.
1319                  */
1320                 if (locked_page) {
1321                         /*
1322                          * Depending on the compressibility, the pages might or
1323                          * might not go through async.  We want all of them to
1324                          * be accounted against wbc once.  Let's do it here
1325                          * before the paths diverge.  wbc accounting is used
1326                          * only for foreign writeback detection and doesn't
1327                          * need full accuracy.  Just account the whole thing
1328                          * against the first page.
1329                          */
1330                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, locked_page,
1331                                                  cur_end - start);
1332                         async_chunk[i].locked_page = locked_page;
1333                         locked_page = NULL;
1334                 } else {
1335                         async_chunk[i].locked_page = NULL;
1336                 }
1337
1338                 if (blkcg_css != blkcg_root_css) {
1339                         css_get(blkcg_css);
1340                         async_chunk[i].blkcg_css = blkcg_css;
1341                 } else {
1342                         async_chunk[i].blkcg_css = NULL;
1343                 }
1344
1345                 btrfs_init_work(&async_chunk[i].work, async_cow_start,
1346                                 async_cow_submit, async_cow_free);
1347
1348                 nr_pages = DIV_ROUND_UP(cur_end - start, PAGE_SIZE);
1349                 atomic_add(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages);
1350
1351                 btrfs_queue_work(fs_info->delalloc_workers, &async_chunk[i].work);
1352
1353                 *nr_written += nr_pages;
1354                 start = cur_end + 1;
1355         }
1356         *page_started = 1;
1357         return 0;
1358 }
1359
1360 static noinline int csum_exist_in_range(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1361                                         u64 bytenr, u64 num_bytes)
1362 {
1363         int ret;
1364         struct btrfs_ordered_sum *sums;
1365         LIST_HEAD(list);
1366
1367         ret = btrfs_lookup_csums_range(fs_info->csum_root, bytenr,
1368                                        bytenr + num_bytes - 1, &list, 0);
1369         if (ret == 0 && list_empty(&list))
1370                 return 0;
1371
1372         while (!list_empty(&list)) {
1373                 sums = list_entry(list.next, struct btrfs_ordered_sum, list);
1374                 list_del(&sums->list);
1375                 kfree(sums);
1376         }
1377         if (ret < 0)
1378                 return ret;
1379         return 1;
1380 }
1381
1382 static int fallback_to_cow(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1383                            const u64 start, const u64 end,
1384                            int *page_started, unsigned long *nr_written)
1385 {
1386         const bool is_space_ino = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1387         const bool is_reloc_ino = (inode->root->root_key.objectid ==
1388                                    BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID);
1389         const u64 range_bytes = end + 1 - start;
1390         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1391         u64 range_start = start;
1392         u64 count;
1393
1394         /*
1395          * If EXTENT_NORESERVE is set it means that when the buffered write was
1396          * made we had not enough available data space and therefore we did not
1397          * reserve data space for it, since we though we could do NOCOW for the
1398          * respective file range (either there is prealloc extent or the inode
1399          * has the NOCOW bit set).
1400          *
1401          * However when we need to fallback to COW mode (because for example the
1402          * block group for the corresponding extent was turned to RO mode by a
1403          * scrub or relocation) we need to do the following:
1404          *
1405          * 1) We increment the bytes_may_use counter of the data space info.
1406          *    If COW succeeds, it allocates a new data extent and after doing
1407          *    that it decrements the space info's bytes_may_use counter and
1408          *    increments its bytes_reserved counter by the same amount (we do
1409          *    this at btrfs_add_reserved_bytes()). So we need to increment the
1410          *    bytes_may_use counter to compensate (when space is reserved at
1411          *    buffered write time, the bytes_may_use counter is incremented);
1412          *
1413          * 2) We clear the EXTENT_NORESERVE bit from the range. We do this so
1414          *    that if the COW path fails for any reason, it decrements (through
1415          *    extent_clear_unlock_delalloc()) the bytes_may_use counter of the
1416          *    data space info, which we incremented in the step above.
1417          *
1418          * If we need to fallback to cow and the inode corresponds to a free
1419          * space cache inode or an inode of the data relocation tree, we must
1420          * also increment bytes_may_use of the data space_info for the same
1421          * reason. Space caches and relocated data extents always get a prealloc
1422          * extent for them, however scrub or balance may have set the block
1423          * group that contains that extent to RO mode and therefore force COW
1424          * when starting writeback.
1425          */
1426         count = count_range_bits(io_tree, &range_start, end, range_bytes,
1427                                  EXTENT_NORESERVE, 0);
1428         if (count > 0 || is_space_ino || is_reloc_ino) {
1429                 u64 bytes = count;
1430                 struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1431                 struct btrfs_space_info *sinfo = fs_info->data_sinfo;
1432
1433                 if (is_space_ino || is_reloc_ino)
1434                         bytes = range_bytes;
1435
1436                 spin_lock(&sinfo->lock);
1437                 btrfs_space_info_update_bytes_may_use(fs_info, sinfo, bytes);
1438                 spin_unlock(&sinfo->lock);
1439
1440                 if (count > 0)
1441                         clear_extent_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NORESERVE,
1442                                          0, 0, NULL);
1443         }
1444
1445         return cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1446                               nr_written, 1);
1447 }
1448
1449 /*
1450  * when nowcow writeback call back.  This checks for snapshots or COW copies
1451  * of the extents that exist in the file, and COWs the file as required.
1452  *
1453  * If no cow copies or snapshots exist, we write directly to the existing
1454  * blocks on disk
1455  */
1456 static noinline int run_delalloc_nocow(struct btrfs_inode *inode,
1457                                        struct page *locked_page,
1458                                        const u64 start, const u64 end,
1459                                        int *page_started, int force,
1460                                        unsigned long *nr_written)
1461 {
1462         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1463         struct btrfs_root *root = inode->root;
1464         struct btrfs_path *path;
1465         u64 cow_start = (u64)-1;
1466         u64 cur_offset = start;
1467         int ret;
1468         bool check_prev = true;
1469         const bool freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1470         u64 ino = btrfs_ino(inode);
1471         bool nocow = false;
1472         u64 disk_bytenr = 0;
1473
1474         path = btrfs_alloc_path();
1475         if (!path) {
1476                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1477                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1478                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING |
1479                                              EXTENT_DEFRAG, PAGE_UNLOCK |
1480                                              PAGE_CLEAR_DIRTY |
1481                                              PAGE_SET_WRITEBACK |
1482                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1483                 return -ENOMEM;
1484         }
1485
1486         while (1) {
1487                 struct btrfs_key found_key;
1488                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
1489                 struct extent_buffer *leaf;
1490                 u64 extent_end;
1491                 u64 extent_offset;
1492                 u64 num_bytes = 0;
1493                 u64 disk_num_bytes;
1494                 u64 ram_bytes;
1495                 int extent_type;
1496
1497                 nocow = false;
1498
1499                 ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino,
1500                                                cur_offset, 0);
1501                 if (ret < 0)
1502                         goto error;
1503
1504                 /*
1505                  * If there is no extent for our range when doing the initial
1506                  * search, then go back to the previous slot as it will be the
1507                  * one containing the search offset
1508                  */
1509                 if (ret > 0 && path->slots[0] > 0 && check_prev) {
1510                         leaf = path->nodes[0];
1511                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key,
1512                                               path->slots[0] - 1);
1513                         if (found_key.objectid == ino &&
1514                             found_key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
1515                                 path->slots[0]--;
1516                 }
1517                 check_prev = false;
1518 next_slot:
1519                 /* Go to next leaf if we have exhausted the current one */
1520                 leaf = path->nodes[0];
1521                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
1522                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1523                         if (ret < 0) {
1524                                 if (cow_start != (u64)-1)
1525                                         cur_offset = cow_start;
1526                                 goto error;
1527                         }
1528                         if (ret > 0)
1529                                 break;
1530                         leaf = path->nodes[0];
1531                 }
1532
1533                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
1534
1535                 /* Didn't find anything for our INO */
1536                 if (found_key.objectid > ino)
1537                         break;
1538                 /*
1539                  * Keep searching until we find an EXTENT_ITEM or there are no
1540                  * more extents for this inode
1541                  */
1542                 if (WARN_ON_ONCE(found_key.objectid < ino) ||
1543                     found_key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
1544                         path->slots[0]++;
1545                         goto next_slot;
1546                 }
1547
1548                 /* Found key is not EXTENT_DATA_KEY or starts after req range */
1549                 if (found_key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
1550                     found_key.offset > end)
1551                         break;
1552
1553                 /*
1554                  * If the found extent starts after requested offset, then
1555                  * adjust extent_end to be right before this extent begins
1556                  */
1557                 if (found_key.offset > cur_offset) {
1558                         extent_end = found_key.offset;
1559                         extent_type = 0;
1560                         goto out_check;
1561                 }
1562
1563                 /*
1564                  * Found extent which begins before our range and potentially
1565                  * intersect it
1566                  */
1567                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1568                                     struct btrfs_file_extent_item);
1569                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
1570
1571                 ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
1572                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
1573                     extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1574                         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
1575                         extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
1576                         extent_end = found_key.offset +
1577                                 btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
1578                         disk_num_bytes =
1579                                 btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
1580                         /*
1581                          * If the extent we got ends before our current offset,
1582                          * skip to the next extent.
1583                          */
1584                         if (extent_end <= cur_offset) {
1585                                 path->slots[0]++;
1586                                 goto next_slot;
1587                         }
1588                         /* Skip holes */
1589                         if (disk_bytenr == 0)
1590                                 goto out_check;
1591                         /* Skip compressed/encrypted/encoded extents */
1592                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
1593                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
1594                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
1595                                 goto out_check;
1596                         /*
1597                          * If extent is created before the last volume's snapshot
1598                          * this implies the extent is shared, hence we can't do
1599                          * nocow. This is the same check as in
1600                          * btrfs_cross_ref_exist but without calling
1601                          * btrfs_search_slot.
1602                          */
1603                         if (!freespace_inode &&
1604                             btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
1605                             btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
1606                                 goto out_check;
1607                         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG && !force)
1608                                 goto out_check;
1609                         /* If extent is RO, we must COW it */
1610                         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, disk_bytenr))
1611                                 goto out_check;
1612                         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, ino,
1613                                                     found_key.offset -
1614                                                     extent_offset, disk_bytenr, false);
1615                         if (ret) {
1616                                 /*
1617                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1618                                  * metadata.
1619                                  */
1620                                 if (ret < 0) {
1621                                         if (cow_start != (u64)-1)
1622                                                 cur_offset = cow_start;
1623                                         goto error;
1624                                 }
1625
1626                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1627                                 goto out_check;
1628                         }
1629                         disk_bytenr += extent_offset;
1630                         disk_bytenr += cur_offset - found_key.offset;
1631                         num_bytes = min(end + 1, extent_end) - cur_offset;
1632                         /*
1633                          * If there are pending snapshots for this root, we
1634                          * fall into common COW way
1635                          */
1636                         if (!freespace_inode && atomic_read(&root->snapshot_force_cow))
1637                                 goto out_check;
1638                         /*
1639                          * force cow if csum exists in the range.
1640                          * this ensure that csum for a given extent are
1641                          * either valid or do not exist.
1642                          */
1643                         ret = csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr,
1644                                                   num_bytes);
1645                         if (ret) {
1646                                 /*
1647                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1648                                  * metadata.
1649                                  */
1650                                 if (ret < 0) {
1651                                         if (cow_start != (u64)-1)
1652                                                 cur_offset = cow_start;
1653                                         goto error;
1654                                 }
1655                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1656                                 goto out_check;
1657                         }
1658                         if (!btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr))
1659                                 goto out_check;
1660                         nocow = true;
1661                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1662                         extent_end = found_key.offset + ram_bytes;
1663                         extent_end = ALIGN(extent_end, fs_info->sectorsize);
1664                         /* Skip extents outside of our requested range */
1665                         if (extent_end <= start) {
1666                                 path->slots[0]++;
1667                                 goto next_slot;
1668                         }
1669                 } else {
1670                         /* If this triggers then we have a memory corruption */
1671                         BUG();
1672                 }
1673 out_check:
1674                 /*
1675                  * If nocow is false then record the beginning of the range
1676                  * that needs to be COWed
1677                  */
1678                 if (!nocow) {
1679                         if (cow_start == (u64)-1)
1680                                 cow_start = cur_offset;
1681                         cur_offset = extent_end;
1682                         if (cur_offset > end)
1683                                 break;
1684                         path->slots[0]++;
1685                         goto next_slot;
1686                 }
1687
1688                 btrfs_release_path(path);
1689
1690                 /*
1691                  * COW range from cow_start to found_key.offset - 1. As the key
1692                  * will contain the beginning of the first extent that can be
1693                  * NOCOW, following one which needs to be COW'ed
1694                  */
1695                 if (cow_start != (u64)-1) {
1696                         ret = fallback_to_cow(inode, locked_page,
1697                                               cow_start, found_key.offset - 1,
1698                                               page_started, nr_written);
1699                         if (ret)
1700                                 goto error;
1701                         cow_start = (u64)-1;
1702                 }
1703
1704                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1705                         u64 orig_start = found_key.offset - extent_offset;
1706                         struct extent_map *em;
1707
1708                         em = create_io_em(inode, cur_offset, num_bytes,
1709                                           orig_start,
1710                                           disk_bytenr, /* block_start */
1711                                           num_bytes, /* block_len */
1712                                           disk_num_bytes, /* orig_block_len */
1713                                           ram_bytes, BTRFS_COMPRESS_NONE,
1714                                           BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1715                         if (IS_ERR(em)) {
1716                                 ret = PTR_ERR(em);
1717                                 goto error;
1718                         }
1719                         free_extent_map(em);
1720                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1721                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1722                                                        num_bytes,
1723                                                        BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1724                         if (ret) {
1725                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
1726                                                         cur_offset + num_bytes - 1,
1727                                                         0);
1728                                 goto error;
1729                         }
1730                 } else {
1731                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1732                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1733                                                        num_bytes,
1734                                                        BTRFS_ORDERED_NOCOW);
1735                         if (ret)
1736                                 goto error;
1737                 }
1738
1739                 if (nocow)
1740                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1741                 nocow = false;
1742
1743                 if (root->root_key.objectid ==
1744                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1745                         /*
1746                          * Error handled later, as we must prevent
1747                          * extent_clear_unlock_delalloc() in error handler
1748                          * from freeing metadata of created ordered extent.
1749                          */
1750                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, cur_offset,
1751                                                       num_bytes);
1752
1753                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset,
1754                                              cur_offset + num_bytes - 1,
1755                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1756                                              EXTENT_DELALLOC |
1757                                              EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1758                                              PAGE_UNLOCK | PAGE_SET_PRIVATE2);
1759
1760                 cur_offset = extent_end;
1761
1762                 /*
1763                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, now we're OK to call error
1764                  * handler, as metadata for created ordered extent will only
1765                  * be freed by btrfs_finish_ordered_io().
1766                  */
1767                 if (ret)
1768                         goto error;
1769                 if (cur_offset > end)
1770                         break;
1771         }
1772         btrfs_release_path(path);
1773
1774         if (cur_offset <= end && cow_start == (u64)-1)
1775                 cow_start = cur_offset;
1776
1777         if (cow_start != (u64)-1) {
1778                 cur_offset = end;
1779                 ret = fallback_to_cow(inode, locked_page, cow_start, end,
1780                                       page_started, nr_written);
1781                 if (ret)
1782                         goto error;
1783         }
1784
1785 error:
1786         if (nocow)
1787                 btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1788
1789         if (ret && cur_offset < end)
1790                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, end,
1791                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1792                                              EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DEFRAG |
1793                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1794                                              PAGE_CLEAR_DIRTY |
1795                                              PAGE_SET_WRITEBACK |
1796                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1797         btrfs_free_path(path);
1798         return ret;
1799 }
1800
1801 static inline int need_force_cow(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
1802 {
1803
1804         if (!(inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
1805             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC))
1806                 return 0;
1807
1808         /*
1809          * @defrag_bytes is a hint value, no spinlock held here,
1810          * if is not zero, it means the file is defragging.
1811          * Force cow if given extent needs to be defragged.
1812          */
1813         if (inode->defrag_bytes &&
1814             test_range_bit(&inode->io_tree, start, end, EXTENT_DEFRAG, 0, NULL))
1815                 return 1;
1816
1817         return 0;
1818 }
1819
1820 /*
1821  * Function to process delayed allocation (create CoW) for ranges which are
1822  * being touched for the first time.
1823  */
1824 int btrfs_run_delalloc_range(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1825                 u64 start, u64 end, int *page_started, unsigned long *nr_written,
1826                 struct writeback_control *wbc)
1827 {
1828         int ret;
1829         int force_cow = need_force_cow(inode, start, end);
1830
1831         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW && !force_cow) {
1832                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end,
1833                                          page_started, 1, nr_written);
1834         } else if (inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC && !force_cow) {
1835                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end,
1836                                          page_started, 0, nr_written);
1837         } else if (!inode_can_compress(inode) ||
1838                    !inode_need_compress(inode, start, end)) {
1839                 ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end,
1840                                      page_started, nr_written, 1);
1841         } else {
1842                 set_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT, &inode->runtime_flags);
1843                 ret = cow_file_range_async(inode, wbc, locked_page, start, end,
1844                                            page_started, nr_written);
1845         }
1846         if (ret)
1847                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start,
1848                                               end - start + 1);
1849         return ret;
1850 }
1851
1852 void btrfs_split_delalloc_extent(struct inode *inode,
1853                                  struct extent_state *orig, u64 split)
1854 {
1855         u64 size;
1856
1857         /* not delalloc, ignore it */
1858         if (!(orig->state & EXTENT_DELALLOC))
1859                 return;
1860
1861         size = orig->end - orig->start + 1;
1862         if (size > BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
1863                 u32 num_extents;
1864                 u64 new_size;
1865
1866                 /*
1867                  * See the explanation in btrfs_merge_delalloc_extent, the same
1868                  * applies here, just in reverse.
1869                  */
1870                 new_size = orig->end - split + 1;
1871                 num_extents = count_max_extents(new_size);
1872                 new_size = split - orig->start;
1873                 num_extents += count_max_extents(new_size);
1874                 if (count_max_extents(size) >= num_extents)
1875                         return;
1876         }
1877
1878         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1879         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), 1);
1880         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1881 }
1882
1883 /*
1884  * Handle merged delayed allocation extents so we can keep track of new extents
1885  * that are just merged onto old extents, such as when we are doing sequential
1886  * writes, so we can properly account for the metadata space we'll need.
1887  */
1888 void btrfs_merge_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *new,
1889                                  struct extent_state *other)
1890 {
1891         u64 new_size, old_size;
1892         u32 num_extents;
1893
1894         /* not delalloc, ignore it */
1895         if (!(other->state & EXTENT_DELALLOC))
1896                 return;
1897
1898         if (new->start > other->start)
1899                 new_size = new->end - other->start + 1;
1900         else
1901                 new_size = other->end - new->start + 1;
1902
1903         /* we're not bigger than the max, unreserve the space and go */
1904         if (new_size <= BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
1905                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1906                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
1907                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1908                 return;
1909         }
1910
1911         /*
1912          * We have to add up either side to figure out how many extents were
1913          * accounted for before we merged into one big extent.  If the number of
1914          * extents we accounted for is <= the amount we need for the new range
1915          * then we can return, otherwise drop.  Think of it like this
1916          *
1917          * [ 4k][MAX_SIZE]
1918          *
1919          * So we've grown the extent by a MAX_SIZE extent, this would mean we
1920          * need 2 outstanding extents, on one side we have 1 and the other side
1921          * we have 1 so they are == and we can return.  But in this case
1922          *
1923          * [MAX_SIZE+4k][MAX_SIZE+4k]
1924          *
1925          * Each range on their own accounts for 2 extents, but merged together
1926          * they are only 3 extents worth of accounting, so we need to drop in
1927          * this case.
1928          */
1929         old_size = other->end - other->start + 1;
1930         num_extents = count_max_extents(old_size);
1931         old_size = new->end - new->start + 1;
1932         num_extents += count_max_extents(old_size);
1933         if (count_max_extents(new_size) >= num_extents)
1934                 return;
1935
1936         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1937         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
1938         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1939 }
1940
1941 static void btrfs_add_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
1942                                       struct inode *inode)
1943 {
1944         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
1945
1946         spin_lock(&root->delalloc_lock);
1947         if (list_empty(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes)) {
1948                 list_add_tail(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes,
1949                               &root->delalloc_inodes);
1950                 set_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
1951                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
1952                 root->nr_delalloc_inodes++;
1953                 if (root->nr_delalloc_inodes == 1) {
1954                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
1955                         BUG_ON(!list_empty(&root->delalloc_root));
1956                         list_add_tail(&root->delalloc_root,
1957                                       &fs_info->delalloc_roots);
1958                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
1959                 }
1960         }
1961         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
1962 }
1963
1964
1965 void __btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
1966                                 struct btrfs_inode *inode)
1967 {
1968         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1969
1970         if (!list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
1971                 list_del_init(&inode->delalloc_inodes);
1972                 clear_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
1973                           &inode->runtime_flags);
1974                 root->nr_delalloc_inodes--;
1975                 if (!root->nr_delalloc_inodes) {
1976                         ASSERT(list_empty(&root->delalloc_inodes));
1977                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
1978                         BUG_ON(list_empty(&root->delalloc_root));
1979                         list_del_init(&root->delalloc_root);
1980                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
1981                 }
1982         }
1983 }
1984
1985 static void btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
1986                                      struct btrfs_inode *inode)
1987 {
1988         spin_lock(&root->delalloc_lock);
1989         __btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
1990         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
1991 }
1992
1993 /*
1994  * Properly track delayed allocation bytes in the inode and to maintain the
1995  * list of inodes that have pending delalloc work to be done.
1996  */
1997 void btrfs_set_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *state,
1998                                unsigned *bits)
1999 {
2000         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2001
2002         if ((*bits & EXTENT_DEFRAG) && !(*bits & EXTENT_DELALLOC))
2003                 WARN_ON(1);
2004         /*
2005          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2006          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2007          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2008          */
2009         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2010                 struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2011                 u64 len = state->end + 1 - state->start;
2012                 u32 num_extents = count_max_extents(len);
2013                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode));
2014
2015                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2016                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), num_extents);
2017                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2018
2019                 /* For sanity tests */
2020                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2021                         return;
2022
2023                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, len,
2024                                          fs_info->delalloc_batch);
2025                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2026                 BTRFS_I(inode)->delalloc_bytes += len;
2027                 if (*bits & EXTENT_DEFRAG)
2028                         BTRFS_I(inode)->defrag_bytes += len;
2029                 if (do_list && !test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2030                                          &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
2031                         btrfs_add_delalloc_inodes(root, inode);
2032                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2033         }
2034
2035         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2036             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2037                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2038                 BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes += state->end + 1 -
2039                         state->start;
2040                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2041         }
2042 }
2043
2044 /*
2045  * Once a range is no longer delalloc this function ensures that proper
2046  * accounting happens.
2047  */
2048 void btrfs_clear_delalloc_extent(struct inode *vfs_inode,
2049                                  struct extent_state *state, unsigned *bits)
2050 {
2051         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
2052         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(vfs_inode->i_sb);
2053         u64 len = state->end + 1 - state->start;
2054         u32 num_extents = count_max_extents(len);
2055
2056         if ((state->state & EXTENT_DEFRAG) && (*bits & EXTENT_DEFRAG)) {
2057                 spin_lock(&inode->lock);
2058                 inode->defrag_bytes -= len;
2059                 spin_unlock(&inode->lock);
2060         }
2061
2062         /*
2063          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2064          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2065          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2066          */
2067         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2068                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2069                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(inode);
2070
2071                 spin_lock(&inode->lock);
2072                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -num_extents);
2073                 spin_unlock(&inode->lock);
2074
2075                 /*
2076                  * We don't reserve metadata space for space cache inodes so we
2077                  * don't need to call delalloc_release_metadata if there is an
2078                  * error.
2079                  */
2080                 if (*bits & EXTENT_CLEAR_META_RESV &&
2081                     root != fs_info->tree_root)
2082                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, len, false);
2083
2084                 /* For sanity tests. */
2085                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2086                         return;
2087
2088                 if (root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
2089                     do_list && !(state->state & EXTENT_NORESERVE) &&
2090                     (*bits & EXTENT_CLEAR_DATA_RESV))
2091                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
2092
2093                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, -len,
2094                                          fs_info->delalloc_batch);
2095                 spin_lock(&inode->lock);
2096                 inode->delalloc_bytes -= len;
2097                 if (do_list && inode->delalloc_bytes == 0 &&
2098                     test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2099                                         &inode->runtime_flags))
2100                         btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2101                 spin_unlock(&inode->lock);
2102         }
2103
2104         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2105             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2106                 spin_lock(&inode->lock);
2107                 ASSERT(inode->new_delalloc_bytes >= len);
2108                 inode->new_delalloc_bytes -= len;
2109                 spin_unlock(&inode->lock);
2110         }
2111 }
2112
2113 /*
2114  * btrfs_bio_fits_in_stripe - Checks whether the size of the given bio will fit
2115  * in a chunk's stripe. This function ensures that bios do not span a
2116  * stripe/chunk
2117  *
2118  * @page - The page we are about to add to the bio
2119  * @size - size we want to add to the bio
2120  * @bio - bio we want to ensure is smaller than a stripe
2121  * @bio_flags - flags of the bio
2122  *
2123  * return 1 if page cannot be added to the bio
2124  * return 0 if page can be added to the bio
2125  * return error otherwise
2126  */
2127 int btrfs_bio_fits_in_stripe(struct page *page, size_t size, struct bio *bio,
2128                              unsigned long bio_flags)
2129 {
2130         struct inode *inode = page->mapping->host;
2131         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2132         u64 logical = (u64)bio->bi_iter.bi_sector << 9;
2133         u64 length = 0;
2134         u64 map_length;
2135         int ret;
2136         struct btrfs_io_geometry geom;
2137
2138         if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
2139                 return 0;
2140
2141         length = bio->bi_iter.bi_size;
2142         map_length = length;
2143         ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, btrfs_op(bio), logical, map_length,
2144                                     &geom);
2145         if (ret < 0)
2146                 return ret;
2147
2148         if (geom.len < length + size)
2149                 return 1;
2150         return 0;
2151 }
2152
2153 /*
2154  * in order to insert checksums into the metadata in large chunks,
2155  * we wait until bio submission time.   All the pages in the bio are
2156  * checksummed and sums are attached onto the ordered extent record.
2157  *
2158  * At IO completion time the cums attached on the ordered extent record
2159  * are inserted into the btree
2160  */
2161 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start(void *private_data, struct bio *bio,
2162                                     u64 bio_offset)
2163 {
2164         struct inode *inode = private_data;
2165
2166         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2167 }
2168
2169 /*
2170  * extent_io.c submission hook. This does the right thing for csum calculation
2171  * on write, or reading the csums from the tree before a read.
2172  *
2173  * Rules about async/sync submit,
2174  * a) read:                             sync submit
2175  *
2176  * b) write without checksum:           sync submit
2177  *
2178  * c) write with checksum:
2179  *    c-1) if bio is issued by fsync:   sync submit
2180  *         (sync_writers != 0)
2181  *
2182  *    c-2) if root is reloc root:       sync submit
2183  *         (only in case of buffered IO)
2184  *
2185  *    c-3) otherwise:                   async submit
2186  */
2187 static blk_status_t btrfs_submit_bio_hook(struct inode *inode, struct bio *bio,
2188                                           int mirror_num,
2189                                           unsigned long bio_flags)
2190
2191 {
2192         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2193         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2194         enum btrfs_wq_endio_type metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_DATA;
2195         blk_status_t ret = 0;
2196         int skip_sum;
2197         int async = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
2198
2199         skip_sum = BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM;
2200
2201         if (btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode)))
2202                 metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_FREE_SPACE;
2203
2204         if (bio_op(bio) != REQ_OP_WRITE) {
2205                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, metadata);
2206                 if (ret)
2207                         goto out;
2208
2209                 if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED) {
2210                         ret = btrfs_submit_compressed_read(inode, bio,
2211                                                            mirror_num,
2212                                                            bio_flags);
2213                         goto out;
2214                 } else if (!skip_sum) {
2215                         ret = btrfs_lookup_bio_sums(inode, bio, (u64)-1, NULL);
2216                         if (ret)
2217                                 goto out;
2218                 }
2219                 goto mapit;
2220         } else if (async && !skip_sum) {
2221                 /* csum items have already been cloned */
2222                 if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
2223                         goto mapit;
2224                 /* we're doing a write, do the async checksumming */
2225                 ret = btrfs_wq_submit_bio(fs_info, bio, mirror_num, bio_flags,
2226                                           0, inode, btrfs_submit_bio_start);
2227                 goto out;
2228         } else if (!skip_sum) {
2229                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2230                 if (ret)
2231                         goto out;
2232         }
2233
2234 mapit:
2235         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
2236
2237 out:
2238         if (ret) {
2239                 bio->bi_status = ret;
2240                 bio_endio(bio);
2241         }
2242         return ret;
2243 }
2244
2245 /*
2246  * given a list of ordered sums record them in the inode.  This happens
2247  * at IO completion time based on sums calculated at bio submission time.
2248  */
2249 static noinline int add_pending_csums(struct btrfs_trans_handle *trans,
2250                              struct inode *inode, struct list_head *list)
2251 {
2252         struct btrfs_ordered_sum *sum;
2253         int ret;
2254
2255         list_for_each_entry(sum, list, list) {
2256                 trans->adding_csums = true;
2257                 ret = btrfs_csum_file_blocks(trans,
2258                        BTRFS_I(inode)->root->fs_info->csum_root, sum);
2259                 trans->adding_csums = false;
2260                 if (ret)
2261                         return ret;
2262         }
2263         return 0;
2264 }
2265
2266 int btrfs_set_extent_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2267                               unsigned int extra_bits,
2268                               struct extent_state **cached_state)
2269 {
2270         WARN_ON(PAGE_ALIGNED(end));
2271         return set_extent_delalloc(&inode->io_tree, start, end, extra_bits,
2272                                    cached_state);
2273 }
2274
2275 /* see btrfs_writepage_start_hook for details on why this is required */
2276 struct btrfs_writepage_fixup {
2277         struct page *page;
2278         struct inode *inode;
2279         struct btrfs_work work;
2280 };
2281
2282 static void btrfs_writepage_fixup_worker(struct btrfs_work *work)
2283 {
2284         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2285         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2286         struct extent_state *cached_state = NULL;
2287         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
2288         struct page *page;
2289         struct btrfs_inode *inode;
2290         u64 page_start;
2291         u64 page_end;
2292         int ret = 0;
2293         bool free_delalloc_space = true;
2294
2295         fixup = container_of(work, struct btrfs_writepage_fixup, work);
2296         page = fixup->page;
2297         inode = BTRFS_I(fixup->inode);
2298         page_start = page_offset(page);
2299         page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
2300
2301         /*
2302          * This is similar to page_mkwrite, we need to reserve the space before
2303          * we take the page lock.
2304          */
2305         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, page_start,
2306                                            PAGE_SIZE);
2307 again:
2308         lock_page(page);
2309
2310         /*
2311          * Before we queued this fixup, we took a reference on the page.
2312          * page->mapping may go NULL, but it shouldn't be moved to a different
2313          * address space.
2314          */
2315         if (!page->mapping || !PageDirty(page) || !PageChecked(page)) {
2316                 /*
2317                  * Unfortunately this is a little tricky, either
2318                  *
2319                  * 1) We got here and our page had already been dealt with and
2320                  *    we reserved our space, thus ret == 0, so we need to just
2321                  *    drop our space reservation and bail.  This can happen the
2322                  *    first time we come into the fixup worker, or could happen
2323                  *    while waiting for the ordered extent.
2324                  * 2) Our page was already dealt with, but we happened to get an
2325                  *    ENOSPC above from the btrfs_delalloc_reserve_space.  In
2326                  *    this case we obviously don't have anything to release, but
2327                  *    because the page was already dealt with we don't want to
2328                  *    mark the page with an error, so make sure we're resetting
2329                  *    ret to 0.  This is why we have this check _before_ the ret
2330                  *    check, because we do not want to have a surprise ENOSPC
2331                  *    when the page was already properly dealt with.
2332                  */
2333                 if (!ret) {
2334                         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2335                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
2336                                                      page_start, PAGE_SIZE,
2337                                                      true);
2338                 }
2339                 ret = 0;
2340                 goto out_page;
2341         }
2342
2343         /*
2344          * We can't mess with the page state unless it is locked, so now that
2345          * it is locked bail if we failed to make our space reservation.
2346          */
2347         if (ret)
2348                 goto out_page;
2349
2350         lock_extent_bits(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2351
2352         /* already ordered? We're done */
2353         if (PagePrivate2(page))
2354                 goto out_reserved;
2355
2356         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, page_start, PAGE_SIZE);
2357         if (ordered) {
2358                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2359                                      &cached_state);
2360                 unlock_page(page);
2361                 btrfs_start_ordered_extent(&inode->vfs_inode, ordered, 1);
2362                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2363                 goto again;
2364         }
2365
2366         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, page_start, page_end, 0,
2367                                         &cached_state);
2368         if (ret)
2369                 goto out_reserved;
2370
2371         /*
2372          * Everything went as planned, we're now the owner of a dirty page with
2373          * delayed allocation bits set and space reserved for our COW
2374          * destination.
2375          *
2376          * The page was dirty when we started, nothing should have cleaned it.
2377          */
2378         BUG_ON(!PageDirty(page));
2379         free_delalloc_space = false;
2380 out_reserved:
2381         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2382         if (free_delalloc_space)
2383                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, page_start,
2384                                              PAGE_SIZE, true);
2385         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2386                              &cached_state);
2387 out_page:
2388         if (ret) {
2389                 /*
2390                  * We hit ENOSPC or other errors.  Update the mapping and page
2391                  * to reflect the errors and clean the page.
2392                  */
2393                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2394                 end_extent_writepage(page, ret, page_start, page_end);
2395                 clear_page_dirty_for_io(page);
2396                 SetPageError(page);
2397         }
2398         ClearPageChecked(page);
2399         unlock_page(page);
2400         put_page(page);
2401         kfree(fixup);
2402         extent_changeset_free(data_reserved);
2403         /*
2404          * As a precaution, do a delayed iput in case it would be the last iput
2405          * that could need flushing space. Recursing back to fixup worker would
2406          * deadlock.
2407          */
2408         btrfs_add_delayed_iput(&inode->vfs_inode);
2409 }
2410
2411 /*
2412  * There are a few paths in the higher layers of the kernel that directly
2413  * set the page dirty bit without asking the filesystem if it is a
2414  * good idea.  This causes problems because we want to make sure COW
2415  * properly happens and the data=ordered rules are followed.
2416  *
2417  * In our case any range that doesn't have the ORDERED bit set
2418  * hasn't been properly setup for IO.  We kick off an async process
2419  * to fix it up.  The async helper will wait for ordered extents, set
2420  * the delalloc bit and make it safe to write the page.
2421  */
2422 int btrfs_writepage_cow_fixup(struct page *page, u64 start, u64 end)
2423 {
2424         struct inode *inode = page->mapping->host;
2425         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2426         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2427
2428         /* this page is properly in the ordered list */
2429         if (TestClearPagePrivate2(page))
2430                 return 0;
2431
2432         /*
2433          * PageChecked is set below when we create a fixup worker for this page,
2434          * don't try to create another one if we're already PageChecked()
2435          *
2436          * The extent_io writepage code will redirty the page if we send back
2437          * EAGAIN.
2438          */
2439         if (PageChecked(page))
2440                 return -EAGAIN;
2441
2442         fixup = kzalloc(sizeof(*fixup), GFP_NOFS);
2443         if (!fixup)
2444                 return -EAGAIN;
2445
2446         /*
2447          * We are already holding a reference to this inode from
2448          * write_cache_pages.  We need to hold it because the space reservation
2449          * takes place outside of the page lock, and we can't trust
2450          * page->mapping outside of the page lock.
2451          */
2452         ihold(inode);
2453         SetPageChecked(page);
2454         get_page(page);
2455         btrfs_init_work(&fixup->work, btrfs_writepage_fixup_worker, NULL, NULL);
2456         fixup->page = page;
2457         fixup->inode = inode;
2458         btrfs_queue_work(fs_info->fixup_workers, &fixup->work);
2459
2460         return -EAGAIN;
2461 }
2462
2463 static int insert_reserved_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2464                                        struct btrfs_inode *inode, u64 file_pos,
2465                                        struct btrfs_file_extent_item *stack_fi,
2466                                        u64 qgroup_reserved)
2467 {
2468         struct btrfs_root *root = inode->root;
2469         struct btrfs_path *path;
2470         struct extent_buffer *leaf;
2471         struct btrfs_key ins;
2472         u64 disk_num_bytes = btrfs_stack_file_extent_disk_num_bytes(stack_fi);
2473         u64 disk_bytenr = btrfs_stack_file_extent_disk_bytenr(stack_fi);
2474         u64 num_bytes = btrfs_stack_file_extent_num_bytes(stack_fi);
2475         u64 ram_bytes = btrfs_stack_file_extent_ram_bytes(stack_fi);
2476         int extent_inserted = 0;
2477         int ret;
2478
2479         path = btrfs_alloc_path();
2480         if (!path)
2481                 return -ENOMEM;
2482
2483         /*
2484          * we may be replacing one extent in the tree with another.
2485          * The new extent is pinned in the extent map, and we don't want
2486          * to drop it from the cache until it is completely in the btree.
2487          *
2488          * So, tell btrfs_drop_extents to leave this extent in the cache.
2489          * the caller is expected to unpin it and allow it to be merged
2490          * with the others.
2491          */
2492         ret = __btrfs_drop_extents(trans, root, inode, path, file_pos,
2493                                    file_pos + num_bytes, NULL, 0,
2494                                    1, sizeof(*stack_fi), &extent_inserted);
2495         if (ret)
2496                 goto out;
2497
2498         if (!extent_inserted) {
2499                 ins.objectid = btrfs_ino(inode);
2500                 ins.offset = file_pos;
2501                 ins.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2502
2503                 path->leave_spinning = 1;
2504                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &ins,
2505                                               sizeof(*stack_fi));
2506                 if (ret)
2507                         goto out;
2508         }
2509         leaf = path->nodes[0];
2510         btrfs_set_stack_file_extent_generation(stack_fi, trans->transid);
2511         write_extent_buffer(leaf, stack_fi,
2512                         btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]),
2513                         sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
2514
2515         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2516         btrfs_release_path(path);
2517
2518         inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, num_bytes);
2519
2520         ins.objectid = disk_bytenr;
2521         ins.offset = disk_num_bytes;
2522         ins.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
2523
2524         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, file_pos, ram_bytes);
2525         if (ret)
2526                 goto out;
2527
2528         ret = btrfs_alloc_reserved_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
2529                                                file_pos, qgroup_reserved, &ins);
2530 out:
2531         btrfs_free_path(path);
2532
2533         return ret;
2534 }
2535
2536 static void btrfs_release_delalloc_bytes(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2537                                          u64 start, u64 len)
2538 {
2539         struct btrfs_block_group *cache;
2540
2541         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, start);
2542         ASSERT(cache);
2543
2544         spin_lock(&cache->lock);
2545         cache->delalloc_bytes -= len;
2546         spin_unlock(&cache->lock);
2547
2548         btrfs_put_block_group(cache);
2549 }
2550
2551 static int insert_ordered_extent_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2552                                              struct inode *inode,
2553                                              struct btrfs_ordered_extent *oe)
2554 {
2555         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
2556         u64 logical_len;
2557
2558         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
2559         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
2560         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, oe->disk_bytenr);
2561         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi,
2562                                                    oe->disk_num_bytes);
2563         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags))
2564                 logical_len = oe->truncated_len;
2565         else
2566                 logical_len = oe->num_bytes;
2567         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, logical_len);
2568         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, logical_len);
2569         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, oe->compress_type);
2570         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
2571
2572         return insert_reserved_file_extent(trans, BTRFS_I(inode), oe->file_offset,
2573                                            &stack_fi, oe->qgroup_rsv);
2574 }
2575
2576 /*
2577  * As ordered data IO finishes, this gets called so we can finish
2578  * an ordered extent if the range of bytes in the file it covers are
2579  * fully written.
2580  */
2581 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent)
2582 {
2583         struct inode *inode = ordered_extent->inode;
2584         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2585         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2586         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
2587         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2588         struct extent_state *cached_state = NULL;
2589         u64 start, end;
2590         int compress_type = 0;
2591         int ret = 0;
2592         u64 logical_len = ordered_extent->num_bytes;
2593         bool freespace_inode;
2594         bool truncated = false;
2595         bool range_locked = false;
2596         bool clear_new_delalloc_bytes = false;
2597         bool clear_reserved_extent = true;
2598         unsigned int clear_bits;
2599
2600         start = ordered_extent->file_offset;
2601         end = start + ordered_extent->num_bytes - 1;
2602
2603         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
2604             !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags) &&
2605             !test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered_extent->flags))
2606                 clear_new_delalloc_bytes = true;
2607
2608         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode));
2609
2610         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered_extent->flags)) {
2611                 ret = -EIO;
2612                 goto out;
2613         }
2614
2615         btrfs_free_io_failure_record(BTRFS_I(inode), start, end);
2616
2617         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags)) {
2618                 truncated = true;
2619                 logical_len = ordered_extent->truncated_len;
2620                 /* Truncated the entire extent, don't bother adding */
2621                 if (!logical_len)
2622                         goto out;
2623         }
2624
2625         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags)) {
2626                 BUG_ON(!list_empty(&ordered_extent->list)); /* Logic error */
2627
2628                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
2629                 if (freespace_inode)
2630                         trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
2631                 else
2632                         trans = btrfs_join_transaction(root);
2633                 if (IS_ERR(trans)) {
2634                         ret = PTR_ERR(trans);
2635                         trans = NULL;
2636                         goto out;
2637                 }
2638                 trans->block_rsv = &BTRFS_I(inode)->block_rsv;
2639                 ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
2640                 if (ret) /* -ENOMEM or corruption */
2641                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2642                 goto out;
2643         }
2644
2645         range_locked = true;
2646         lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
2647
2648         if (freespace_inode)
2649                 trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
2650         else
2651                 trans = btrfs_join_transaction(root);
2652         if (IS_ERR(trans)) {
2653                 ret = PTR_ERR(trans);
2654                 trans = NULL;
2655                 goto out;
2656         }
2657
2658         trans->block_rsv = &BTRFS_I(inode)->block_rsv;
2659
2660         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPRESSED, &ordered_extent->flags))
2661                 compress_type = ordered_extent->compress_type;
2662         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
2663                 BUG_ON(compress_type);
2664                 ret = btrfs_mark_extent_written(trans, BTRFS_I(inode),
2665                                                 ordered_extent->file_offset,
2666                                                 ordered_extent->file_offset +
2667                                                 logical_len);
2668         } else {
2669                 BUG_ON(root == fs_info->tree_root);
2670                 ret = insert_ordered_extent_file_extent(trans, inode,
2671                                                         ordered_extent);
2672                 if (!ret) {
2673                         clear_reserved_extent = false;
2674                         btrfs_release_delalloc_bytes(fs_info,
2675                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
2676                                                 ordered_extent->disk_num_bytes);
2677                 }
2678         }
2679         unpin_extent_cache(&BTRFS_I(inode)->extent_tree,
2680                            ordered_extent->file_offset,
2681                            ordered_extent->num_bytes, trans->transid);
2682         if (ret < 0) {
2683                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2684                 goto out;
2685         }
2686
2687         ret = add_pending_csums(trans, inode, &ordered_extent->list);
2688         if (ret) {
2689                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2690                 goto out;
2691         }
2692
2693         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
2694         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
2695         if (ret) { /* -ENOMEM or corruption */
2696                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2697                 goto out;
2698         }
2699         ret = 0;
2700 out:
2701         clear_bits = EXTENT_DEFRAG;
2702         if (range_locked)
2703                 clear_bits |= EXTENT_LOCKED;
2704         if (clear_new_delalloc_bytes)
2705                 clear_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2706         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, start, end, clear_bits,
2707                          (clear_bits & EXTENT_LOCKED) ? 1 : 0, 0,
2708                          &cached_state);
2709
2710         if (trans)
2711                 btrfs_end_transaction(trans);
2712
2713         if (ret || truncated) {
2714                 u64 unwritten_start = start;
2715
2716                 if (truncated)
2717                         unwritten_start += logical_len;
2718                 clear_extent_uptodate(io_tree, unwritten_start, end, NULL);
2719
2720                 /* Drop the cache for the part of the extent we didn't write. */
2721                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), unwritten_start, end, 0);
2722
2723                 /*
2724                  * If the ordered extent had an IOERR or something else went
2725                  * wrong we need to return the space for this ordered extent
2726                  * back to the allocator.  We only free the extent in the
2727                  * truncated case if we didn't write out the extent at all.
2728                  *
2729                  * If we made it past insert_reserved_file_extent before we
2730                  * errored out then we don't need to do this as the accounting
2731                  * has already been done.
2732                  */
2733                 if ((ret || !logical_len) &&
2734                     clear_reserved_extent &&
2735                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
2736                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
2737                         /*
2738                          * Discard the range before returning it back to the
2739                          * free space pool
2740                          */
2741                         if (ret && btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_SYNC))
2742                                 btrfs_discard_extent(fs_info,
2743                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
2744                                                 ordered_extent->disk_num_bytes,
2745                                                 NULL);
2746                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info,
2747                                         ordered_extent->disk_bytenr,
2748                                         ordered_extent->disk_num_bytes, 1);
2749                 }
2750         }
2751
2752         /*
2753          * This needs to be done to make sure anybody waiting knows we are done
2754          * updating everything for this ordered extent.
2755          */
2756         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered_extent);
2757
2758         /* once for us */
2759         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
2760         /* once for the tree */
2761         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
2762
2763         return ret;
2764 }
2765
2766 static void finish_ordered_fn(struct btrfs_work *work)
2767 {
2768         struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent;
2769         ordered_extent = container_of(work, struct btrfs_ordered_extent, work);
2770         btrfs_finish_ordered_io(ordered_extent);
2771 }
2772
2773 void btrfs_writepage_endio_finish_ordered(struct page *page, u64 start,
2774                                           u64 end, int uptodate)
2775 {
2776         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
2777         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2778         struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent = NULL;
2779         struct btrfs_workqueue *wq;
2780
2781         trace_btrfs_writepage_end_io_hook(page, start, end, uptodate);
2782
2783         ClearPagePrivate2(page);
2784         if (!btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered_extent, start,
2785                                             end - start + 1, uptodate))
2786                 return;
2787
2788         if (btrfs_is_free_space_inode(inode))
2789                 wq = fs_info->endio_freespace_worker;
2790         else
2791                 wq = fs_info->endio_write_workers;
2792
2793         btrfs_init_work(&ordered_extent->work, finish_ordered_fn, NULL, NULL);
2794         btrfs_queue_work(wq, &ordered_extent->work);
2795 }
2796
2797 static int check_data_csum(struct inode *inode, struct btrfs_io_bio *io_bio,
2798                            int icsum, struct page *page, int pgoff, u64 start,
2799                            size_t len)
2800 {
2801         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2802         SHASH_DESC_ON_STACK(shash, fs_info->csum_shash);
2803         char *kaddr;
2804         u16 csum_size = btrfs_super_csum_size(fs_info->super_copy);
2805         u8 *csum_expected;
2806         u8 csum[BTRFS_CSUM_SIZE];
2807
2808         csum_expected = ((u8 *)io_bio->csum) + icsum * csum_size;
2809
2810         kaddr = kmap_atomic(page);
2811         shash->tfm = fs_info->csum_shash;
2812
2813         crypto_shash_digest(shash, kaddr + pgoff, len, csum);
2814
2815         if (memcmp(csum, csum_expected, csum_size))
2816                 goto zeroit;
2817
2818         kunmap_atomic(kaddr);
2819         return 0;
2820 zeroit:
2821         btrfs_print_data_csum_error(BTRFS_I(inode), start, csum, csum_expected,
2822                                     io_bio->mirror_num);
2823         if (io_bio->device)
2824                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(io_bio->device,
2825                                              BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS);
2826         memset(kaddr + pgoff, 1, len);
2827         flush_dcache_page(page);
2828         kunmap_atomic(kaddr);
2829         return -EIO;
2830 }
2831
2832 /*
2833  * when reads are done, we need to check csums to verify the data is correct
2834  * if there's a match, we allow the bio to finish.  If not, the code in
2835  * extent_io.c will try to find good copies for us.
2836  */
2837 static int btrfs_readpage_end_io_hook(struct btrfs_io_bio *io_bio,
2838                                       u64 phy_offset, struct page *page,
2839                                       u64 start, u64 end, int mirror)
2840 {
2841         size_t offset = start - page_offset(page);
2842         struct inode *inode = page->mapping->host;
2843         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2844         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2845
2846         if (PageChecked(page)) {
2847                 ClearPageChecked(page);
2848                 return 0;
2849         }
2850
2851         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
2852                 return 0;
2853
2854         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
2855             test_range_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NODATASUM, 1, NULL)) {
2856                 clear_extent_bits(io_tree, start, end, EXTENT_NODATASUM);
2857                 return 0;
2858         }
2859
2860         phy_offset >>= inode->i_sb->s_blocksize_bits;
2861         return check_data_csum(inode, io_bio, phy_offset, page, offset, start,
2862                                (size_t)(end - start + 1));
2863 }
2864
2865 /*
2866  * btrfs_add_delayed_iput - perform a delayed iput on @inode
2867  *
2868  * @inode: The inode we want to perform iput on
2869  *
2870  * This function uses the generic vfs_inode::i_count to track whether we should
2871  * just decrement it (in case it's > 1) or if this is the last iput then link
2872  * the inode to the delayed iput machinery. Delayed iputs are processed at
2873  * transaction commit time/superblock commit/cleaner kthread.
2874  */
2875 void btrfs_add_delayed_iput(struct inode *inode)
2876 {
2877         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2878         struct btrfs_inode *binode = BTRFS_I(inode);
2879
2880         if (atomic_add_unless(&inode->i_count, -1, 1))
2881                 return;
2882
2883         atomic_inc(&fs_info->nr_delayed_iputs);
2884         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2885         ASSERT(list_empty(&binode->delayed_iput));
2886         list_add_tail(&binode->delayed_iput, &fs_info->delayed_iputs);
2887         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2888         if (!test_bit(BTRFS_FS_CLEANER_RUNNING, &fs_info->flags))
2889                 wake_up_process(fs_info->cleaner_kthread);
2890 }
2891
2892 static void run_delayed_iput_locked(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2893                                     struct btrfs_inode *inode)
2894 {
2895         list_del_init(&inode->delayed_iput);
2896         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2897         iput(&inode->vfs_inode);
2898         if (atomic_dec_and_test(&fs_info->nr_delayed_iputs))
2899                 wake_up(&fs_info->delayed_iputs_wait);
2900         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2901 }
2902
2903 static void btrfs_run_delayed_iput(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2904                                    struct btrfs_inode *inode)
2905 {
2906         if (!list_empty(&inode->delayed_iput)) {
2907                 spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2908                 if (!list_empty(&inode->delayed_iput))
2909                         run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
2910                 spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2911         }
2912 }
2913
2914 void btrfs_run_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
2915 {
2916
2917         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2918         while (!list_empty(&fs_info->delayed_iputs)) {
2919                 struct btrfs_inode *inode;
2920
2921                 inode = list_first_entry(&fs_info->delayed_iputs,
2922                                 struct btrfs_inode, delayed_iput);
2923                 run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
2924         }
2925         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2926 }
2927
2928 /**
2929  * btrfs_wait_on_delayed_iputs - wait on the delayed iputs to be done running
2930  * @fs_info - the fs_info for this fs
2931  * @return - EINTR if we were killed, 0 if nothing's pending
2932  *
2933  * This will wait on any delayed iputs that are currently running with KILLABLE
2934  * set.  Once they are all done running we will return, unless we are killed in
2935  * which case we return EINTR. This helps in user operations like fallocate etc
2936  * that might get blocked on the iputs.
2937  */
2938 int btrfs_wait_on_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
2939 {
2940         int ret = wait_event_killable(fs_info->delayed_iputs_wait,
2941                         atomic_read(&fs_info->nr_delayed_iputs) == 0);
2942         if (ret)
2943                 return -EINTR;
2944         return 0;
2945 }
2946
2947 /*
2948  * This creates an orphan entry for the given inode in case something goes wrong
2949  * in the middle of an unlink.
2950  */
2951 int btrfs_orphan_add(struct btrfs_trans_handle *trans,
2952                      struct btrfs_inode *inode)
2953 {
2954         int ret;
2955
2956         ret = btrfs_insert_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
2957         if (ret && ret != -EEXIST) {
2958                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2959                 return ret;
2960         }
2961
2962         return 0;
2963 }
2964
2965 /*
2966  * We have done the delete so we can go ahead and remove the orphan item for
2967  * this particular inode.
2968  */
2969 static int btrfs_orphan_del(struct btrfs_trans_handle *trans,
2970                             struct btrfs_inode *inode)
2971 {
2972         return btrfs_del_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
2973 }
2974
2975 /*
2976  * this cleans up any orphans that may be left on the list from the last use
2977  * of this root.
2978  */
2979 int btrfs_orphan_cleanup(struct btrfs_root *root)
2980 {
2981         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2982         struct btrfs_path *path;
2983         struct extent_buffer *leaf;
2984         struct btrfs_key key, found_key;
2985         struct btrfs_trans_handle *trans;
2986         struct inode *inode;
2987         u64 last_objectid = 0;
2988         int ret = 0, nr_unlink = 0;
2989
2990         if (cmpxchg(&root->orphan_cleanup_state, 0, ORPHAN_CLEANUP_STARTED))
2991                 return 0;
2992
2993         path = btrfs_alloc_path();
2994         if (!path) {
2995                 ret = -ENOMEM;
2996                 goto out;
2997         }
2998         path->reada = READA_BACK;
2999
3000         key.objectid = BTRFS_ORPHAN_OBJECTID;
3001         key.type = BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY;
3002         key.offset = (u64)-1;
3003
3004         while (1) {
3005                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3006                 if (ret < 0)
3007                         goto out;
3008
3009                 /*
3010                  * if ret == 0 means we found what we were searching for, which
3011                  * is weird, but possible, so only screw with path if we didn't
3012                  * find the key and see if we have stuff that matches
3013                  */
3014                 if (ret > 0) {
3015                         ret = 0;
3016                         if (path->slots[0] == 0)
3017                                 break;
3018                         path->slots[0]--;
3019                 }
3020
3021                 /* pull out the item */
3022                 leaf = path->nodes[0];
3023                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
3024
3025                 /* make sure the item matches what we want */
3026                 if (found_key.objectid != BTRFS_ORPHAN_OBJECTID)
3027                         break;
3028                 if (found_key.type != BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY)
3029                         break;
3030
3031                 /* release the path since we're done with it */
3032                 btrfs_release_path(path);
3033
3034                 /*
3035                  * this is where we are basically btrfs_lookup, without the
3036                  * crossing root thing.  we store the inode number in the
3037                  * offset of the orphan item.
3038                  */
3039
3040                 if (found_key.offset == last_objectid) {
3041                         btrfs_err(fs_info,
3042                                   "Error removing orphan entry, stopping orphan cleanup");
3043                         ret = -EINVAL;
3044                         goto out;
3045                 }
3046
3047                 last_objectid = found_key.offset;
3048
3049                 found_key.objectid = found_key.offset;
3050                 found_key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
3051                 found_key.offset = 0;
3052                 inode = btrfs_iget(fs_info->sb, last_objectid, root);
3053                 ret = PTR_ERR_OR_ZERO(inode);
3054                 if (ret && ret != -ENOENT)
3055                         goto out;
3056
3057                 if (ret == -ENOENT && root == fs_info->tree_root) {
3058                         struct btrfs_root *dead_root;
3059                         int is_dead_root = 0;
3060
3061                         /*
3062                          * this is an orphan in the tree root. Currently these
3063                          * could come from 2 sources:
3064                          *  a) a snapshot deletion in progress
3065                          *  b) a free space cache inode
3066                          * We need to distinguish those two, as the snapshot
3067                          * orphan must not get deleted.
3068                          * find_dead_roots already ran before us, so if this
3069                          * is a snapshot deletion, we should find the root
3070                          * in the fs_roots radix tree.
3071                          */
3072
3073                         spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3074                         dead_root = radix_tree_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
3075                                                          (unsigned long)found_key.objectid);
3076                         if (dead_root && btrfs_root_refs(&dead_root->root_item) == 0)
3077                                 is_dead_root = 1;
3078                         spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3079
3080                         if (is_dead_root) {
3081                                 /* prevent this orphan from being found again */
3082                                 key.offset = found_key.objectid - 1;
3083                                 continue;
3084                         }
3085
3086                 }
3087
3088                 /*
3089                  * If we have an inode with links, there are a couple of
3090                  * possibilities. Old kernels (before v3.12) used to create an
3091                  * orphan item for truncate indicating that there were possibly
3092                  * extent items past i_size that needed to be deleted. In v3.12,
3093                  * truncate was changed to update i_size in sync with the extent
3094                  * items, but the (useless) orphan item was still created. Since
3095                  * v4.18, we don't create the orphan item for truncate at all.
3096                  *
3097                  * So, this item could mean that we need to do a truncate, but
3098                  * only if this filesystem was last used on a pre-v3.12 kernel
3099                  * and was not cleanly unmounted. The odds of that are quite
3100                  * slim, and it's a pain to do the truncate now, so just delete
3101                  * the orphan item.
3102                  *
3103                  * It's also possible that this orphan item was supposed to be
3104                  * deleted but wasn't. The inode number may have been reused,
3105                  * but either way, we can delete the orphan item.
3106                  */
3107                 if (ret == -ENOENT || inode->i_nlink) {
3108                         if (!ret)
3109                                 iput(inode);
3110                         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
3111                         if (IS_ERR(trans)) {
3112                                 ret = PTR_ERR(trans);
3113                                 goto out;
3114                         }
3115                         btrfs_debug(fs_info, "auto deleting %Lu",
3116                                     found_key.objectid);
3117                         ret = btrfs_del_orphan_item(trans, root,
3118                                                     found_key.objectid);
3119                         btrfs_end_transaction(trans);
3120                         if (ret)
3121                                 goto out;
3122                         continue;
3123                 }
3124
3125                 nr_unlink++;
3126
3127                 /* this will do delete_inode and everything for us */
3128                 iput(inode);
3129         }
3130         /* release the path since we're done with it */
3131         btrfs_release_path(path);
3132
3133         root->orphan_cleanup_state = ORPHAN_CLEANUP_DONE;
3134
3135         if (test_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &root->state)) {
3136                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3137                 if (!IS_ERR(trans))
3138                         btrfs_end_transaction(trans);
3139         }
3140
3141         if (nr_unlink)
3142                 btrfs_debug(fs_info, "unlinked %d orphans", nr_unlink);
3143
3144 out:
3145         if (ret)
3146                 btrfs_err(fs_info, "could not do orphan cleanup %d", ret);
3147         btrfs_free_path(path);
3148         return ret;
3149 }
3150
3151 /*
3152  * very simple check to peek ahead in the leaf looking for xattrs.  If we
3153  * don't find any xattrs, we know there can't be any acls.
3154  *
3155  * slot is the slot the inode is in, objectid is the objectid of the inode
3156  */
3157 static noinline int acls_after_inode_item(struct extent_buffer *leaf,
3158                                           int slot, u64 objectid,
3159                                           int *first_xattr_slot)
3160 {
3161         u32 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
3162         struct btrfs_key found_key;
3163         static u64 xattr_access = 0;
3164         static u64 xattr_default = 0;
3165         int scanned = 0;
3166
3167         if (!xattr_access) {
3168                 xattr_access = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS,
3169                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS));
3170                 xattr_default = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT,
3171                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT));
3172         }
3173
3174         slot++;
3175         *first_xattr_slot = -1;
3176         while (slot < nritems) {
3177                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
3178
3179                 /* we found a different objectid, there must not be acls */
3180                 if (found_key.objectid != objectid)
3181                         return 0;
3182
3183                 /* we found an xattr, assume we've got an acl */
3184                 if (found_key.type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY) {
3185                         if (*first_xattr_slot == -1)
3186                                 *first_xattr_slot = slot;
3187                         if (found_key.offset == xattr_access ||
3188                             found_key.offset == xattr_default)
3189                                 return 1;
3190                 }
3191
3192                 /*
3193                  * we found a key greater than an xattr key, there can't
3194                  * be any acls later on
3195                  */
3196                 if (found_key.type > BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
3197                         return 0;
3198
3199                 slot++;
3200                 scanned++;
3201
3202                 /*
3203                  * it goes inode, inode backrefs, xattrs, extents,
3204                  * so if there are a ton of hard links to an inode there can
3205                  * be a lot of backrefs.  Don't waste time searching too hard,
3206                  * this is just an optimization
3207                  */
3208                 if (scanned >= 8)
3209                         break;
3210         }
3211         /* we hit the end of the leaf before we found an xattr or
3212          * something larger than an xattr.  We have to assume the inode
3213          * has acls
3214          */
3215         if (*first_xattr_slot == -1)
3216                 *first_xattr_slot = slot;
3217         return 1;
3218 }
3219
3220 /*
3221  * read an inode from the btree into the in-memory inode
3222  */
3223 static int btrfs_read_locked_inode(struct inode *inode,
3224                                    struct btrfs_path *in_path)
3225 {
3226         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3227         struct btrfs_path *path = in_path;
3228         struct extent_buffer *leaf;
3229         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3230         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3231         struct btrfs_key location;
3232         unsigned long ptr;
3233         int maybe_acls;
3234         u32 rdev;
3235         int ret;
3236         bool filled = false;
3237         int first_xattr_slot;
3238
3239         ret = btrfs_fill_inode(inode, &rdev);
3240         if (!ret)
3241                 filled = true;
3242
3243         if (!path) {
3244                 path = btrfs_alloc_path();
3245                 if (!path)
3246                         return -ENOMEM;
3247         }
3248
3249         memcpy(&location, &BTRFS_I(inode)->location, sizeof(location));
3250
3251         ret = btrfs_lookup_inode(NULL, root, path, &location, 0);
3252         if (ret) {
3253                 if (path != in_path)
3254                         btrfs_free_path(path);
3255                 return ret;
3256         }
3257
3258         leaf = path->nodes[0];
3259
3260         if (filled)
3261                 goto cache_index;
3262
3263         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3264                                     struct btrfs_inode_item);
3265         inode->i_mode = btrfs_inode_mode(leaf, inode_item);
3266         set_nlink(inode, btrfs_inode_nlink(leaf, inode_item));
3267         i_uid_write(inode, btrfs_inode_uid(leaf, inode_item));
3268         i_gid_write(inode, btrfs_inode_gid(leaf, inode_item));
3269         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), btrfs_inode_size(leaf, inode_item));
3270         btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), 0,
3271                         round_up(i_size_read(inode), fs_info->sectorsize));
3272
3273         inode->i_atime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->atime);
3274         inode->i_atime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->atime);
3275
3276         inode->i_mtime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->mtime);
3277         inode->i_mtime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->mtime);
3278
3279         inode->i_ctime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->ctime);
3280         inode->i_ctime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->ctime);
3281
3282         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec =
3283                 btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->otime);
3284         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec =
3285                 btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->otime);
3286
3287         inode_set_bytes(inode, btrfs_inode_nbytes(leaf, inode_item));
3288         BTRFS_I(inode)->generation = btrfs_inode_generation(leaf, inode_item);
3289         BTRFS_I(inode)->last_trans = btrfs_inode_transid(leaf, inode_item);
3290
3291         inode_set_iversion_queried(inode,
3292                                    btrfs_inode_sequence(leaf, inode_item));
3293         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
3294         inode->i_rdev = 0;
3295         rdev = btrfs_inode_rdev(leaf, inode_item);
3296
3297         BTRFS_I(inode)->index_cnt = (u64)-1;
3298         BTRFS_I(inode)->flags = btrfs_inode_flags(leaf, inode_item);
3299
3300 cache_index:
3301         /*
3302          * If we were modified in the current generation and evicted from memory
3303          * and then re-read we need to do a full sync since we don't have any
3304          * idea about which extents were modified before we were evicted from
3305          * cache.
3306          *
3307          * This is required for both inode re-read from disk and delayed inode
3308          * in delayed_nodes_tree.
3309          */
3310         if (BTRFS_I(inode)->last_trans == fs_info->generation)
3311                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
3312                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
3313
3314         /*
3315          * We don't persist the id of the transaction where an unlink operation
3316          * against the inode was last made. So here we assume the inode might
3317          * have been evicted, and therefore the exact value of last_unlink_trans
3318          * lost, and set it to last_trans to avoid metadata inconsistencies
3319          * between the inode and its parent if the inode is fsync'ed and the log
3320          * replayed. For example, in the scenario:
3321          *
3322          * touch mydir/foo
3323          * ln mydir/foo mydir/bar
3324          * sync
3325          * unlink mydir/bar
3326          * echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches   # evicts inode
3327          * xfs_io -c fsync mydir/foo
3328          * <power failure>
3329          * mount fs, triggers fsync log replay
3330          *
3331          * We must make sure that when we fsync our inode foo we also log its
3332          * parent inode, otherwise after log replay the parent still has the
3333          * dentry with the "bar" name but our inode foo has a link count of 1
3334          * and doesn't have an inode ref with the name "bar" anymore.
3335          *
3336          * Setting last_unlink_trans to last_trans is a pessimistic approach,
3337          * but it guarantees correctness at the expense of occasional full
3338          * transaction commits on fsync if our inode is a directory, or if our
3339          * inode is not a directory, logging its parent unnecessarily.
3340          */
3341         BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3342
3343         /*
3344          * Same logic as for last_unlink_trans. We don't persist the generation
3345          * of the last transaction where this inode was used for a reflink
3346          * operation, so after eviction and reloading the inode we must be
3347          * pessimistic and assume the last transaction that modified the inode.
3348          */
3349         BTRFS_I(inode)->last_reflink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3350
3351         path->slots[0]++;
3352         if (inode->i_nlink != 1 ||
3353             path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf))
3354                 goto cache_acl;
3355
3356         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &location, path->slots[0]);
3357         if (location.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)))
3358                 goto cache_acl;
3359
3360         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
3361         if (location.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
3362                 struct btrfs_inode_ref *ref;
3363
3364                 ref = (struct btrfs_inode_ref *)ptr;
3365                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_ref_index(leaf, ref);
3366         } else if (location.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3367                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3368
3369                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)ptr;
3370                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_extref_index(leaf,
3371                                                                      extref);
3372         }
3373 cache_acl:
3374         /*
3375          * try to precache a NULL acl entry for files that don't have
3376          * any xattrs or acls
3377          */
3378         maybe_acls = acls_after_inode_item(leaf, path->slots[0],
3379                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), &first_xattr_slot);
3380         if (first_xattr_slot != -1) {
3381                 path->slots[0] = first_xattr_slot;
3382                 ret = btrfs_load_inode_props(inode, path);
3383                 if (ret)
3384                         btrfs_err(fs_info,
3385                                   "error loading props for ino %llu (root %llu): %d",
3386                                   btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
3387                                   root->root_key.objectid, ret);
3388         }
3389         if (path != in_path)
3390                 btrfs_free_path(path);
3391
3392         if (!maybe_acls)
3393                 cache_no_acl(inode);
3394
3395         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
3396         case S_IFREG:
3397                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3398                 BTRFS_I(inode)->io_tree.ops = &btrfs_extent_io_ops;
3399                 inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
3400                 inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
3401                 break;
3402         case S_IFDIR:
3403                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
3404                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
3405                 break;
3406         case S_IFLNK:
3407                 inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
3408                 inode_nohighmem(inode);
3409                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3410                 break;
3411         default:
3412                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
3413                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
3414                 break;
3415         }
3416
3417         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
3418         return 0;
3419 }
3420
3421 /*
3422  * given a leaf and an inode, copy the inode fields into the leaf
3423  */
3424 static void fill_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3425                             struct extent_buffer *leaf,
3426                             struct btrfs_inode_item *item,
3427                             struct inode *inode)
3428 {
3429         struct btrfs_map_token token;
3430
3431         btrfs_init_map_token(&token, leaf);
3432
3433         btrfs_set_token_inode_uid(&token, item, i_uid_read(inode));
3434         btrfs_set_token_inode_gid(&token, item, i_gid_read(inode));
3435         btrfs_set_token_inode_size(&token, item, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
3436         btrfs_set_token_inode_mode(&token, item, inode->i_mode);
3437         btrfs_set_token_inode_nlink(&token, item, inode->i_nlink);
3438
3439         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->atime,
3440                                      inode->i_atime.tv_sec);
3441         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->atime,
3442                                       inode->i_atime.tv_nsec);
3443
3444         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->mtime,
3445                                      inode->i_mtime.tv_sec);
3446         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->mtime,
3447                                       inode->i_mtime.tv_nsec);
3448
3449         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->ctime,
3450                                      inode->i_ctime.tv_sec);
3451         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->ctime,
3452                                       inode->i_ctime.tv_nsec);
3453
3454         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->otime,
3455                                      BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec);
3456         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->otime,
3457                                       BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec);
3458
3459         btrfs_set_token_inode_nbytes(&token, item, inode_get_bytes(inode));
3460         btrfs_set_token_inode_generation(&token, item,
3461                                          BTRFS_I(inode)->generation);
3462         btrfs_set_token_inode_sequence(&token, item, inode_peek_iversion(inode));
3463         btrfs_set_token_inode_transid(&token, item, trans->transid);
3464         btrfs_set_token_inode_rdev(&token, item, inode->i_rdev);
3465         btrfs_set_token_inode_flags(&token, item, BTRFS_I(inode)->flags);
3466         btrfs_set_token_inode_block_group(&token, item, 0);
3467 }
3468
3469 /*
3470  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3471  */
3472 static noinline int btrfs_update_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3473                                 struct btrfs_root *root, struct inode *inode)
3474 {
3475         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3476         struct btrfs_path *path;
3477         struct extent_buffer *leaf;
3478         int ret;
3479
3480         path = btrfs_alloc_path();
3481         if (!path)
3482                 return -ENOMEM;
3483
3484         path->leave_spinning = 1;
3485         ret = btrfs_lookup_inode(trans, root, path, &BTRFS_I(inode)->location,
3486                                  1);
3487         if (ret) {
3488                 if (ret > 0)
3489                         ret = -ENOENT;
3490                 goto failed;
3491         }
3492
3493         leaf = path->nodes[0];
3494         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3495                                     struct btrfs_inode_item);
3496
3497         fill_inode_item(trans, leaf, inode_item, inode);
3498         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
3499         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
3500         ret = 0;
3501 failed:
3502         btrfs_free_path(path);
3503         return ret;
3504 }
3505
3506 /*
3507  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3508  */
3509 noinline int btrfs_update_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3510                                 struct btrfs_root *root, struct inode *inode)
3511 {
3512         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3513         int ret;
3514
3515         /*
3516          * If the inode is a free space inode, we can deadlock during commit
3517          * if we put it into the delayed code.
3518          *
3519          * The data relocation inode should also be directly updated
3520          * without delay
3521          */
3522         if (!btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode))
3523             && root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID
3524             && !test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags)) {
3525                 btrfs_update_root_times(trans, root);
3526
3527                 ret = btrfs_delayed_update_inode(trans, root, inode);
3528                 if (!ret)
3529                         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
3530                 return ret;
3531         }
3532
3533         return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
3534 }
3535
3536 noinline int btrfs_update_inode_fallback(struct btrfs_trans_handle *trans,
3537                                          struct btrfs_root *root,
3538                                          struct inode *inode)
3539 {
3540         int ret;
3541
3542         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
3543         if (ret == -ENOSPC)
3544                 return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
3545         return ret;
3546 }
3547
3548 /*
3549  * unlink helper that gets used here in inode.c and in the tree logging
3550  * recovery code.  It remove a link in a directory with a given name, and
3551  * also drops the back refs in the inode to the directory
3552  */
3553 static int __btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3554                                 struct btrfs_root *root,
3555                                 struct btrfs_inode *dir,
3556                                 struct btrfs_inode *inode,
3557                                 const char *name, int name_len)
3558 {
3559         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3560         struct btrfs_path *path;
3561         int ret = 0;
3562         struct btrfs_dir_item *di;
3563         u64 index;
3564         u64 ino = btrfs_ino(inode);
3565         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
3566
3567         path = btrfs_alloc_path();
3568         if (!path) {
3569                 ret = -ENOMEM;
3570                 goto out;
3571         }
3572
3573         path->leave_spinning = 1;
3574         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
3575                                     name, name_len, -1);
3576         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
3577                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
3578                 goto err;
3579         }
3580         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
3581         if (ret)
3582                 goto err;
3583         btrfs_release_path(path);
3584
3585         /*
3586          * If we don't have dir index, we have to get it by looking up
3587          * the inode ref, since we get the inode ref, remove it directly,
3588          * it is unnecessary to do delayed deletion.
3589          *
3590          * But if we have dir index, needn't search inode ref to get it.
3591          * Since the inode ref is close to the inode item, it is better
3592          * that we delay to delete it, and just do this deletion when
3593          * we update the inode item.
3594          */
3595         if (inode->dir_index) {
3596                 ret = btrfs_delayed_delete_inode_ref(inode);
3597                 if (!ret) {
3598                         index = inode->dir_index;
3599                         goto skip_backref;
3600                 }
3601         }
3602
3603         ret = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
3604                                   dir_ino, &index);
3605         if (ret) {
3606                 btrfs_info(fs_info,
3607                         "failed to delete reference to %.*s, inode %llu parent %llu",
3608                         name_len, name, ino, dir_ino);
3609                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3610                 goto err;
3611         }
3612 skip_backref:
3613         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
3614         if (ret) {
3615                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3616                 goto err;
3617         }
3618
3619         ret = btrfs_del_inode_ref_in_log(trans, root, name, name_len, inode,
3620                         dir_ino);
3621         if (ret != 0 && ret != -ENOENT) {
3622                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3623                 goto err;
3624         }
3625
3626         ret = btrfs_del_dir_entries_in_log(trans, root, name, name_len, dir,
3627                         index);
3628         if (ret == -ENOENT)
3629                 ret = 0;
3630         else if (ret)
3631                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3632
3633         /*
3634          * If we have a pending delayed iput we could end up with the final iput
3635          * being run in btrfs-cleaner context.  If we have enough of these built
3636          * up we can end up burning a lot of time in btrfs-cleaner without any
3637          * way to throttle the unlinks.  Since we're currently holding a ref on
3638          * the inode we can run the delayed iput here without any issues as the
3639          * final iput won't be done until after we drop the ref we're currently
3640          * holding.
3641          */
3642         btrfs_run_delayed_iput(fs_info, inode);
3643 err:
3644         btrfs_free_path(path);
3645         if (ret)
3646                 goto out;
3647
3648         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - name_len * 2);
3649         inode_inc_iversion(&inode->vfs_inode);
3650         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
3651         inode->vfs_inode.i_ctime = dir->vfs_inode.i_mtime =
3652                 dir->vfs_inode.i_ctime = current_time(&inode->vfs_inode);
3653         ret = btrfs_update_inode(trans, root, &dir->vfs_inode);
3654 out:
3655         return ret;
3656 }
3657
3658 int btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3659                        struct btrfs_root *root,
3660                        struct btrfs_inode *dir, struct btrfs_inode *inode,
3661                        const char *name, int name_len)
3662 {
3663         int ret;
3664         ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, dir, inode, name, name_len);
3665         if (!ret) {
3666                 drop_nlink(&inode->vfs_inode);
3667                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, &inode->vfs_inode);
3668         }
3669         return ret;
3670 }
3671
3672 /*
3673  * helper to start transaction for unlink and rmdir.
3674  *
3675  * unlink and rmdir are special in btrfs, they do not always free space, so
3676  * if we cannot make our reservations the normal way try and see if there is
3677  * plenty of slack room in the global reserve to migrate, otherwise we cannot
3678  * allow the unlink to occur.
3679  */
3680 static struct btrfs_trans_handle *__unlink_start_trans(struct inode *dir)
3681 {
3682         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
3683
3684         /*
3685          * 1 for the possible orphan item
3686          * 1 for the dir item
3687          * 1 for the dir index
3688          * 1 for the inode ref
3689          * 1 for the inode
3690          */
3691         return btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(root, 5);
3692 }
3693
3694 static int btrfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
3695 {
3696         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
3697         struct btrfs_trans_handle *trans;
3698         struct inode *inode = d_inode(dentry);
3699         int ret;
3700
3701         trans = __unlink_start_trans(dir);
3702         if (IS_ERR(trans))
3703                 return PTR_ERR(trans);
3704
3705         btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
3706                         0);
3707
3708         ret = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
3709                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
3710                         dentry->d_name.len);
3711         if (ret)
3712                 goto out;
3713
3714         if (inode->i_nlink == 0) {
3715                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
3716                 if (ret)
3717                         goto out;
3718         }
3719
3720 out:
3721         btrfs_end_transaction(trans);
3722         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
3723         return ret;
3724 }
3725
3726 static int btrfs_unlink_subvol(struct btrfs_trans_handle *trans,
3727                                struct inode *dir, struct dentry *dentry)
3728 {
3729         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
3730         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(d_inode(dentry));
3731         struct btrfs_path *path;
3732         struct extent_buffer *leaf;
3733         struct btrfs_dir_item *di;
3734         struct btrfs_key key;
3735         const char *name = dentry->d_name.name;
3736         int name_len = dentry->d_name.len;
3737         u64 index;
3738         int ret;
3739         u64 objectid;
3740         u64 dir_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(dir));
3741
3742         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3743                 objectid = inode->root->root_key.objectid;
3744         } else if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
3745                 objectid = inode->location.objectid;
3746         } else {
3747                 WARN_ON(1);
3748                 return -EINVAL;
3749         }
3750
3751         path = btrfs_alloc_path();
3752         if (!path)
3753                 return -ENOMEM;
3754
3755         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
3756                                    name, name_len, -1);
3757         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
3758                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
3759                 goto out;
3760         }
3761
3762         leaf = path->nodes[0];
3763         btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &key);
3764         WARN_ON(key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY || key.objectid != objectid);
3765         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
3766         if (ret) {
3767                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3768                 goto out;
3769         }
3770         btrfs_release_path(path);
3771
3772         /*
3773          * This is a placeholder inode for a subvolume we didn't have a
3774          * reference to at the time of the snapshot creation.  In the meantime
3775          * we could have renamed the real subvol link into our snapshot, so
3776          * depending on btrfs_del_root_ref to return -ENOENT here is incorret.
3777          * Instead simply lookup the dir_index_item for this entry so we can
3778          * remove it.  Otherwise we know we have a ref to the root and we can
3779          * call btrfs_del_root_ref, and it _shouldn't_ fail.
3780          */
3781         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
3782                 di = btrfs_search_dir_index_item(root, path, dir_ino,
3783                                                  name, name_len);
3784                 if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
3785                         if (!di)
3786                                 ret = -ENOENT;
3787                         else
3788                                 ret = PTR_ERR(di);
3789                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3790                         goto out;
3791                 }
3792
3793                 leaf = path->nodes[0];
3794                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
3795                 index = key.offset;
3796                 btrfs_release_path(path);
3797         } else {
3798                 ret = btrfs_del_root_ref(trans, objectid,
3799                                          root->root_key.objectid, dir_ino,
3800                                          &index, name, name_len);
3801                 if (ret) {
3802                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3803                         goto out;
3804                 }
3805         }
3806
3807         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, BTRFS_I(dir), index);
3808         if (ret) {
3809                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3810                 goto out;
3811         }
3812
3813         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(dir), dir->i_size - name_len * 2);
3814         inode_inc_iversion(dir);
3815         dir->i_mtime = dir->i_ctime = current_time(dir);
3816         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, dir);
3817         if (ret)
3818                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3819 out:
3820         btrfs_free_path(path);
3821         return ret;
3822 }
3823
3824 /*
3825  * Helper to check if the subvolume references other subvolumes or if it's
3826  * default.
3827  */
3828 static noinline int may_destroy_subvol(struct btrfs_root *root)
3829 {
3830         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3831         struct btrfs_path *path;
3832         struct btrfs_dir_item *di;
3833         struct btrfs_key key;
3834         u64 dir_id;
3835         int ret;
3836
3837         path = btrfs_alloc_path();
3838         if (!path)
3839                 return -ENOMEM;
3840
3841         /* Make sure this root isn't set as the default subvol */
3842         dir_id = btrfs_super_root_dir(fs_info->super_copy);
3843         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, fs_info->tree_root, path,
3844                                    dir_id, "default", 7, 0);
3845         if (di && !IS_ERR(di)) {
3846                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
3847                 if (key.objectid == root->root_key.objectid) {
3848                         ret = -EPERM;
3849                         btrfs_err(fs_info,
3850                                   "deleting default subvolume %llu is not allowed",
3851                                   key.objectid);
3852                         goto out;
3853                 }
3854                 btrfs_release_path(path);
3855         }
3856
3857         key.objectid = root->root_key.objectid;
3858         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
3859         key.offset = (u64)-1;
3860
3861         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
3862         if (ret < 0)
3863                 goto out;
3864         BUG_ON(ret == 0);
3865
3866         ret = 0;
3867         if (path->slots[0] > 0) {
3868                 path->slots[0]--;
3869                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
3870                 if (key.objectid == root->root_key.objectid &&
3871                     key.type == BTRFS_ROOT_REF_KEY)
3872                         ret = -ENOTEMPTY;
3873         }
3874 out:
3875         btrfs_free_path(path);
3876         return ret;
3877 }
3878
3879 /* Delete all dentries for inodes belonging to the root */
3880 static void btrfs_prune_dentries(struct btrfs_root *root)
3881 {
3882         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3883         struct rb_node *node;
3884         struct rb_node *prev;
3885         struct btrfs_inode *entry;
3886         struct inode *inode;
3887         u64 objectid = 0;
3888
3889         if (!test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
3890                 WARN_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0);
3891
3892         spin_lock(&root->inode_lock);
3893 again:
3894         node = root->inode_tree.rb_node;
3895         prev = NULL;
3896         while (node) {
3897                 prev = node;
3898                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
3899
3900                 if (objectid < btrfs_ino(entry))
3901                         node = node->rb_left;
3902                 else if (objectid > btrfs_ino(entry))
3903                         node = node->rb_right;
3904                 else
3905                         break;
3906         }
3907         if (!node) {
3908                 while (prev) {
3909                         entry = rb_entry(prev, struct btrfs_inode, rb_node);
3910                         if (objectid <= btrfs_ino(entry)) {
3911                                 node = prev;
3912                                 break;
3913                         }
3914                         prev = rb_next(prev);
3915                 }
3916         }
3917         while (node) {
3918                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
3919                 objectid = btrfs_ino(entry) + 1;
3920                 inode = igrab(&entry->vfs_inode);
3921                 if (inode) {
3922                         spin_unlock(&root->inode_lock);
3923                         if (atomic_read(&inode->i_count) > 1)
3924                                 d_prune_aliases(inode);
3925                         /*
3926                          * btrfs_drop_inode will have it removed from the inode
3927                          * cache when its usage count hits zero.
3928                          */
3929                         iput(inode);
3930                         cond_resched();
3931                         spin_lock(&root->inode_lock);
3932                         goto again;
3933                 }
3934
3935                 if (cond_resched_lock(&root->inode_lock))
3936                         goto again;
3937
3938                 node = rb_next(node);
3939         }
3940         spin_unlock(&root->inode_lock);
3941 }
3942
3943 int btrfs_delete_subvolume(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
3944 {
3945         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dentry->d_sb);
3946         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
3947         struct inode *inode = d_inode(dentry);
3948         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(inode)->root;
3949         struct btrfs_trans_handle *trans;
3950         struct btrfs_block_rsv block_rsv;
3951         u64 root_flags;
3952         int ret;
3953         int err;
3954
3955         /*
3956          * Don't allow to delete a subvolume with send in progress. This is
3957          * inside the inode lock so the error handling that has to drop the bit
3958          * again is not run concurrently.
3959          */
3960         spin_lock(&dest->root_item_lock);
3961         if (dest->send_in_progress) {
3962                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
3963                 btrfs_warn(fs_info,
3964                            "attempt to delete subvolume %llu during send",
3965                            dest->root_key.objectid);
3966                 return -EPERM;
3967         }
3968         root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
3969         btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
3970                              root_flags | BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
3971         spin_unlock(&dest->root_item_lock);
3972
3973         down_write(&fs_info->subvol_sem);
3974
3975         err = may_destroy_subvol(dest);
3976         if (err)
3977                 goto out_up_write;
3978
3979         btrfs_init_block_rsv(&block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
3980         /*
3981          * One for dir inode,
3982          * two for dir entries,
3983          * two for root ref/backref.
3984          */
3985         err = btrfs_subvolume_reserve_metadata(root, &block_rsv, 5, true);
3986         if (err)
3987                 goto out_up_write;
3988
3989         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
3990         if (IS_ERR(trans)) {
3991                 err = PTR_ERR(trans);
3992                 goto out_release;
3993         }
3994         trans->block_rsv = &block_rsv;
3995         trans->bytes_reserved = block_rsv.size;
3996
3997         btrfs_record_snapshot_destroy(trans, BTRFS_I(dir));
3998
3999         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4000         if (ret) {
4001                 err = ret;
4002                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4003                 goto out_end_trans;
4004         }
4005
4006         btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
4007
4008         memset(&dest->root_item.drop_progress, 0,
4009                 sizeof(dest->root_item.drop_progress));
4010         dest->root_item.drop_level = 0;
4011         btrfs_set_root_refs(&dest->root_item, 0);
4012
4013         if (!test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &dest->state)) {
4014                 ret = btrfs_insert_orphan_item(trans,
4015                                         fs_info->tree_root,
4016                                         dest->root_key.objectid);
4017                 if (ret) {
4018                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4019                         err = ret;
4020                         goto out_end_trans;
4021                 }
4022         }
4023
4024         ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans, dest->root_item.uuid,
4025                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL,
4026                                   dest->root_key.objectid);
4027         if (ret && ret != -ENOENT) {
4028                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4029                 err = ret;
4030                 goto out_end_trans;
4031         }
4032         if (!btrfs_is_empty_uuid(dest->root_item.received_uuid)) {
4033                 ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans,
4034                                           dest->root_item.received_uuid,
4035                                           BTRFS_UUID_KEY_RECEIVED_SUBVOL,
4036                                           dest->root_key.objectid);
4037                 if (ret && ret != -ENOENT) {
4038                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4039                         err = ret;
4040                         goto out_end_trans;
4041                 }
4042         }
4043
4044         free_anon_bdev(dest->anon_dev);
4045         dest->anon_dev = 0;
4046 out_end_trans:
4047         trans->block_rsv = NULL;
4048         trans->bytes_reserved = 0;
4049         ret = btrfs_end_transaction(trans);
4050         if (ret && !err)
4051                 err = ret;
4052         inode->i_flags |= S_DEAD;
4053 out_release:
4054         btrfs_subvolume_release_metadata(root, &block_rsv);
4055 out_up_write:
4056         up_write(&fs_info->subvol_sem);
4057         if (err) {
4058                 spin_lock(&dest->root_item_lock);
4059                 root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4060                 btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4061                                 root_flags & ~BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4062                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4063         } else {
4064                 d_invalidate(dentry);
4065                 btrfs_prune_dentries(dest);
4066                 ASSERT(dest->send_in_progress == 0);
4067
4068                 /* the last ref */
4069                 if (dest->ino_cache_inode) {
4070                         iput(dest->ino_cache_inode);
4071                         dest->ino_cache_inode = NULL;
4072                 }
4073         }
4074
4075         return err;
4076 }
4077
4078 static int btrfs_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4079 {
4080         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4081         int err = 0;
4082         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4083         struct btrfs_trans_handle *trans;
4084         u64 last_unlink_trans;
4085
4086         if (inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
4087                 return -ENOTEMPTY;
4088         if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
4089                 return btrfs_delete_subvolume(dir, dentry);
4090
4091         trans = __unlink_start_trans(dir);
4092         if (IS_ERR(trans))
4093                 return PTR_ERR(trans);
4094
4095         if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
4096                 err = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4097                 goto out;
4098         }
4099
4100         err = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4101         if (err)
4102                 goto out;
4103
4104         last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans;
4105
4106         /* now the directory is empty */
4107         err = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
4108                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4109                         dentry->d_name.len);
4110         if (!err) {
4111                 btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
4112                 /*
4113                  * Propagate the last_unlink_trans value of the deleted dir to
4114                  * its parent directory. This is to prevent an unrecoverable
4115                  * log tree in the case we do something like this:
4116                  * 1) create dir foo
4117                  * 2) create snapshot under dir foo
4118                  * 3) delete the snapshot
4119                  * 4) rmdir foo
4120                  * 5) mkdir foo
4121                  * 6) fsync foo or some file inside foo
4122                  */
4123                 if (last_unlink_trans >= trans->transid)
4124                         BTRFS_I(dir)->last_unlink_trans = last_unlink_trans;
4125         }
4126 out:
4127         btrfs_end_transaction(trans);
4128         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
4129
4130         return err;
4131 }
4132
4133 /*
4134  * Return this if we need to call truncate_block for the last bit of the
4135  * truncate.
4136  */
4137 #define NEED_TRUNCATE_BLOCK 1
4138
4139 /*
4140  * this can truncate away extent items, csum items and directory items.
4141  * It starts at a high offset and removes keys until it can't find
4142  * any higher than new_size
4143  *
4144  * csum items that cross the new i_size are truncated to the new size
4145  * as well.
4146  *
4147  * min_type is the minimum key type to truncate down to.  If set to 0, this
4148  * will kill all the items on this inode, including the INODE_ITEM_KEY.
4149  */
4150 int btrfs_truncate_inode_items(struct btrfs_trans_handle *trans,
4151                                struct btrfs_root *root,
4152                                struct inode *inode,
4153                                u64 new_size, u32 min_type)
4154 {
4155         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4156         struct btrfs_path *path;
4157         struct extent_buffer *leaf;
4158         struct btrfs_file_extent_item *fi;
4159         struct btrfs_key key;
4160         struct btrfs_key found_key;
4161         u64 extent_start = 0;
4162         u64 extent_num_bytes = 0;
4163         u64 extent_offset = 0;
4164         u64 item_end = 0;
4165         u64 last_size = new_size;
4166         u32 found_type = (u8)-1;
4167         int found_extent;
4168         int del_item;
4169         int pending_del_nr = 0;
4170         int pending_del_slot = 0;
4171         int extent_type = -1;
4172         int ret;
4173         u64 ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
4174         u64 bytes_deleted = 0;
4175         bool be_nice = false;
4176         bool should_throttle = false;
4177         const u64 lock_start = ALIGN_DOWN(new_size, fs_info->sectorsize);
4178         struct extent_state *cached_state = NULL;
4179
4180         BUG_ON(new_size > 0 && min_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
4181
4182         /*
4183          * For non-free space inodes and non-shareable roots, we want to back
4184          * off from time to time.  This means all inodes in subvolume roots,
4185          * reloc roots, and data reloc roots.
4186          */
4187         if (!btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode)) &&
4188             test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4189                 be_nice = true;
4190
4191         path = btrfs_alloc_path();
4192         if (!path)
4193                 return -ENOMEM;
4194         path->reada = READA_BACK;
4195
4196         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4197                 lock_extent_bits(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lock_start, (u64)-1,
4198                                  &cached_state);
4199
4200                 /*
4201                  * We want to drop from the next block forward in case this
4202                  * new size is not block aligned since we will be keeping the
4203                  * last block of the extent just the way it is.
4204                  */
4205                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), ALIGN(new_size,
4206                                         fs_info->sectorsize),
4207                                         (u64)-1, 0);
4208         }
4209
4210         /*
4211          * This function is also used to drop the items in the log tree before
4212          * we relog the inode, so if root != BTRFS_I(inode)->root, it means
4213          * it is used to drop the logged items. So we shouldn't kill the delayed
4214          * items.
4215          */
4216         if (min_type == 0 && root == BTRFS_I(inode)->root)
4217                 btrfs_kill_delayed_inode_items(BTRFS_I(inode));
4218
4219         key.objectid = ino;
4220         key.offset = (u64)-1;
4221         key.type = (u8)-1;
4222
4223 search_again:
4224         /*
4225          * with a 16K leaf size and 128MB extents, you can actually queue
4226          * up a huge file in a single leaf.  Most of the time that
4227          * bytes_deleted is > 0, it will be huge by the time we get here
4228          */
4229         if (be_nice && bytes_deleted > SZ_32M &&
4230             btrfs_should_end_transaction(trans)) {
4231                 ret = -EAGAIN;
4232                 goto out;
4233         }
4234
4235         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
4236         if (ret < 0)
4237                 goto out;
4238
4239         if (ret > 0) {
4240                 ret = 0;
4241                 /* there are no items in the tree for us to truncate, we're
4242                  * done
4243                  */
4244                 if (path->slots[0] == 0)
4245                         goto out;
4246                 path->slots[0]--;
4247         }
4248
4249         while (1) {
4250                 u64 clear_start = 0, clear_len = 0;
4251
4252                 fi = NULL;
4253                 leaf = path->nodes[0];
4254                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
4255                 found_type = found_key.type;
4256
4257                 if (found_key.objectid != ino)
4258                         break;
4259
4260                 if (found_type < min_type)
4261                         break;
4262
4263                 item_end = found_key.offset;
4264                 if (found_type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
4265                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
4266                                             struct btrfs_file_extent_item);
4267                         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
4268                         if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4269                                 item_end +=
4270                                     btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4271
4272                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_regular(
4273                                         BTRFS_I(inode), leaf, fi,
4274                                         found_key.offset);
4275                         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4276                                 item_end += btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf,
4277                                                                         fi);
4278
4279                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_inline(
4280                                         BTRFS_I(inode), leaf, fi, path->slots[0],
4281                                         found_key.offset);
4282                         }
4283                         item_end--;
4284                 }
4285                 if (found_type > min_type) {
4286                         del_item = 1;
4287                 } else {
4288                         if (item_end < new_size)
4289                                 break;
4290                         if (found_key.offset >= new_size)
4291                                 del_item = 1;
4292                         else
4293                                 del_item = 0;
4294                 }
4295                 found_extent = 0;
4296                 /* FIXME, shrink the extent if the ref count is only 1 */
4297                 if (found_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
4298                         goto delete;
4299
4300                 if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4301                         u64 num_dec;
4302
4303                         clear_start = found_key.offset;
4304                         extent_start = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
4305                         if (!del_item) {
4306                                 u64 orig_num_bytes =
4307                                         btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4308                                 extent_num_bytes = ALIGN(new_size -
4309                                                 found_key.offset,
4310                                                 fs_info->sectorsize);
4311                                 clear_start = ALIGN(new_size, fs_info->sectorsize);
4312                                 btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
4313                                                          extent_num_bytes);
4314                                 num_dec = (orig_num_bytes -
4315                                            extent_num_bytes);
4316                                 if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4317                                              &root->state) &&
4318                                     extent_start != 0)
4319                                         inode_sub_bytes(inode, num_dec);
4320                                 btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
4321                         } else {
4322                                 extent_num_bytes =
4323                                         btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf,
4324                                                                          fi);
4325                                 extent_offset = found_key.offset -
4326                                         btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
4327
4328                                 /* FIXME blocksize != 4096 */
4329                                 num_dec = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4330                                 if (extent_start != 0) {
4331                                         found_extent = 1;
4332                                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4333                                                      &root->state))
4334                                                 inode_sub_bytes(inode, num_dec);
4335                                 }
4336                         }
4337                         clear_len = num_dec;
4338                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4339                         /*
4340                          * we can't truncate inline items that have had
4341                          * special encodings
4342                          */
4343                         if (!del_item &&
4344                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) == 0 &&
4345                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi) == 0 &&
4346                             btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) == 0) {
4347                                 u32 size = (u32)(new_size - found_key.offset);
4348
4349                                 btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, fi, size);
4350                                 size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(size);
4351                                 btrfs_truncate_item(path, size, 1);
4352                         } else if (!del_item) {
4353                                 /*
4354                                  * We have to bail so the last_size is set to
4355                                  * just before this extent.
4356                                  */
4357                                 ret = NEED_TRUNCATE_BLOCK;
4358                                 break;
4359                         } else {
4360                                 /*
4361                                  * Inline extents are special, we just treat
4362                                  * them as a full sector worth in the file
4363                                  * extent tree just for simplicity sake.
4364                                  */
4365                                 clear_len = fs_info->sectorsize;
4366                         }
4367
4368                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4369                                 inode_sub_bytes(inode, item_end + 1 - new_size);
4370                 }
4371 delete:
4372                 /*
4373                  * We use btrfs_truncate_inode_items() to clean up log trees for
4374                  * multiple fsyncs, and in this case we don't want to clear the
4375                  * file extent range because it's just the log.
4376                  */
4377                 if (root == BTRFS_I(inode)->root) {
4378                         ret = btrfs_inode_clear_file_extent_range(BTRFS_I(inode),
4379                                                   clear_start, clear_len);
4380                         if (ret) {
4381                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4382                                 break;
4383                         }
4384                 }
4385
4386                 if (del_item)
4387                         last_size = found_key.offset;
4388                 else
4389                         last_size = new_size;
4390                 if (del_item) {
4391                         if (!pending_del_nr) {
4392                                 /* no pending yet, add ourselves */
4393                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4394                                 pending_del_nr = 1;
4395                         } else if (pending_del_nr &&
4396                                    path->slots[0] + 1 == pending_del_slot) {
4397                                 /* hop on the pending chunk */
4398                                 pending_del_nr++;
4399                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4400                         } else {
4401                                 BUG();
4402                         }
4403                 } else {
4404                         break;
4405                 }
4406                 should_throttle = false;
4407
4408                 if (found_extent &&
4409                     root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4410                         struct btrfs_ref ref = { 0 };
4411
4412                         bytes_deleted += extent_num_bytes;
4413
4414                         btrfs_init_generic_ref(&ref, BTRFS_DROP_DELAYED_REF,
4415                                         extent_start, extent_num_bytes, 0);
4416                         ref.real_root = root->root_key.objectid;
4417                         btrfs_init_data_ref(&ref, btrfs_header_owner(leaf),
4418                                         ino, extent_offset);
4419                         ret = btrfs_free_extent(trans, &ref);
4420                         if (ret) {
4421                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4422                                 break;
4423                         }
4424                         if (be_nice) {
4425                                 if (btrfs_should_throttle_delayed_refs(trans))
4426                                         should_throttle = true;
4427                         }
4428                 }
4429
4430                 if (found_type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY)
4431                         break;
4432
4433                 if (path->slots[0] == 0 ||
4434                     path->slots[0] != pending_del_slot ||
4435                     should_throttle) {
4436                         if (pending_del_nr) {
4437                                 ret = btrfs_del_items(trans, root, path,
4438                                                 pending_del_slot,
4439                                                 pending_del_nr);
4440                                 if (ret) {
4441                                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4442                                         break;
4443                                 }
4444                                 pending_del_nr = 0;
4445                         }
4446                         btrfs_release_path(path);
4447
4448                         /*
4449                          * We can generate a lot of delayed refs, so we need to
4450                          * throttle every once and a while and make sure we're
4451                          * adding enough space to keep up with the work we are
4452                          * generating.  Since we hold a transaction here we
4453                          * can't flush, and we don't want to FLUSH_LIMIT because
4454                          * we could have generated too many delayed refs to
4455                          * actually allocate, so just bail if we're short and
4456                          * let the normal reservation dance happen higher up.
4457                          */
4458                         if (should_throttle) {
4459                                 ret = btrfs_delayed_refs_rsv_refill(fs_info,
4460                                                         BTRFS_RESERVE_NO_FLUSH);
4461                                 if (ret) {
4462                                         ret = -EAGAIN;
4463                                         break;
4464                                 }
4465                         }
4466                         goto search_again;
4467                 } else {
4468                         path->slots[0]--;
4469                 }
4470         }
4471 out:
4472         if (ret >= 0 && pending_del_nr) {
4473                 int err;
4474
4475                 err = btrfs_del_items(trans, root, path, pending_del_slot,
4476                                       pending_del_nr);
4477                 if (err) {
4478                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
4479                         ret = err;
4480                 }
4481         }
4482         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4483                 ASSERT(last_size >= new_size);
4484                 if (!ret && last_size > new_size)
4485                         last_size = new_size;
4486                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, last_size);
4487                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lock_start,
4488                                      (u64)-1, &cached_state);
4489         }
4490
4491         btrfs_free_path(path);
4492         return ret;
4493 }
4494
4495 /*
4496  * btrfs_truncate_block - read, zero a chunk and write a block
4497  * @inode - inode that we're zeroing
4498  * @from - the offset to start zeroing
4499  * @len - the length to zero, 0 to zero the entire range respective to the
4500  *      offset
4501  * @front - zero up to the offset instead of from the offset on
4502  *
4503  * This will find the block for the "from" offset and cow the block and zero the
4504  * part we want to zero.  This is used with truncate and hole punching.
4505  */
4506 int btrfs_truncate_block(struct inode *inode, loff_t from, loff_t len,
4507                         int front)
4508 {
4509         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
4510         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
4511         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
4512         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
4513         struct extent_state *cached_state = NULL;
4514         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
4515         char *kaddr;
4516         bool only_release_metadata = false;
4517         u32 blocksize = fs_info->sectorsize;
4518         pgoff_t index = from >> PAGE_SHIFT;
4519         unsigned offset = from & (blocksize - 1);
4520         struct page *page;
4521         gfp_t mask = btrfs_alloc_write_mask(mapping);
4522         size_t write_bytes = blocksize;
4523         int ret = 0;
4524         u64 block_start;
4525         u64 block_end;
4526
4527         if (IS_ALIGNED(offset, blocksize) &&
4528             (!len || IS_ALIGNED(len, blocksize)))
4529                 goto out;
4530
4531         block_start = round_down(from, blocksize);
4532         block_end = block_start + blocksize - 1;
4533
4534         ret = btrfs_check_data_free_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
4535                                           block_start, blocksize);
4536         if (ret < 0) {
4537                 if (btrfs_check_nocow_lock(BTRFS_I(inode), block_start,
4538                                            &write_bytes) > 0) {
4539                         /* For nocow case, no need to reserve data space */
4540                         only_release_metadata = true;
4541                 } else {
4542                         goto out;
4543                 }
4544         }
4545         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(BTRFS_I(inode), blocksize);
4546         if (ret < 0) {
4547                 if (!only_release_metadata)
4548                         btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode),
4549                                         data_reserved, block_start, blocksize);
4550                 goto out;
4551         }
4552 again:
4553         page = find_or_create_page(mapping, index, mask);
4554         if (!page) {
4555                 btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved,
4556                                              block_start, blocksize, true);
4557                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), blocksize);
4558                 ret = -ENOMEM;
4559                 goto out;
4560         }
4561
4562         if (!PageUptodate(page)) {
4563                 ret = btrfs_readpage(NULL, page);
4564                 lock_page(page);
4565                 if (page->mapping != mapping) {
4566                         unlock_page(page);
4567                         put_page(page);
4568                         goto again;
4569                 }
4570                 if (!PageUptodate(page)) {
4571                         ret = -EIO;
4572                         goto out_unlock;
4573                 }
4574         }
4575         wait_on_page_writeback(page);
4576
4577         lock_extent_bits(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4578         set_page_extent_mapped(page);
4579
4580         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(BTRFS_I(inode), block_start);
4581         if (ordered) {
4582                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
4583                                      &cached_state);
4584                 unlock_page(page);
4585                 put_page(page);
4586                 btrfs_start_ordered_extent(inode, ordered, 1);
4587                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
4588                 goto again;
4589         }
4590
4591         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, block_start, block_end,
4592                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
4593                          0, 0, &cached_state);
4594
4595         ret = btrfs_set_extent_delalloc(BTRFS_I(inode), block_start, block_end, 0,
4596                                         &cached_state);
4597         if (ret) {
4598                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
4599                                      &cached_state);
4600                 goto out_unlock;
4601         }
4602
4603         if (offset != blocksize) {
4604                 if (!len)
4605                         len = blocksize - offset;
4606                 kaddr = kmap(page);
4607                 if (front)
4608                         memset(kaddr + (block_start - page_offset(page)),
4609                                 0, offset);
4610                 else
4611                         memset(kaddr + (block_start - page_offset(page)) +  offset,
4612                                 0, len);
4613                 flush_dcache_page(page);
4614                 kunmap(page);
4615         }
4616         ClearPageChecked(page);
4617         set_page_dirty(page);
4618         unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4619
4620         if (only_release_metadata)
4621                 set_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, block_start,
4622                                 block_end, EXTENT_NORESERVE, NULL, NULL,
4623                                 GFP_NOFS);
4624
4625 out_unlock:
4626         if (ret) {
4627                 if (only_release_metadata)
4628                         btrfs_delalloc_release_metadata(BTRFS_I(inode),
4629                                         blocksize, true);
4630                 else
4631                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved,
4632                                         block_start, blocksize, true);
4633         }
4634         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), blocksize);
4635         unlock_page(page);
4636         put_page(page);
4637 out:
4638         if (only_release_metadata)
4639                 btrfs_check_nocow_unlock(BTRFS_I(inode));
4640         extent_changeset_free(data_reserved);
4641         return ret;
4642 }
4643
4644 static int maybe_insert_hole(struct btrfs_root *root, struct inode *inode,
4645                              u64 offset, u64 len)
4646 {
4647         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
4648         struct btrfs_trans_handle *trans;
4649         int ret;
4650
4651         /*
4652          * Still need to make sure the inode looks like it's been updated so
4653          * that any holes get logged if we fsync.
4654          */
4655         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES)) {
4656                 BTRFS_I(inode)->last_trans = fs_info->generation;
4657                 BTRFS_I(inode)->last_sub_trans = root->log_transid;
4658                 BTRFS_I(inode)->last_log_commit = root->last_log_commit;
4659                 return 0;
4660         }
4661
4662         /*
4663          * 1 - for the one we're dropping
4664          * 1 - for the one we're adding
4665          * 1 - for updating the inode.
4666          */
4667         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
4668         if (IS_ERR(trans))
4669                 return PTR_ERR(trans);
4670
4671         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, offset, offset + len, 1);
4672         if (ret) {
4673                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4674                 btrfs_end_transaction(trans);
4675                 return ret;
4676         }
4677
4678         ret = btrfs_insert_file_extent(trans, root, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
4679                         offset, 0, 0, len, 0, len, 0, 0, 0);
4680         if (ret)
4681                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4682         else
4683                 btrfs_update_inode(trans, root, inode);
4684         btrfs_end_transaction(trans);
4685         return ret;
4686 }
4687
4688 /*
4689  * This function puts in dummy file extents for the area we're creating a hole
4690  * for.  So if we are truncating this file to a larger size we need to insert
4691  * these file extents so that btrfs_get_extent will return a EXTENT_MAP_HOLE for
4692  * the range between oldsize and size
4693  */
4694 int btrfs_cont_expand(struct inode *inode, loff_t oldsize, loff_t size)
4695 {
4696         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
4697         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
4698         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
4699         struct extent_map *em = NULL;
4700         struct extent_state *cached_state = NULL;
4701         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
4702         u64 hole_start = ALIGN(oldsize, fs_info->sectorsize);
4703         u64 block_end = ALIGN(size, fs_info->sectorsize);
4704         u64 last_byte;
4705         u64 cur_offset;
4706         u64 hole_size;
4707         int err = 0;
4708
4709         /*
4710          * If our size started in the middle of a block we need to zero out the
4711          * rest of the block before we expand the i_size, otherwise we could
4712          * expose stale data.
4713          */
4714         err = btrfs_truncate_block(inode, oldsize, 0, 0);
4715         if (err)
4716                 return err;
4717
4718         if (size <= hole_start)
4719                 return 0;
4720
4721         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(BTRFS_I(inode), hole_start,
4722                                            block_end - 1, &cached_state);
4723         cur_offset = hole_start;
4724         while (1) {
4725                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, cur_offset,
4726                                       block_end - cur_offset);
4727                 if (IS_ERR(em)) {
4728                         err = PTR_ERR(em);
4729                         em = NULL;
4730                         break;
4731                 }
4732                 last_byte = min(extent_map_end(em), block_end);
4733                 last_byte = ALIGN(last_byte, fs_info->sectorsize);
4734                 hole_size = last_byte - cur_offset;
4735
4736                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)) {
4737                         struct extent_map *hole_em;
4738
4739                         err = maybe_insert_hole(root, inode, cur_offset,
4740                                                 hole_size);
4741                         if (err)
4742                                 break;
4743
4744                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode),
4745                                                         cur_offset, hole_size);
4746                         if (err)
4747                                 break;
4748
4749                         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
4750                                                 cur_offset + hole_size - 1, 0);
4751                         hole_em = alloc_extent_map();
4752                         if (!hole_em) {
4753                                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
4754                                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
4755                                 goto next;
4756                         }
4757                         hole_em->start = cur_offset;
4758                         hole_em->len = hole_size;
4759                         hole_em->orig_start = cur_offset;
4760
4761                         hole_em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
4762                         hole_em->block_len = 0;
4763                         hole_em->orig_block_len = 0;
4764                         hole_em->ram_bytes = hole_size;
4765                         hole_em->compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
4766                         hole_em->generation = fs_info->generation;
4767
4768                         while (1) {
4769                                 write_lock(&em_tree->lock);
4770                                 err = add_extent_mapping(em_tree, hole_em, 1);
4771                                 write_unlock(&em_tree->lock);
4772                                 if (err != -EEXIST)
4773                                         break;
4774                                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode),
4775                                                         cur_offset,
4776                                                         cur_offset +
4777                                                         hole_size - 1, 0);
4778                         }
4779                         free_extent_map(hole_em);
4780                 } else {
4781                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode),
4782                                                         cur_offset, hole_size);
4783                         if (err)
4784                                 break;
4785                 }
4786 next:
4787                 free_extent_map(em);
4788                 em = NULL;
4789                 cur_offset = last_byte;
4790                 if (cur_offset >= block_end)
4791                         break;
4792         }
4793         free_extent_map(em);
4794         unlock_extent_cached(io_tree, hole_start, block_end - 1, &cached_state);
4795         return err;
4796 }
4797
4798 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr)
4799 {
4800         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
4801         struct btrfs_trans_handle *trans;
4802         loff_t oldsize = i_size_read(inode);
4803         loff_t newsize = attr->ia_size;
4804         int mask = attr->ia_valid;
4805         int ret;
4806
4807         /*
4808          * The regular truncate() case without ATTR_CTIME and ATTR_MTIME is a
4809          * special case where we need to update the times despite not having
4810          * these flags set.  For all other operations the VFS set these flags
4811          * explicitly if it wants a timestamp update.
4812          */
4813         if (newsize != oldsize) {
4814                 inode_inc_iversion(inode);
4815                 if (!(mask & (ATTR_CTIME | ATTR_MTIME)))
4816                         inode->i_ctime = inode->i_mtime =
4817                                 current_time(inode);
4818         }
4819
4820         if (newsize > oldsize) {
4821                 /*
4822                  * Don't do an expanding truncate while snapshotting is ongoing.
4823                  * This is to ensure the snapshot captures a fully consistent
4824                  * state of this file - if the snapshot captures this expanding
4825                  * truncation, it must capture all writes that happened before
4826                  * this truncation.
4827                  */
4828                 btrfs_drew_write_lock(&root->snapshot_lock);
4829                 ret = btrfs_cont_expand(inode, oldsize, newsize);
4830                 if (ret) {
4831                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
4832                         return ret;
4833                 }
4834
4835                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
4836                 if (IS_ERR(trans)) {
4837                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
4838                         return PTR_ERR(trans);
4839                 }
4840
4841                 i_size_write(inode, newsize);
4842                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
4843                 pagecache_isize_extended(inode, oldsize, newsize);
4844                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
4845                 btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
4846                 btrfs_end_transaction(trans);
4847         } else {
4848
4849                 /*
4850                  * We're truncating a file that used to have good data down to
4851                  * zero. Make sure it gets into the ordered flush list so that
4852                  * any new writes get down to disk quickly.
4853                  */
4854                 if (newsize == 0)
4855                         set_bit(BTRFS_INODE_ORDERED_DATA_CLOSE,
4856                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
4857
4858                 truncate_setsize(inode, newsize);
4859
4860                 /* Disable nonlocked read DIO to avoid the endless truncate */
4861                 btrfs_inode_block_unlocked_dio(BTRFS_I(inode));
4862                 inode_dio_wait(inode);
4863                 btrfs_inode_resume_unlocked_dio(BTRFS_I(inode));
4864
4865                 ret = btrfs_truncate(inode, newsize == oldsize);
4866                 if (ret && inode->i_nlink) {
4867                         int err;
4868
4869                         /*
4870                          * Truncate failed, so fix up the in-memory size. We
4871                          * adjusted disk_i_size down as we removed extents, so
4872                          * wait for disk_i_size to be stable and then update the
4873                          * in-memory size to match.
4874                          */
4875                         err = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
4876                         if (err)
4877                                 return err;
4878                         i_size_write(inode, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
4879                 }
4880         }
4881
4882         return ret;
4883 }
4884
4885 static int btrfs_setattr(struct dentry *dentry, struct iattr *attr)
4886 {
4887         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4888         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
4889         int err;
4890
4891         if (btrfs_root_readonly(root))
4892                 return -EROFS;
4893
4894         err = setattr_prepare(dentry, attr);
4895         if (err)
4896                 return err;
4897
4898         if (S_ISREG(inode->i_mode) && (attr->ia_valid & ATTR_SIZE)) {
4899                 err = btrfs_setsize(inode, attr);
4900                 if (err)
4901                         return err;
4902         }
4903
4904         if (attr->ia_valid) {
4905                 setattr_copy(inode, attr);
4906                 inode_inc_iversion(inode);
4907                 err = btrfs_dirty_inode(inode);
4908
4909                 if (!err && attr->ia_valid & ATTR_MODE)
4910                         err = posix_acl_chmod(inode, inode->i_mode);
4911         }
4912
4913         return err;
4914 }
4915
4916 /*
4917  * While truncating the inode pages during eviction, we get the VFS calling
4918  * btrfs_invalidatepage() against each page of the inode. This is slow because
4919  * the calls to btrfs_invalidatepage() result in a huge amount of calls to
4920  * lock_extent_bits() and clear_extent_bit(), which keep merging and splitting
4921  * extent_state structures over and over, wasting lots of time.
4922  *
4923  * Therefore if the inode is being evicted, let btrfs_invalidatepage() skip all
4924  * those expensive operations on a per page basis and do only the ordered io
4925  * finishing, while we release here the extent_map and extent_state structures,
4926  * without the excessive merging and splitting.
4927  */
4928 static void evict_inode_truncate_pages(struct inode *inode)
4929 {
4930         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
4931         struct extent_map_tree *map_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
4932         struct rb_node *node;
4933
4934         ASSERT(inode->i_state & I_FREEING);
4935         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
4936
4937         write_lock(&map_tree->lock);
4938         while (!RB_EMPTY_ROOT(&map_tree->map.rb_root)) {
4939                 struct extent_map *em;
4940
4941                 node = rb_first_cached(&map_tree->map);
4942                 em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
4943                 clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
4944                 clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags);
4945                 remove_extent_mapping(map_tree, em);
4946                 free_extent_map(em);
4947                 if (need_resched()) {
4948                         write_unlock(&map_tree->lock);
4949                         cond_resched();
4950                         write_lock(&map_tree->lock);
4951                 }
4952         }
4953         write_unlock(&map_tree->lock);
4954
4955         /*
4956          * Keep looping until we have no more ranges in the io tree.
4957          * We can have ongoing bios started by readahead that have
4958          * their endio callback (extent_io.c:end_bio_extent_readpage)
4959          * still in progress (unlocked the pages in the bio but did not yet
4960          * unlocked the ranges in the io tree). Therefore this means some
4961          * ranges can still be locked and eviction started because before
4962          * submitting those bios, which are executed by a separate task (work
4963          * queue kthread), inode references (inode->i_count) were not taken
4964          * (which would be dropped in the end io callback of each bio).
4965          * Therefore here we effectively end up waiting for those bios and
4966          * anyone else holding locked ranges without having bumped the inode's
4967          * reference count - if we don't do it, when they access the inode's
4968          * io_tree to unlock a range it may be too late, leading to an
4969          * use-after-free issue.
4970          */
4971         spin_lock(&io_tree->lock);
4972         while (!RB_EMPTY_ROOT(&io_tree->state)) {
4973                 struct extent_state *state;
4974                 struct extent_state *cached_state = NULL;
4975                 u64 start;
4976                 u64 end;
4977                 unsigned state_flags;
4978
4979                 node = rb_first(&io_tree->state);
4980                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
4981                 start = state->start;
4982                 end = state->end;
4983                 state_flags = state->state;
4984                 spin_unlock(&io_tree->lock);
4985
4986                 lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
4987
4988                 /*
4989                  * If still has DELALLOC flag, the extent didn't reach disk,
4990                  * and its reserved space won't be freed by delayed_ref.
4991                  * So we need to free its reserved space here.
4992                  * (Refer to comment in btrfs_invalidatepage, case 2)
4993                  *
4994                  * Note, end is the bytenr of last byte, so we need + 1 here.
4995                  */
4996                 if (state_flags & EXTENT_DELALLOC)
4997                         btrfs_qgroup_free_data(BTRFS_I(inode), NULL, start,
4998                                                end - start + 1);
4999
5000                 clear_extent_bit(io_tree, start, end,
5001                                  EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
5002                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1, 1,
5003                                  &cached_state);
5004
5005                 cond_resched();
5006                 spin_lock(&io_tree->lock);
5007         }
5008         spin_unlock(&io_tree->lock);
5009 }
5010
5011 static struct btrfs_trans_handle *evict_refill_and_join(struct btrfs_root *root,
5012                                                         struct btrfs_block_rsv *rsv)
5013 {
5014         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5015         struct btrfs_block_rsv *global_rsv = &fs_info->global_block_rsv;
5016         struct btrfs_trans_handle *trans;
5017         u64 delayed_refs_extra = btrfs_calc_insert_metadata_size(fs_info, 1);
5018         int ret;
5019
5020         /*
5021          * Eviction should be taking place at some place safe because of our
5022          * delayed iputs.  However the normal flushing code will run delayed
5023          * iputs, so we cannot use FLUSH_ALL otherwise we'll deadlock.
5024          *
5025          * We reserve the delayed_refs_extra here again because we can't use
5026          * btrfs_start_transaction(root, 0) for the same deadlocky reason as
5027          * above.  We reserve our extra bit here because we generate a ton of
5028          * delayed refs activity by truncating.
5029          *
5030          * If we cannot make our reservation we'll attempt to steal from the
5031          * global reserve, because we really want to be able to free up space.
5032          */
5033         ret = btrfs_block_rsv_refill(root, rsv, rsv->size + delayed_refs_extra,
5034                                      BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5035         if (ret) {
5036                 /*
5037                  * Try to steal from the global reserve if there is space for
5038                  * it.
5039                  */
5040                 if (btrfs_check_space_for_delayed_refs(fs_info) ||
5041                     btrfs_block_rsv_migrate(global_rsv, rsv, rsv->size, 0)) {
5042                         btrfs_warn(fs_info,
5043                                    "could not allocate space for delete; will truncate on mount");
5044                         return ERR_PTR(-ENOSPC);
5045                 }
5046                 delayed_refs_extra = 0;
5047         }
5048
5049         trans = btrfs_join_transaction(root);
5050         if (IS_ERR(trans))
5051                 return trans;
5052
5053         if (delayed_refs_extra) {
5054                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5055                 trans->bytes_reserved = delayed_refs_extra;
5056                 btrfs_block_rsv_migrate(rsv, trans->block_rsv,
5057                                         delayed_refs_extra, 1);
5058         }
5059         return trans;
5060 }
5061
5062 void btrfs_evict_inode(struct inode *inode)
5063 {
5064         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5065         struct btrfs_trans_handle *trans;
5066         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5067         struct btrfs_block_rsv *rsv;
5068         int ret;
5069
5070         trace_btrfs_inode_evict(inode);
5071
5072         if (!root) {
5073                 clear_inode(inode);
5074                 return;
5075         }
5076
5077         evict_inode_truncate_pages(inode);
5078
5079         if (inode->i_nlink &&
5080             ((btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5081               root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID) ||
5082              btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode))))
5083                 goto no_delete;
5084
5085         if (is_bad_inode(inode))
5086                 goto no_delete;
5087
5088         btrfs_free_io_failure_record(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1);
5089
5090         if (test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags))
5091                 goto no_delete;
5092
5093         if (inode->i_nlink > 0) {
5094                 BUG_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5095                        root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID);
5096                 goto no_delete;
5097         }
5098
5099         ret = btrfs_commit_inode_delayed_inode(BTRFS_I(inode));
5100         if (ret)
5101                 goto no_delete;
5102
5103         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
5104         if (!rsv)
5105                 goto no_delete;
5106         rsv->size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
5107         rsv->failfast = 1;
5108
5109         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5110
5111         while (1) {
5112                 trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5113                 if (IS_ERR(trans))
5114                         goto free_rsv;
5115
5116                 trans->block_rsv = rsv;
5117
5118                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, inode, 0, 0);
5119                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5120                 btrfs_end_transaction(trans);
5121                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
5122                 if (ret && ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
5123                         goto free_rsv;
5124                 else if (!ret)
5125                         break;
5126         }
5127
5128         /*
5129          * Errors here aren't a big deal, it just means we leave orphan items in
5130          * the tree. They will be cleaned up on the next mount. If the inode
5131          * number gets reused, cleanup deletes the orphan item without doing
5132          * anything, and unlink reuses the existing orphan item.
5133          *
5134          * If it turns out that we are dropping too many of these, we might want
5135          * to add a mechanism for retrying these after a commit.
5136          */
5137         trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5138         if (!IS_ERR(trans)) {
5139                 trans->block_rsv = rsv;
5140                 btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
5141                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5142                 btrfs_end_transaction(trans);
5143         }
5144
5145         if (!(root == fs_info->tree_root ||
5146               root->root_key.objectid == BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID))
5147                 btrfs_return_ino(root, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)));
5148
5149 free_rsv:
5150         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
5151 no_delete:
5152         /*
5153          * If we didn't successfully delete, the orphan item will still be in
5154          * the tree and we'll retry on the next mount. Again, we might also want
5155          * to retry these periodically in the future.
5156          */
5157         btrfs_remove_delayed_node(BTRFS_I(inode));
5158         clear_inode(inode);
5159 }
5160
5161 /*
5162  * Return the key found in the dir entry in the location pointer, fill @type
5163  * with BTRFS_FT_*, and return 0.
5164  *
5165  * If no dir entries were found, returns -ENOENT.
5166  * If found a corrupted location in dir entry, returns -EUCLEAN.
5167  */
5168 static int btrfs_inode_by_name(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5169                                struct btrfs_key *location, u8 *type)
5170 {
5171         const char *name = dentry->d_name.name;
5172         int namelen = dentry->d_name.len;
5173         struct btrfs_dir_item *di;
5174         struct btrfs_path *path;
5175         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5176         int ret = 0;
5177
5178         path = btrfs_alloc_path();
5179         if (!path)
5180                 return -ENOMEM;
5181
5182         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5183                         name, namelen, 0);
5184         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
5185                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
5186                 goto out;
5187         }
5188
5189         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, location);
5190         if (location->type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY &&
5191             location->type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
5192                 ret = -EUCLEAN;
5193                 btrfs_warn(root->fs_info,
5194 "%s gets something invalid in DIR_ITEM (name %s, directory ino %llu, location(%llu %u %llu))",
5195                            __func__, name, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5196                            location->objectid, location->type, location->offset);
5197         }
5198         if (!ret)
5199                 *type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
5200 out:
5201         btrfs_free_path(path);
5202         return ret;
5203 }
5204
5205 /*
5206  * when we hit a tree root in a directory, the btrfs part of the inode
5207  * needs to be changed to reflect the root directory of the tree root.  This
5208  * is kind of like crossing a mount point.
5209  */
5210 static int fixup_tree_root_location(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5211                                     struct inode *dir,
5212                                     struct dentry *dentry,
5213                                     struct btrfs_key *location,
5214                                     struct btrfs_root **sub_root)
5215 {
5216         struct btrfs_path *path;
5217         struct btrfs_root *new_root;
5218         struct btrfs_root_ref *ref;
5219         struct extent_buffer *leaf;
5220         struct btrfs_key key;
5221         int ret;
5222         int err = 0;
5223
5224         path = btrfs_alloc_path();
5225         if (!path) {
5226                 err = -ENOMEM;
5227                 goto out;
5228         }
5229
5230         err = -ENOENT;
5231         key.objectid = BTRFS_I(dir)->root->root_key.objectid;
5232         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
5233         key.offset = location->objectid;
5234
5235         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
5236         if (ret) {
5237                 if (ret < 0)
5238                         err = ret;
5239                 goto out;
5240         }
5241
5242         leaf = path->nodes[0];
5243         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
5244         if (btrfs_root_ref_dirid(leaf, ref) != btrfs_ino(BTRFS_I(dir)) ||
5245             btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref) != dentry->d_name.len)
5246                 goto out;
5247
5248         ret = memcmp_extent_buffer(leaf, dentry->d_name.name,
5249                                    (unsigned long)(ref + 1),
5250                                    dentry->d_name.len);
5251         if (ret)
5252                 goto out;
5253
5254         btrfs_release_path(path);
5255
5256         new_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, location->objectid, true);
5257         if (IS_ERR(new_root)) {
5258                 err = PTR_ERR(new_root);
5259                 goto out;
5260         }
5261
5262         *sub_root = new_root;
5263         location->objectid = btrfs_root_dirid(&new_root->root_item);
5264         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5265         location->offset = 0;
5266         err = 0;
5267 out:
5268         btrfs_free_path(path);
5269         return err;
5270 }
5271
5272 static void inode_tree_add(struct inode *inode)
5273 {
5274         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5275         struct btrfs_inode *entry;
5276         struct rb_node **p;
5277         struct rb_node *parent;
5278         struct rb_node *new = &BTRFS_I(inode)->rb_node;
5279         u64 ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5280
5281         if (inode_unhashed(inode))
5282                 return;
5283         parent = NULL;
5284         spin_lock(&root->inode_lock);
5285         p = &root->inode_tree.rb_node;
5286         while (*p) {
5287                 parent = *p;
5288                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_inode, rb_node);
5289
5290                 if (ino < btrfs_ino(entry))
5291                         p = &parent->rb_left;
5292                 else if (ino > btrfs_ino(entry))
5293                         p = &parent->rb_right;
5294                 else {
5295                         WARN_ON(!(entry->vfs_inode.i_state &
5296                                   (I_WILL_FREE | I_FREEING)));
5297                         rb_replace_node(parent, new, &root->inode_tree);
5298                         RB_CLEAR_NODE(parent);
5299                         spin_unlock(&root->inode_lock);
5300                         return;
5301                 }
5302         }
5303         rb_link_node(new, parent, p);
5304         rb_insert_color(new, &root->inode_tree);
5305         spin_unlock(&root->inode_lock);
5306 }
5307
5308 static void inode_tree_del(struct btrfs_inode *inode)
5309 {
5310         struct btrfs_root *root = inode->root;
5311         int empty = 0;
5312
5313         spin_lock(&root->inode_lock);
5314         if (!RB_EMPTY_NODE(&inode->rb_node)) {
5315                 rb_erase(&inode->rb_node, &root->inode_tree);
5316                 RB_CLEAR_NODE(&inode->rb_node);
5317                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5318         }
5319         spin_unlock(&root->inode_lock);
5320
5321         if (empty && btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0) {
5322                 spin_lock(&root->inode_lock);
5323                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5324                 spin_unlock(&root->inode_lock);
5325                 if (empty)
5326                         btrfs_add_dead_root(root);
5327         }
5328 }
5329
5330
5331 static int btrfs_init_locked_inode(struct inode *inode, void *p)
5332 {
5333         struct btrfs_iget_args *args = p;
5334
5335         inode->i_ino = args->ino;
5336         BTRFS_I(inode)->location.objectid = args->ino;
5337         BTRFS_I(inode)->location.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5338         BTRFS_I(inode)->location.offset = 0;
5339         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(args->root);
5340         BUG_ON(args->root && !BTRFS_I(inode)->root);
5341         return 0;
5342 }
5343
5344 static int btrfs_find_actor(struct inode *inode, void *opaque)
5345 {
5346         struct btrfs_iget_args *args = opaque;
5347
5348         return args->ino == BTRFS_I(inode)->location.objectid &&
5349                 args->root == BTRFS_I(inode)->root;
5350 }
5351
5352 static struct inode *btrfs_iget_locked(struct super_block *s, u64 ino,
5353                                        struct btrfs_root *root)
5354 {
5355         struct inode *inode;
5356         struct btrfs_iget_args args;
5357         unsigned long hashval = btrfs_inode_hash(ino, root);
5358
5359         args.ino = ino;
5360         args.root = root;
5361
5362         inode = iget5_locked(s, hashval, btrfs_find_actor,
5363                              btrfs_init_locked_inode,
5364                              (void *)&args);
5365         return inode;
5366 }
5367
5368 /*
5369  * Get an inode object given its inode number and corresponding root.
5370  * Path can be preallocated to prevent recursing back to iget through
5371  * allocator. NULL is also valid but may require an additional allocation
5372  * later.
5373  */
5374 struct inode *btrfs_iget_path(struct super_block *s, u64 ino,
5375                               struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path)
5376 {
5377         struct inode *inode;
5378
5379         inode = btrfs_iget_locked(s, ino, root);
5380         if (!inode)
5381                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5382
5383         if (inode->i_state & I_NEW) {
5384                 int ret;
5385
5386                 ret = btrfs_read_locked_inode(inode, path);
5387                 if (!ret) {
5388                         inode_tree_add(inode);
5389                         unlock_new_inode(inode);
5390                 } else {
5391                         iget_failed(inode);
5392                         /*
5393                          * ret > 0 can come from btrfs_search_slot called by
5394                          * btrfs_read_locked_inode, this means the inode item
5395                          * was not found.
5396                          */
5397                         if (ret > 0)
5398                                 ret = -ENOENT;
5399                         inode = ERR_PTR(ret);
5400                 }
5401         }
5402
5403         return inode;
5404 }
5405
5406 struct inode *btrfs_iget(struct super_block *s, u64 ino, struct btrfs_root *root)
5407 {
5408         return btrfs_iget_path(s, ino, root, NULL);
5409 }
5410
5411 static struct inode *new_simple_dir(struct super_block *s,
5412                                     struct btrfs_key *key,
5413                                     struct btrfs_root *root)
5414 {
5415         struct inode *inode = new_inode(s);
5416
5417         if (!inode)
5418                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5419
5420         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
5421         memcpy(&BTRFS_I(inode)->location, key, sizeof(*key));
5422         set_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5423
5424         inode->i_ino = BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID;
5425         /*
5426          * We only need lookup, the rest is read-only and there's no inode
5427          * associated with the dentry
5428          */
5429         inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
5430         inode->i_opflags &= ~IOP_XATTR;
5431         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
5432         inode->i_mode = S_IFDIR | S_IRUGO | S_IWUSR | S_IXUGO;
5433         inode->i_mtime = current_time(inode);
5434         inode->i_atime = inode->i_mtime;
5435         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
5436         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
5437
5438         return inode;
5439 }
5440
5441 static inline u8 btrfs_inode_type(struct inode *inode)
5442 {
5443         /*
5444          * Compile-time asserts that generic FT_* types still match
5445          * BTRFS_FT_* types
5446          */
5447         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_UNKNOWN != FT_UNKNOWN);
5448         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_REG_FILE != FT_REG_FILE);
5449         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_DIR != FT_DIR);
5450         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_CHRDEV != FT_CHRDEV);
5451         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_BLKDEV != FT_BLKDEV);
5452         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_FIFO != FT_FIFO);
5453         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SOCK != FT_SOCK);
5454         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SYMLINK != FT_SYMLINK);
5455
5456         return fs_umode_to_ftype(inode->i_mode);
5457 }
5458
5459 struct inode *btrfs_lookup_dentry(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
5460 {
5461         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
5462         struct inode *inode;
5463         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5464         struct btrfs_root *sub_root = root;
5465         struct btrfs_key location;
5466         u8 di_type = 0;
5467         int ret = 0;
5468
5469         if (dentry->d_name.len > BTRFS_NAME_LEN)
5470                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
5471
5472         ret = btrfs_inode_by_name(dir, dentry, &location, &di_type);
5473         if (ret < 0)
5474                 return ERR_PTR(ret);
5475
5476         if (location.type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
5477                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, root);
5478                 if (IS_ERR(inode))
5479                         return inode;
5480
5481                 /* Do extra check against inode mode with di_type */
5482                 if (btrfs_inode_type(inode) != di_type) {
5483                         btrfs_crit(fs_info,
5484 "inode mode mismatch with dir: inode mode=0%o btrfs type=%u dir type=%u",
5485                                   inode->i_mode, btrfs_inode_type(inode),
5486                                   di_type);
5487                         iput(inode);
5488                         return ERR_PTR(-EUCLEAN);
5489                 }
5490                 return inode;
5491         }
5492
5493         ret = fixup_tree_root_location(fs_info, dir, dentry,
5494                                        &location, &sub_root);
5495         if (ret < 0) {
5496                 if (ret != -ENOENT)
5497                         inode = ERR_PTR(ret);
5498                 else
5499                         inode = new_simple_dir(dir->i_sb, &location, sub_root);
5500         } else {
5501                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, sub_root);
5502         }
5503         if (root != sub_root)
5504                 btrfs_put_root(sub_root);
5505
5506         if (!IS_ERR(inode) && root != sub_root) {
5507                 down_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5508                 if (!sb_rdonly(inode->i_sb))
5509                         ret = btrfs_orphan_cleanup(sub_root);
5510                 up_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5511                 if (ret) {
5512                         iput(inode);
5513                         inode = ERR_PTR(ret);
5514                 }
5515         }
5516
5517         return inode;
5518 }
5519
5520 static int btrfs_dentry_delete(const struct dentry *dentry)
5521 {
5522         struct btrfs_root *root;
5523         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5524
5525         if (!inode && !IS_ROOT(dentry))
5526                 inode = d_inode(dentry->d_parent);
5527
5528         if (inode) {
5529                 root = BTRFS_I(inode)->root;
5530                 if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
5531                         return 1;
5532
5533                 if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
5534                         return 1;
5535         }
5536         return 0;
5537 }
5538
5539 static struct dentry *btrfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5540                                    unsigned int flags)
5541 {
5542         struct inode *inode = btrfs_lookup_dentry(dir, dentry);
5543
5544         if (inode == ERR_PTR(-ENOENT))
5545                 inode = NULL;
5546         return d_splice_alias(inode, dentry);
5547 }
5548
5549 /*
5550  * All this infrastructure exists because dir_emit can fault, and we are holding
5551  * the tree lock when doing readdir.  For now just allocate a buffer and copy
5552  * our information into that, and then dir_emit from the buffer.  This is
5553  * similar to what NFS does, only we don't keep the buffer around in pagecache
5554  * because I'm afraid I'll mess that up.  Long term we need to make filldir do
5555  * copy_to_user_inatomic so we don't have to worry about page faulting under the
5556  * tree lock.
5557  */
5558 static int btrfs_opendir(struct inode *inode, struct file *file)
5559 {
5560         struct btrfs_file_private *private;
5561
5562         private = kzalloc(sizeof(struct btrfs_file_private), GFP_KERNEL);
5563         if (!private)
5564                 return -ENOMEM;
5565         private->filldir_buf = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
5566         if (!private->filldir_buf) {
5567                 kfree(private);
5568                 return -ENOMEM;
5569         }
5570         file->private_data = private;
5571         return 0;
5572 }
5573
5574 struct dir_entry {
5575         u64 ino;
5576         u64 offset;
5577         unsigned type;
5578         int name_len;
5579 };
5580
5581 static int btrfs_filldir(void *addr, int entries, struct dir_context *ctx)
5582 {
5583         while (entries--) {
5584                 struct dir_entry *entry = addr;
5585                 char *name = (char *)(entry + 1);
5586
5587                 ctx->pos = get_unaligned(&entry->offset);
5588                 if (!dir_emit(ctx, name, get_unaligned(&entry->name_len),
5589                                          get_unaligned(&entry->ino),
5590                                          get_unaligned(&entry->type)))
5591                         return 1;
5592                 addr += sizeof(struct dir_entry) +
5593                         get_unaligned(&entry->name_len);
5594                 ctx->pos++;
5595         }
5596         return 0;
5597 }
5598
5599 static int btrfs_real_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
5600 {
5601         struct inode *inode = file_inode(file);
5602         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5603         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
5604         struct btrfs_dir_item *di;
5605         struct btrfs_key key;
5606         struct btrfs_key found_key;
5607         struct btrfs_path *path;
5608         void *addr;
5609         struct list_head ins_list;
5610         struct list_head del_list;
5611         int ret;
5612         struct extent_buffer *leaf;
5613         int slot;
5614         char *name_ptr;
5615         int name_len;
5616         int entries = 0;
5617         int total_len = 0;
5618         bool put = false;
5619         struct btrfs_key location;
5620
5621         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
5622                 return 0;
5623
5624         path = btrfs_alloc_path();
5625         if (!path)
5626                 return -ENOMEM;
5627
5628         addr = private->filldir_buf;
5629         path->reada = READA_FORWARD;
5630
5631         INIT_LIST_HEAD(&ins_list);
5632         INIT_LIST_HEAD(&del_list);
5633         put = btrfs_readdir_get_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
5634
5635 again:
5636         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5637         key.offset = ctx->pos;
5638         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5639
5640         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5641         if (ret < 0)
5642                 goto err;
5643
5644         while (1) {
5645                 struct dir_entry *entry;
5646
5647                 leaf = path->nodes[0];
5648                 slot = path->slots[0];
5649                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5650                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5651                         if (ret < 0)
5652                                 goto err;
5653                         else if (ret > 0)
5654                                 break;
5655                         continue;
5656                 }
5657
5658                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
5659
5660                 if (found_key.objectid != key.objectid)
5661                         break;
5662                 if (found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY)
5663                         break;
5664                 if (found_key.offset < ctx->pos)
5665                         goto next;
5666                 if (btrfs_should_delete_dir_index(&del_list, found_key.offset))
5667                         goto next;
5668                 di = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_dir_item);
5669                 name_len = btrfs_dir_name_len(leaf, di);
5670                 if ((total_len + sizeof(struct dir_entry) + name_len) >=
5671                     PAGE_SIZE) {
5672                         btrfs_release_path(path);
5673                         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
5674                         if (ret)
5675                                 goto nopos;
5676                         addr = private->filldir_buf;
5677                         entries = 0;
5678                         total_len = 0;
5679                         goto again;
5680                 }
5681
5682                 entry = addr;
5683                 put_unaligned(name_len, &entry->name_len);
5684                 name_ptr = (char *)(entry + 1);
5685                 read_extent_buffer(leaf, name_ptr, (unsigned long)(di + 1),
5686                                    name_len);
5687                 put_unaligned(fs_ftype_to_dtype(btrfs_dir_type(leaf, di)),
5688                                 &entry->type);
5689                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &location);
5690                 put_unaligned(location.objectid, &entry->ino);
5691                 put_unaligned(found_key.offset, &entry->offset);
5692                 entries++;
5693                 addr += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
5694                 total_len += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
5695 next:
5696                 path->slots[0]++;
5697         }
5698         btrfs_release_path(path);
5699
5700         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
5701         if (ret)
5702                 goto nopos;
5703
5704         ret = btrfs_readdir_delayed_dir_index(ctx, &ins_list);
5705         if (ret)
5706                 goto nopos;
5707
5708         /*
5709          * Stop new entries from being returned after we return the last
5710          * entry.
5711          *
5712          * New directory entries are assigned a strictly increasing
5713          * offset.  This means that new entries created during readdir
5714          * are *guaranteed* to be seen in the future by that readdir.
5715          * This has broken buggy programs which operate on names as
5716          * they're returned by readdir.  Until we re-use freed offsets
5717          * we have this hack to stop new entries from being returned
5718          * under the assumption that they'll never reach this huge
5719          * offset.
5720          *
5721          * This is being careful not to overflow 32bit loff_t unless the
5722          * last entry requires it because doing so has broken 32bit apps
5723          * in the past.
5724          */
5725         if (ctx->pos >= INT_MAX)
5726                 ctx->pos = LLONG_MAX;
5727         else
5728                 ctx->pos = INT_MAX;
5729 nopos:
5730         ret = 0;
5731 err:
5732         if (put)
5733                 btrfs_readdir_put_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
5734         btrfs_free_path(path);
5735         return ret;
5736 }
5737
5738 /*
5739  * This is somewhat expensive, updating the tree every time the
5740  * inode changes.  But, it is most likely to find the inode in cache.
5741  * FIXME, needs more benchmarking...there are no reasons other than performance
5742  * to keep or drop this code.
5743  */
5744 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode)
5745 {
5746         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5747         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5748         struct btrfs_trans_handle *trans;
5749         int ret;
5750
5751         if (test_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
5752                 return 0;
5753
5754         trans = btrfs_join_transaction(root);
5755         if (IS_ERR(trans))
5756                 return PTR_ERR(trans);
5757
5758         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
5759         if (ret && ret == -ENOSPC) {
5760                 /* whoops, lets try again with the full transaction */
5761                 btrfs_end_transaction(trans);
5762                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
5763                 if (IS_ERR(trans))
5764                         return PTR_ERR(trans);
5765
5766                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
5767         }
5768         btrfs_end_transaction(trans);
5769         if (BTRFS_I(inode)->delayed_node)
5770                 btrfs_balance_delayed_items(fs_info);
5771
5772         return ret;
5773 }
5774
5775 /*
5776  * This is a copy of file_update_time.  We need this so we can return error on
5777  * ENOSPC for updating the inode in the case of file write and mmap writes.
5778  */
5779 static int btrfs_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *now,
5780                              int flags)
5781 {
5782         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5783         bool dirty = flags & ~S_VERSION;
5784
5785         if (btrfs_root_readonly(root))
5786                 return -EROFS;
5787
5788         if (flags & S_VERSION)
5789                 dirty |= inode_maybe_inc_iversion(inode, dirty);
5790         if (flags & S_CTIME)
5791                 inode->i_ctime = *now;
5792         if (flags & S_MTIME)
5793                 inode->i_mtime = *now;
5794         if (flags & S_ATIME)
5795                 inode->i_atime = *now;
5796         return dirty ? btrfs_dirty_inode(inode) : 0;
5797 }
5798
5799 /*
5800  * find the highest existing sequence number in a directory
5801  * and then set the in-memory index_cnt variable to reflect
5802  * free sequence numbers
5803  */
5804 static int btrfs_set_inode_index_count(struct btrfs_inode *inode)
5805 {
5806         struct btrfs_root *root = inode->root;
5807         struct btrfs_key key, found_key;
5808         struct btrfs_path *path;
5809         struct extent_buffer *leaf;
5810         int ret;
5811
5812         key.objectid = btrfs_ino(inode);
5813         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5814         key.offset = (u64)-1;
5815
5816         path = btrfs_alloc_path();
5817         if (!path)
5818                 return -ENOMEM;
5819
5820         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5821         if (ret < 0)
5822                 goto out;
5823         /* FIXME: we should be able to handle this */
5824         if (ret == 0)
5825                 goto out;
5826         ret = 0;
5827
5828         /*
5829          * MAGIC NUMBER EXPLANATION:
5830          * since we search a directory based on f_pos we have to start at 2
5831          * since '.' and '..' have f_pos of 0 and 1 respectively, so everybody
5832          * else has to start at 2
5833          */
5834         if (path->slots[0] == 0) {
5835                 inode->index_cnt = 2;
5836                 goto out;
5837         }
5838
5839         path->slots[0]--;
5840
5841         leaf = path->nodes[0];
5842         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
5843
5844         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
5845             found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY) {
5846                 inode->index_cnt = 2;
5847                 goto out;
5848         }
5849
5850         inode->index_cnt = found_key.offset + 1;
5851 out:
5852         btrfs_free_path(path);
5853         return ret;
5854 }
5855
5856 /*
5857  * helper to find a free sequence number in a given directory.  This current
5858  * code is very simple, later versions will do smarter things in the btree
5859  */
5860 int btrfs_set_inode_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
5861 {
5862         int ret = 0;
5863
5864         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
5865                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
5866                 if (ret) {
5867                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
5868                         if (ret)
5869                                 return ret;
5870                 }
5871         }
5872
5873         *index = dir->index_cnt;
5874         dir->index_cnt++;
5875
5876         return ret;
5877 }
5878
5879 static int btrfs_insert_inode_locked(struct inode *inode)
5880 {
5881         struct btrfs_iget_args args;
5882
5883         args.ino = BTRFS_I(inode)->location.objectid;
5884         args.root = BTRFS_I(inode)->root;
5885
5886         return insert_inode_locked4(inode,
5887                    btrfs_inode_hash(inode->i_ino, BTRFS_I(inode)->root),
5888                    btrfs_find_actor, &args);
5889 }
5890
5891 /*
5892  * Inherit flags from the parent inode.
5893  *
5894  * Currently only the compression flags and the cow flags are inherited.
5895  */
5896 static void btrfs_inherit_iflags(struct inode *inode, struct inode *dir)
5897 {
5898         unsigned int flags;
5899
5900         if (!dir)
5901                 return;
5902
5903         flags = BTRFS_I(dir)->flags;
5904
5905         if (flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS) {
5906                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_COMPRESS;
5907                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
5908         } else if (flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
5909                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
5910                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_COMPRESS;
5911         }
5912
5913         if (flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) {
5914                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW;
5915                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
5916                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
5917         }
5918
5919         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
5920 }
5921
5922 static struct inode *btrfs_new_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
5923                                      struct btrfs_root *root,
5924                                      struct inode *dir,
5925                                      const char *name, int name_len,
5926                                      u64 ref_objectid, u64 objectid,
5927                                      umode_t mode, u64 *index)
5928 {
5929         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5930         struct inode *inode;
5931         struct btrfs_inode_item *inode_item;
5932         struct btrfs_key *location;
5933         struct btrfs_path *path;
5934         struct btrfs_inode_ref *ref;
5935         struct btrfs_key key[2];
5936         u32 sizes[2];
5937         int nitems = name ? 2 : 1;
5938         unsigned long ptr;
5939         unsigned int nofs_flag;
5940         int ret;
5941
5942         path = btrfs_alloc_path();
5943         if (!path)
5944                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5945
5946         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
5947         inode = new_inode(fs_info->sb);
5948         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
5949         if (!inode) {
5950                 btrfs_free_path(path);
5951                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5952         }
5953
5954         /*
5955          * O_TMPFILE, set link count to 0, so that after this point,
5956          * we fill in an inode item with the correct link count.
5957          */
5958         if (!name)
5959                 set_nlink(inode, 0);
5960
5961         /*
5962          * we have to initialize this early, so we can reclaim the inode
5963          * number if we fail afterwards in this function.
5964          */
5965         inode->i_ino = objectid;
5966
5967         if (dir && name) {
5968                 trace_btrfs_inode_request(dir);
5969
5970                 ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), index);
5971                 if (ret) {
5972                         btrfs_free_path(path);
5973                         iput(inode);
5974                         return ERR_PTR(ret);
5975                 }
5976         } else if (dir) {
5977                 *index = 0;
5978         }
5979         /*
5980          * index_cnt is ignored for everything but a dir,
5981          * btrfs_set_inode_index_count has an explanation for the magic
5982          * number
5983          */
5984         BTRFS_I(inode)->index_cnt = 2;
5985         BTRFS_I(inode)->dir_index = *index;
5986         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
5987         BTRFS_I(inode)->generation = trans->transid;
5988         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
5989
5990         /*
5991          * We could have gotten an inode number from somebody who was fsynced
5992          * and then removed in this same transaction, so let's just set full
5993          * sync since it will be a full sync anyway and this will blow away the
5994          * old info in the log.
5995          */
5996         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5997
5998         key[0].objectid = objectid;
5999         key[0].type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6000         key[0].offset = 0;
6001
6002         sizes[0] = sizeof(struct btrfs_inode_item);
6003
6004         if (name) {
6005                 /*
6006                  * Start new inodes with an inode_ref. This is slightly more
6007                  * efficient for small numbers of hard links since they will
6008                  * be packed into one item. Extended refs will kick in if we
6009                  * add more hard links than can fit in the ref item.
6010                  */
6011                 key[1].objectid = objectid;
6012                 key[1].type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6013                 key[1].offset = ref_objectid;
6014
6015                 sizes[1] = name_len + sizeof(*ref);
6016         }
6017
6018         location = &BTRFS_I(inode)->location;
6019         location->objectid = objectid;
6020         location->offset = 0;
6021         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6022
6023         ret = btrfs_insert_inode_locked(inode);
6024         if (ret < 0) {
6025                 iput(inode);
6026                 goto fail;
6027         }
6028
6029         path->leave_spinning = 1;
6030         ret = btrfs_insert_empty_items(trans, root, path, key, sizes, nitems);
6031         if (ret != 0)
6032                 goto fail_unlock;
6033
6034         inode_init_owner(inode, dir, mode);
6035         inode_set_bytes(inode, 0);
6036
6037         inode->i_mtime = current_time(inode);
6038         inode->i_atime = inode->i_mtime;
6039         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
6040         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
6041
6042         inode_item = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6043                                   struct btrfs_inode_item);
6044         memzero_extent_buffer(path->nodes[0], (unsigned long)inode_item,
6045                              sizeof(*inode_item));
6046         fill_inode_item(trans, path->nodes[0], inode_item, inode);
6047
6048         if (name) {
6049                 ref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0] + 1,
6050                                      struct btrfs_inode_ref);
6051                 btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref, name_len);
6052                 btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref, *index);
6053                 ptr = (unsigned long)(ref + 1);
6054                 write_extent_buffer(path->nodes[0], name, ptr, name_len);
6055         }
6056
6057         btrfs_mark_buffer_dirty(path->nodes[0]);
6058         btrfs_free_path(path);
6059
6060         btrfs_inherit_iflags(inode, dir);
6061
6062         if (S_ISREG(mode)) {
6063                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATASUM))
6064                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6065                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATACOW))
6066                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW |
6067                                 BTRFS_INODE_NODATASUM;
6068         }
6069
6070         inode_tree_add(inode);
6071
6072         trace_btrfs_inode_new(inode);
6073         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
6074
6075         btrfs_update_root_times(trans, root);
6076
6077         ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, dir);
6078         if (ret)
6079                 btrfs_err(fs_info,
6080                           "error inheriting props for ino %llu (root %llu): %d",
6081                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), root->root_key.objectid, ret);
6082
6083         return inode;
6084
6085 fail_unlock:
6086         discard_new_inode(inode);
6087 fail:
6088         if (dir && name)
6089                 BTRFS_I(dir)->index_cnt--;
6090         btrfs_free_path(path);
6091         return ERR_PTR(ret);
6092 }
6093
6094 /*
6095  * utility function to add 'inode' into 'parent_inode' with
6096  * a give name and a given sequence number.
6097  * if 'add_backref' is true, also insert a backref from the
6098  * inode to the parent directory.
6099  */
6100 int btrfs_add_link(struct btrfs_trans_handle *trans,
6101                    struct btrfs_inode *parent_inode, struct btrfs_inode *inode,
6102                    const char *name, int name_len, int add_backref, u64 index)
6103 {
6104         int ret = 0;
6105         struct btrfs_key key;
6106         struct btrfs_root *root = parent_inode->root;
6107         u64 ino = btrfs_ino(inode);
6108         u64 parent_ino = btrfs_ino(parent_inode);
6109
6110         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6111                 memcpy(&key, &inode->root->root_key, sizeof(key));
6112         } else {
6113                 key.objectid = ino;
6114                 key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6115                 key.offset = 0;
6116         }
6117
6118         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6119                 ret = btrfs_add_root_ref(trans, key.objectid,
6120                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6121                                          index, name, name_len);
6122         } else if (add_backref) {
6123                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
6124                                              parent_ino, index);
6125         }
6126
6127         /* Nothing to clean up yet */
6128         if (ret)
6129                 return ret;
6130
6131         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, name, name_len, parent_inode, &key,
6132                                     btrfs_inode_type(&inode->vfs_inode), index);
6133         if (ret == -EEXIST || ret == -EOVERFLOW)
6134                 goto fail_dir_item;
6135         else if (ret) {
6136                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6137                 return ret;
6138         }
6139
6140         btrfs_i_size_write(parent_inode, parent_inode->vfs_inode.i_size +
6141                            name_len * 2);
6142         inode_inc_iversion(&parent_inode->vfs_inode);
6143         /*
6144          * If we are replaying a log tree, we do not want to update the mtime
6145          * and ctime of the parent directory with the current time, since the
6146          * log replay procedure is responsible for setting them to their correct
6147          * values (the ones it had when the fsync was done).
6148          */
6149         if (!test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &root->fs_info->flags)) {
6150                 struct timespec64 now = current_time(&parent_inode->vfs_inode);
6151
6152                 parent_inode->vfs_inode.i_mtime = now;
6153                 parent_inode->vfs_inode.i_ctime = now;
6154         }
6155         ret = btrfs_update_inode(trans, root, &parent_inode->vfs_inode);
6156         if (ret)
6157                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6158         return ret;
6159
6160 fail_dir_item:
6161         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6162                 u64 local_index;
6163                 int err;
6164                 err = btrfs_del_root_ref(trans, key.objectid,
6165                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6166                                          &local_index, name, name_len);
6167                 if (err)
6168                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6169         } else if (add_backref) {
6170                 u64 local_index;
6171                 int err;
6172
6173                 err = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len,
6174                                           ino, parent_ino, &local_index);
6175                 if (err)
6176                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6177         }
6178
6179         /* Return the original error code */
6180         return ret;
6181 }
6182
6183 static int btrfs_add_nondir(struct btrfs_trans_handle *trans,
6184                             struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry,
6185                             struct btrfs_inode *inode, int backref, u64 index)
6186 {
6187         int err = btrfs_add_link(trans, dir, inode,
6188                                  dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
6189                                  backref, index);
6190         if (err > 0)
6191                 err = -EEXIST;
6192         return err;
6193 }
6194
6195 static int btrfs_mknod(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
6196                         umode_t mode, dev_t rdev)
6197 {
6198         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6199         struct btrfs_trans_handle *trans;
6200         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6201         struct inode *inode = NULL;
6202         int err;
6203         u64 objectid;
6204         u64 index = 0;
6205
6206         /*
6207          * 2 for inode item and ref
6208          * 2 for dir items
6209          * 1 for xattr if selinux is on
6210          */
6211         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6212         if (IS_ERR(trans))
6213                 return PTR_ERR(trans);
6214
6215         err = btrfs_find_free_ino(root, &objectid);
6216         if (err)
6217                 goto out_unlock;
6218
6219         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6220                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6221                         mode, &index);
6222         if (IS_ERR(inode)) {
6223                 err = PTR_ERR(inode);
6224                 inode = NULL;
6225                 goto out_unlock;
6226         }
6227
6228         /*
6229         * If the active LSM wants to access the inode during
6230         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6231         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6232         * ops vector.
6233         */
6234         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
6235         init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
6236
6237         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6238         if (err)
6239                 goto out_unlock;
6240
6241         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6242                         0, index);
6243         if (err)
6244                 goto out_unlock;
6245
6246         btrfs_update_inode(trans, root, inode);
6247         d_instantiate_new(dentry, inode);
6248
6249 out_unlock:
6250         btrfs_end_transaction(trans);
6251         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6252         if (err && inode) {
6253                 inode_dec_link_count(inode);
6254                 discard_new_inode(inode);
6255         }
6256         return err;
6257 }
6258
6259 static int btrfs_create(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
6260                         umode_t mode, bool excl)
6261 {
6262         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6263         struct btrfs_trans_handle *trans;
6264         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6265         struct inode *inode = NULL;
6266         int err;
6267         u64 objectid;
6268         u64 index = 0;
6269
6270         /*
6271          * 2 for inode item and ref
6272          * 2 for dir items
6273          * 1 for xattr if selinux is on
6274          */
6275         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6276         if (IS_ERR(trans))
6277                 return PTR_ERR(trans);
6278
6279         err = btrfs_find_free_ino(root, &objectid);
6280         if (err)
6281                 goto out_unlock;
6282
6283         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6284                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6285                         mode, &index);
6286         if (IS_ERR(inode)) {
6287                 err = PTR_ERR(inode);
6288                 inode = NULL;
6289                 goto out_unlock;
6290         }
6291         /*
6292         * If the active LSM wants to access the inode during
6293         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6294         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6295         * ops vector.
6296         */
6297         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
6298         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
6299         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
6300
6301         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6302         if (err)
6303                 goto out_unlock;
6304
6305         err = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
6306         if (err)
6307                 goto out_unlock;
6308
6309         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6310                         0, index);
6311         if (err)
6312                 goto out_unlock;
6313
6314         BTRFS_I(inode)->io_tree.ops = &btrfs_extent_io_ops;
6315         d_instantiate_new(dentry, inode);
6316
6317 out_unlock:
6318         btrfs_end_transaction(trans);
6319         if (err && inode) {
6320                 inode_dec_link_count(inode);
6321                 discard_new_inode(inode);
6322         }
6323         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6324         return err;
6325 }
6326
6327 static int btrfs_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir,
6328                       struct dentry *dentry)
6329 {
6330         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6331         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6332         struct inode *inode = d_inode(old_dentry);
6333         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6334         u64 index;
6335         int err;
6336         int drop_inode = 0;
6337
6338         /* do not allow sys_link's with other subvols of the same device */
6339         if (root->root_key.objectid != BTRFS_I(inode)->root->root_key.objectid)
6340                 return -EXDEV;
6341
6342         if (inode->i_nlink >= BTRFS_LINK_MAX)
6343                 return -EMLINK;
6344
6345         err = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &index);
6346         if (err)
6347                 goto fail;
6348
6349         /*
6350          * 2 items for inode and inode ref
6351          * 2 items for dir items
6352          * 1 item for parent inode
6353          * 1 item for orphan item deletion if O_TMPFILE
6354          */
6355         trans = btrfs_start_transaction(root, inode->i_nlink ? 5 : 6);
6356         if (IS_ERR(trans)) {
6357                 err = PTR_ERR(trans);
6358                 trans = NULL;
6359                 goto fail;
6360         }
6361
6362         /* There are several dir indexes for this inode, clear the cache. */
6363         BTRFS_I(inode)->dir_index = 0ULL;
6364         inc_nlink(inode);
6365         inode_inc_iversion(inode);
6366         inode->i_ctime = current_time(inode);
6367         ihold(inode);
6368         set_bit(BTRFS_INODE_COPY_EVERYTHING, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6369
6370         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6371                         1, index);
6372
6373         if (err) {
6374                 drop_inode = 1;
6375         } else {
6376                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
6377
6378                 err = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
6379                 if (err)
6380                         goto fail;
6381                 if (inode->i_nlink == 1) {
6382                         /*
6383                          * If new hard link count is 1, it's a file created
6384                          * with open(2) O_TMPFILE flag.
6385                          */
6386                         err = btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
6387                         if (err)
6388                                 goto fail;
6389                 }
6390                 d_instantiate(dentry, inode);
6391                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(inode), NULL, parent);
6392         }
6393
6394 fail:
6395         if (trans)
6396                 btrfs_end_transaction(trans);
6397         if (drop_inode) {
6398                 inode_dec_link_count(inode);
6399                 iput(inode);
6400         }
6401         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6402         return err;
6403 }
6404
6405 static int btrfs_mkdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry, umode_t mode)
6406 {
6407         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6408         struct inode *inode = NULL;
6409         struct btrfs_trans_handle *trans;
6410         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6411         int err = 0;
6412         u64 objectid = 0;
6413         u64 index = 0;
6414
6415         /*
6416          * 2 items for inode and ref
6417          * 2 items for dir items
6418          * 1 for xattr if selinux is on
6419          */
6420         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6421         if (IS_ERR(trans))
6422                 return PTR_ERR(trans);
6423
6424         err = btrfs_find_free_ino(root, &objectid);
6425         if (err)
6426                 goto out_fail;
6427
6428         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6429                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6430                         S_IFDIR | mode, &index);
6431         if (IS_ERR(inode)) {
6432                 err = PTR_ERR(inode);
6433                 inode = NULL;
6434                 goto out_fail;
6435         }
6436
6437         /* these must be set before we unlock the inode */
6438         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
6439         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
6440
6441         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6442         if (err)
6443                 goto out_fail;
6444
6445         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
6446         err = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
6447         if (err)
6448                 goto out_fail;
6449
6450         err = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode),
6451                         dentry->d_name.name,
6452                         dentry->d_name.len, 0, index);
6453         if (err)
6454                 goto out_fail;
6455
6456         d_instantiate_new(dentry, inode);
6457
6458 out_fail:
6459         btrfs_end_transaction(trans);
6460         if (err && inode) {
6461                 inode_dec_link_count(inode);
6462                 discard_new_inode(inode);
6463         }
6464         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6465         return err;
6466 }
6467
6468 static noinline int uncompress_inline(struct btrfs_path *path,
6469                                       struct page *page,
6470                                       size_t pg_offset, u64 extent_offset,
6471                                       struct btrfs_file_extent_item *item)
6472 {
6473         int ret;
6474         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
6475         char *tmp;
6476         size_t max_size;
6477         unsigned long inline_size;
6478         unsigned long ptr;
6479         int compress_type;
6480
6481         WARN_ON(pg_offset != 0);
6482         compress_type = btrfs_file_extent_compression(leaf, item);
6483         max_size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6484         inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf,
6485                                         btrfs_item_nr(path->slots[0]));
6486         tmp = kmalloc(inline_size, GFP_NOFS);
6487         if (!tmp)
6488                 return -ENOMEM;
6489         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
6490
6491         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, inline_size);
6492
6493         max_size = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE, max_size);
6494         ret = btrfs_decompress(compress_type, tmp, page,
6495                                extent_offset, inline_size, max_size);
6496
6497         /*
6498          * decompression code contains a memset to fill in any space between the end
6499          * of the uncompressed data and the end of max_size in case the decompressed
6500          * data ends up shorter than ram_bytes.  That doesn't cover the hole between
6501          * the end of an inline extent and the beginning of the next block, so we
6502          * cover that region here.
6503          */
6504
6505         if (max_size + pg_offset < PAGE_SIZE) {
6506                 char *map = kmap(page);
6507                 memset(map + pg_offset + max_size, 0, PAGE_SIZE - max_size - pg_offset);
6508                 kunmap(page);
6509         }
6510         kfree(tmp);
6511         return ret;
6512 }
6513
6514 /**
6515  * btrfs_get_extent - Lookup the first extent overlapping a range in a file.
6516  * @inode:      file to search in
6517  * @page:       page to read extent data into if the extent is inline
6518  * @pg_offset:  offset into @page to copy to
6519  * @start:      file offset
6520  * @len:        length of range starting at @start
6521  *
6522  * This returns the first &struct extent_map which overlaps with the given
6523  * range, reading it from the B-tree and caching it if necessary. Note that
6524  * there may be more extents which overlap the given range after the returned
6525  * extent_map.
6526  *
6527  * If @page is not NULL and the extent is inline, this also reads the extent
6528  * data directly into the page and marks the extent up to date in the io_tree.
6529  *
6530  * Return: ERR_PTR on error, non-NULL extent_map on success.
6531  */
6532 struct extent_map *btrfs_get_extent(struct btrfs_inode *inode,
6533                                     struct page *page, size_t pg_offset,
6534                                     u64 start, u64 len)
6535 {
6536         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
6537         int ret = 0;
6538         u64 extent_start = 0;
6539         u64 extent_end = 0;
6540         u64 objectid = btrfs_ino(inode);
6541         int extent_type = -1;
6542         struct btrfs_path *path = NULL;
6543         struct btrfs_root *root = inode->root;
6544         struct btrfs_file_extent_item *item;
6545         struct extent_buffer *leaf;
6546         struct btrfs_key found_key;
6547         struct extent_map *em = NULL;
6548         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
6549         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
6550
6551         read_lock(&em_tree->lock);
6552         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
6553         read_unlock(&em_tree->lock);
6554
6555         if (em) {
6556                 if (em->start > start || em->start + em->len <= start)
6557                         free_extent_map(em);
6558                 else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE && page)
6559                         free_extent_map(em);
6560                 else
6561                         goto out;
6562         }
6563         em = alloc_extent_map();
6564         if (!em) {
6565                 ret = -ENOMEM;
6566                 goto out;
6567         }
6568         em->start = EXTENT_MAP_HOLE;
6569         em->orig_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6570         em->len = (u64)-1;
6571         em->block_len = (u64)-1;
6572
6573         path = btrfs_alloc_path();
6574         if (!path) {
6575                 ret = -ENOMEM;
6576                 goto out;
6577         }
6578
6579         /* Chances are we'll be called again, so go ahead and do readahead */
6580         path->reada = READA_FORWARD;
6581
6582         /*
6583          * Unless we're going to uncompress the inline extent, no sleep would
6584          * happen.
6585          */
6586         path->leave_spinning = 1;
6587
6588         path->recurse = btrfs_is_free_space_inode(inode);
6589
6590         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, objectid, start, 0);
6591         if (ret < 0) {
6592                 goto out;
6593         } else if (ret > 0) {
6594                 if (path->slots[0] == 0)
6595                         goto not_found;
6596                 path->slots[0]--;
6597                 ret = 0;
6598         }
6599
6600         leaf = path->nodes[0];
6601         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
6602                               struct btrfs_file_extent_item);
6603         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6604         if (found_key.objectid != objectid ||
6605             found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6606                 /*
6607                  * If we backup past the first extent we want to move forward
6608                  * and see if there is an extent in front of us, otherwise we'll
6609                  * say there is a hole for our whole search range which can
6610                  * cause problems.
6611                  */
6612                 extent_end = start;
6613                 goto next;
6614         }
6615
6616         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, item);
6617         extent_start = found_key.offset;
6618         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
6619         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6620             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6621                 /* Only regular file could have regular/prealloc extent */
6622                 if (!S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode)) {
6623                         ret = -EUCLEAN;
6624                         btrfs_crit(fs_info,
6625                 "regular/prealloc extent found for non-regular inode %llu",
6626                                    btrfs_ino(inode));
6627                         goto out;
6628                 }
6629                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_regular(inode, leaf, item,
6630                                                        extent_start);
6631         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6632                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_inline(inode, leaf, item,
6633                                                       path->slots[0],
6634                                                       extent_start);
6635         }
6636 next:
6637         if (start >= extent_end) {
6638                 path->slots[0]++;
6639                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
6640                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
6641                         if (ret < 0)
6642                                 goto out;
6643                         else if (ret > 0)
6644                                 goto not_found;
6645
6646                         leaf = path->nodes[0];
6647                 }
6648                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6649                 if (found_key.objectid != objectid ||
6650                     found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6651                         goto not_found;
6652                 if (start + len <= found_key.offset)
6653                         goto not_found;
6654                 if (start > found_key.offset)
6655                         goto next;
6656
6657                 /* New extent overlaps with existing one */
6658                 em->start = start;
6659                 em->orig_start = start;
6660                 em->len = found_key.offset - start;
6661                 em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6662                 goto insert;
6663         }
6664
6665         btrfs_extent_item_to_extent_map(inode, path, item, !page, em);
6666
6667         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6668             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6669                 goto insert;
6670         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6671                 unsigned long ptr;
6672                 char *map;
6673                 size_t size;
6674                 size_t extent_offset;
6675                 size_t copy_size;
6676
6677                 if (!page)
6678                         goto out;
6679
6680                 size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6681                 extent_offset = page_offset(page) + pg_offset - extent_start;
6682                 copy_size = min_t(u64, PAGE_SIZE - pg_offset,
6683                                   size - extent_offset);
6684                 em->start = extent_start + extent_offset;
6685                 em->len = ALIGN(copy_size, fs_info->sectorsize);
6686                 em->orig_block_len = em->len;
6687                 em->orig_start = em->start;
6688                 ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item) + extent_offset;
6689
6690                 btrfs_set_path_blocking(path);
6691                 if (!PageUptodate(page)) {
6692                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, item) !=
6693                             BTRFS_COMPRESS_NONE) {
6694                                 ret = uncompress_inline(path, page, pg_offset,
6695                                                         extent_offset, item);
6696                                 if (ret)
6697                                         goto out;
6698                         } else {
6699                                 map = kmap(page);
6700                                 read_extent_buffer(leaf, map + pg_offset, ptr,
6701                                                    copy_size);
6702                                 if (pg_offset + copy_size < PAGE_SIZE) {
6703                                         memset(map + pg_offset + copy_size, 0,
6704                                                PAGE_SIZE - pg_offset -
6705                                                copy_size);
6706                                 }
6707                                 kunmap(page);
6708                         }
6709                         flush_dcache_page(page);
6710                 }
6711                 set_extent_uptodate(io_tree, em->start,
6712                                     extent_map_end(em) - 1, NULL, GFP_NOFS);
6713                 goto insert;
6714         }
6715 not_found:
6716         em->start = start;
6717         em->orig_start = start;
6718         em->len = len;
6719         em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6720 insert:
6721         ret = 0;
6722         btrfs_release_path(path);
6723         if (em->start > start || extent_map_end(em) <= start) {
6724                 btrfs_err(fs_info,
6725                           "bad extent! em: [%llu %llu] passed [%llu %llu]",
6726                           em->start, em->len, start, len);
6727                 ret = -EIO;
6728                 goto out;
6729         }
6730
6731         write_lock(&em_tree->lock);
6732         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, start, len);
6733         write_unlock(&em_tree->lock);
6734 out:
6735         btrfs_free_path(path);
6736
6737         trace_btrfs_get_extent(root, inode, em);
6738
6739         if (ret) {
6740                 free_extent_map(em);
6741                 return ERR_PTR(ret);
6742         }
6743         return em;
6744 }
6745
6746 struct extent_map *btrfs_get_extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode,
6747                                            u64 start, u64 len)
6748 {
6749         struct extent_map *em;
6750         struct extent_map *hole_em = NULL;
6751         u64 delalloc_start = start;
6752         u64 end;
6753         u64 delalloc_len;
6754         u64 delalloc_end;
6755         int err = 0;
6756
6757         em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, start, len);
6758         if (IS_ERR(em))
6759                 return em;
6760         /*
6761          * If our em maps to:
6762          * - a hole or
6763          * - a pre-alloc extent,
6764          * there might actually be delalloc bytes behind it.
6765          */
6766         if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE &&
6767             !test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
6768                 return em;
6769         else
6770                 hole_em = em;
6771
6772         /* check to see if we've wrapped (len == -1 or similar) */
6773         end = start + len;
6774         if (end < start)
6775                 end = (u64)-1;
6776         else
6777                 end -= 1;
6778
6779         em = NULL;
6780
6781         /* ok, we didn't find anything, lets look for delalloc */
6782         delalloc_len = count_range_bits(&inode->io_tree, &delalloc_start,
6783                                  end, len, EXTENT_DELALLOC, 1);
6784         delalloc_end = delalloc_start + delalloc_len;
6785         if (delalloc_end < delalloc_start)
6786                 delalloc_end = (u64)-1;
6787
6788         /*
6789          * We didn't find anything useful, return the original results from
6790          * get_extent()
6791          */
6792         if (delalloc_start > end || delalloc_end <= start) {
6793                 em = hole_em;
6794                 hole_em = NULL;
6795                 goto out;
6796         }
6797
6798         /*
6799          * Adjust the delalloc_start to make sure it doesn't go backwards from
6800          * the start they passed in
6801          */
6802         delalloc_start = max(start, delalloc_start);
6803         delalloc_len = delalloc_end - delalloc_start;
6804
6805         if (delalloc_len > 0) {
6806                 u64 hole_start;
6807                 u64 hole_len;
6808                 const u64 hole_end = extent_map_end(hole_em);
6809
6810                 em = alloc_extent_map();
6811                 if (!em) {
6812                         err = -ENOMEM;
6813                         goto out;
6814                 }
6815
6816                 ASSERT(hole_em);
6817                 /*
6818                  * When btrfs_get_extent can't find anything it returns one
6819                  * huge hole
6820                  *
6821                  * Make sure what it found really fits our range, and adjust to
6822                  * make sure it is based on the start from the caller
6823                  */
6824                 if (hole_end <= start || hole_em->start > end) {
6825                        free_extent_map(hole_em);
6826                        hole_em = NULL;
6827                 } else {
6828                        hole_start = max(hole_em->start, start);
6829                        hole_len = hole_end - hole_start;
6830                 }
6831
6832                 if (hole_em && delalloc_start > hole_start) {
6833                         /*
6834                          * Our hole starts before our delalloc, so we have to
6835                          * return just the parts of the hole that go until the
6836                          * delalloc starts
6837                          */
6838                         em->len = min(hole_len, delalloc_start - hole_start);
6839                         em->start = hole_start;
6840                         em->orig_start = hole_start;
6841                         /*
6842                          * Don't adjust block start at all, it is fixed at
6843                          * EXTENT_MAP_HOLE
6844                          */
6845                         em->block_start = hole_em->block_start;
6846                         em->block_len = hole_len;
6847                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &hole_em->flags))
6848                                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
6849                 } else {
6850                         /*
6851                          * Hole is out of passed range or it starts after
6852                          * delalloc range
6853                          */
6854                         em->start = delalloc_start;
6855                         em->len = delalloc_len;
6856                         em->orig_start = delalloc_start;
6857                         em->block_start = EXTENT_MAP_DELALLOC;
6858                         em->block_len = delalloc_len;
6859                 }
6860         } else {
6861                 return hole_em;
6862         }
6863 out:
6864
6865         free_extent_map(hole_em);
6866         if (err) {
6867                 free_extent_map(em);
6868                 return ERR_PTR(err);
6869         }
6870         return em;
6871 }
6872
6873 static struct extent_map *btrfs_create_dio_extent(struct btrfs_inode *inode,
6874                                                   const u64 start,
6875                                                   const u64 len,
6876                                                   const u64 orig_start,
6877                                                   const u64 block_start,
6878                                                   const u64 block_len,
6879                                                   const u64 orig_block_len,
6880                                                   const u64 ram_bytes,
6881                                                   const int type)
6882 {
6883         struct extent_map *em = NULL;
6884         int ret;
6885
6886         if (type != BTRFS_ORDERED_NOCOW) {
6887                 em = create_io_em(inode, start, len, orig_start, block_start,
6888                                   block_len, orig_block_len, ram_bytes,
6889                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
6890                                   type);
6891                 if (IS_ERR(em))
6892                         goto out;
6893         }
6894         ret = btrfs_add_ordered_extent_dio(inode, start, block_start, len,
6895                                            block_len, type);
6896         if (ret) {
6897                 if (em) {
6898                         free_extent_map(em);
6899                         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + len - 1, 0);
6900                 }
6901                 em = ERR_PTR(ret);
6902         }
6903  out:
6904
6905         return em;
6906 }
6907
6908 static struct extent_map *btrfs_new_extent_direct(struct btrfs_inode *inode,
6909                                                   u64 start, u64 len)
6910 {
6911         struct btrfs_root *root = inode->root;
6912         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
6913         struct extent_map *em;
6914         struct btrfs_key ins;
6915         u64 alloc_hint;
6916         int ret;
6917
6918         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, len);
6919         ret = btrfs_reserve_extent(root, len, len, fs_info->sectorsize,
6920                                    0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
6921         if (ret)
6922                 return ERR_PTR(ret);
6923
6924         em = btrfs_create_dio_extent(inode, start, ins.offset, start,
6925                                      ins.objectid, ins.offset, ins.offset,
6926                                      ins.offset, BTRFS_ORDERED_REGULAR);
6927         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
6928         if (IS_ERR(em))
6929                 btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset,
6930                                            1);
6931
6932         return em;
6933 }
6934
6935 /*
6936  * Check if we can do nocow write into the range [@offset, @offset + @len)
6937  *
6938  * @offset:     File offset
6939  * @len:        The length to write, will be updated to the nocow writeable
6940  *              range
6941  * @orig_start: (optional) Return the original file offset of the file extent
6942  * @orig_len:   (optional) Return the original on-disk length of the file extent
6943  * @ram_bytes:  (optional) Return the ram_bytes of the file extent
6944  * @strict:     if true, omit optimizations that might force us into unnecessary
6945  *              cow. e.g., don't trust generation number.
6946  *
6947  * This function will flush ordered extents in the range to ensure proper
6948  * nocow checks for (nowait == false) case.
6949  *
6950  * Return:
6951  * >0   and update @len if we can do nocow write
6952  *  0   if we can't do nocow write
6953  * <0   if error happened
6954  *
6955  * NOTE: This only checks the file extents, caller is responsible to wait for
6956  *       any ordered extents.
6957  */
6958 noinline int can_nocow_extent(struct inode *inode, u64 offset, u64 *len,
6959                               u64 *orig_start, u64 *orig_block_len,
6960                               u64 *ram_bytes, bool strict)
6961 {
6962         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6963         struct btrfs_path *path;
6964         int ret;
6965         struct extent_buffer *leaf;
6966         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6967         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
6968         struct btrfs_file_extent_item *fi;
6969         struct btrfs_key key;
6970         u64 disk_bytenr;
6971         u64 backref_offset;
6972         u64 extent_end;
6973         u64 num_bytes;
6974         int slot;
6975         int found_type;
6976         bool nocow = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW);
6977
6978         path = btrfs_alloc_path();
6979         if (!path)
6980                 return -ENOMEM;
6981
6982         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path,
6983                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), offset, 0);
6984         if (ret < 0)
6985                 goto out;
6986
6987         slot = path->slots[0];
6988         if (ret == 1) {
6989                 if (slot == 0) {
6990                         /* can't find the item, must cow */
6991                         ret = 0;
6992                         goto out;
6993                 }
6994                 slot--;
6995         }
6996         ret = 0;
6997         leaf = path->nodes[0];
6998         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
6999         if (key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) ||
7000             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
7001                 /* not our file or wrong item type, must cow */
7002                 goto out;
7003         }
7004
7005         if (key.offset > offset) {
7006                 /* Wrong offset, must cow */
7007                 goto out;
7008         }
7009
7010         fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
7011         found_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
7012         if (found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
7013             found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7014                 /* not a regular extent, must cow */
7015                 goto out;
7016         }
7017
7018         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG)
7019                 goto out;
7020
7021         extent_end = key.offset + btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
7022         if (extent_end <= offset)
7023                 goto out;
7024
7025         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
7026         if (disk_bytenr == 0)
7027                 goto out;
7028
7029         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
7030             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
7031             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
7032                 goto out;
7033
7034         /*
7035          * Do the same check as in btrfs_cross_ref_exist but without the
7036          * unnecessary search.
7037          */
7038         if (!strict &&
7039             (btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
7040              btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item)))
7041                 goto out;
7042
7043         backref_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
7044
7045         if (orig_start) {
7046                 *orig_start = key.offset - backref_offset;
7047                 *orig_block_len = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
7048                 *ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
7049         }
7050
7051         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, disk_bytenr))
7052                 goto out;
7053
7054         num_bytes = min(offset + *len, extent_end) - offset;
7055         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7056                 u64 range_end;
7057
7058                 range_end = round_up(offset + num_bytes,
7059                                      root->fs_info->sectorsize) - 1;
7060                 ret = test_range_bit(io_tree, offset, range_end,
7061                                      EXTENT_DELALLOC, 0, NULL);
7062                 if (ret) {
7063                         ret = -EAGAIN;
7064                         goto out;
7065                 }
7066         }
7067
7068         btrfs_release_path(path);
7069
7070         /*
7071          * look for other files referencing this extent, if we
7072          * find any we must cow
7073          */
7074
7075         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7076                                     key.offset - backref_offset, disk_bytenr,
7077                                     strict);
7078         if (ret) {
7079                 ret = 0;
7080                 goto out;
7081         }
7082
7083         /*
7084          * adjust disk_bytenr and num_bytes to cover just the bytes
7085          * in this extent we are about to write.  If there
7086          * are any csums in that range we have to cow in order
7087          * to keep the csums correct
7088          */
7089         disk_bytenr += backref_offset;
7090         disk_bytenr += offset - key.offset;
7091         if (csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr, num_bytes))
7092                 goto out;
7093         /*
7094          * all of the above have passed, it is safe to overwrite this extent
7095          * without cow
7096          */
7097         *len = num_bytes;
7098         ret = 1;
7099 out:
7100         btrfs_free_path(path);
7101         return ret;
7102 }
7103
7104 static int lock_extent_direct(struct inode *inode, u64 lockstart, u64 lockend,
7105                               struct extent_state **cached_state, bool writing)
7106 {
7107         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7108         int ret = 0;
7109
7110         while (1) {
7111                 lock_extent_bits(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7112                                  cached_state);
7113                 /*
7114                  * We're concerned with the entire range that we're going to be
7115                  * doing DIO to, so we need to make sure there's no ordered
7116                  * extents in this range.
7117                  */
7118                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), lockstart,
7119                                                      lockend - lockstart + 1);
7120
7121                 /*
7122                  * We need to make sure there are no buffered pages in this
7123                  * range either, we could have raced between the invalidate in
7124                  * generic_file_direct_write and locking the extent.  The
7125                  * invalidate needs to happen so that reads after a write do not
7126                  * get stale data.
7127                  */
7128                 if (!ordered &&
7129                     (!writing || !filemap_range_has_page(inode->i_mapping,
7130                                                          lockstart, lockend)))
7131                         break;
7132
7133                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7134                                      cached_state);
7135
7136                 if (ordered) {
7137                         /*
7138                          * If we are doing a DIO read and the ordered extent we
7139                          * found is for a buffered write, we can not wait for it
7140                          * to complete and retry, because if we do so we can
7141                          * deadlock with concurrent buffered writes on page
7142                          * locks. This happens only if our DIO read covers more
7143                          * than one extent map, if at this point has already
7144                          * created an ordered extent for a previous extent map
7145                          * and locked its range in the inode's io tree, and a
7146                          * concurrent write against that previous extent map's
7147                          * range and this range started (we unlock the ranges
7148                          * in the io tree only when the bios complete and
7149                          * buffered writes always lock pages before attempting
7150                          * to lock range in the io tree).
7151                          */
7152                         if (writing ||
7153                             test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered->flags))
7154                                 btrfs_start_ordered_extent(inode, ordered, 1);
7155                         else
7156                                 ret = -ENOTBLK;
7157                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7158                 } else {
7159                         /*
7160                          * We could trigger writeback for this range (and wait
7161                          * for it to complete) and then invalidate the pages for
7162                          * this range (through invalidate_inode_pages2_range()),
7163                          * but that can lead us to a deadlock with a concurrent
7164                          * call to readahead (a buffered read or a defrag call
7165                          * triggered a readahead) on a page lock due to an
7166                          * ordered dio extent we created before but did not have
7167                          * yet a corresponding bio submitted (whence it can not
7168                          * complete), which makes readahead wait for that
7169                          * ordered extent to complete while holding a lock on
7170                          * that page.
7171                          */
7172                         ret = -ENOTBLK;
7173                 }
7174
7175                 if (ret)
7176                         break;
7177
7178                 cond_resched();
7179         }
7180
7181         return ret;
7182 }
7183
7184 /* The callers of this must take lock_extent() */
7185 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
7186                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
7187                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
7188                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
7189                                        int type)
7190 {
7191         struct extent_map_tree *em_tree;
7192         struct extent_map *em;
7193         int ret;
7194
7195         ASSERT(type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC ||
7196                type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED ||
7197                type == BTRFS_ORDERED_NOCOW ||
7198                type == BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7199
7200         em_tree = &inode->extent_tree;
7201         em = alloc_extent_map();
7202         if (!em)
7203                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7204
7205         em->start = start;
7206         em->orig_start = orig_start;
7207         em->len = len;
7208         em->block_len = block_len;
7209         em->block_start = block_start;
7210         em->orig_block_len = orig_block_len;
7211         em->ram_bytes = ram_bytes;
7212         em->generation = -1;
7213         set_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
7214         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7215                 set_bit(EXTENT_FLAG_FILLING, &em->flags);
7216         } else if (type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED) {
7217                 set_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
7218                 em->compress_type = compress_type;
7219         }
7220
7221         do {
7222                 btrfs_drop_extent_cache(inode, em->start,
7223                                         em->start + em->len - 1, 0);
7224                 write_lock(&em_tree->lock);
7225                 ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
7226                 write_unlock(&em_tree->lock);
7227                 /*
7228                  * The caller has taken lock_extent(), who could race with us
7229                  * to add em?
7230                  */
7231         } while (ret == -EEXIST);
7232
7233         if (ret) {
7234                 free_extent_map(em);
7235                 return ERR_PTR(ret);
7236         }
7237
7238         /* em got 2 refs now, callers needs to do free_extent_map once. */
7239         return em;
7240 }
7241
7242
7243 static int btrfs_get_blocks_direct_write(struct extent_map **map,
7244                                          struct inode *inode,
7245                                          struct btrfs_dio_data *dio_data,
7246                                          u64 start, u64 len)
7247 {
7248         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7249         struct extent_map *em = *map;
7250         int ret = 0;
7251
7252         /*
7253          * We don't allocate a new extent in the following cases
7254          *
7255          * 1) The inode is marked as NODATACOW. In this case we'll just use the
7256          * existing extent.
7257          * 2) The extent is marked as PREALLOC. We're good to go here and can
7258          * just use the extent.
7259          *
7260          */
7261         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) ||
7262             ((BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7263              em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)) {
7264                 int type;
7265                 u64 block_start, orig_start, orig_block_len, ram_bytes;
7266
7267                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7268                         type = BTRFS_ORDERED_PREALLOC;
7269                 else
7270                         type = BTRFS_ORDERED_NOCOW;
7271                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7272                 block_start = em->block_start + (start - em->start);
7273
7274                 if (can_nocow_extent(inode, start, &len, &orig_start,
7275                                      &orig_block_len, &ram_bytes, false) == 1 &&
7276                     btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, block_start)) {
7277                         struct extent_map *em2;
7278
7279                         em2 = btrfs_create_dio_extent(BTRFS_I(inode), start, len,
7280                                                       orig_start, block_start,
7281                                                       len, orig_block_len,
7282                                                       ram_bytes, type);
7283                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, block_start);
7284                         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7285                                 free_extent_map(em);
7286                                 *map = em = em2;
7287                         }
7288
7289                         if (em2 && IS_ERR(em2)) {
7290                                 ret = PTR_ERR(em2);
7291                                 goto out;
7292                         }
7293                         /*
7294                          * For inode marked NODATACOW or extent marked PREALLOC,
7295                          * use the existing or preallocated extent, so does not
7296                          * need to adjust btrfs_space_info's bytes_may_use.
7297                          */
7298                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
7299                         goto skip_cow;
7300                 }
7301         }
7302
7303         /* this will cow the extent */
7304         free_extent_map(em);
7305         *map = em = btrfs_new_extent_direct(BTRFS_I(inode), start, len);
7306         if (IS_ERR(em)) {
7307                 ret = PTR_ERR(em);
7308                 goto out;
7309         }
7310
7311         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7312
7313 skip_cow:
7314         /*
7315          * Need to update the i_size under the extent lock so buffered
7316          * readers will get the updated i_size when we unlock.
7317          */
7318         if (start + len > i_size_read(inode))
7319                 i_size_write(inode, start + len);
7320
7321         dio_data->reserve -= len;
7322 out:
7323         return ret;
7324 }
7325
7326 static int btrfs_dio_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t start,
7327                 loff_t length, unsigned int flags, struct iomap *iomap,
7328                 struct iomap *srcmap)
7329 {
7330         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7331         struct extent_map *em;
7332         struct extent_state *cached_state = NULL;
7333         struct btrfs_dio_data *dio_data = NULL;
7334         u64 lockstart, lockend;
7335         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7336         int ret = 0;
7337         u64 len = length;
7338         bool unlock_extents = false;
7339         bool sync = (current->journal_info == BTRFS_DIO_SYNC_STUB);
7340
7341         /*
7342          * We used current->journal_info here to see if we were sync, but
7343          * there's a lot of tests in the enospc machinery to not do flushing if
7344          * we have a journal_info set, so we need to clear this out and re-set
7345          * it in iomap_end.
7346          */
7347         ASSERT(current->journal_info == NULL ||
7348                current->journal_info == BTRFS_DIO_SYNC_STUB);
7349         current->journal_info = NULL;
7350
7351         if (!write)
7352                 len = min_t(u64, len, fs_info->sectorsize);
7353
7354         lockstart = start;
7355         lockend = start + len - 1;
7356
7357         /*
7358          * The generic stuff only does filemap_write_and_wait_range, which
7359          * isn't enough if we've written compressed pages to this area, so we
7360          * need to flush the dirty pages again to make absolutely sure that any
7361          * outstanding dirty pages are on disk.
7362          */
7363         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
7364                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags)) {
7365                 ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start,
7366                                                start + length - 1);
7367                 if (ret)
7368                         return ret;
7369         }
7370
7371         dio_data = kzalloc(sizeof(*dio_data), GFP_NOFS);
7372         if (!dio_data)
7373                 return -ENOMEM;
7374
7375         dio_data->sync = sync;
7376         dio_data->length = length;
7377         if (write) {
7378                 dio_data->reserve = round_up(length, fs_info->sectorsize);
7379                 ret = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode),
7380                                 &dio_data->data_reserved,
7381                                 start, dio_data->reserve);
7382                 if (ret) {
7383                         extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7384                         kfree(dio_data);
7385                         return ret;
7386                 }
7387         }
7388         iomap->private = dio_data;
7389
7390
7391         /*
7392          * If this errors out it's because we couldn't invalidate pagecache for
7393          * this range and we need to fallback to buffered.
7394          */
7395         if (lock_extent_direct(inode, lockstart, lockend, &cached_state, write)) {
7396                 ret = -ENOTBLK;
7397                 goto err;
7398         }
7399
7400         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
7401         if (IS_ERR(em)) {
7402                 ret = PTR_ERR(em);
7403                 goto unlock_err;
7404         }
7405
7406         /*
7407          * Ok for INLINE and COMPRESSED extents we need to fallback on buffered
7408          * io.  INLINE is special, and we could probably kludge it in here, but
7409          * it's still buffered so for safety lets just fall back to the generic
7410          * buffered path.
7411          *
7412          * For COMPRESSED we _have_ to read the entire extent in so we can
7413          * decompress it, so there will be buffering required no matter what we
7414          * do, so go ahead and fallback to buffered.
7415          *
7416          * We return -ENOTBLK because that's what makes DIO go ahead and go back
7417          * to buffered IO.  Don't blame me, this is the price we pay for using
7418          * the generic code.
7419          */
7420         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) ||
7421             em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
7422                 free_extent_map(em);
7423                 ret = -ENOTBLK;
7424                 goto unlock_err;
7425         }
7426
7427         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7428         if (write) {
7429                 ret = btrfs_get_blocks_direct_write(&em, inode, dio_data,
7430                                                     start, len);
7431                 if (ret < 0)
7432                         goto unlock_err;
7433                 unlock_extents = true;
7434                 /* Recalc len in case the new em is smaller than requested */
7435                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7436         } else {
7437                 /*
7438                  * We need to unlock only the end area that we aren't using.
7439                  * The rest is going to be unlocked by the endio routine.
7440                  */
7441                 lockstart = start + len;
7442                 if (lockstart < lockend)
7443                         unlock_extents = true;
7444         }
7445
7446         if (unlock_extents)
7447                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
7448                                      lockstart, lockend, &cached_state);
7449         else
7450                 free_extent_state(cached_state);
7451
7452         /*
7453          * Translate extent map information to iomap.
7454          * We trim the extents (and move the addr) even though iomap code does
7455          * that, since we have locked only the parts we are performing I/O in.
7456          */
7457         if ((em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
7458             (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) && !write)) {
7459                 iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
7460                 iomap->type = IOMAP_HOLE;
7461         } else {
7462                 iomap->addr = em->block_start + (start - em->start);
7463                 iomap->type = IOMAP_MAPPED;
7464         }
7465         iomap->offset = start;
7466         iomap->bdev = fs_info->fs_devices->latest_bdev;
7467         iomap->length = len;
7468
7469         free_extent_map(em);
7470
7471         return 0;
7472
7473 unlock_err:
7474         unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7475                              &cached_state);
7476 err:
7477         if (dio_data) {
7478                 btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7479                                 dio_data->data_reserved, start,
7480                                 dio_data->reserve, true);
7481                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->reserve);
7482                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7483                 kfree(dio_data);
7484         }
7485         return ret;
7486 }
7487
7488 static int btrfs_dio_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
7489                 ssize_t written, unsigned int flags, struct iomap *iomap)
7490 {
7491         int ret = 0;
7492         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
7493         size_t submitted = dio_data->submitted;
7494         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7495
7496         if (!write && (iomap->type == IOMAP_HOLE)) {
7497                 /* If reading from a hole, unlock and return */
7498                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos, pos + length - 1);
7499                 goto out;
7500         }
7501
7502         if (submitted < length) {
7503                 pos += submitted;
7504                 length -= submitted;
7505                 if (write)
7506                         __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(inode), pos,
7507                                         length, false);
7508                 else
7509                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos,
7510                                       pos + length - 1);
7511                 ret = -ENOTBLK;
7512         }
7513
7514         if (write) {
7515                 if (dio_data->reserve)
7516                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7517                                         dio_data->data_reserved, pos,
7518                                         dio_data->reserve, true);
7519                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->length);
7520                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7521         }
7522 out:
7523         /*
7524          * We're all done, we can re-set the current->journal_info now safely
7525          * for our endio.
7526          */
7527         if (dio_data->sync) {
7528                 ASSERT(current->journal_info == NULL);
7529                 current->journal_info = BTRFS_DIO_SYNC_STUB;
7530         }
7531         kfree(dio_data);
7532         iomap->private = NULL;
7533
7534         return ret;
7535 }
7536
7537 static void btrfs_dio_private_put(struct btrfs_dio_private *dip)
7538 {
7539         /*
7540          * This implies a barrier so that stores to dio_bio->bi_status before
7541          * this and loads of dio_bio->bi_status after this are fully ordered.
7542          */
7543         if (!refcount_dec_and_test(&dip->refs))
7544                 return;
7545
7546         if (bio_op(dip->dio_bio) == REQ_OP_WRITE) {
7547                 __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(dip->inode),
7548                                              dip->logical_offset,
7549                                              dip->bytes,
7550                                              !dip->dio_bio->bi_status);
7551         } else {
7552                 unlock_extent(&BTRFS_I(dip->inode)->io_tree,
7553                               dip->logical_offset,
7554                               dip->logical_offset + dip->bytes - 1);
7555         }
7556
7557         bio_endio(dip->dio_bio);
7558         kfree(dip);
7559 }
7560
7561 static blk_status_t submit_dio_repair_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
7562                                           int mirror_num,
7563                                           unsigned long bio_flags)
7564 {
7565         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
7566         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7567         blk_status_t ret;
7568
7569         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE);
7570
7571         ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
7572         if (ret)
7573                 return ret;
7574
7575         refcount_inc(&dip->refs);
7576         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
7577         if (ret)
7578                 refcount_dec(&dip->refs);
7579         return ret;
7580 }
7581
7582 static blk_status_t btrfs_check_read_dio_bio(struct inode *inode,
7583                                              struct btrfs_io_bio *io_bio,
7584                                              const bool uptodate)
7585 {
7586         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
7587         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
7588         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
7589         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7590         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
7591         struct bio_vec bvec;
7592         struct bvec_iter iter;
7593         u64 start = io_bio->logical;
7594         int icsum = 0;
7595         blk_status_t err = BLK_STS_OK;
7596
7597         __bio_for_each_segment(bvec, &io_bio->bio, iter, io_bio->iter) {
7598                 unsigned int i, nr_sectors, pgoff;
7599
7600                 nr_sectors = BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, bvec.bv_len);
7601                 pgoff = bvec.bv_offset;
7602                 for (i = 0; i < nr_sectors; i++) {
7603                         ASSERT(pgoff < PAGE_SIZE);
7604                         if (uptodate &&
7605                             (!csum || !check_data_csum(inode, io_bio, icsum,
7606                                                        bvec.bv_page, pgoff,
7607                                                        start, sectorsize))) {
7608                                 clean_io_failure(fs_info, failure_tree, io_tree,
7609                                                  start, bvec.bv_page,
7610                                                  btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7611                                                  pgoff);
7612                         } else {
7613                                 blk_status_t status;
7614
7615                                 status = btrfs_submit_read_repair(inode,
7616                                                         &io_bio->bio,
7617                                                         start - io_bio->logical,
7618                                                         bvec.bv_page, pgoff,
7619                                                         start,
7620                                                         start + sectorsize - 1,
7621                                                         io_bio->mirror_num,
7622                                                         submit_dio_repair_bio);
7623                                 if (status)
7624                                         err = status;
7625                         }
7626                         start += sectorsize;
7627                         icsum++;
7628                         pgoff += sectorsize;
7629                 }
7630         }
7631         return err;
7632 }
7633
7634 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
7635                                          const u64 offset, const u64 bytes,
7636                                          const bool uptodate)
7637 {
7638         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
7639         struct btrfs_ordered_extent *ordered = NULL;
7640         struct btrfs_workqueue *wq;
7641         u64 ordered_offset = offset;
7642         u64 ordered_bytes = bytes;
7643         u64 last_offset;
7644
7645         if (btrfs_is_free_space_inode(inode))
7646                 wq = fs_info->endio_freespace_worker;
7647         else
7648                 wq = fs_info->endio_write_workers;
7649
7650         while (ordered_offset < offset + bytes) {
7651                 last_offset = ordered_offset;
7652                 if (btrfs_dec_test_first_ordered_pending(inode, &ordered,
7653                                                          &ordered_offset,
7654                                                          ordered_bytes,
7655                                                          uptodate)) {
7656                         btrfs_init_work(&ordered->work, finish_ordered_fn, NULL,
7657                                         NULL);
7658                         btrfs_queue_work(wq, &ordered->work);
7659                 }
7660                 /*
7661                  * If btrfs_dec_test_ordered_pending does not find any ordered
7662                  * extent in the range, we can exit.
7663                  */
7664                 if (ordered_offset == last_offset)
7665                         return;
7666                 /*
7667                  * Our bio might span multiple ordered extents. In this case
7668                  * we keep going until we have accounted the whole dio.
7669                  */
7670                 if (ordered_offset < offset + bytes) {
7671                         ordered_bytes = offset + bytes - ordered_offset;
7672                         ordered = NULL;
7673                 }
7674         }
7675 }
7676
7677 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start_direct_io(void *private_data,
7678                                     struct bio *bio, u64 offset)
7679 {
7680         struct inode *inode = private_data;
7681
7682         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, offset, 1);
7683 }
7684
7685 static void btrfs_end_dio_bio(struct bio *bio)
7686 {
7687         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
7688         blk_status_t err = bio->bi_status;
7689
7690         if (err)
7691                 btrfs_warn(BTRFS_I(dip->inode)->root->fs_info,
7692                            "direct IO failed ino %llu rw %d,%u sector %#Lx len %u err no %d",
7693                            btrfs_ino(BTRFS_I(dip->inode)), bio_op(bio),
7694                            bio->bi_opf,
7695                            (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
7696                            bio->bi_iter.bi_size, err);
7697
7698         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ) {
7699                 err = btrfs_check_read_dio_bio(dip->inode, btrfs_io_bio(bio),
7700                                                !err);
7701         }
7702
7703         if (err)
7704                 dip->dio_bio->bi_status = err;
7705
7706         bio_put(bio);
7707         btrfs_dio_private_put(dip);
7708 }
7709
7710 static inline blk_status_t btrfs_submit_dio_bio(struct bio *bio,
7711                 struct inode *inode, u64 file_offset, int async_submit)
7712 {
7713         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7714         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
7715         bool write = bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE;
7716         blk_status_t ret;
7717
7718         /* Check btrfs_submit_bio_hook() for rules about async submit. */
7719         if (async_submit)
7720                 async_submit = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
7721
7722         if (!write) {
7723                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
7724                 if (ret)
7725                         goto err;
7726         }
7727
7728         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
7729                 goto map;
7730
7731         if (write && async_submit) {
7732                 ret = btrfs_wq_submit_bio(fs_info, bio, 0, 0,
7733                                           file_offset, inode,
7734                                           btrfs_submit_bio_start_direct_io);
7735                 goto err;
7736         } else if (write) {
7737                 /*
7738                  * If we aren't doing async submit, calculate the csum of the
7739                  * bio now.
7740                  */
7741                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, file_offset, 1);
7742                 if (ret)
7743                         goto err;
7744         } else {
7745                 u64 csum_offset;
7746
7747                 csum_offset = file_offset - dip->logical_offset;
7748                 csum_offset >>= inode->i_sb->s_blocksize_bits;
7749                 csum_offset *= btrfs_super_csum_size(fs_info->super_copy);
7750                 btrfs_io_bio(bio)->csum = dip->csums + csum_offset;
7751         }
7752 map:
7753         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, 0);
7754 err:
7755         return ret;
7756 }
7757
7758 /*
7759  * If this succeeds, the btrfs_dio_private is responsible for cleaning up locked
7760  * or ordered extents whether or not we submit any bios.
7761  */
7762 static struct btrfs_dio_private *btrfs_create_dio_private(struct bio *dio_bio,
7763                                                           struct inode *inode,
7764                                                           loff_t file_offset)
7765 {
7766         const bool write = (bio_op(dio_bio) == REQ_OP_WRITE);
7767         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
7768         size_t dip_size;
7769         struct btrfs_dio_private *dip;
7770
7771         dip_size = sizeof(*dip);
7772         if (!write && csum) {
7773                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7774                 const u16 csum_size = btrfs_super_csum_size(fs_info->super_copy);
7775                 size_t nblocks;
7776
7777                 nblocks = dio_bio->bi_iter.bi_size >> inode->i_sb->s_blocksize_bits;
7778                 dip_size += csum_size * nblocks;
7779         }
7780
7781         dip = kzalloc(dip_size, GFP_NOFS);
7782         if (!dip)
7783                 return NULL;
7784
7785         dip->inode = inode;
7786         dip->logical_offset = file_offset;
7787         dip->bytes = dio_bio->bi_iter.bi_size;
7788         dip->disk_bytenr = (u64)dio_bio->bi_iter.bi_sector << 9;
7789         dip->dio_bio = dio_bio;
7790         refcount_set(&dip->refs, 1);
7791         return dip;
7792 }
7793
7794 static blk_qc_t btrfs_submit_direct(struct inode *inode, struct iomap *iomap,
7795                 struct bio *dio_bio, loff_t file_offset)
7796 {
7797         const bool write = (bio_op(dio_bio) == REQ_OP_WRITE);
7798         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
7799         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7800         const bool raid56 = (btrfs_data_alloc_profile(fs_info) &
7801                              BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK);
7802         struct btrfs_dio_private *dip;
7803         struct bio *bio;
7804         u64 start_sector;
7805         int async_submit = 0;
7806         u64 submit_len;
7807         int clone_offset = 0;
7808         int clone_len;
7809         int ret;
7810         blk_status_t status;
7811         struct btrfs_io_geometry geom;
7812         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
7813
7814         dip = btrfs_create_dio_private(dio_bio, inode, file_offset);
7815         if (!dip) {
7816                 if (!write) {
7817                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, file_offset,
7818                                 file_offset + dio_bio->bi_iter.bi_size - 1);
7819                 }
7820                 dio_bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
7821                 bio_endio(dio_bio);
7822                 return BLK_QC_T_NONE;
7823         }
7824
7825         if (!write && csum) {
7826                 /*
7827                  * Load the csums up front to reduce csum tree searches and
7828                  * contention when submitting bios.
7829                  */
7830                 status = btrfs_lookup_bio_sums(inode, dio_bio, file_offset,
7831                                                dip->csums);
7832                 if (status != BLK_STS_OK)
7833                         goto out_err;
7834         }
7835
7836         start_sector = dio_bio->bi_iter.bi_sector;
7837         submit_len = dio_bio->bi_iter.bi_size;
7838
7839         do {
7840                 ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, btrfs_op(dio_bio),
7841                                             start_sector << 9, submit_len,
7842                                             &geom);
7843                 if (ret) {
7844                         status = errno_to_blk_status(ret);
7845                         goto out_err;
7846                 }
7847                 ASSERT(geom.len <= INT_MAX);
7848
7849                 clone_len = min_t(int, submit_len, geom.len);
7850
7851                 /*
7852                  * This will never fail as it's passing GPF_NOFS and
7853                  * the allocation is backed by btrfs_bioset.
7854                  */
7855                 bio = btrfs_bio_clone_partial(dio_bio, clone_offset, clone_len);
7856                 bio->bi_private = dip;
7857                 bio->bi_end_io = btrfs_end_dio_bio;
7858                 btrfs_io_bio(bio)->logical = file_offset;
7859
7860                 ASSERT(submit_len >= clone_len);
7861                 submit_len -= clone_len;
7862
7863                 /*
7864                  * Increase the count before we submit the bio so we know
7865                  * the end IO handler won't happen before we increase the
7866                  * count. Otherwise, the dip might get freed before we're
7867                  * done setting it up.
7868                  *
7869                  * We transfer the initial reference to the last bio, so we
7870                  * don't need to increment the reference count for the last one.
7871                  */
7872                 if (submit_len > 0) {
7873                         refcount_inc(&dip->refs);
7874                         /*
7875                          * If we are submitting more than one bio, submit them
7876                          * all asynchronously. The exception is RAID 5 or 6, as
7877                          * asynchronous checksums make it difficult to collect
7878                          * full stripe writes.
7879                          */
7880                         if (!raid56)
7881                                 async_submit = 1;
7882                 }
7883
7884                 status = btrfs_submit_dio_bio(bio, inode, file_offset,
7885                                                 async_submit);
7886                 if (status) {
7887                         bio_put(bio);
7888                         if (submit_len > 0)
7889                                 refcount_dec(&dip->refs);
7890                         goto out_err;
7891                 }
7892
7893                 dio_data->submitted += clone_len;
7894                 clone_offset += clone_len;
7895                 start_sector += clone_len >> 9;
7896                 file_offset += clone_len;
7897         } while (submit_len > 0);
7898         return BLK_QC_T_NONE;
7899
7900 out_err:
7901         dip->dio_bio->bi_status = status;
7902         btrfs_dio_private_put(dip);
7903         return BLK_QC_T_NONE;
7904 }
7905
7906 static ssize_t check_direct_IO(struct btrfs_fs_info *fs_info,
7907                                const struct iov_iter *iter, loff_t offset)
7908 {
7909         int seg;
7910         int i;
7911         unsigned int blocksize_mask = fs_info->sectorsize - 1;
7912         ssize_t retval = -EINVAL;
7913
7914         if (offset & blocksize_mask)
7915                 goto out;
7916
7917         if (iov_iter_alignment(iter) & blocksize_mask)
7918                 goto out;
7919
7920         /* If this is a write we don't need to check anymore */
7921         if (iov_iter_rw(iter) != READ || !iter_is_iovec(iter))
7922                 return 0;
7923         /*
7924          * Check to make sure we don't have duplicate iov_base's in this
7925          * iovec, if so return EINVAL, otherwise we'll get csum errors
7926          * when reading back.
7927          */
7928         for (seg = 0; seg < iter->nr_segs; seg++) {
7929                 for (i = seg + 1; i < iter->nr_segs; i++) {
7930                         if (iter->iov[seg].iov_base == iter->iov[i].iov_base)
7931                                 goto out;
7932                 }
7933         }
7934         retval = 0;
7935 out:
7936         return retval;
7937 }
7938
7939 static inline int btrfs_maybe_fsync_end_io(struct kiocb *iocb, ssize_t size,
7940                                            int error, unsigned flags)
7941 {
7942         /*
7943          * Now if we're still in the context of our submitter we know we can't
7944          * safely run generic_write_sync(), so clear our flag here so that the
7945          * caller knows to follow up with a sync.
7946          */
7947         if (current->journal_info == BTRFS_DIO_SYNC_STUB) {
7948                 current->journal_info = NULL;
7949                 return error;
7950         }
7951
7952         if (error)
7953                 return error;
7954
7955         if (size) {
7956                 iocb->ki_flags |= IOCB_DSYNC;
7957                 return generic_write_sync(iocb, size);
7958         }
7959
7960         return 0;
7961 }
7962
7963 static const struct iomap_ops btrfs_dio_iomap_ops = {
7964         .iomap_begin            = btrfs_dio_iomap_begin,
7965         .iomap_end              = btrfs_dio_iomap_end,
7966 };
7967
7968 static const struct iomap_dio_ops btrfs_dio_ops = {
7969         .submit_io              = btrfs_submit_direct,
7970 };
7971
7972 static const struct iomap_dio_ops btrfs_sync_dops = {
7973         .submit_io              = btrfs_submit_direct,
7974         .end_io                 = btrfs_maybe_fsync_end_io,
7975 };
7976
7977 ssize_t btrfs_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
7978 {
7979         struct file *file = iocb->ki_filp;
7980         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
7981         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7982         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
7983         loff_t offset = iocb->ki_pos;
7984         size_t count = 0;
7985         bool relock = false;
7986         ssize_t ret;
7987
7988         if (check_direct_IO(fs_info, iter, offset))
7989                 return 0;
7990
7991         count = iov_iter_count(iter);
7992         if (iov_iter_rw(iter) == WRITE) {
7993                 /*
7994                  * If the write DIO is beyond the EOF, we need update
7995                  * the isize, but it is protected by i_mutex. So we can
7996                  * not unlock the i_mutex at this case.
7997                  */
7998                 if (offset + count <= inode->i_size) {
7999                         inode_unlock(inode);
8000                         relock = true;
8001                 }
8002                 down_read(&BTRFS_I(inode)->dio_sem);
8003         }
8004
8005         /*
8006          * We have are actually a sync iocb, so we need our fancy endio to know
8007          * if we need to sync.
8008          */
8009         if (current->journal_info)
8010                 ret = iomap_dio_rw(iocb, iter, &btrfs_dio_iomap_ops,
8011                                    &btrfs_sync_dops, is_sync_kiocb(iocb));
8012         else
8013                 ret = iomap_dio_rw(iocb, iter, &btrfs_dio_iomap_ops,
8014                                    &btrfs_dio_ops, is_sync_kiocb(iocb));
8015
8016         if (ret == -ENOTBLK)
8017                 ret = 0;
8018
8019         if (iov_iter_rw(iter) == WRITE)
8020                 up_read(&BTRFS_I(inode)->dio_sem);
8021
8022         if (relock)
8023                 inode_lock(inode);
8024
8025         extent_changeset_free(data_reserved);
8026         return ret;
8027 }
8028
8029 static int btrfs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
8030                         u64 start, u64 len)
8031 {
8032         int     ret;
8033
8034         ret = fiemap_prep(inode, fieinfo, start, &len, 0);
8035         if (ret)
8036                 return ret;
8037
8038         return extent_fiemap(BTRFS_I(inode), fieinfo, start, len);
8039 }
8040
8041 int btrfs_readpage(struct file *file, struct page *page)
8042 {
8043         return extent_read_full_page(page, btrfs_get_extent, 0);
8044 }
8045
8046 static int btrfs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
8047 {
8048         struct inode *inode = page->mapping->host;
8049         int ret;
8050
8051         if (current->flags & PF_MEMALLOC) {
8052                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8053                 unlock_page(page);
8054                 return 0;
8055         }
8056
8057         /*
8058          * If we are under memory pressure we will call this directly from the
8059          * VM, we need to make sure we have the inode referenced for the ordered
8060          * extent.  If not just return like we didn't do anything.
8061          */
8062         if (!igrab(inode)) {
8063                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8064                 return AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE;
8065         }
8066         ret = extent_write_full_page(page, wbc);
8067         btrfs_add_delayed_iput(inode);
8068         return ret;
8069 }
8070
8071 static int btrfs_writepages(struct address_space *mapping,
8072                             struct writeback_control *wbc)
8073 {
8074         return extent_writepages(mapping, wbc);
8075 }
8076
8077 static void btrfs_readahead(struct readahead_control *rac)
8078 {
8079         extent_readahead(rac);
8080 }
8081
8082 static int __btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8083 {
8084         int ret = try_release_extent_mapping(page, gfp_flags);
8085         if (ret == 1)
8086                 detach_page_private(page);
8087         return ret;
8088 }
8089
8090 static int btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8091 {
8092         if (PageWriteback(page) || PageDirty(page))
8093                 return 0;
8094         return __btrfs_releasepage(page, gfp_flags);
8095 }
8096
8097 #ifdef CONFIG_MIGRATION
8098 static int btrfs_migratepage(struct address_space *mapping,
8099                              struct page *newpage, struct page *page,
8100                              enum migrate_mode mode)
8101 {
8102         int ret;
8103
8104         ret = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page, 0);
8105         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
8106                 return ret;
8107
8108         if (page_has_private(page))
8109                 attach_page_private(newpage, detach_page_private(page));
8110
8111         if (PagePrivate2(page)) {
8112                 ClearPagePrivate2(page);
8113                 SetPagePrivate2(newpage);
8114         }
8115
8116         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
8117                 migrate_page_copy(newpage, page);
8118         else
8119                 migrate_page_states(newpage, page);
8120         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
8121 }
8122 #endif
8123
8124 static void btrfs_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
8125                                  unsigned int length)
8126 {
8127         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8128         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
8129         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8130         struct extent_state *cached_state = NULL;
8131         u64 page_start = page_offset(page);
8132         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8133         u64 start;
8134         u64 end;
8135         int inode_evicting = inode->vfs_inode.i_state & I_FREEING;
8136
8137         /*
8138          * we have the page locked, so new writeback can't start,
8139          * and the dirty bit won't be cleared while we are here.
8140          *
8141          * Wait for IO on this page so that we can safely clear
8142          * the PagePrivate2 bit and do ordered accounting
8143          */
8144         wait_on_page_writeback(page);
8145
8146         if (offset) {
8147                 btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8148                 return;
8149         }
8150
8151         if (!inode_evicting)
8152                 lock_extent_bits(tree, page_start, page_end, &cached_state);
8153 again:
8154         start = page_start;
8155         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start, page_end - start + 1);
8156         if (ordered) {
8157                 end = min(page_end,
8158                           ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1);
8159                 /*
8160                  * IO on this page will never be started, so we need
8161                  * to account for any ordered extents now
8162                  */
8163                 if (!inode_evicting)
8164                         clear_extent_bit(tree, start, end,
8165                                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
8166                                          EXTENT_LOCKED | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8167                                          EXTENT_DEFRAG, 1, 0, &cached_state);
8168                 /*
8169                  * whoever cleared the private bit is responsible
8170                  * for the finish_ordered_io
8171                  */
8172                 if (TestClearPagePrivate2(page)) {
8173                         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
8174                         u64 new_len;
8175
8176                         tree = &inode->ordered_tree;
8177
8178                         spin_lock_irq(&tree->lock);
8179                         set_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered->flags);
8180                         new_len = start - ordered->file_offset;
8181                         if (new_len < ordered->truncated_len)
8182                                 ordered->truncated_len = new_len;
8183                         spin_unlock_irq(&tree->lock);
8184
8185                         if (btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered,
8186                                                            start,
8187                                                            end - start + 1, 1))
8188                                 btrfs_finish_ordered_io(ordered);
8189                 }
8190                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8191                 if (!inode_evicting) {
8192                         cached_state = NULL;
8193                         lock_extent_bits(tree, start, end,
8194                                          &cached_state);
8195                 }
8196
8197                 start = end + 1;
8198                 if (start < page_end)
8199                         goto again;
8200         }
8201
8202         /*
8203          * Qgroup reserved space handler
8204          * Page here will be either
8205          * 1) Already written to disk or ordered extent already submitted
8206          *    Then its QGROUP_RESERVED bit in io_tree is already cleaned.
8207          *    Qgroup will be handled by its qgroup_record then.
8208          *    btrfs_qgroup_free_data() call will do nothing here.
8209          *
8210          * 2) Not written to disk yet
8211          *    Then btrfs_qgroup_free_data() call will clear the QGROUP_RESERVED
8212          *    bit of its io_tree, and free the qgroup reserved data space.
8213          *    Since the IO will never happen for this page.
8214          */
8215         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, page_start, PAGE_SIZE);
8216         if (!inode_evicting) {
8217                 clear_extent_bit(tree, page_start, page_end, EXTENT_LOCKED |
8218                                  EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
8219                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1, 1,
8220                                  &cached_state);
8221
8222                 __btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8223         }
8224
8225         ClearPageChecked(page);
8226         detach_page_private(page);
8227 }
8228
8229 /*
8230  * btrfs_page_mkwrite() is not allowed to change the file size as it gets
8231  * called from a page fault handler when a page is first dirtied. Hence we must
8232  * be careful to check for EOF conditions here. We set the page up correctly
8233  * for a written page which means we get ENOSPC checking when writing into
8234  * holes and correct delalloc and unwritten extent mapping on filesystems that
8235  * support these features.
8236  *
8237  * We are not allowed to take the i_mutex here so we have to play games to
8238  * protect against truncate races as the page could now be beyond EOF.  Because
8239  * truncate_setsize() writes the inode size before removing pages, once we have
8240  * the page lock we can determine safely if the page is beyond EOF. If it is not
8241  * beyond EOF, then the page is guaranteed safe against truncation until we
8242  * unlock the page.
8243  */
8244 vm_fault_t btrfs_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
8245 {
8246         struct page *page = vmf->page;
8247         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
8248         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8249         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8250         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8251         struct extent_state *cached_state = NULL;
8252         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
8253         char *kaddr;
8254         unsigned long zero_start;
8255         loff_t size;
8256         vm_fault_t ret;
8257         int ret2;
8258         int reserved = 0;
8259         u64 reserved_space;
8260         u64 page_start;
8261         u64 page_end;
8262         u64 end;
8263
8264         reserved_space = PAGE_SIZE;
8265
8266         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
8267         page_start = page_offset(page);
8268         page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8269         end = page_end;
8270
8271         /*
8272          * Reserving delalloc space after obtaining the page lock can lead to
8273          * deadlock. For example, if a dirty page is locked by this function
8274          * and the call to btrfs_delalloc_reserve_space() ends up triggering
8275          * dirty page write out, then the btrfs_writepage() function could
8276          * end up waiting indefinitely to get a lock on the page currently
8277          * being processed by btrfs_page_mkwrite() function.
8278          */
8279         ret2 = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
8280                                             page_start, reserved_space);
8281         if (!ret2) {
8282                 ret2 = file_update_time(vmf->vma->vm_file);
8283                 reserved = 1;
8284         }
8285         if (ret2) {
8286                 ret = vmf_error(ret2);
8287                 if (reserved)
8288                         goto out;
8289                 goto out_noreserve;
8290         }
8291
8292         ret = VM_FAULT_NOPAGE; /* make the VM retry the fault */
8293 again:
8294         lock_page(page);
8295         size = i_size_read(inode);
8296
8297         if ((page->mapping != inode->i_mapping) ||
8298             (page_start >= size)) {
8299                 /* page got truncated out from underneath us */
8300                 goto out_unlock;
8301         }
8302         wait_on_page_writeback(page);
8303
8304         lock_extent_bits(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8305         set_page_extent_mapped(page);
8306
8307         /*
8308          * we can't set the delalloc bits if there are pending ordered
8309          * extents.  Drop our locks and wait for them to finish
8310          */
8311         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), page_start,
8312                         PAGE_SIZE);
8313         if (ordered) {
8314                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8315                                      &cached_state);
8316                 unlock_page(page);
8317                 btrfs_start_ordered_extent(inode, ordered, 1);
8318                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8319                 goto again;
8320         }
8321
8322         if (page->index == ((size - 1) >> PAGE_SHIFT)) {
8323                 reserved_space = round_up(size - page_start,
8324                                           fs_info->sectorsize);
8325                 if (reserved_space < PAGE_SIZE) {
8326                         end = page_start + reserved_space - 1;
8327                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
8328                                         data_reserved, page_start,
8329                                         PAGE_SIZE - reserved_space, true);
8330                 }
8331         }
8332
8333         /*
8334          * page_mkwrite gets called when the page is firstly dirtied after it's
8335          * faulted in, but write(2) could also dirty a page and set delalloc
8336          * bits, thus in this case for space account reason, we still need to
8337          * clear any delalloc bits within this page range since we have to
8338          * reserve data&meta space before lock_page() (see above comments).
8339          */
8340         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, page_start, end,
8341                           EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8342                           EXTENT_DEFRAG, 0, 0, &cached_state);
8343
8344         ret2 = btrfs_set_extent_delalloc(BTRFS_I(inode), page_start, end, 0,
8345                                         &cached_state);
8346         if (ret2) {
8347                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8348                                      &cached_state);
8349                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
8350                 goto out_unlock;
8351         }
8352
8353         /* page is wholly or partially inside EOF */
8354         if (page_start + PAGE_SIZE > size)
8355                 zero_start = offset_in_page(size);
8356         else
8357                 zero_start = PAGE_SIZE;
8358
8359         if (zero_start != PAGE_SIZE) {
8360                 kaddr = kmap(page);
8361                 memset(kaddr + zero_start, 0, PAGE_SIZE - zero_start);
8362                 flush_dcache_page(page);
8363                 kunmap(page);
8364         }
8365         ClearPageChecked(page);
8366         set_page_dirty(page);
8367         SetPageUptodate(page);
8368
8369         BTRFS_I(inode)->last_trans = fs_info->generation;
8370         BTRFS_I(inode)->last_sub_trans = BTRFS_I(inode)->root->log_transid;
8371         BTRFS_I(inode)->last_log_commit = BTRFS_I(inode)->root->last_log_commit;
8372
8373         unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8374
8375         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8376         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8377         extent_changeset_free(data_reserved);
8378         return VM_FAULT_LOCKED;
8379
8380 out_unlock:
8381         unlock_page(page);
8382 out:
8383         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8384         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved, page_start,
8385                                      reserved_space, (ret != 0));
8386 out_noreserve:
8387         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8388         extent_changeset_free(data_reserved);
8389         return ret;
8390 }
8391
8392 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback)
8393 {
8394         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8395         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8396         struct btrfs_block_rsv *rsv;
8397         int ret;
8398         struct btrfs_trans_handle *trans;
8399         u64 mask = fs_info->sectorsize - 1;
8400         u64 min_size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
8401
8402         if (!skip_writeback) {
8403                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, inode->i_size & (~mask),
8404                                                (u64)-1);
8405                 if (ret)
8406                         return ret;
8407         }
8408
8409         /*
8410          * Yes ladies and gentlemen, this is indeed ugly.  We have a couple of
8411          * things going on here:
8412          *
8413          * 1) We need to reserve space to update our inode.
8414          *
8415          * 2) We need to have something to cache all the space that is going to
8416          * be free'd up by the truncate operation, but also have some slack
8417          * space reserved in case it uses space during the truncate (thank you
8418          * very much snapshotting).
8419          *
8420          * And we need these to be separate.  The fact is we can use a lot of
8421          * space doing the truncate, and we have no earthly idea how much space
8422          * we will use, so we need the truncate reservation to be separate so it
8423          * doesn't end up using space reserved for updating the inode.  We also
8424          * need to be able to stop the transaction and start a new one, which
8425          * means we need to be able to update the inode several times, and we
8426          * have no idea of knowing how many times that will be, so we can't just
8427          * reserve 1 item for the entirety of the operation, so that has to be
8428          * done separately as well.
8429          *
8430          * So that leaves us with
8431          *
8432          * 1) rsv - for the truncate reservation, which we will steal from the
8433          * transaction reservation.
8434          * 2) fs_info->trans_block_rsv - this will have 1 items worth left for
8435          * updating the inode.
8436          */
8437         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
8438         if (!rsv)
8439                 return -ENOMEM;
8440         rsv->size = min_size;
8441         rsv->failfast = 1;
8442
8443         /*
8444          * 1 for the truncate slack space
8445          * 1 for updating the inode.
8446          */
8447         trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8448         if (IS_ERR(trans)) {
8449                 ret = PTR_ERR(trans);
8450                 goto out;
8451         }
8452
8453         /* Migrate the slack space for the truncate to our reserve */
8454         ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv, rsv,
8455                                       min_size, false);
8456         BUG_ON(ret);
8457
8458         /*
8459          * So if we truncate and then write and fsync we normally would just
8460          * write the extents that changed, which is a problem if we need to
8461          * first truncate that entire inode.  So set this flag so we write out
8462          * all of the extents in the inode to the sync log so we're completely
8463          * safe.
8464          */
8465         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
8466         trans->block_rsv = rsv;
8467
8468         while (1) {
8469                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, inode,
8470                                                  inode->i_size,
8471                                                  BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
8472                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8473                 if (ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
8474                         break;
8475
8476                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
8477                 if (ret)
8478                         break;
8479
8480                 btrfs_end_transaction(trans);
8481                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8482
8483                 trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8484                 if (IS_ERR(trans)) {
8485                         ret = PTR_ERR(trans);
8486                         trans = NULL;
8487                         break;
8488                 }
8489
8490                 btrfs_block_rsv_release(fs_info, rsv, -1, NULL);
8491                 ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv,
8492                                               rsv, min_size, false);
8493                 BUG_ON(ret);    /* shouldn't happen */
8494                 trans->block_rsv = rsv;
8495         }
8496
8497         /*
8498          * We can't call btrfs_truncate_block inside a trans handle as we could
8499          * deadlock with freeze, if we got NEED_TRUNCATE_BLOCK then we know
8500          * we've truncated everything except the last little bit, and can do
8501          * btrfs_truncate_block and then update the disk_i_size.
8502          */
8503         if (ret == NEED_TRUNCATE_BLOCK) {
8504                 btrfs_end_transaction(trans);
8505                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8506
8507                 ret = btrfs_truncate_block(inode, inode->i_size, 0, 0);
8508                 if (ret)
8509                         goto out;
8510                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
8511                 if (IS_ERR(trans)) {
8512                         ret = PTR_ERR(trans);
8513                         goto out;
8514                 }
8515                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
8516         }
8517
8518         if (trans) {
8519                 int ret2;
8520
8521                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8522                 ret2 = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
8523                 if (ret2 && !ret)
8524                         ret = ret2;
8525
8526                 ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
8527                 if (ret2 && !ret)
8528                         ret = ret2;
8529                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8530         }
8531 out:
8532         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
8533
8534         return ret;
8535 }
8536
8537 /*
8538  * create a new subvolume directory/inode (helper for the ioctl).
8539  */
8540 int btrfs_create_subvol_root(struct btrfs_trans_handle *trans,
8541                              struct btrfs_root *new_root,
8542                              struct btrfs_root *parent_root,
8543                              u64 new_dirid)
8544 {
8545         struct inode *inode;
8546         int err;
8547         u64 index = 0;
8548
8549         inode = btrfs_new_inode(trans, new_root, NULL, "..", 2,
8550                                 new_dirid, new_dirid,
8551                                 S_IFDIR | (~current_umask() & S_IRWXUGO),
8552                                 &index);
8553         if (IS_ERR(inode))
8554                 return PTR_ERR(inode);
8555         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
8556         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
8557
8558         set_nlink(inode, 1);
8559         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
8560         unlock_new_inode(inode);
8561
8562         err = btrfs_subvol_inherit_props(trans, new_root, parent_root);
8563         if (err)
8564                 btrfs_err(new_root->fs_info,
8565                           "error inheriting subvolume %llu properties: %d",
8566                           new_root->root_key.objectid, err);
8567
8568         err = btrfs_update_inode(trans, new_root, inode);
8569
8570         iput(inode);
8571         return err;
8572 }
8573
8574 struct inode *btrfs_alloc_inode(struct super_block *sb)
8575 {
8576         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
8577         struct btrfs_inode *ei;
8578         struct inode *inode;
8579
8580         ei = kmem_cache_alloc(btrfs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
8581         if (!ei)
8582                 return NULL;
8583
8584         ei->root = NULL;
8585         ei->generation = 0;
8586         ei->last_trans = 0;
8587         ei->last_sub_trans = 0;
8588         ei->logged_trans = 0;
8589         ei->delalloc_bytes = 0;
8590         ei->new_delalloc_bytes = 0;
8591         ei->defrag_bytes = 0;
8592         ei->disk_i_size = 0;
8593         ei->flags = 0;
8594         ei->csum_bytes = 0;
8595         ei->index_cnt = (u64)-1;
8596         ei->dir_index = 0;
8597         ei->last_unlink_trans = 0;
8598         ei->last_reflink_trans = 0;
8599         ei->last_log_commit = 0;
8600
8601         spin_lock_init(&ei->lock);
8602         ei->outstanding_extents = 0;
8603         if (sb->s_magic != BTRFS_TEST_MAGIC)
8604                 btrfs_init_metadata_block_rsv(fs_info, &ei->block_rsv,
8605                                               BTRFS_BLOCK_RSV_DELALLOC);
8606         ei->runtime_flags = 0;
8607         ei->prop_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8608         ei->defrag_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8609
8610         ei->delayed_node = NULL;
8611
8612         ei->i_otime.tv_sec = 0;
8613         ei->i_otime.tv_nsec = 0;
8614
8615         inode = &ei->vfs_inode;
8616         extent_map_tree_init(&ei->extent_tree);
8617         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_tree, IO_TREE_INODE_IO, inode);
8618         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_failure_tree,
8619                             IO_TREE_INODE_IO_FAILURE, inode);
8620         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->file_extent_tree,
8621                             IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT, inode);
8622         ei->io_tree.track_uptodate = true;
8623         ei->io_failure_tree.track_uptodate = true;
8624         atomic_set(&ei->sync_writers, 0);
8625         mutex_init(&ei->log_mutex);
8626         btrfs_ordered_inode_tree_init(&ei->ordered_tree);
8627         INIT_LIST_HEAD(&ei->delalloc_inodes);
8628         INIT_LIST_HEAD(&ei->delayed_iput);
8629         RB_CLEAR_NODE(&ei->rb_node);
8630         init_rwsem(&ei->dio_sem);
8631
8632         return inode;
8633 }
8634
8635 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
8636 void btrfs_test_destroy_inode(struct inode *inode)
8637 {
8638         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, 0);
8639         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8640 }
8641 #endif
8642
8643 void btrfs_free_inode(struct inode *inode)
8644 {
8645         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8646 }
8647
8648 void btrfs_destroy_inode(struct inode *inode)
8649 {
8650         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8651         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8652         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8653
8654         WARN_ON(!hlist_empty(&inode->i_dentry));
8655         WARN_ON(inode->i_data.nrpages);
8656         WARN_ON(BTRFS_I(inode)->block_rsv.reserved);
8657         WARN_ON(BTRFS_I(inode)->block_rsv.size);
8658         WARN_ON(BTRFS_I(inode)->outstanding_extents);
8659         WARN_ON(BTRFS_I(inode)->delalloc_bytes);
8660         WARN_ON(BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes);
8661         WARN_ON(BTRFS_I(inode)->csum_bytes);
8662         WARN_ON(BTRFS_I(inode)->defrag_bytes);
8663
8664         /*
8665          * This can happen where we create an inode, but somebody else also
8666          * created the same inode and we need to destroy the one we already
8667          * created.
8668          */
8669         if (!root)
8670                 return;
8671
8672         while (1) {
8673                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(BTRFS_I(inode),
8674                                                             (u64)-1);
8675                 if (!ordered)
8676                         break;
8677                 else {
8678                         btrfs_err(fs_info,
8679                                   "found ordered extent %llu %llu on inode cleanup",
8680                                   ordered->file_offset, ordered->num_bytes);
8681                         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered);
8682                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8683                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8684                 }
8685         }
8686         btrfs_qgroup_check_reserved_leak(BTRFS_I(inode));
8687         inode_tree_del(BTRFS_I(inode));
8688         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, 0);
8689         btrfs_inode_clear_file_extent_range(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1);
8690         btrfs_put_root(BTRFS_I(inode)->root);
8691 }
8692
8693 int btrfs_drop_inode(struct inode *inode)
8694 {
8695         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8696
8697         if (root == NULL)
8698                 return 1;
8699
8700         /* the snap/subvol tree is on deleting */
8701         if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
8702                 return 1;
8703         else
8704                 return generic_drop_inode(inode);
8705 }
8706
8707 static void init_once(void *foo)
8708 {
8709         struct btrfs_inode *ei = (struct btrfs_inode *) foo;
8710
8711         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
8712 }
8713
8714 void __cold btrfs_destroy_cachep(void)
8715 {
8716         /*
8717          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
8718          * destroy cache.
8719          */
8720         rcu_barrier();
8721         kmem_cache_destroy(btrfs_inode_cachep);
8722         kmem_cache_destroy(btrfs_trans_handle_cachep);
8723         kmem_cache_destroy(btrfs_path_cachep);
8724         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_cachep);
8725         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_bitmap_cachep);
8726 }
8727
8728 int __init btrfs_init_cachep(void)
8729 {
8730         btrfs_inode_cachep = kmem_cache_create("btrfs_inode",
8731                         sizeof(struct btrfs_inode), 0,
8732                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_ACCOUNT,
8733                         init_once);
8734         if (!btrfs_inode_cachep)
8735                 goto fail;
8736
8737         btrfs_trans_handle_cachep = kmem_cache_create("btrfs_trans_handle",
8738                         sizeof(struct btrfs_trans_handle), 0,
8739                         SLAB_TEMPORARY | SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
8740         if (!btrfs_trans_handle_cachep)
8741                 goto fail;
8742
8743         btrfs_path_cachep = kmem_cache_create("btrfs_path",
8744                         sizeof(struct btrfs_path), 0,
8745                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
8746         if (!btrfs_path_cachep)
8747                 goto fail;
8748
8749         btrfs_free_space_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space",
8750                         sizeof(struct btrfs_free_space), 0,
8751                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
8752         if (!btrfs_free_space_cachep)
8753                 goto fail;
8754
8755         btrfs_free_space_bitmap_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space_bitmap",
8756                                                         PAGE_SIZE, PAGE_SIZE,
8757                                                         SLAB_RED_ZONE, NULL);
8758         if (!btrfs_free_space_bitmap_cachep)
8759                 goto fail;
8760
8761         return 0;
8762 fail:
8763         btrfs_destroy_cachep();
8764         return -ENOMEM;
8765 }
8766
8767 static int btrfs_getattr(const struct path *path, struct kstat *stat,
8768                          u32 request_mask, unsigned int flags)
8769 {
8770         u64 delalloc_bytes;
8771         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
8772         u32 blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
8773         u32 bi_flags = BTRFS_I(inode)->flags;
8774
8775         stat->result_mask |= STATX_BTIME;
8776         stat->btime.tv_sec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec;
8777         stat->btime.tv_nsec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec;
8778         if (bi_flags & BTRFS_INODE_APPEND)
8779                 stat->attributes |= STATX_ATTR_APPEND;
8780         if (bi_flags & BTRFS_INODE_COMPRESS)
8781                 stat->attributes |= STATX_ATTR_COMPRESSED;
8782         if (bi_flags & BTRFS_INODE_IMMUTABLE)
8783                 stat->attributes |= STATX_ATTR_IMMUTABLE;
8784         if (bi_flags & BTRFS_INODE_NODUMP)
8785                 stat->attributes |= STATX_ATTR_NODUMP;
8786
8787         stat->attributes_mask |= (STATX_ATTR_APPEND |
8788                                   STATX_ATTR_COMPRESSED |
8789                                   STATX_ATTR_IMMUTABLE |
8790                                   STATX_ATTR_NODUMP);
8791
8792         generic_fillattr(inode, stat);
8793         stat->dev = BTRFS_I(inode)->root->anon_dev;
8794
8795         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
8796         delalloc_bytes = BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes;
8797         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
8798         stat->blocks = (ALIGN(inode_get_bytes(inode), blocksize) +
8799                         ALIGN(delalloc_bytes, blocksize)) >> 9;
8800         return 0;
8801 }
8802
8803 static int btrfs_rename_exchange(struct inode *old_dir,
8804                               struct dentry *old_dentry,
8805                               struct inode *new_dir,
8806                               struct dentry *new_dentry)
8807 {
8808         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
8809         struct btrfs_trans_handle *trans;
8810         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
8811         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
8812         struct inode *new_inode = new_dentry->d_inode;
8813         struct inode *old_inode = old_dentry->d_inode;
8814         struct timespec64 ctime = current_time(old_inode);
8815         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
8816         u64 new_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode));
8817         u64 old_idx = 0;
8818         u64 new_idx = 0;
8819         int ret;
8820         int ret2;
8821         bool root_log_pinned = false;
8822         bool dest_log_pinned = false;
8823
8824         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
8825         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
8826                 return -EXDEV;
8827
8828         /* close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
8829         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
8830             new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8831                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
8832
8833         /*
8834          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
8835          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
8836          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
8837          * would require 5 item modifications, so we'll assume their normal
8838          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 2 for the new links, so 12 total items
8839          * should cover the worst case number of items we'll modify.
8840          */
8841         trans = btrfs_start_transaction(root, 12);
8842         if (IS_ERR(trans)) {
8843                 ret = PTR_ERR(trans);
8844                 goto out_notrans;
8845         }
8846
8847         if (dest != root)
8848                 btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
8849
8850         /*
8851          * We need to find a free sequence number both in the source and
8852          * in the destination directory for the exchange.
8853          */
8854         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &old_idx);
8855         if (ret)
8856                 goto out_fail;
8857         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(old_dir), &new_idx);
8858         if (ret)
8859                 goto out_fail;
8860
8861         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
8862         BTRFS_I(new_inode)->dir_index = 0ULL;
8863
8864         /* Reference for the source. */
8865         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8866                 /* force full log commit if subvolume involved. */
8867                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
8868         } else {
8869                 btrfs_pin_log_trans(root);
8870                 root_log_pinned = true;
8871                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
8872                                              new_dentry->d_name.name,
8873                                              new_dentry->d_name.len,
8874                                              old_ino,
8875                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
8876                                              old_idx);
8877                 if (ret)
8878                         goto out_fail;
8879         }
8880
8881         /* And now for the dest. */
8882         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8883                 /* force full log commit if subvolume involved. */
8884                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
8885         } else {
8886                 btrfs_pin_log_trans(dest);
8887                 dest_log_pinned = true;
8888                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root,
8889                                              old_dentry->d_name.name,
8890                                              old_dentry->d_name.len,
8891                                              new_ino,
8892                                              btrfs_ino(BTRFS_I(old_dir)),
8893                                              new_idx);
8894                 if (ret)
8895                         goto out_fail;
8896         }
8897
8898         /* Update inode version and ctime/mtime. */
8899         inode_inc_iversion(old_dir);
8900         inode_inc_iversion(new_dir);
8901         inode_inc_iversion(old_inode);
8902         inode_inc_iversion(new_inode);
8903         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime = ctime;
8904         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime = ctime;
8905         old_inode->i_ctime = ctime;
8906         new_inode->i_ctime = ctime;
8907
8908         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent) {
8909                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
8910                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
8911                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(new_dir),
8912                                 BTRFS_I(new_inode), 1);
8913         }
8914
8915         /* src is a subvolume */
8916         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8917                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
8918         } else { /* src is an inode */
8919                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
8920                                            BTRFS_I(old_dentry->d_inode),
8921                                            old_dentry->d_name.name,
8922                                            old_dentry->d_name.len);
8923                 if (!ret)
8924                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, old_inode);
8925         }
8926         if (ret) {
8927                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8928                 goto out_fail;
8929         }
8930
8931         /* dest is a subvolume */
8932         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8933                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
8934         } else { /* dest is an inode */
8935                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
8936                                            BTRFS_I(new_dentry->d_inode),
8937                                            new_dentry->d_name.name,
8938                                            new_dentry->d_name.len);
8939                 if (!ret)
8940                         ret = btrfs_update_inode(trans, dest, new_inode);
8941         }
8942         if (ret) {
8943                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8944                 goto out_fail;
8945         }
8946
8947         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
8948                              new_dentry->d_name.name,
8949                              new_dentry->d_name.len, 0, old_idx);
8950         if (ret) {
8951                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8952                 goto out_fail;
8953         }
8954
8955         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(old_dir), BTRFS_I(new_inode),
8956                              old_dentry->d_name.name,
8957                              old_dentry->d_name.len, 0, new_idx);
8958         if (ret) {
8959                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8960                 goto out_fail;
8961         }
8962
8963         if (old_inode->i_nlink == 1)
8964                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = old_idx;
8965         if (new_inode->i_nlink == 1)
8966                 BTRFS_I(new_inode)->dir_index = new_idx;
8967
8968         if (root_log_pinned) {
8969                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
8970                                    new_dentry->d_parent);
8971                 btrfs_end_log_trans(root);
8972                 root_log_pinned = false;
8973         }
8974         if (dest_log_pinned) {
8975                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(new_inode), BTRFS_I(new_dir),
8976                                    old_dentry->d_parent);
8977                 btrfs_end_log_trans(dest);
8978                 dest_log_pinned = false;
8979         }
8980 out_fail:
8981         /*
8982          * If we have pinned a log and an error happened, we unpin tasks
8983          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
8984          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
8985          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
8986          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
8987          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
8988          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
8989          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
8990          * allow the tasks to sync it.
8991          */
8992         if (ret && (root_log_pinned || dest_log_pinned)) {
8993                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
8994                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
8995                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
8996                     (new_inode &&
8997                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
8998                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
8999
9000                 if (root_log_pinned) {
9001                         btrfs_end_log_trans(root);
9002                         root_log_pinned = false;
9003                 }
9004                 if (dest_log_pinned) {
9005                         btrfs_end_log_trans(dest);
9006                         dest_log_pinned = false;
9007                 }
9008         }
9009         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9010         ret = ret ? ret : ret2;
9011 out_notrans:
9012         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9013             old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9014                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9015
9016         return ret;
9017 }
9018
9019 static int btrfs_whiteout_for_rename(struct btrfs_trans_handle *trans,
9020                                      struct btrfs_root *root,
9021                                      struct inode *dir,
9022                                      struct dentry *dentry)
9023 {
9024         int ret;
9025         struct inode *inode;
9026         u64 objectid;
9027         u64 index;
9028
9029         ret = btrfs_find_free_ino(root, &objectid);
9030         if (ret)
9031                 return ret;
9032
9033         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir,
9034                                 dentry->d_name.name,
9035                                 dentry->d_name.len,
9036                                 btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9037                                 objectid,
9038                                 S_IFCHR | WHITEOUT_MODE,
9039                                 &index);
9040
9041         if (IS_ERR(inode)) {
9042                 ret = PTR_ERR(inode);
9043                 return ret;
9044         }
9045
9046         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
9047         init_special_inode(inode, inode->i_mode,
9048                 WHITEOUT_DEV);
9049
9050         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir,
9051                                 &dentry->d_name);
9052         if (ret)
9053                 goto out;
9054
9055         ret = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9056                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9057         if (ret)
9058                 goto out;
9059
9060         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
9061 out:
9062         unlock_new_inode(inode);
9063         if (ret)
9064                 inode_dec_link_count(inode);
9065         iput(inode);
9066
9067         return ret;
9068 }
9069
9070 static int btrfs_rename(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
9071                            struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
9072                            unsigned int flags)
9073 {
9074         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9075         struct btrfs_trans_handle *trans;
9076         unsigned int trans_num_items;
9077         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9078         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9079         struct inode *new_inode = d_inode(new_dentry);
9080         struct inode *old_inode = d_inode(old_dentry);
9081         u64 index = 0;
9082         int ret;
9083         int ret2;
9084         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9085         bool log_pinned = false;
9086
9087         if (btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
9088                 return -EPERM;
9089
9090         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9091         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9092                 return -EXDEV;
9093
9094         if (old_ino == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID ||
9095             (new_inode && btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9096                 return -ENOTEMPTY;
9097
9098         if (S_ISDIR(old_inode->i_mode) && new_inode &&
9099             new_inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
9100                 return -ENOTEMPTY;
9101
9102
9103         /* check for collisions, even if the  name isn't there */
9104         ret = btrfs_check_dir_item_collision(dest, new_dir->i_ino,
9105                              new_dentry->d_name.name,
9106                              new_dentry->d_name.len);
9107
9108         if (ret) {
9109                 if (ret == -EEXIST) {
9110                         /* we shouldn't get
9111                          * eexist without a new_inode */
9112                         if (WARN_ON(!new_inode)) {
9113                                 return ret;
9114                         }
9115                 } else {
9116                         /* maybe -EOVERFLOW */
9117                         return ret;
9118                 }
9119         }
9120         ret = 0;
9121
9122         /*
9123          * we're using rename to replace one file with another.  Start IO on it
9124          * now so  we don't add too much work to the end of the transaction
9125          */
9126         if (new_inode && S_ISREG(old_inode->i_mode) && new_inode->i_size)
9127                 filemap_flush(old_inode->i_mapping);
9128
9129         /* close the racy window with snapshot create/destroy ioctl */
9130         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9131                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9132         /*
9133          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9134          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9135          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9136          * would require 5 item modifications, so we'll assume they are normal
9137          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 1 for the new link, so 11 total items
9138          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9139          * If our rename has the whiteout flag, we need more 5 units for the
9140          * new inode (1 inode item, 1 inode ref, 2 dir items and 1 xattr item
9141          * when selinux is enabled).
9142          */
9143         trans_num_items = 11;
9144         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9145                 trans_num_items += 5;
9146         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9147         if (IS_ERR(trans)) {
9148                 ret = PTR_ERR(trans);
9149                 goto out_notrans;
9150         }
9151
9152         if (dest != root)
9153                 btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9154
9155         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &index);
9156         if (ret)
9157                 goto out_fail;
9158
9159         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9160         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9161                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9162                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9163         } else {
9164                 btrfs_pin_log_trans(root);
9165                 log_pinned = true;
9166                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9167                                              new_dentry->d_name.name,
9168                                              new_dentry->d_name.len,
9169                                              old_ino,
9170                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)), index);
9171                 if (ret)
9172                         goto out_fail;
9173         }
9174
9175         inode_inc_iversion(old_dir);
9176         inode_inc_iversion(new_dir);
9177         inode_inc_iversion(old_inode);
9178         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime =
9179         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime =
9180         old_inode->i_ctime = current_time(old_dir);
9181
9182         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent)
9183                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9184                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9185
9186         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9187                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9188         } else {
9189                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
9190                                         BTRFS_I(d_inode(old_dentry)),
9191                                         old_dentry->d_name.name,
9192                                         old_dentry->d_name.len);
9193                 if (!ret)
9194                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, old_inode);
9195         }
9196         if (ret) {
9197                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9198                 goto out_fail;
9199         }
9200
9201         if (new_inode) {
9202                 inode_inc_iversion(new_inode);
9203                 new_inode->i_ctime = current_time(new_inode);
9204                 if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) ==
9205                              BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
9206                         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9207                         BUG_ON(new_inode->i_nlink == 0);
9208                 } else {
9209                         ret = btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
9210                                                  BTRFS_I(d_inode(new_dentry)),
9211                                                  new_dentry->d_name.name,
9212                                                  new_dentry->d_name.len);
9213                 }
9214                 if (!ret && new_inode->i_nlink == 0)
9215                         ret = btrfs_orphan_add(trans,
9216                                         BTRFS_I(d_inode(new_dentry)));
9217                 if (ret) {
9218                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9219                         goto out_fail;
9220                 }
9221         }
9222
9223         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9224                              new_dentry->d_name.name,
9225                              new_dentry->d_name.len, 0, index);
9226         if (ret) {
9227                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9228                 goto out_fail;
9229         }
9230
9231         if (old_inode->i_nlink == 1)
9232                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = index;
9233
9234         if (log_pinned) {
9235                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9236                                    new_dentry->d_parent);
9237                 btrfs_end_log_trans(root);
9238                 log_pinned = false;
9239         }
9240
9241         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9242                 ret = btrfs_whiteout_for_rename(trans, root, old_dir,
9243                                                 old_dentry);
9244
9245                 if (ret) {
9246                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9247                         goto out_fail;
9248                 }
9249         }
9250 out_fail:
9251         /*
9252          * If we have pinned the log and an error happened, we unpin tasks
9253          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9254          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9255          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9256          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9257          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9258          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9259          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9260          * allow the tasks to sync it.
9261          */
9262         if (ret && log_pinned) {
9263                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9264                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9265                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9266                     (new_inode &&
9267                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
9268                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9269
9270                 btrfs_end_log_trans(root);
9271                 log_pinned = false;
9272         }
9273         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9274         ret = ret ? ret : ret2;
9275 out_notrans:
9276         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9277                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9278
9279         return ret;
9280 }
9281
9282 static int btrfs_rename2(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
9283                          struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
9284                          unsigned int flags)
9285 {
9286         if (flags & ~(RENAME_NOREPLACE | RENAME_EXCHANGE | RENAME_WHITEOUT))
9287                 return -EINVAL;
9288
9289         if (flags & RENAME_EXCHANGE)
9290                 return btrfs_rename_exchange(old_dir, old_dentry, new_dir,
9291                                           new_dentry);
9292
9293         return btrfs_rename(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry, flags);
9294 }
9295
9296 struct btrfs_delalloc_work {
9297         struct inode *inode;
9298         struct completion completion;
9299         struct list_head list;
9300         struct btrfs_work work;
9301 };
9302
9303 static void btrfs_run_delalloc_work(struct btrfs_work *work)
9304 {
9305         struct btrfs_delalloc_work *delalloc_work;
9306         struct inode *inode;
9307
9308         delalloc_work = container_of(work, struct btrfs_delalloc_work,
9309                                      work);
9310         inode = delalloc_work->inode;
9311         filemap_flush(inode->i_mapping);
9312         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9313                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9314                 filemap_flush(inode->i_mapping);
9315
9316         iput(inode);
9317         complete(&delalloc_work->completion);
9318 }
9319
9320 static struct btrfs_delalloc_work *btrfs_alloc_delalloc_work(struct inode *inode)
9321 {
9322         struct btrfs_delalloc_work *work;
9323
9324         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_NOFS);
9325         if (!work)
9326                 return NULL;
9327
9328         init_completion(&work->completion);
9329         INIT_LIST_HEAD(&work->list);
9330         work->inode = inode;
9331         btrfs_init_work(&work->work, btrfs_run_delalloc_work, NULL, NULL);
9332
9333         return work;
9334 }
9335
9336 /*
9337  * some fairly slow code that needs optimization. This walks the list
9338  * of all the inodes with pending delalloc and forces them to disk.
9339  */
9340 static int start_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root, u64 *nr, bool snapshot)
9341 {
9342         struct btrfs_inode *binode;
9343         struct inode *inode;
9344         struct btrfs_delalloc_work *work, *next;
9345         struct list_head works;
9346         struct list_head splice;
9347         int ret = 0;
9348
9349         INIT_LIST_HEAD(&works);
9350         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9351
9352         mutex_lock(&root->delalloc_mutex);
9353         spin_lock(&root->delalloc_lock);
9354         list_splice_init(&root->delalloc_inodes, &splice);
9355         while (!list_empty(&splice)) {
9356                 binode = list_entry(splice.next, struct btrfs_inode,
9357                                     delalloc_inodes);
9358
9359                 list_move_tail(&binode->delalloc_inodes,
9360                                &root->delalloc_inodes);
9361                 inode = igrab(&binode->vfs_inode);
9362                 if (!inode) {
9363                         cond_resched_lock(&root->delalloc_lock);
9364                         continue;
9365                 }
9366                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9367
9368                 if (snapshot)
9369                         set_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
9370                                 &binode->runtime_flags);
9371                 work = btrfs_alloc_delalloc_work(inode);
9372                 if (!work) {
9373                         iput(inode);
9374                         ret = -ENOMEM;
9375                         goto out;
9376                 }
9377                 list_add_tail(&work->list, &works);
9378                 btrfs_queue_work(root->fs_info->flush_workers,
9379                                  &work->work);
9380                 if (*nr != U64_MAX) {
9381                         (*nr)--;
9382                         if (*nr == 0)
9383                                 goto out;
9384                 }
9385                 cond_resched();
9386                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9387         }
9388         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9389
9390 out:
9391         list_for_each_entry_safe(work, next, &works, list) {
9392                 list_del_init(&work->list);
9393                 wait_for_completion(&work->completion);
9394                 kfree(work);
9395         }
9396
9397         if (!list_empty(&splice)) {
9398                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9399                 list_splice_tail(&splice, &root->delalloc_inodes);
9400                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9401         }
9402         mutex_unlock(&root->delalloc_mutex);
9403         return ret;
9404 }
9405
9406 int btrfs_start_delalloc_snapshot(struct btrfs_root *root)
9407 {
9408         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9409         u64 nr = U64_MAX;
9410
9411         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9412                 return -EROFS;
9413
9414         return start_delalloc_inodes(root, &nr, true);
9415 }
9416
9417 int btrfs_start_delalloc_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 nr)
9418 {
9419         struct btrfs_root *root;
9420         struct list_head splice;
9421         int ret;
9422
9423         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9424                 return -EROFS;
9425
9426         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9427
9428         mutex_lock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9429         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9430         list_splice_init(&fs_info->delalloc_roots, &splice);
9431         while (!list_empty(&splice) && nr) {
9432                 root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
9433                                         delalloc_root);
9434                 root = btrfs_grab_root(root);
9435                 BUG_ON(!root);
9436                 list_move_tail(&root->delalloc_root,
9437                                &fs_info->delalloc_roots);
9438                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9439
9440                 ret = start_delalloc_inodes(root, &nr, false);
9441                 btrfs_put_root(root);
9442                 if (ret < 0)
9443                         goto out;
9444                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9445         }
9446         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9447
9448         ret = 0;
9449 out:
9450         if (!list_empty(&splice)) {
9451                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9452                 list_splice_tail(&splice, &fs_info->delalloc_roots);
9453                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9454         }
9455         mutex_unlock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9456         return ret;
9457 }
9458
9459 static int btrfs_symlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
9460                          const char *symname)
9461 {
9462         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9463         struct btrfs_trans_handle *trans;
9464         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9465         struct btrfs_path *path;
9466         struct btrfs_key key;
9467         struct inode *inode = NULL;
9468         int err;
9469         u64 objectid;
9470         u64 index = 0;
9471         int name_len;
9472         int datasize;
9473         unsigned long ptr;
9474         struct btrfs_file_extent_item *ei;
9475         struct extent_buffer *leaf;
9476
9477         name_len = strlen(symname);
9478         if (name_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info))
9479                 return -ENAMETOOLONG;
9480
9481         /*
9482          * 2 items for inode item and ref
9483          * 2 items for dir items
9484          * 1 item for updating parent inode item
9485          * 1 item for the inline extent item
9486          * 1 item for xattr if selinux is on
9487          */
9488         trans = btrfs_start_transaction(root, 7);
9489         if (IS_ERR(trans))
9490                 return PTR_ERR(trans);
9491
9492         err = btrfs_find_free_ino(root, &objectid);
9493         if (err)
9494                 goto out_unlock;
9495
9496         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
9497                                 dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9498                                 objectid, S_IFLNK|S_IRWXUGO, &index);
9499         if (IS_ERR(inode)) {
9500                 err = PTR_ERR(inode);
9501                 inode = NULL;
9502                 goto out_unlock;
9503         }
9504
9505         /*
9506         * If the active LSM wants to access the inode during
9507         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
9508         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
9509         * ops vector.
9510         */
9511         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
9512         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
9513         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9514         BTRFS_I(inode)->io_tree.ops = &btrfs_extent_io_ops;
9515
9516         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
9517         if (err)
9518                 goto out_unlock;
9519
9520         path = btrfs_alloc_path();
9521         if (!path) {
9522                 err = -ENOMEM;
9523                 goto out_unlock;
9524         }
9525         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
9526         key.offset = 0;
9527         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
9528         datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(name_len);
9529         err = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
9530                                       datasize);
9531         if (err) {
9532                 btrfs_free_path(path);
9533                 goto out_unlock;
9534         }
9535         leaf = path->nodes[0];
9536         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
9537                             struct btrfs_file_extent_item);
9538         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
9539         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei,
9540                                    BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
9541         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
9542         btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
9543         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
9544         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, name_len);
9545
9546         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
9547         write_extent_buffer(leaf, symname, ptr, name_len);
9548         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
9549         btrfs_free_path(path);
9550
9551         inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
9552         inode_nohighmem(inode);
9553         inode_set_bytes(inode, name_len);
9554         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), name_len);
9555         err = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
9556         /*
9557          * Last step, add directory indexes for our symlink inode. This is the
9558          * last step to avoid extra cleanup of these indexes if an error happens
9559          * elsewhere above.
9560          */
9561         if (!err)
9562                 err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9563                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9564         if (err)
9565                 goto out_unlock;
9566
9567         d_instantiate_new(dentry, inode);
9568
9569 out_unlock:
9570         btrfs_end_transaction(trans);
9571         if (err && inode) {
9572                 inode_dec_link_count(inode);
9573                 discard_new_inode(inode);
9574         }
9575         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9576         return err;
9577 }
9578
9579 static int insert_prealloc_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
9580                                        struct inode *inode, struct btrfs_key *ins,
9581                                        u64 file_offset)
9582 {
9583         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
9584         u64 start = ins->objectid;
9585         u64 len = ins->offset;
9586         int ret;
9587
9588         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
9589
9590         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC);
9591         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, start);
9592         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi, len);
9593         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, len);
9594         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, len);
9595         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, BTRFS_COMPRESS_NONE);
9596         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
9597
9598         ret = btrfs_qgroup_release_data(BTRFS_I(inode), file_offset, len);
9599         if (ret < 0)
9600                 return ret;
9601         return insert_reserved_file_extent(trans, BTRFS_I(inode), file_offset,
9602                                            &stack_fi, ret);
9603 }
9604 static int __btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9605                                        u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9606                                        loff_t actual_len, u64 *alloc_hint,
9607                                        struct btrfs_trans_handle *trans)
9608 {
9609         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
9610         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
9611         struct extent_map *em;
9612         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9613         struct btrfs_key ins;
9614         u64 cur_offset = start;
9615         u64 clear_offset = start;
9616         u64 i_size;
9617         u64 cur_bytes;
9618         u64 last_alloc = (u64)-1;
9619         int ret = 0;
9620         bool own_trans = true;
9621         u64 end = start + num_bytes - 1;
9622
9623         if (trans)
9624                 own_trans = false;
9625         while (num_bytes > 0) {
9626                 if (own_trans) {
9627                         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
9628                         if (IS_ERR(trans)) {
9629                                 ret = PTR_ERR(trans);
9630                                 break;
9631                         }
9632                 }
9633
9634                 cur_bytes = min_t(u64, num_bytes, SZ_256M);
9635                 cur_bytes = max(cur_bytes, min_size);
9636                 /*
9637                  * If we are severely fragmented we could end up with really
9638                  * small allocations, so if the allocator is returning small
9639                  * chunks lets make its job easier by only searching for those
9640                  * sized chunks.
9641                  */
9642                 cur_bytes = min(cur_bytes, last_alloc);
9643                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_bytes, cur_bytes,
9644                                 min_size, 0, *alloc_hint, &ins, 1, 0);
9645                 if (ret) {
9646                         if (own_trans)
9647                                 btrfs_end_transaction(trans);
9648                         break;
9649                 }
9650
9651                 /*
9652                  * We've reserved this space, and thus converted it from
9653                  * ->bytes_may_use to ->bytes_reserved.  Any error that happens
9654                  * from here on out we will only need to clear our reservation
9655                  * for the remaining unreserved area, so advance our
9656                  * clear_offset by our extent size.
9657                  */
9658                 clear_offset += ins.offset;
9659                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
9660
9661                 last_alloc = ins.offset;
9662                 ret = insert_prealloc_file_extent(trans, inode, &ins, cur_offset);
9663                 if (ret) {
9664                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid,
9665                                                    ins.offset, 0);
9666                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9667                         if (own_trans)
9668                                 btrfs_end_transaction(trans);
9669                         break;
9670                 }
9671
9672                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
9673                                         cur_offset + ins.offset -1, 0);
9674
9675                 em = alloc_extent_map();
9676                 if (!em) {
9677                         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
9678                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
9679                         goto next;
9680                 }
9681
9682                 em->start = cur_offset;
9683                 em->orig_start = cur_offset;
9684                 em->len = ins.offset;
9685                 em->block_start = ins.objectid;
9686                 em->block_len = ins.offset;
9687                 em->orig_block_len = ins.offset;
9688                 em->ram_bytes = ins.offset;
9689                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
9690                 em->generation = trans->transid;
9691
9692                 while (1) {
9693                         write_lock(&em_tree->lock);
9694                         ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
9695                         write_unlock(&em_tree->lock);
9696                         if (ret != -EEXIST)
9697                                 break;
9698                         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
9699                                                 cur_offset + ins.offset - 1,
9700                                                 0);
9701                 }
9702                 free_extent_map(em);
9703 next:
9704                 num_bytes -= ins.offset;
9705                 cur_offset += ins.offset;
9706                 *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
9707
9708                 inode_inc_iversion(inode);
9709                 inode->i_ctime = current_time(inode);
9710                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_PREALLOC;
9711                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
9712                     (actual_len > inode->i_size) &&
9713                     (cur_offset > inode->i_size)) {
9714                         if (cur_offset > actual_len)
9715                                 i_size = actual_len;
9716                         else
9717                                 i_size = cur_offset;
9718                         i_size_write(inode, i_size);
9719                         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
9720                 }
9721
9722                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
9723
9724                 if (ret) {
9725                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9726                         if (own_trans)
9727                                 btrfs_end_transaction(trans);
9728                         break;
9729                 }
9730
9731                 if (own_trans)
9732                         btrfs_end_transaction(trans);
9733         }
9734         if (clear_offset < end)
9735                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode), NULL, clear_offset,
9736                         end - clear_offset + 1);
9737         return ret;
9738 }
9739
9740 int btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9741                               u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9742                               loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
9743 {
9744         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
9745                                            min_size, actual_len, alloc_hint,
9746                                            NULL);
9747 }
9748
9749 int btrfs_prealloc_file_range_trans(struct inode *inode,
9750                                     struct btrfs_trans_handle *trans, int mode,
9751                                     u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9752                                     loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
9753 {
9754         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
9755                                            min_size, actual_len, alloc_hint, trans);
9756 }
9757
9758 static int btrfs_set_page_dirty(struct page *page)
9759 {
9760         return __set_page_dirty_nobuffers(page);
9761 }
9762
9763 static int btrfs_permission(struct inode *inode, int mask)
9764 {
9765         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9766         umode_t mode = inode->i_mode;
9767
9768         if (mask & MAY_WRITE &&
9769             (S_ISREG(mode) || S_ISDIR(mode) || S_ISLNK(mode))) {
9770                 if (btrfs_root_readonly(root))
9771                         return -EROFS;
9772                 if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_READONLY)
9773                         return -EACCES;
9774         }
9775         return generic_permission(inode, mask);
9776 }
9777
9778 static int btrfs_tmpfile(struct inode *dir, struct dentry *dentry, umode_t mode)
9779 {
9780         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9781         struct btrfs_trans_handle *trans;
9782         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9783         struct inode *inode = NULL;
9784         u64 objectid;
9785         u64 index;
9786         int ret = 0;
9787
9788         /*
9789          * 5 units required for adding orphan entry
9790          */
9791         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
9792         if (IS_ERR(trans))
9793                 return PTR_ERR(trans);
9794
9795         ret = btrfs_find_free_ino(root, &objectid);
9796         if (ret)
9797                 goto out;
9798
9799         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, NULL, 0,
9800                         btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid, mode, &index);
9801         if (IS_ERR(inode)) {
9802                 ret = PTR_ERR(inode);
9803                 inode = NULL;
9804                 goto out;
9805         }
9806
9807         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
9808         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
9809
9810         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9811         BTRFS_I(inode)->io_tree.ops = &btrfs_extent_io_ops;
9812
9813         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, NULL);
9814         if (ret)
9815                 goto out;
9816
9817         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
9818         if (ret)
9819                 goto out;
9820         ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
9821         if (ret)
9822                 goto out;
9823
9824         /*
9825          * We set number of links to 0 in btrfs_new_inode(), and here we set
9826          * it to 1 because d_tmpfile() will issue a warning if the count is 0,
9827          * through:
9828          *
9829          *    d_tmpfile() -> inode_dec_link_count() -> drop_nlink()
9830          */
9831         set_nlink(inode, 1);
9832         d_tmpfile(dentry, inode);
9833         unlock_new_inode(inode);
9834         mark_inode_dirty(inode);
9835 out:
9836         btrfs_end_transaction(trans);
9837         if (ret && inode)
9838                 discard_new_inode(inode);
9839         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9840         return ret;
9841 }
9842
9843 void btrfs_set_range_writeback(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end)
9844 {
9845         struct inode *inode = tree->private_data;
9846         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
9847         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
9848         struct page *page;
9849
9850         while (index <= end_index) {
9851                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
9852                 ASSERT(page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
9853                 set_page_writeback(page);
9854                 put_page(page);
9855                 index++;
9856         }
9857 }
9858
9859 #ifdef CONFIG_SWAP
9860 /*
9861  * Add an entry indicating a block group or device which is pinned by a
9862  * swapfile. Returns 0 on success, 1 if there is already an entry for it, or a
9863  * negative errno on failure.
9864  */
9865 static int btrfs_add_swapfile_pin(struct inode *inode, void *ptr,
9866                                   bool is_block_group)
9867 {
9868         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
9869         struct btrfs_swapfile_pin *sp, *entry;
9870         struct rb_node **p;
9871         struct rb_node *parent = NULL;
9872
9873         sp = kmalloc(sizeof(*sp), GFP_NOFS);
9874         if (!sp)
9875                 return -ENOMEM;
9876         sp->ptr = ptr;
9877         sp->inode = inode;
9878         sp->is_block_group = is_block_group;
9879
9880         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
9881         p = &fs_info->swapfile_pins.rb_node;
9882         while (*p) {
9883                 parent = *p;
9884                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_swapfile_pin, node);
9885                 if (sp->ptr < entry->ptr ||
9886                     (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode < entry->inode)) {
9887                         p = &(*p)->rb_left;
9888                 } else if (sp->ptr > entry->ptr ||
9889                            (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode > entry->inode)) {
9890                         p = &(*p)->rb_right;
9891                 } else {
9892                         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
9893                         kfree(sp);
9894                         return 1;
9895                 }
9896         }
9897         rb_link_node(&sp->node, parent, p);
9898         rb_insert_color(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
9899         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
9900         return 0;
9901 }
9902
9903 /* Free all of the entries pinned by this swapfile. */
9904 static void btrfs_free_swapfile_pins(struct inode *inode)
9905 {
9906         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
9907         struct btrfs_swapfile_pin *sp;
9908         struct rb_node *node, *next;
9909
9910         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
9911         node = rb_first(&fs_info->swapfile_pins);
9912         while (node) {
9913                 next = rb_next(node);
9914                 sp = rb_entry(node, struct btrfs_swapfile_pin, node);
9915                 if (sp->inode == inode) {
9916                         rb_erase(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
9917                         if (sp->is_block_group)
9918                                 btrfs_put_block_group(sp->ptr);
9919                         kfree(sp);
9920                 }
9921                 node = next;
9922         }
9923         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
9924 }
9925
9926 struct btrfs_swap_info {
9927         u64 start;
9928         u64 block_start;
9929         u64 block_len;
9930         u64 lowest_ppage;
9931         u64 highest_ppage;
9932         unsigned long nr_pages;
9933         int nr_extents;
9934 };
9935
9936 static int btrfs_add_swap_extent(struct swap_info_struct *sis,
9937                                  struct btrfs_swap_info *bsi)
9938 {
9939         unsigned long nr_pages;
9940         u64 first_ppage, first_ppage_reported, next_ppage;
9941         int ret;
9942
9943         first_ppage = ALIGN(bsi->block_start, PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
9944         next_ppage = ALIGN_DOWN(bsi->block_start + bsi->block_len,
9945                                 PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
9946
9947         if (first_ppage >= next_ppage)
9948                 return 0;
9949         nr_pages = next_ppage - first_ppage;
9950
9951         first_ppage_reported = first_ppage;
9952         if (bsi->start == 0)
9953                 first_ppage_reported++;
9954         if (bsi->lowest_ppage > first_ppage_reported)
9955                 bsi->lowest_ppage = first_ppage_reported;
9956         if (bsi->highest_ppage < (next_ppage - 1))
9957                 bsi->highest_ppage = next_ppage - 1;
9958
9959         ret = add_swap_extent(sis, bsi->nr_pages, nr_pages, first_ppage);
9960         if (ret < 0)
9961                 return ret;
9962         bsi->nr_extents += ret;
9963         bsi->nr_pages += nr_pages;
9964         return 0;
9965 }
9966
9967 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
9968 {
9969         struct inode *inode = file_inode(file);
9970
9971         btrfs_free_swapfile_pins(inode);
9972         atomic_dec(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
9973 }
9974
9975 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
9976                                sector_t *span)
9977 {
9978         struct inode *inode = file_inode(file);
9979         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
9980         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
9981         struct extent_state *cached_state = NULL;
9982         struct extent_map *em = NULL;
9983         struct btrfs_device *device = NULL;
9984         struct btrfs_swap_info bsi = {
9985                 .lowest_ppage = (sector_t)-1ULL,
9986         };
9987         int ret = 0;
9988         u64 isize;
9989         u64 start;
9990
9991         /*
9992          * If the swap file was just created, make sure delalloc is done. If the
9993          * file changes again after this, the user is doing something stupid and
9994          * we don't really care.
9995          */
9996         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
9997         if (ret)
9998                 return ret;
9999
10000         /*
10001          * The inode is locked, so these flags won't change after we check them.
10002          */
10003         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
10004                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10005                 return -EINVAL;
10006         }
10007         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW)) {
10008                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be copy-on-write");
10009                 return -EINVAL;
10010         }
10011         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
10012                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be checksummed");
10013                 return -EINVAL;
10014         }
10015
10016         /*
10017          * Balance or device remove/replace/resize can move stuff around from
10018          * under us. The exclop protection makes sure they aren't running/won't
10019          * run concurrently while we are mapping the swap extents, and
10020          * fs_info->swapfile_pins prevents them from running while the swap
10021          * file is active and moving the extents. Note that this also prevents
10022          * a concurrent device add which isn't actually necessary, but it's not
10023          * really worth the trouble to allow it.
10024          */
10025         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_SWAP_ACTIVATE)) {
10026                 btrfs_warn(fs_info,
10027            "cannot activate swapfile while exclusive operation is running");
10028                 return -EBUSY;
10029         }
10030         /*
10031          * Snapshots can create extents which require COW even if NODATACOW is
10032          * set. We use this counter to prevent snapshots. We must increment it
10033          * before walking the extents because we don't want a concurrent
10034          * snapshot to run after we've already checked the extents.
10035          */
10036         atomic_inc(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
10037
10038         isize = ALIGN_DOWN(inode->i_size, fs_info->sectorsize);
10039
10040         lock_extent_bits(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10041         start = 0;
10042         while (start < isize) {
10043                 u64 logical_block_start, physical_block_start;
10044                 struct btrfs_block_group *bg;
10045                 u64 len = isize - start;
10046
10047                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
10048                 if (IS_ERR(em)) {
10049                         ret = PTR_ERR(em);
10050                         goto out;
10051                 }
10052
10053                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
10054                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not have holes");
10055                         ret = -EINVAL;
10056                         goto out;
10057                 }
10058                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10059                         /*
10060                          * It's unlikely we'll ever actually find ourselves
10061                          * here, as a file small enough to fit inline won't be
10062                          * big enough to store more than the swap header, but in
10063                          * case something changes in the future, let's catch it
10064                          * here rather than later.
10065                          */
10066                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be inline");
10067                         ret = -EINVAL;
10068                         goto out;
10069                 }
10070                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
10071                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10072                         ret = -EINVAL;
10073                         goto out;
10074                 }
10075
10076                 logical_block_start = em->block_start + (start - em->start);
10077                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
10078                 free_extent_map(em);
10079                 em = NULL;
10080
10081                 ret = can_nocow_extent(inode, start, &len, NULL, NULL, NULL, true);
10082                 if (ret < 0) {
10083                         goto out;
10084                 } else if (ret) {
10085                         ret = 0;
10086                 } else {
10087                         btrfs_warn(fs_info,
10088                                    "swapfile must not be copy-on-write");
10089                         ret = -EINVAL;
10090                         goto out;
10091                 }
10092
10093                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical_block_start, len);
10094                 if (IS_ERR(em)) {
10095                         ret = PTR_ERR(em);
10096                         goto out;
10097                 }
10098
10099                 if (em->map_lookup->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) {
10100                         btrfs_warn(fs_info,
10101                                    "swapfile must have single data profile");
10102                         ret = -EINVAL;
10103                         goto out;
10104                 }
10105
10106                 if (device == NULL) {
10107                         device = em->map_lookup->stripes[0].dev;
10108                         ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, device, false);
10109                         if (ret == 1)
10110                                 ret = 0;
10111                         else if (ret)
10112                                 goto out;
10113                 } else if (device != em->map_lookup->stripes[0].dev) {
10114                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must be on one device");
10115                         ret = -EINVAL;
10116                         goto out;
10117                 }
10118
10119                 physical_block_start = (em->map_lookup->stripes[0].physical +
10120                                         (logical_block_start - em->start));
10121                 len = min(len, em->len - (logical_block_start - em->start));
10122                 free_extent_map(em);
10123                 em = NULL;
10124
10125                 bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical_block_start);
10126                 if (!bg) {
10127                         btrfs_warn(fs_info,
10128                            "could not find block group containing swapfile");
10129                         ret = -EINVAL;
10130                         goto out;
10131                 }
10132
10133                 ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, bg, true);
10134                 if (ret) {
10135                         btrfs_put_block_group(bg);
10136                         if (ret == 1)
10137                                 ret = 0;
10138                         else
10139                                 goto out;
10140                 }
10141
10142                 if (bsi.block_len &&
10143                     bsi.block_start + bsi.block_len == physical_block_start) {
10144                         bsi.block_len += len;
10145                 } else {
10146                         if (bsi.block_len) {
10147                                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10148                                 if (ret)
10149                                         goto out;
10150                         }
10151                         bsi.start = start;
10152                         bsi.block_start = physical_block_start;
10153                         bsi.block_len = len;
10154                 }
10155
10156                 start += len;
10157         }
10158
10159         if (bsi.block_len)
10160                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10161
10162 out:
10163         if (!IS_ERR_OR_NULL(em))
10164                 free_extent_map(em);
10165
10166         unlock_extent_cached(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10167
10168         if (ret)
10169                 btrfs_swap_deactivate(file);
10170
10171         btrfs_exclop_finish(fs_info);
10172
10173         if (ret)
10174                 return ret;
10175
10176         if (device)
10177                 sis->bdev = device->bdev;
10178         *span = bsi.highest_ppage - bsi.lowest_ppage + 1;
10179         sis->max = bsi.nr_pages;
10180         sis->pages = bsi.nr_pages - 1;
10181         sis->highest_bit = bsi.nr_pages - 1;
10182         return bsi.nr_extents;
10183 }
10184 #else
10185 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10186 {
10187 }
10188
10189 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10190                                sector_t *span)
10191 {
10192         return -EOPNOTSUPP;
10193 }
10194 #endif
10195
10196 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations = {
10197         .getattr        = btrfs_getattr,
10198         .lookup         = btrfs_lookup,
10199         .create         = btrfs_create,
10200         .unlink         = btrfs_unlink,
10201         .link           = btrfs_link,
10202         .mkdir          = btrfs_mkdir,
10203         .rmdir          = btrfs_rmdir,
10204         .rename         = btrfs_rename2,
10205         .symlink        = btrfs_symlink,
10206         .setattr        = btrfs_setattr,
10207         .mknod          = btrfs_mknod,
10208         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10209         .permission     = btrfs_permission,
10210         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10211         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10212         .update_time    = btrfs_update_time,
10213         .tmpfile        = btrfs_tmpfile,
10214 };
10215
10216 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations = {
10217         .llseek         = generic_file_llseek,
10218         .read           = generic_read_dir,
10219         .iterate_shared = btrfs_real_readdir,
10220         .open           = btrfs_opendir,
10221         .unlocked_ioctl = btrfs_ioctl,
10222 #ifdef CONFIG_COMPAT
10223         .compat_ioctl   = btrfs_compat_ioctl,
10224 #endif
10225         .release        = btrfs_release_file,
10226         .fsync          = btrfs_sync_file,
10227 };
10228
10229 static const struct extent_io_ops btrfs_extent_io_ops = {
10230         /* mandatory callbacks */
10231         .submit_bio_hook = btrfs_submit_bio_hook,
10232         .readpage_end_io_hook = btrfs_readpage_end_io_hook,
10233 };
10234
10235 /*
10236  * btrfs doesn't support the bmap operation because swapfiles
10237  * use bmap to make a mapping of extents in the file.  They assume
10238  * these extents won't change over the life of the file and they
10239  * use the bmap result to do IO directly to the drive.
10240  *
10241  * the btrfs bmap call would return logical addresses that aren't
10242  * suitable for IO and they also will change frequently as COW
10243  * operations happen.  So, swapfile + btrfs == corruption.
10244  *
10245  * For now we're avoiding this by dropping bmap.
10246  */
10247 static const struct address_space_operations btrfs_aops = {
10248         .readpage       = btrfs_readpage,
10249         .writepage      = btrfs_writepage,
10250         .writepages     = btrfs_writepages,
10251         .readahead      = btrfs_readahead,
10252         .direct_IO      = noop_direct_IO,
10253         .invalidatepage = btrfs_invalidatepage,
10254         .releasepage    = btrfs_releasepage,
10255 #ifdef CONFIG_MIGRATION
10256         .migratepage    = btrfs_migratepage,
10257 #endif
10258         .set_page_dirty = btrfs_set_page_dirty,
10259         .error_remove_page = generic_error_remove_page,
10260         .swap_activate  = btrfs_swap_activate,
10261         .swap_deactivate = btrfs_swap_deactivate,
10262 };
10263
10264 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations = {
10265         .getattr        = btrfs_getattr,
10266         .setattr        = btrfs_setattr,
10267         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10268         .permission     = btrfs_permission,
10269         .fiemap         = btrfs_fiemap,
10270         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10271         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10272         .update_time    = btrfs_update_time,
10273 };
10274 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations = {
10275         .getattr        = btrfs_getattr,
10276         .setattr        = btrfs_setattr,
10277         .permission     = btrfs_permission,
10278         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10279         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10280         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10281         .update_time    = btrfs_update_time,
10282 };
10283 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations = {
10284         .get_link       = page_get_link,
10285         .getattr        = btrfs_getattr,
10286         .setattr        = btrfs_setattr,
10287         .permission     = btrfs_permission,
10288         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10289         .update_time    = btrfs_update_time,
10290 };
10291
10292 const struct dentry_operations btrfs_dentry_operations = {
10293         .d_delete       = btrfs_dentry_delete,
10294 };