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 <linux/fsverity.h>
  36 #include "misc.h"
  37 #include "ctree.h"
  38 #include "disk-io.h"
  39 #include "transaction.h"
  40 #include "btrfs_inode.h"
  41 #include "print-tree.h"
  42 #include "ordered-data.h"
  43 #include "xattr.h"
  44 #include "tree-log.h"
  45 #include "volumes.h"
  46 #include "compression.h"
  47 #include "locking.h"
  48 #include "free-space-cache.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 #include "zoned.h"
  55 #include "subpage.h"
  56
  57 struct btrfs_iget_args {
  58         u64 ino;
  59         struct btrfs_root *root;
  60 };
  61
  62 struct btrfs_dio_data {
  63         u64 reserve;
  64         loff_t length;
  65         ssize_t submitted;
  66         struct extent_changeset *data_reserved;
  67 };
  68
  69 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations;
  70 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations;
  71 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations;
  72 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations;
  73 static const struct address_space_operations btrfs_aops;
  74 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations;
  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  * btrfs_inode_lock - lock inode i_rwsem based on arguments passed
 101  *
 102  * ilock_flags can have the following bit set:
 103  *
 104  * BTRFS_ILOCK_SHARED - acquire a shared lock on the inode
 105  * BTRFS_ILOCK_TRY - try to acquire the lock, if fails on first attempt
 106  *                   return -EAGAIN
 107  * BTRFS_ILOCK_MMAP - acquire a write lock on the i_mmap_lock
 108  */
 109 int btrfs_inode_lock(struct inode *inode, unsigned int ilock_flags)
 110 {
 111         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED) {
 112                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
 113                         if (!inode_trylock_shared(inode))
 114                                 return -EAGAIN;
 115                         else
 116                                 return 0;
 117                 }
 118                 inode_lock_shared(inode);
 119         } else {
 120                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
 121                         if (!inode_trylock(inode))
 122                                 return -EAGAIN;
 123                         else
 124                                 return 0;
 125                 }
 126                 inode_lock(inode);
 127         }
 128         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
 129                 down_write(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
 130         return 0;
 131 }
 132
 133 /*
 134  * btrfs_inode_unlock - unock inode i_rwsem
 135  *
 136  * ilock_flags should contain the same bits set as passed to btrfs_inode_lock()
 137  * to decide whether the lock acquired is shared or exclusive.
 138  */
 139 void btrfs_inode_unlock(struct inode *inode, unsigned int ilock_flags)
 140 {
 141         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
 142                 up_write(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
 143         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED)
 144                 inode_unlock_shared(inode);
 145         else
 146                 inode_unlock(inode);
 147 }
 148
 149 /*
 150  * Cleanup all submitted ordered extents in specified range to handle errors
 151  * from the btrfs_run_delalloc_range() callback.
 152  *
 153  * NOTE: caller must ensure that when an error happens, it can not call
 154  * extent_clear_unlock_delalloc() to clear both the bits EXTENT_DO_ACCOUNTING
 155  * and EXTENT_DELALLOC simultaneously, because that causes the reserved metadata
 156  * to be released, which we want to happen only when finishing the ordered
 157  * extent (btrfs_finish_ordered_io()).
 158  */
 159 static inline void btrfs_cleanup_ordered_extents(struct btrfs_inode *inode,
 160                                                  struct page *locked_page,
 161                                                  u64 offset, u64 bytes)
 162 {
 163         unsigned long index = offset >> PAGE_SHIFT;
 164         unsigned long end_index = (offset + bytes - 1) >> PAGE_SHIFT;
 165         u64 page_start = page_offset(locked_page);
 166         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
 167
 168         struct page *page;
 169
 170         while (index <= end_index) {
 171                 /*
 172                  * For locked page, we will call end_extent_writepage() on it
 173                  * in run_delalloc_range() for the error handling.  That
 174                  * end_extent_writepage() function will call
 175                  * btrfs_mark_ordered_io_finished() to clear page Ordered and
 176                  * run the ordered extent accounting.
 177                  *
 178                  * Here we can't just clear the Ordered bit, or
 179                  * btrfs_mark_ordered_io_finished() would skip the accounting
 180                  * for the page range, and the ordered extent will never finish.
 181                  */
 182                 if (index == (page_offset(locked_page) >> PAGE_SHIFT)) {
 183                         index++;
 184                         continue;
 185                 }
 186                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
 187                 index++;
 188                 if (!page)
 189                         continue;
 190
 191                 /*
 192                  * Here we just clear all Ordered bits for every page in the
 193                  * range, then __endio_write_update_ordered() will handle
 194                  * the ordered extent accounting for the range.
 195                  */
 196                 btrfs_page_clamp_clear_ordered(inode->root->fs_info, page,
 197                                                offset, bytes);
 198                 put_page(page);
 199         }
 200
 201         /* The locked page covers the full range, nothing needs to be done */
 202         if (bytes + offset <= page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE)
 203                 return;
 204         /*
 205          * In case this page belongs to the delalloc range being instantiated
 206          * then skip it, since the first page of a range is going to be
 207          * properly cleaned up by the caller of run_delalloc_range
 208          */
 209         if (page_start >= offset && page_end <= (offset + bytes - 1)) {
 210                 bytes = offset + bytes - page_offset(locked_page) - PAGE_SIZE;
 211                 offset = page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE;
 212         }
 213
 214         return __endio_write_update_ordered(inode, offset, bytes, false);
 215 }
 216
 217 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode);
 218
 219 static int btrfs_init_inode_security(struct btrfs_trans_handle *trans,
 220                                      struct inode *inode,  struct inode *dir,
 221                                      const struct qstr *qstr)
 222 {
 223         int err;
 224
 225         err = btrfs_init_acl(trans, inode, dir);
 226         if (!err)
 227                 err = btrfs_xattr_security_init(trans, inode, dir, qstr);
 228         return err;
 229 }
 230
 231 /*
 232  * this does all the hard work for inserting an inline extent into
 233  * the btree.  The caller should have done a btrfs_drop_extents so that
 234  * no overlapping inline items exist in the btree
 235  */
 236 static int insert_inline_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
 237                                 struct btrfs_path *path, bool extent_inserted,
 238                                 struct btrfs_root *root, struct inode *inode,
 239                                 u64 start, size_t size, size_t compressed_size,
 240                                 int compress_type,
 241                                 struct page **compressed_pages)
 242 {
 243         struct extent_buffer *leaf;
 244         struct page *page = NULL;
 245         char *kaddr;
 246         unsigned long ptr;
 247         struct btrfs_file_extent_item *ei;
 248         int ret;
 249         size_t cur_size = size;
 250         unsigned long offset;
 251
 252         ASSERT((compressed_size > 0 && compressed_pages) ||
 253                (compressed_size == 0 && !compressed_pages));
 254
 255         if (compressed_size && compressed_pages)
 256                 cur_size = compressed_size;
 257
 258         if (!extent_inserted) {
 259                 struct btrfs_key key;
 260                 size_t datasize;
 261
 262                 key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
 263                 key.offset = start;
 264                 key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
 265
 266                 datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(cur_size);
 267                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
 268                                               datasize);
 269                 if (ret)
 270                         goto fail;
 271         }
 272         leaf = path->nodes[0];
 273         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
 274                             struct btrfs_file_extent_item);
 275         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
 276         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei, BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
 277         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
 278         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
 279         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, size);
 280         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
 281
 282         if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
 283                 struct page *cpage;
 284                 int i = 0;
 285                 while (compressed_size > 0) {
 286                         cpage = compressed_pages[i];
 287                         cur_size = min_t(unsigned long, compressed_size,
 288                                        PAGE_SIZE);
 289
 290                         kaddr = kmap_atomic(cpage);
 291                         write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, cur_size);
 292                         kunmap_atomic(kaddr);
 293
 294                         i++;
 295                         ptr += cur_size;
 296                         compressed_size -= cur_size;
 297                 }
 298                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei,
 299                                                   compress_type);
 300         } else {
 301                 page = find_get_page(inode->i_mapping,
 302                                      start >> PAGE_SHIFT);
 303                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
 304                 kaddr = kmap_atomic(page);
 305                 offset = offset_in_page(start);
 306                 write_extent_buffer(leaf, kaddr + offset, ptr, size);
 307                 kunmap_atomic(kaddr);
 308                 put_page(page);
 309         }
 310         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 311         btrfs_release_path(path);
 312
 313         /*
 314          * We align size to sectorsize for inline extents just for simplicity
 315          * sake.
 316          */
 317         size = ALIGN(size, root->fs_info->sectorsize);
 318         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), start, size);
 319         if (ret)
 320                 goto fail;
 321
 322         /*
 323          * we're an inline extent, so nobody can
 324          * extend the file past i_size without locking
 325          * a page we already have locked.
 326          *
 327          * We must do any isize and inode updates
 328          * before we unlock the pages.  Otherwise we
 329          * could end up racing with unlink.
 330          */
 331         BTRFS_I(inode)->disk_i_size = inode->i_size;
 332 fail:
 333         return ret;
 334 }
 335
 336
 337 /*
 338  * conditionally insert an inline extent into the file.  This
 339  * does the checks required to make sure the data is small enough
 340  * to fit as an inline extent.
 341  */
 342 static noinline int cow_file_range_inline(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 343                                           u64 end, size_t compressed_size,
 344                                           int compress_type,
 345                                           struct page **compressed_pages)
 346 {
 347         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
 348         struct btrfs_root *root = inode->root;
 349         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 350         struct btrfs_trans_handle *trans;
 351         u64 isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
 352         u64 actual_end = min(end + 1, isize);
 353         u64 inline_len = actual_end - start;
 354         u64 aligned_end = ALIGN(end, fs_info->sectorsize);
 355         u64 data_len = inline_len;
 356         int ret;
 357         struct btrfs_path *path;
 358
 359         if (compressed_size)
 360                 data_len = compressed_size;
 361
 362         if (start > 0 ||
 363             actual_end > fs_info->sectorsize ||
 364             data_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info) ||
 365             (!compressed_size &&
 366             (actual_end & (fs_info->sectorsize - 1)) == 0) ||
 367             end + 1 < isize ||
 368             data_len > fs_info->max_inline) {
 369                 return 1;
 370         }
 371
 372         path = btrfs_alloc_path();
 373         if (!path)
 374                 return -ENOMEM;
 375
 376         trans = btrfs_join_transaction(root);
 377         if (IS_ERR(trans)) {
 378                 btrfs_free_path(path);
 379                 return PTR_ERR(trans);
 380         }
 381         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
 382
 383         drop_args.path = path;
 384         drop_args.start = start;
 385         drop_args.end = aligned_end;
 386         drop_args.drop_cache = true;
 387         drop_args.replace_extent = true;
 388
 389         if (compressed_size && compressed_pages)
 390                 drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 391                    compressed_size);
 392         else
 393                 drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 394                     inline_len);
 395
 396         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
 397         if (ret) {
 398                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 399                 goto out;
 400         }
 401
 402         if (isize > actual_end)
 403                 inline_len = min_t(u64, isize, actual_end);
 404         ret = insert_inline_extent(trans, path, drop_args.extent_inserted,
 405                                    root, &inode->vfs_inode, start,
 406                                    inline_len, compressed_size,
 407                                    compress_type, compressed_pages);
 408         if (ret && ret != -ENOSPC) {
 409                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 410                 goto out;
 411         } else if (ret == -ENOSPC) {
 412                 ret = 1;
 413                 goto out;
 414         }
 415
 416         btrfs_update_inode_bytes(inode, inline_len, drop_args.bytes_found);
 417         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
 418         if (ret && ret != -ENOSPC) {
 419                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 420                 goto out;
 421         } else if (ret == -ENOSPC) {
 422                 ret = 1;
 423                 goto out;
 424         }
 425
 426         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &inode->runtime_flags);
 427 out:
 428         /*
 429          * Don't forget to free the reserved space, as for inlined extent
 430          * it won't count as data extent, free them directly here.
 431          * And at reserve time, it's always aligned to page size, so
 432          * just free one page here.
 433          */
 434         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, 0, PAGE_SIZE);
 435         btrfs_free_path(path);
 436         btrfs_end_transaction(trans);
 437         return ret;
 438 }
 439
 440 struct async_extent {
 441         u64 start;
 442         u64 ram_size;
 443         u64 compressed_size;
 444         struct page **pages;
 445         unsigned long nr_pages;
 446         int compress_type;
 447         struct list_head list;
 448 };
 449
 450 struct async_chunk {
 451         struct inode *inode;
 452         struct page *locked_page;
 453         u64 start;
 454         u64 end;
 455         unsigned int write_flags;
 456         struct list_head extents;
 457         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css;
 458         struct btrfs_work work;
 459         atomic_t *pending;
 460 };
 461
 462 struct async_cow {
 463         /* Number of chunks in flight; must be first in the structure */
 464         atomic_t num_chunks;
 465         struct async_chunk chunks[];
 466 };
 467
 468 static noinline int add_async_extent(struct async_chunk *cow,
 469                                      u64 start, u64 ram_size,
 470                                      u64 compressed_size,
 471                                      struct page **pages,
 472                                      unsigned long nr_pages,
 473                                      int compress_type)
 474 {
 475         struct async_extent *async_extent;
 476
 477         async_extent = kmalloc(sizeof(*async_extent), GFP_NOFS);
 478         BUG_ON(!async_extent); /* -ENOMEM */
 479         async_extent->start = start;
 480         async_extent->ram_size = ram_size;
 481         async_extent->compressed_size = compressed_size;
 482         async_extent->pages = pages;
 483         async_extent->nr_pages = nr_pages;
 484         async_extent->compress_type = compress_type;
 485         list_add_tail(&async_extent->list, &cow->extents);
 486         return 0;
 487 }
 488
 489 /*
 490  * Check if the inode has flags compatible with compression
 491  */
 492 static inline bool inode_can_compress(struct btrfs_inode *inode)
 493 {
 494         /* Subpage doesn't support compression yet */
 495         if (inode->root->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
 496                 return false;
 497         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW ||
 498             inode->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
 499                 return false;
 500         return true;
 501 }
 502
 503 /*
 504  * Check if the inode needs to be submitted to compression, based on mount
 505  * options, defragmentation, properties or heuristics.
 506  */
 507 static inline int inode_need_compress(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 508                                       u64 end)
 509 {
 510         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 511
 512         if (!inode_can_compress(inode)) {
 513                 WARN(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG),
 514                         KERN_ERR "BTRFS: unexpected compression for ino %llu\n",
 515                         btrfs_ino(inode));
 516                 return 0;
 517         }
 518         /* force compress */
 519         if (btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS))
 520                 return 1;
 521         /* defrag ioctl */
 522         if (inode->defrag_compress)
 523                 return 1;
 524         /* bad compression ratios */
 525         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS)
 526                 return 0;
 527         if (btrfs_test_opt(fs_info, COMPRESS) ||
 528             inode->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS ||
 529             inode->prop_compress)
 530                 return btrfs_compress_heuristic(&inode->vfs_inode, start, end);
 531         return 0;
 532 }
 533
 534 static inline void inode_should_defrag(struct btrfs_inode *inode,
 535                 u64 start, u64 end, u64 num_bytes, u64 small_write)
 536 {
 537         /* If this is a small write inside eof, kick off a defrag */
 538         if (num_bytes < small_write &&
 539             (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
 540                 btrfs_add_inode_defrag(NULL, inode);
 541 }
 542
 543 /*
 544  * we create compressed extents in two phases.  The first
 545  * phase compresses a range of pages that have already been
 546  * locked (both pages and state bits are locked).
 547  *
 548  * This is done inside an ordered work queue, and the compression
 549  * is spread across many cpus.  The actual IO submission is step
 550  * two, and the ordered work queue takes care of making sure that
 551  * happens in the same order things were put onto the queue by
 552  * writepages and friends.
 553  *
 554  * If this code finds it can't get good compression, it puts an
 555  * entry onto the work queue to write the uncompressed bytes.  This
 556  * makes sure that both compressed inodes and uncompressed inodes
 557  * are written in the same order that the flusher thread sent them
 558  * down.
 559  */
 560 static noinline int compress_file_range(struct async_chunk *async_chunk)
 561 {
 562         struct inode *inode = async_chunk->inode;
 563         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
 564         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
 565         u64 start = async_chunk->start;
 566         u64 end = async_chunk->end;
 567         u64 actual_end;
 568         u64 i_size;
 569         int ret = 0;
 570         struct page **pages = NULL;
 571         unsigned long nr_pages;
 572         unsigned long total_compressed = 0;
 573         unsigned long total_in = 0;
 574         int i;
 575         int will_compress;
 576         int compress_type = fs_info->compress_type;
 577         int compressed_extents = 0;
 578         int redirty = 0;
 579
 580         inode_should_defrag(BTRFS_I(inode), start, end, end - start + 1,
 581                         SZ_16K);
 582
 583         /*
 584          * We need to save i_size before now because it could change in between
 585          * us evaluating the size and assigning it.  This is because we lock and
 586          * unlock the page in truncate and fallocate, and then modify the i_size
 587          * later on.
 588          *
 589          * The barriers are to emulate READ_ONCE, remove that once i_size_read
 590          * does that for us.
 591          */
 592         barrier();
 593         i_size = i_size_read(inode);
 594         barrier();
 595         actual_end = min_t(u64, i_size, end + 1);
 596 again:
 597         will_compress = 0;
 598         nr_pages = (end >> PAGE_SHIFT) - (start >> PAGE_SHIFT) + 1;
 599         BUILD_BUG_ON((BTRFS_MAX_COMPRESSED % PAGE_SIZE) != 0);
 600         nr_pages = min_t(unsigned long, nr_pages,
 601                         BTRFS_MAX_COMPRESSED / PAGE_SIZE);
 602
 603         /*
 604          * we don't want to send crud past the end of i_size through
 605          * compression, that's just a waste of CPU time.  So, if the
 606          * end of the file is before the start of our current
 607          * requested range of bytes, we bail out to the uncompressed
 608          * cleanup code that can deal with all of this.
 609          *
 610          * It isn't really the fastest way to fix things, but this is a
 611          * very uncommon corner.
 612          */
 613         if (actual_end <= start)
 614                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 615
 616         total_compressed = actual_end - start;
 617
 618         /*
 619          * skip compression for a small file range(<=blocksize) that
 620          * isn't an inline extent, since it doesn't save disk space at all.
 621          */
 622         if (total_compressed <= blocksize &&
 623            (start > 0 || end + 1 < BTRFS_I(inode)->disk_i_size))
 624                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 625
 626         total_compressed = min_t(unsigned long, total_compressed,
 627                         BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED);
 628         total_in = 0;
 629         ret = 0;
 630
 631         /*
 632          * we do compression for mount -o compress and when the
 633          * inode has not been flagged as nocompress.  This flag can
 634          * change at any time if we discover bad compression ratios.
 635          */
 636         if (nr_pages > 1 && inode_need_compress(BTRFS_I(inode), start, end)) {
 637                 WARN_ON(pages);
 638                 pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
 639                 if (!pages) {
 640                         /* just bail out to the uncompressed code */
 641                         nr_pages = 0;
 642                         goto cont;
 643                 }
 644
 645                 if (BTRFS_I(inode)->defrag_compress)
 646                         compress_type = BTRFS_I(inode)->defrag_compress;
 647                 else if (BTRFS_I(inode)->prop_compress)
 648                         compress_type = BTRFS_I(inode)->prop_compress;
 649
 650                 /*
 651                  * we need to call clear_page_dirty_for_io on each
 652                  * page in the range.  Otherwise applications with the file
 653                  * mmap'd can wander in and change the page contents while
 654                  * we are compressing them.
 655                  *
 656                  * If the compression fails for any reason, we set the pages
 657                  * dirty again later on.
 658                  *
 659                  * Note that the remaining part is redirtied, the start pointer
 660                  * has moved, the end is the original one.
 661                  */
 662                 if (!redirty) {
 663                         extent_range_clear_dirty_for_io(inode, start, end);
 664                         redirty = 1;
 665                 }
 666
 667                 /* Compression level is applied here and only here */
 668                 ret = btrfs_compress_pages(
 669                         compress_type | (fs_info->compress_level << 4),
 670                                            inode->i_mapping, start,
 671                                            pages,
 672                                            &nr_pages,
 673                                            &total_in,
 674                                            &total_compressed);
 675
 676                 if (!ret) {
 677                         unsigned long offset = offset_in_page(total_compressed);
 678                         struct page *page = pages[nr_pages - 1];
 679
 680                         /* zero the tail end of the last page, we might be
 681                          * sending it down to disk
 682                          */
 683                         if (offset)
 684                                 memzero_page(page, offset, PAGE_SIZE - offset);
 685                         will_compress = 1;
 686                 }
 687         }
 688 cont:
 689         /*
 690          * Check cow_file_range() for why we don't even try to create inline
 691          * extent for subpage case.
 692          */
 693         if (start == 0 && fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
 694                 /* lets try to make an inline extent */
 695                 if (ret || total_in < actual_end) {
 696                         /* we didn't compress the entire range, try
 697                          * to make an uncompressed inline extent.
 698                          */
 699                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 700                                                     0, BTRFS_COMPRESS_NONE,
 701                                                     NULL);
 702                 } else {
 703                         /* try making a compressed inline extent */
 704                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 705                                                     total_compressed,
 706                                                     compress_type, pages);
 707                 }
 708                 if (ret <= 0) {
 709                         unsigned long clear_flags = EXTENT_DELALLOC |
 710                                 EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
 711                                 EXTENT_DO_ACCOUNTING;
 712                         unsigned long page_error_op;
 713
 714                         page_error_op = ret < 0 ? PAGE_SET_ERROR : 0;
 715
 716                         /*
 717                          * inline extent creation worked or returned error,
 718                          * we don't need to create any more async work items.
 719                          * Unlock and free up our temp pages.
 720                          *
 721                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
 722                          * delalloc_release_metadata to be done _after_ we drop
 723                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
 724                          * range.
 725                          */
 726                         extent_clear_unlock_delalloc(BTRFS_I(inode), start, end,
 727                                                      NULL,
 728                                                      clear_flags,
 729                                                      PAGE_UNLOCK |
 730                                                      PAGE_START_WRITEBACK |
 731                                                      page_error_op |
 732                                                      PAGE_END_WRITEBACK);
 733
 734                         /*
 735                          * Ensure we only free the compressed pages if we have
 736                          * them allocated, as we can still reach here with
 737                          * inode_need_compress() == false.
 738                          */
 739                         if (pages) {
 740                                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 741                                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 742                                         put_page(pages[i]);
 743                                 }
 744                                 kfree(pages);
 745                         }
 746                         return 0;
 747                 }
 748         }
 749
 750         if (will_compress) {
 751                 /*
 752                  * we aren't doing an inline extent round the compressed size
 753                  * up to a block size boundary so the allocator does sane
 754                  * things
 755                  */
 756                 total_compressed = ALIGN(total_compressed, blocksize);
 757
 758                 /*
 759                  * one last check to make sure the compression is really a
 760                  * win, compare the page count read with the blocks on disk,
 761                  * compression must free at least one sector size
 762                  */
 763                 total_in = ALIGN(total_in, PAGE_SIZE);
 764                 if (total_compressed + blocksize <= total_in) {
 765                         compressed_extents++;
 766
 767                         /*
 768                          * The async work queues will take care of doing actual
 769                          * allocation on disk for these compressed pages, and
 770                          * will submit them to the elevator.
 771                          */
 772                         add_async_extent(async_chunk, start, total_in,
 773                                         total_compressed, pages, nr_pages,
 774                                         compress_type);
 775
 776                         if (start + total_in < end) {
 777                                 start += total_in;
 778                                 pages = NULL;
 779                                 cond_resched();
 780                                 goto again;
 781                         }
 782                         return compressed_extents;
 783                 }
 784         }
 785         if (pages) {
 786                 /*
 787                  * the compression code ran but failed to make things smaller,
 788                  * free any pages it allocated and our page pointer array
 789                  */
 790                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 791                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 792                         put_page(pages[i]);
 793                 }
 794                 kfree(pages);
 795                 pages = NULL;
 796                 total_compressed = 0;
 797                 nr_pages = 0;
 798
 799                 /* flag the file so we don't compress in the future */
 800                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS) &&
 801                     !(BTRFS_I(inode)->prop_compress)) {
 802                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
 803                 }
 804         }
 805 cleanup_and_bail_uncompressed:
 806         /*
 807          * No compression, but we still need to write the pages in the file
 808          * we've been given so far.  redirty the locked page if it corresponds
 809          * to our extent and set things up for the async work queue to run
 810          * cow_file_range to do the normal delalloc dance.
 811          */
 812         if (async_chunk->locked_page &&
 813             (page_offset(async_chunk->locked_page) >= start &&
 814              page_offset(async_chunk->locked_page)) <= end) {
 815                 __set_page_dirty_nobuffers(async_chunk->locked_page);
 816                 /* unlocked later on in the async handlers */
 817         }
 818
 819         if (redirty)
 820                 extent_range_redirty_for_io(inode, start, end);
 821         add_async_extent(async_chunk, start, end - start + 1, 0, NULL, 0,
 822                          BTRFS_COMPRESS_NONE);
 823         compressed_extents++;
 824
 825         return compressed_extents;
 826 }
 827
 828 static void free_async_extent_pages(struct async_extent *async_extent)
 829 {
 830         int i;
 831
 832         if (!async_extent->pages)
 833                 return;
 834
 835         for (i = 0; i < async_extent->nr_pages; i++) {
 836                 WARN_ON(async_extent->pages[i]->mapping);
 837                 put_page(async_extent->pages[i]);
 838         }
 839         kfree(async_extent->pages);
 840         async_extent->nr_pages = 0;
 841         async_extent->pages = NULL;
 842 }
 843
 844 /*
 845  * phase two of compressed writeback.  This is the ordered portion
 846  * of the code, which only gets called in the order the work was
 847  * queued.  We walk all the async extents created by compress_file_range
 848  * and send them down to the disk.
 849  */
 850 static noinline void submit_compressed_extents(struct async_chunk *async_chunk)
 851 {
 852         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(async_chunk->inode);
 853         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 854         struct async_extent *async_extent;
 855         u64 alloc_hint = 0;
 856         struct btrfs_key ins;
 857         struct extent_map *em;
 858         struct btrfs_root *root = inode->root;
 859         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
 860         int ret = 0;
 861
 862 again:
 863         while (!list_empty(&async_chunk->extents)) {
 864                 async_extent = list_entry(async_chunk->extents.next,
 865                                           struct async_extent, list);
 866                 list_del(&async_extent->list);
 867
 868 retry:
 869                 lock_extent(io_tree, async_extent->start,
 870                             async_extent->start + async_extent->ram_size - 1);
 871                 /* did the compression code fall back to uncompressed IO? */
 872                 if (!async_extent->pages) {
 873                         int page_started = 0;
 874                         unsigned long nr_written = 0;
 875
 876                         /* allocate blocks */
 877                         ret = cow_file_range(inode, async_chunk->locked_page,
 878                                              async_extent->start,
 879                                              async_extent->start +
 880                                              async_extent->ram_size - 1,
 881                                              &page_started, &nr_written, 0);
 882
 883                         /* JDM XXX */
 884
 885                         /*
 886                          * if page_started, cow_file_range inserted an
 887                          * inline extent and took care of all the unlocking
 888                          * and IO for us.  Otherwise, we need to submit
 889                          * all those pages down to the drive.
 890                          */
 891                         if (!page_started && !ret)
 892                                 extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode,
 893                                                   async_extent->start,
 894                                                   async_extent->start +
 895                                                   async_extent->ram_size - 1,
 896                                                   WB_SYNC_ALL);
 897                         else if (ret && async_chunk->locked_page)
 898                                 unlock_page(async_chunk->locked_page);
 899                         kfree(async_extent);
 900                         cond_resched();
 901                         continue;
 902                 }
 903
 904                 ret = btrfs_reserve_extent(root, async_extent->ram_size,
 905                                            async_extent->compressed_size,
 906                                            async_extent->compressed_size,
 907                                            0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
 908                 if (ret) {
 909                         free_async_extent_pages(async_extent);
 910
 911                         if (ret == -ENOSPC) {
 912                                 unlock_extent(io_tree, async_extent->start,
 913                                               async_extent->start +
 914                                               async_extent->ram_size - 1);
 915
 916                                 /*
 917                                  * we need to redirty the pages if we decide to
 918                                  * fallback to uncompressed IO, otherwise we
 919                                  * will not submit these pages down to lower
 920                                  * layers.
 921                                  */
 922                                 extent_range_redirty_for_io(&inode->vfs_inode,
 923                                                 async_extent->start,
 924                                                 async_extent->start +
 925                                                 async_extent->ram_size - 1);
 926
 927                                 goto retry;
 928                         }
 929                         goto out_free;
 930                 }
 931                 /*
 932                  * here we're doing allocation and writeback of the
 933                  * compressed pages
 934                  */
 935                 em = create_io_em(inode, async_extent->start,
 936                                   async_extent->ram_size, /* len */
 937                                   async_extent->start, /* orig_start */
 938                                   ins.objectid, /* block_start */
 939                                   ins.offset, /* block_len */
 940                                   ins.offset, /* orig_block_len */
 941                                   async_extent->ram_size, /* ram_bytes */
 942                                   async_extent->compress_type,
 943                                   BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
 944                 if (IS_ERR(em))
 945                         /* ret value is not necessary due to void function */
 946                         goto out_free_reserve;
 947                 free_extent_map(em);
 948
 949                 ret = btrfs_add_ordered_extent_compress(inode,
 950                                                 async_extent->start,
 951                                                 ins.objectid,
 952                                                 async_extent->ram_size,
 953                                                 ins.offset,
 954                                                 async_extent->compress_type);
 955                 if (ret) {
 956                         btrfs_drop_extent_cache(inode, async_extent->start,
 957                                                 async_extent->start +
 958                                                 async_extent->ram_size - 1, 0);
 959                         goto out_free_reserve;
 960                 }
 961                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 962
 963                 /*
 964                  * clear dirty, set writeback and unlock the pages.
 965                  */
 966                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
 967                                 async_extent->start +
 968                                 async_extent->ram_size - 1,
 969                                 NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
 970                                 PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK);
 971                 if (btrfs_submit_compressed_write(inode, async_extent->start,
 972                                     async_extent->ram_size,
 973                                     ins.objectid,
 974                                     ins.offset, async_extent->pages,
 975                                     async_extent->nr_pages,
 976                                     async_chunk->write_flags,
 977                                     async_chunk->blkcg_css)) {
 978                         struct page *p = async_extent->pages[0];
 979                         const u64 start = async_extent->start;
 980                         const u64 end = start + async_extent->ram_size - 1;
 981
 982                         p->mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
 983                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(inode, p, start,
 984                                                              end, false);
 985
 986                         p->mapping = NULL;
 987                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, NULL, 0,
 988                                                      PAGE_END_WRITEBACK |
 989                                                      PAGE_SET_ERROR);
 990                         free_async_extent_pages(async_extent);
 991                 }
 992                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
 993                 kfree(async_extent);
 994                 cond_resched();
 995         }
 996         return;
 997 out_free_reserve:
 998         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 999         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1000 out_free:
1001         extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
1002                                      async_extent->start +
1003                                      async_extent->ram_size - 1,
1004                                      NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1005                                      EXTENT_DELALLOC_NEW |
1006                                      EXTENT_DEFRAG | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
1007                                      PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
1008                                      PAGE_END_WRITEBACK | PAGE_SET_ERROR);
1009         free_async_extent_pages(async_extent);
1010         kfree(async_extent);
1011         goto again;
1012 }
1013
1014 static u64 get_extent_allocation_hint(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
1015                                       u64 num_bytes)
1016 {
1017         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
1018         struct extent_map *em;
1019         u64 alloc_hint = 0;
1020
1021         read_lock(&em_tree->lock);
1022         em = search_extent_mapping(em_tree, start, num_bytes);
1023         if (em) {
1024                 /*
1025                  * if block start isn't an actual block number then find the
1026                  * first block in this inode and use that as a hint.  If that
1027                  * block is also bogus then just don't worry about it.
1028                  */
1029                 if (em->block_start >= EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
1030                         free_extent_map(em);
1031                         em = search_extent_mapping(em_tree, 0, 0);
1032                         if (em && em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
1033                                 alloc_hint = em->block_start;
1034                         if (em)
1035                                 free_extent_map(em);
1036                 } else {
1037                         alloc_hint = em->block_start;
1038                         free_extent_map(em);
1039                 }
1040         }
1041         read_unlock(&em_tree->lock);
1042
1043         return alloc_hint;
1044 }
1045
1046 /*
1047  * when extent_io.c finds a delayed allocation range in the file,
1048  * the call backs end up in this code.  The basic idea is to
1049  * allocate extents on disk for the range, and create ordered data structs
1050  * in ram to track those extents.
1051  *
1052  * locked_page is the page that writepage had locked already.  We use
1053  * it to make sure we don't do extra locks or unlocks.
1054  *
1055  * *page_started is set to one if we unlock locked_page and do everything
1056  * required to start IO on it.  It may be clean and already done with
1057  * IO when we return.
1058  */
1059 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
1060                                    struct page *locked_page,
1061                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
1062                                    unsigned long *nr_written, int unlock)
1063 {
1064         struct btrfs_root *root = inode->root;
1065         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1066         u64 alloc_hint = 0;
1067         u64 num_bytes;
1068         unsigned long ram_size;
1069         u64 cur_alloc_size = 0;
1070         u64 min_alloc_size;
1071         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
1072         struct btrfs_key ins;
1073         struct extent_map *em;
1074         unsigned clear_bits;
1075         unsigned long page_ops;
1076         bool extent_reserved = false;
1077         int ret = 0;
1078
1079         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
1080                 WARN_ON_ONCE(1);
1081                 ret = -EINVAL;
1082                 goto out_unlock;
1083         }
1084
1085         num_bytes = ALIGN(end - start + 1, blocksize);
1086         num_bytes = max(blocksize,  num_bytes);
1087         ASSERT(num_bytes <= btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy));
1088
1089         inode_should_defrag(inode, start, end, num_bytes, SZ_64K);
1090
1091         /*
1092          * Due to the page size limit, for subpage we can only trigger the
1093          * writeback for the dirty sectors of page, that means data writeback
1094          * is doing more writeback than what we want.
1095          *
1096          * This is especially unexpected for some call sites like fallocate,
1097          * where we only increase i_size after everything is done.
1098          * This means we can trigger inline extent even if we didn't want to.
1099          * So here we skip inline extent creation completely.
1100          */
1101         if (start == 0 && fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
1102                 /* lets try to make an inline extent */
1103                 ret = cow_file_range_inline(inode, start, end, 0,
1104                                             BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL);
1105                 if (ret == 0) {
1106                         /*
1107                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
1108                          * delalloc_release_metadata to be run _after_ we drop
1109                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
1110                          * range.
1111                          */
1112                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1113                                      locked_page,
1114                                      EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1115                                      EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1116                                      EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1117                                      PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK);
1118                         *nr_written = *nr_written +
1119                              (end - start + PAGE_SIZE) / PAGE_SIZE;
1120                         *page_started = 1;
1121                         /*
1122                          * locked_page is locked by the caller of
1123                          * writepage_delalloc(), not locked by
1124                          * __process_pages_contig().
1125                          *
1126                          * We can't let __process_pages_contig() to unlock it,
1127                          * as it doesn't have any subpage::writers recorded.
1128                          *
1129                          * Here we manually unlock the page, since the caller
1130                          * can't use page_started to determine if it's an
1131                          * inline extent or a compressed extent.
1132                          */
1133                         unlock_page(locked_page);
1134                         goto out;
1135                 } else if (ret < 0) {
1136                         goto out_unlock;
1137                 }
1138         }
1139
1140         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, num_bytes);
1141         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + num_bytes - 1, 0);
1142
1143         /*
1144          * Relocation relies on the relocated extents to have exactly the same
1145          * size as the original extents. Normally writeback for relocation data
1146          * extents follows a NOCOW path because relocation preallocates the
1147          * extents. However, due to an operation such as scrub turning a block
1148          * group to RO mode, it may fallback to COW mode, so we must make sure
1149          * an extent allocated during COW has exactly the requested size and can
1150          * not be split into smaller extents, otherwise relocation breaks and
1151          * fails during the stage where it updates the bytenr of file extent
1152          * items.
1153          */
1154         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1155                 min_alloc_size = num_bytes;
1156         else
1157                 min_alloc_size = fs_info->sectorsize;
1158
1159         while (num_bytes > 0) {
1160                 cur_alloc_size = num_bytes;
1161                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_alloc_size, cur_alloc_size,
1162                                            min_alloc_size, 0, alloc_hint,
1163                                            &ins, 1, 1);
1164                 if (ret < 0)
1165                         goto out_unlock;
1166                 cur_alloc_size = ins.offset;
1167                 extent_reserved = true;
1168
1169                 ram_size = ins.offset;
1170                 em = create_io_em(inode, start, ins.offset, /* len */
1171                                   start, /* orig_start */
1172                                   ins.objectid, /* block_start */
1173                                   ins.offset, /* block_len */
1174                                   ins.offset, /* orig_block_len */
1175                                   ram_size, /* ram_bytes */
1176                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
1177                                   BTRFS_ORDERED_REGULAR /* type */);
1178                 if (IS_ERR(em)) {
1179                         ret = PTR_ERR(em);
1180                         goto out_reserve;
1181                 }
1182                 free_extent_map(em);
1183
1184                 ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, start, ins.objectid,
1185                                                ram_size, cur_alloc_size,
1186                                                BTRFS_ORDERED_REGULAR);
1187                 if (ret)
1188                         goto out_drop_extent_cache;
1189
1190                 if (root->root_key.objectid ==
1191                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID) {
1192                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, start,
1193                                                       cur_alloc_size);
1194                         /*
1195                          * Only drop cache here, and process as normal.
1196                          *
1197                          * We must not allow extent_clear_unlock_delalloc()
1198                          * at out_unlock label to free meta of this ordered
1199                          * extent, as its meta should be freed by
1200                          * btrfs_finish_ordered_io().
1201                          *
1202                          * So we must continue until @start is increased to
1203                          * skip current ordered extent.
1204                          */
1205                         if (ret)
1206                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, start,
1207                                                 start + ram_size - 1, 0);
1208                 }
1209
1210                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1211
1212                 /*
1213                  * We're not doing compressed IO, don't unlock the first page
1214                  * (which the caller expects to stay locked), don't clear any
1215                  * dirty bits and don't set any writeback bits
1216                  *
1217                  * Do set the Ordered (Private2) bit so we know this page was
1218                  * properly setup for writepage.
1219                  */
1220                 page_ops = unlock ? PAGE_UNLOCK : 0;
1221                 page_ops |= PAGE_SET_ORDERED;
1222
1223                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, start + ram_size - 1,
1224                                              locked_page,
1225                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1226                                              page_ops);
1227                 if (num_bytes < cur_alloc_size)
1228                         num_bytes = 0;
1229                 else
1230                         num_bytes -= cur_alloc_size;
1231                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1232                 start += cur_alloc_size;
1233                 extent_reserved = false;
1234
1235                 /*
1236                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, since start is increased
1237                  * extent_clear_unlock_delalloc() at out_unlock label won't
1238                  * free metadata of current ordered extent, we're OK to exit.
1239                  */
1240                 if (ret)
1241                         goto out_unlock;
1242         }
1243 out:
1244         return ret;
1245
1246 out_drop_extent_cache:
1247         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + ram_size - 1, 0);
1248 out_reserve:
1249         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1250         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1251 out_unlock:
1252         clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
1253                 EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV;
1254         page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK;
1255         /*
1256          * If we reserved an extent for our delalloc range (or a subrange) and
1257          * failed to create the respective ordered extent, then it means that
1258          * when we reserved the extent we decremented the extent's size from
1259          * the data space_info's bytes_may_use counter and incremented the
1260          * space_info's bytes_reserved counter by the same amount. We must make
1261          * sure extent_clear_unlock_delalloc() does not try to decrement again
1262          * the data space_info's bytes_may_use counter, therefore we do not pass
1263          * it the flag EXTENT_CLEAR_DATA_RESV.
1264          */
1265         if (extent_reserved) {
1266                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start,
1267                                              start + cur_alloc_size - 1,
1268                                              locked_page,
1269                                              clear_bits,
1270                                              page_ops);
1271                 start += cur_alloc_size;
1272                 if (start >= end)
1273                         goto out;
1274         }
1275         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1276                                      clear_bits | EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1277                                      page_ops);
1278         goto out;
1279 }
1280
1281 /*
1282  * work queue call back to started compression on a file and pages
1283  */
1284 static noinline void async_cow_start(struct btrfs_work *work)
1285 {
1286         struct async_chunk *async_chunk;
1287         int compressed_extents;
1288
1289         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1290
1291         compressed_extents = compress_file_range(async_chunk);
1292         if (compressed_extents == 0) {
1293                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1294                 async_chunk->inode = NULL;
1295         }
1296 }
1297
1298 /*
1299  * work queue call back to submit previously compressed pages
1300  */
1301 static noinline void async_cow_submit(struct btrfs_work *work)
1302 {
1303         struct async_chunk *async_chunk = container_of(work, struct async_chunk,
1304                                                      work);
1305         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_work_owner(work);
1306         unsigned long nr_pages;
1307
1308         nr_pages = (async_chunk->end - async_chunk->start + PAGE_SIZE) >>
1309                 PAGE_SHIFT;
1310
1311         /*
1312          * ->inode could be NULL if async_chunk_start has failed to compress,
1313          * in which case we don't have anything to submit, yet we need to
1314          * always adjust ->async_delalloc_pages as its paired with the init
1315          * happening in cow_file_range_async
1316          */
1317         if (async_chunk->inode)
1318                 submit_compressed_extents(async_chunk);
1319
1320         /* atomic_sub_return implies a barrier */
1321         if (atomic_sub_return(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages) <
1322             5 * SZ_1M)
1323                 cond_wake_up_nomb(&fs_info->async_submit_wait);
1324 }
1325
1326 static noinline void async_cow_free(struct btrfs_work *work)
1327 {
1328         struct async_chunk *async_chunk;
1329
1330         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1331         if (async_chunk->inode)
1332                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1333         if (async_chunk->blkcg_css)
1334                 css_put(async_chunk->blkcg_css);
1335         /*
1336          * Since the pointer to 'pending' is at the beginning of the array of
1337          * async_chunk's, freeing it ensures the whole array has been freed.
1338          */
1339         if (atomic_dec_and_test(async_chunk->pending))
1340                 kvfree(async_chunk->pending);
1341 }
1342
1343 static int cow_file_range_async(struct btrfs_inode *inode,
1344                                 struct writeback_control *wbc,
1345                                 struct page *locked_page,
1346                                 u64 start, u64 end, int *page_started,
1347                                 unsigned long *nr_written)
1348 {
1349         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1350         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css = wbc_blkcg_css(wbc);
1351         struct async_cow *ctx;
1352         struct async_chunk *async_chunk;
1353         unsigned long nr_pages;
1354         u64 cur_end;
1355         u64 num_chunks = DIV_ROUND_UP(end - start, SZ_512K);
1356         int i;
1357         bool should_compress;
1358         unsigned nofs_flag;
1359         const unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
1360
1361         unlock_extent(&inode->io_tree, start, end);
1362
1363         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS &&
1364             !btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS)) {
1365                 num_chunks = 1;
1366                 should_compress = false;
1367         } else {
1368                 should_compress = true;
1369         }
1370
1371         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1372         ctx = kvmalloc(struct_size(ctx, chunks, num_chunks), GFP_KERNEL);
1373         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1374
1375         if (!ctx) {
1376                 unsigned clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1377                         EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1378                         EXTENT_DO_ACCOUNTING;
1379                 unsigned long page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
1380                                          PAGE_END_WRITEBACK | PAGE_SET_ERROR;
1381
1382                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1383                                              clear_bits, page_ops);
1384                 return -ENOMEM;
1385         }
1386
1387         async_chunk = ctx->chunks;
1388         atomic_set(&ctx->num_chunks, num_chunks);
1389
1390         for (i = 0; i < num_chunks; i++) {
1391                 if (should_compress)
1392                         cur_end = min(end, start + SZ_512K - 1);
1393                 else
1394                         cur_end = end;
1395
1396                 /*
1397                  * igrab is called higher up in the call chain, take only the
1398                  * lightweight reference for the callback lifetime
1399                  */
1400                 ihold(&inode->vfs_inode);
1401                 async_chunk[i].pending = &ctx->num_chunks;
1402                 async_chunk[i].inode = &inode->vfs_inode;
1403                 async_chunk[i].start = start;
1404                 async_chunk[i].end = cur_end;
1405                 async_chunk[i].write_flags = write_flags;
1406                 INIT_LIST_HEAD(&async_chunk[i].extents);
1407
1408                 /*
1409                  * The locked_page comes all the way from writepage and its
1410                  * the original page we were actually given.  As we spread
1411                  * this large delalloc region across multiple async_chunk
1412                  * structs, only the first struct needs a pointer to locked_page
1413                  *
1414                  * This way we don't need racey decisions about who is supposed
1415                  * to unlock it.
1416                  */
1417                 if (locked_page) {
1418                         /*
1419                          * Depending on the compressibility, the pages might or
1420                          * might not go through async.  We want all of them to
1421                          * be accounted against wbc once.  Let's do it here
1422                          * before the paths diverge.  wbc accounting is used
1423                          * only for foreign writeback detection and doesn't
1424                          * need full accuracy.  Just account the whole thing
1425                          * against the first page.
1426                          */
1427                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, locked_page,
1428                                                  cur_end - start);
1429                         async_chunk[i].locked_page = locked_page;
1430                         locked_page = NULL;
1431                 } else {
1432                         async_chunk[i].locked_page = NULL;
1433                 }
1434
1435                 if (blkcg_css != blkcg_root_css) {
1436                         css_get(blkcg_css);
1437                         async_chunk[i].blkcg_css = blkcg_css;
1438                 } else {
1439                         async_chunk[i].blkcg_css = NULL;
1440                 }
1441
1442                 btrfs_init_work(&async_chunk[i].work, async_cow_start,
1443                                 async_cow_submit, async_cow_free);
1444
1445                 nr_pages = DIV_ROUND_UP(cur_end - start, PAGE_SIZE);
1446                 atomic_add(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages);
1447
1448                 btrfs_queue_work(fs_info->delalloc_workers, &async_chunk[i].work);
1449
1450                 *nr_written += nr_pages;
1451                 start = cur_end + 1;
1452         }
1453         *page_started = 1;
1454         return 0;
1455 }
1456
1457 static noinline int run_delalloc_zoned(struct btrfs_inode *inode,
1458                                        struct page *locked_page, u64 start,
1459                                        u64 end, int *page_started,
1460                                        unsigned long *nr_written)
1461 {
1462         int ret;
1463
1464         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1465                              nr_written, 0);
1466         if (ret)
1467                 return ret;
1468
1469         if (*page_started)
1470                 return 0;
1471
1472         __set_page_dirty_nobuffers(locked_page);
1473         account_page_redirty(locked_page);
1474         extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode, start, end, WB_SYNC_ALL);
1475         *page_started = 1;
1476
1477         return 0;
1478 }
1479
1480 static noinline int csum_exist_in_range(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1481                                         u64 bytenr, u64 num_bytes)
1482 {
1483         int ret;
1484         struct btrfs_ordered_sum *sums;
1485         LIST_HEAD(list);
1486
1487         ret = btrfs_lookup_csums_range(fs_info->csum_root, bytenr,
1488                                        bytenr + num_bytes - 1, &list, 0);
1489         if (ret == 0 && list_empty(&list))
1490                 return 0;
1491
1492         while (!list_empty(&list)) {
1493                 sums = list_entry(list.next, struct btrfs_ordered_sum, list);
1494                 list_del(&sums->list);
1495                 kfree(sums);
1496         }
1497         if (ret < 0)
1498                 return ret;
1499         return 1;
1500 }
1501
1502 static int fallback_to_cow(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1503                            const u64 start, const u64 end,
1504                            int *page_started, unsigned long *nr_written)
1505 {
1506         const bool is_space_ino = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1507         const bool is_reloc_ino = (inode->root->root_key.objectid ==
1508                                    BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID);
1509         const u64 range_bytes = end + 1 - start;
1510         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1511         u64 range_start = start;
1512         u64 count;
1513
1514         /*
1515          * If EXTENT_NORESERVE is set it means that when the buffered write was
1516          * made we had not enough available data space and therefore we did not
1517          * reserve data space for it, since we though we could do NOCOW for the
1518          * respective file range (either there is prealloc extent or the inode
1519          * has the NOCOW bit set).
1520          *
1521          * However when we need to fallback to COW mode (because for example the
1522          * block group for the corresponding extent was turned to RO mode by a
1523          * scrub or relocation) we need to do the following:
1524          *
1525          * 1) We increment the bytes_may_use counter of the data space info.
1526          *    If COW succeeds, it allocates a new data extent and after doing
1527          *    that it decrements the space info's bytes_may_use counter and
1528          *    increments its bytes_reserved counter by the same amount (we do
1529          *    this at btrfs_add_reserved_bytes()). So we need to increment the
1530          *    bytes_may_use counter to compensate (when space is reserved at
1531          *    buffered write time, the bytes_may_use counter is incremented);
1532          *
1533          * 2) We clear the EXTENT_NORESERVE bit from the range. We do this so
1534          *    that if the COW path fails for any reason, it decrements (through
1535          *    extent_clear_unlock_delalloc()) the bytes_may_use counter of the
1536          *    data space info, which we incremented in the step above.
1537          *
1538          * If we need to fallback to cow and the inode corresponds to a free
1539          * space cache inode or an inode of the data relocation tree, we must
1540          * also increment bytes_may_use of the data space_info for the same
1541          * reason. Space caches and relocated data extents always get a prealloc
1542          * extent for them, however scrub or balance may have set the block
1543          * group that contains that extent to RO mode and therefore force COW
1544          * when starting writeback.
1545          */
1546         count = count_range_bits(io_tree, &range_start, end, range_bytes,
1547                                  EXTENT_NORESERVE, 0);
1548         if (count > 0 || is_space_ino || is_reloc_ino) {
1549                 u64 bytes = count;
1550                 struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1551                 struct btrfs_space_info *sinfo = fs_info->data_sinfo;
1552
1553                 if (is_space_ino || is_reloc_ino)
1554                         bytes = range_bytes;
1555
1556                 spin_lock(&sinfo->lock);
1557                 btrfs_space_info_update_bytes_may_use(fs_info, sinfo, bytes);
1558                 spin_unlock(&sinfo->lock);
1559
1560                 if (count > 0)
1561                         clear_extent_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NORESERVE,
1562                                          0, 0, NULL);
1563         }
1564
1565         return cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1566                               nr_written, 1);
1567 }
1568
1569 /*
1570  * when nowcow writeback call back.  This checks for snapshots or COW copies
1571  * of the extents that exist in the file, and COWs the file as required.
1572  *
1573  * If no cow copies or snapshots exist, we write directly to the existing
1574  * blocks on disk
1575  */
1576 static noinline int run_delalloc_nocow(struct btrfs_inode *inode,
1577                                        struct page *locked_page,
1578                                        const u64 start, const u64 end,
1579                                        int *page_started,
1580                                        unsigned long *nr_written)
1581 {
1582         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1583         struct btrfs_root *root = inode->root;
1584         struct btrfs_path *path;
1585         u64 cow_start = (u64)-1;
1586         u64 cur_offset = start;
1587         int ret;
1588         bool check_prev = true;
1589         const bool freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1590         u64 ino = btrfs_ino(inode);
1591         bool nocow = false;
1592         u64 disk_bytenr = 0;
1593         const bool force = inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW;
1594
1595         path = btrfs_alloc_path();
1596         if (!path) {
1597                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1598                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1599                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING |
1600                                              EXTENT_DEFRAG, PAGE_UNLOCK |
1601                                              PAGE_START_WRITEBACK |
1602                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1603                 return -ENOMEM;
1604         }
1605
1606         while (1) {
1607                 struct btrfs_key found_key;
1608                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
1609                 struct extent_buffer *leaf;
1610                 u64 extent_end;
1611                 u64 extent_offset;
1612                 u64 num_bytes = 0;
1613                 u64 disk_num_bytes;
1614                 u64 ram_bytes;
1615                 int extent_type;
1616
1617                 nocow = false;
1618
1619                 ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino,
1620                                                cur_offset, 0);
1621                 if (ret < 0)
1622                         goto error;
1623
1624                 /*
1625                  * If there is no extent for our range when doing the initial
1626                  * search, then go back to the previous slot as it will be the
1627                  * one containing the search offset
1628                  */
1629                 if (ret > 0 && path->slots[0] > 0 && check_prev) {
1630                         leaf = path->nodes[0];
1631                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key,
1632                                               path->slots[0] - 1);
1633                         if (found_key.objectid == ino &&
1634                             found_key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
1635                                 path->slots[0]--;
1636                 }
1637                 check_prev = false;
1638 next_slot:
1639                 /* Go to next leaf if we have exhausted the current one */
1640                 leaf = path->nodes[0];
1641                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
1642                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1643                         if (ret < 0) {
1644                                 if (cow_start != (u64)-1)
1645                                         cur_offset = cow_start;
1646                                 goto error;
1647                         }
1648                         if (ret > 0)
1649                                 break;
1650                         leaf = path->nodes[0];
1651                 }
1652
1653                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
1654
1655                 /* Didn't find anything for our INO */
1656                 if (found_key.objectid > ino)
1657                         break;
1658                 /*
1659                  * Keep searching until we find an EXTENT_ITEM or there are no
1660                  * more extents for this inode
1661                  */
1662                 if (WARN_ON_ONCE(found_key.objectid < ino) ||
1663                     found_key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
1664                         path->slots[0]++;
1665                         goto next_slot;
1666                 }
1667
1668                 /* Found key is not EXTENT_DATA_KEY or starts after req range */
1669                 if (found_key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
1670                     found_key.offset > end)
1671                         break;
1672
1673                 /*
1674                  * If the found extent starts after requested offset, then
1675                  * adjust extent_end to be right before this extent begins
1676                  */
1677                 if (found_key.offset > cur_offset) {
1678                         extent_end = found_key.offset;
1679                         extent_type = 0;
1680                         goto out_check;
1681                 }
1682
1683                 /*
1684                  * Found extent which begins before our range and potentially
1685                  * intersect it
1686                  */
1687                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1688                                     struct btrfs_file_extent_item);
1689                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
1690
1691                 ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
1692                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
1693                     extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1694                         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
1695                         extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
1696                         extent_end = found_key.offset +
1697                                 btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
1698                         disk_num_bytes =
1699                                 btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
1700                         /*
1701                          * If the extent we got ends before our current offset,
1702                          * skip to the next extent.
1703                          */
1704                         if (extent_end <= cur_offset) {
1705                                 path->slots[0]++;
1706                                 goto next_slot;
1707                         }
1708                         /* Skip holes */
1709                         if (disk_bytenr == 0)
1710                                 goto out_check;
1711                         /* Skip compressed/encrypted/encoded extents */
1712                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
1713                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
1714                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
1715                                 goto out_check;
1716                         /*
1717                          * If extent is created before the last volume's snapshot
1718                          * this implies the extent is shared, hence we can't do
1719                          * nocow. This is the same check as in
1720                          * btrfs_cross_ref_exist but without calling
1721                          * btrfs_search_slot.
1722                          */
1723                         if (!freespace_inode &&
1724                             btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
1725                             btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
1726                                 goto out_check;
1727                         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG && !force)
1728                                 goto out_check;
1729
1730                         /*
1731                          * The following checks can be expensive, as they need to
1732                          * take other locks and do btree or rbtree searches, so
1733                          * release the path to avoid blocking other tasks for too
1734                          * long.
1735                          */
1736                         btrfs_release_path(path);
1737
1738                         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, ino,
1739                                                     found_key.offset -
1740                                                     extent_offset, disk_bytenr, false);
1741                         if (ret) {
1742                                 /*
1743                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1744                                  * metadata.
1745                                  */
1746                                 if (ret < 0) {
1747                                         if (cow_start != (u64)-1)
1748                                                 cur_offset = cow_start;
1749                                         goto error;
1750                                 }
1751
1752                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1753                                 goto out_check;
1754                         }
1755                         disk_bytenr += extent_offset;
1756                         disk_bytenr += cur_offset - found_key.offset;
1757                         num_bytes = min(end + 1, extent_end) - cur_offset;
1758                         /*
1759                          * If there are pending snapshots for this root, we
1760                          * fall into common COW way
1761                          */
1762                         if (!freespace_inode && atomic_read(&root->snapshot_force_cow))
1763                                 goto out_check;
1764                         /*
1765                          * force cow if csum exists in the range.
1766                          * this ensure that csum for a given extent are
1767                          * either valid or do not exist.
1768                          */
1769                         ret = csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr,
1770                                                   num_bytes);
1771                         if (ret) {
1772                                 /*
1773                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1774                                  * metadata.
1775                                  */
1776                                 if (ret < 0) {
1777                                         if (cow_start != (u64)-1)
1778                                                 cur_offset = cow_start;
1779                                         goto error;
1780                                 }
1781                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1782                                 goto out_check;
1783                         }
1784                         /* If the extent's block group is RO, we must COW */
1785                         if (!btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr))
1786                                 goto out_check;
1787                         nocow = true;
1788                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1789                         extent_end = found_key.offset + ram_bytes;
1790                         extent_end = ALIGN(extent_end, fs_info->sectorsize);
1791                         /* Skip extents outside of our requested range */
1792                         if (extent_end <= start) {
1793                                 path->slots[0]++;
1794                                 goto next_slot;
1795                         }
1796                 } else {
1797                         /* If this triggers then we have a memory corruption */
1798                         BUG();
1799                 }
1800 out_check:
1801                 /*
1802                  * If nocow is false then record the beginning of the range
1803                  * that needs to be COWed
1804                  */
1805                 if (!nocow) {
1806                         if (cow_start == (u64)-1)
1807                                 cow_start = cur_offset;
1808                         cur_offset = extent_end;
1809                         if (cur_offset > end)
1810                                 break;
1811                         if (!path->nodes[0])
1812                                 continue;
1813                         path->slots[0]++;
1814                         goto next_slot;
1815                 }
1816
1817                 /*
1818                  * COW range from cow_start to found_key.offset - 1. As the key
1819                  * will contain the beginning of the first extent that can be
1820                  * NOCOW, following one which needs to be COW'ed
1821                  */
1822                 if (cow_start != (u64)-1) {
1823                         ret = fallback_to_cow(inode, locked_page,
1824                                               cow_start, found_key.offset - 1,
1825                                               page_started, nr_written);
1826                         if (ret)
1827                                 goto error;
1828                         cow_start = (u64)-1;
1829                 }
1830
1831                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1832                         u64 orig_start = found_key.offset - extent_offset;
1833                         struct extent_map *em;
1834
1835                         em = create_io_em(inode, cur_offset, num_bytes,
1836                                           orig_start,
1837                                           disk_bytenr, /* block_start */
1838                                           num_bytes, /* block_len */
1839                                           disk_num_bytes, /* orig_block_len */
1840                                           ram_bytes, BTRFS_COMPRESS_NONE,
1841                                           BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1842                         if (IS_ERR(em)) {
1843                                 ret = PTR_ERR(em);
1844                                 goto error;
1845                         }
1846                         free_extent_map(em);
1847                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1848                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1849                                                        num_bytes,
1850                                                        BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1851                         if (ret) {
1852                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
1853                                                         cur_offset + num_bytes - 1,
1854                                                         0);
1855                                 goto error;
1856                         }
1857                 } else {
1858                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1859                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1860                                                        num_bytes,
1861                                                        BTRFS_ORDERED_NOCOW);
1862                         if (ret)
1863                                 goto error;
1864                 }
1865
1866                 if (nocow)
1867                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1868                 nocow = false;
1869
1870                 if (root->root_key.objectid ==
1871                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1872                         /*
1873                          * Error handled later, as we must prevent
1874                          * extent_clear_unlock_delalloc() in error handler
1875                          * from freeing metadata of created ordered extent.
1876                          */
1877                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, cur_offset,
1878                                                       num_bytes);
1879
1880                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset,
1881                                              cur_offset + num_bytes - 1,
1882                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1883                                              EXTENT_DELALLOC |
1884                                              EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1885                                              PAGE_UNLOCK | PAGE_SET_ORDERED);
1886
1887                 cur_offset = extent_end;
1888
1889                 /*
1890                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, now we're OK to call error
1891                  * handler, as metadata for created ordered extent will only
1892                  * be freed by btrfs_finish_ordered_io().
1893                  */
1894                 if (ret)
1895                         goto error;
1896                 if (cur_offset > end)
1897                         break;
1898         }
1899         btrfs_release_path(path);
1900
1901         if (cur_offset <= end && cow_start == (u64)-1)
1902                 cow_start = cur_offset;
1903
1904         if (cow_start != (u64)-1) {
1905                 cur_offset = end;
1906                 ret = fallback_to_cow(inode, locked_page, cow_start, end,
1907                                       page_started, nr_written);
1908                 if (ret)
1909                         goto error;
1910         }
1911
1912 error:
1913         if (nocow)
1914                 btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1915
1916         if (ret && cur_offset < end)
1917                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, end,
1918                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1919                                              EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DEFRAG |
1920                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1921                                              PAGE_START_WRITEBACK |
1922                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1923         btrfs_free_path(path);
1924         return ret;
1925 }
1926
1927 static bool should_nocow(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
1928 {
1929         if (inode->flags & (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
1930                 if (inode->defrag_bytes &&
1931                     test_range_bit(&inode->io_tree, start, end, EXTENT_DEFRAG,
1932                                    0, NULL))
1933                         return false;
1934                 return true;
1935         }
1936         return false;
1937 }
1938
1939 /*
1940  * Function to process delayed allocation (create CoW) for ranges which are
1941  * being touched for the first time.
1942  */
1943 int btrfs_run_delalloc_range(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1944                 u64 start, u64 end, int *page_started, unsigned long *nr_written,
1945                 struct writeback_control *wbc)
1946 {
1947         int ret;
1948         const bool zoned = btrfs_is_zoned(inode->root->fs_info);
1949
1950         if (should_nocow(inode, start, end)) {
1951                 ASSERT(!zoned);
1952                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end,
1953                                          page_started, nr_written);
1954         } else if (!inode_can_compress(inode) ||
1955                    !inode_need_compress(inode, start, end)) {
1956                 if (zoned)
1957                         ret = run_delalloc_zoned(inode, locked_page, start, end,
1958                                                  page_started, nr_written);
1959                 else
1960                         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end,
1961                                              page_started, nr_written, 1);
1962         } else {
1963                 set_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT, &inode->runtime_flags);
1964                 ret = cow_file_range_async(inode, wbc, locked_page, start, end,
1965                                            page_started, nr_written);
1966         }
1967         ASSERT(ret <= 0);
1968         if (ret)
1969                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start,
1970                                               end - start + 1);
1971         return ret;
1972 }
1973
1974 void btrfs_split_delalloc_extent(struct inode *inode,
1975                                  struct extent_state *orig, u64 split)
1976 {
1977         u64 size;
1978
1979         /* not delalloc, ignore it */
1980         if (!(orig->state & EXTENT_DELALLOC))
1981                 return;
1982
1983         size = orig->end - orig->start + 1;
1984         if (size > BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
1985                 u32 num_extents;
1986                 u64 new_size;
1987
1988                 /*
1989                  * See the explanation in btrfs_merge_delalloc_extent, the same
1990                  * applies here, just in reverse.
1991                  */
1992                 new_size = orig->end - split + 1;
1993                 num_extents = count_max_extents(new_size);
1994                 new_size = split - orig->start;
1995                 num_extents += count_max_extents(new_size);
1996                 if (count_max_extents(size) >= num_extents)
1997                         return;
1998         }
1999
2000         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2001         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), 1);
2002         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2003 }
2004
2005 /*
2006  * Handle merged delayed allocation extents so we can keep track of new extents
2007  * that are just merged onto old extents, such as when we are doing sequential
2008  * writes, so we can properly account for the metadata space we'll need.
2009  */
2010 void btrfs_merge_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *new,
2011                                  struct extent_state *other)
2012 {
2013         u64 new_size, old_size;
2014         u32 num_extents;
2015
2016         /* not delalloc, ignore it */
2017         if (!(other->state & EXTENT_DELALLOC))
2018                 return;
2019
2020         if (new->start > other->start)
2021                 new_size = new->end - other->start + 1;
2022         else
2023                 new_size = other->end - new->start + 1;
2024
2025         /* we're not bigger than the max, unreserve the space and go */
2026         if (new_size <= BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
2027                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2028                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
2029                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2030                 return;
2031         }
2032
2033         /*
2034          * We have to add up either side to figure out how many extents were
2035          * accounted for before we merged into one big extent.  If the number of
2036          * extents we accounted for is <= the amount we need for the new range
2037          * then we can return, otherwise drop.  Think of it like this
2038          *
2039          * [ 4k][MAX_SIZE]
2040          *
2041          * So we've grown the extent by a MAX_SIZE extent, this would mean we
2042          * need 2 outstanding extents, on one side we have 1 and the other side
2043          * we have 1 so they are == and we can return.  But in this case
2044          *
2045          * [MAX_SIZE+4k][MAX_SIZE+4k]
2046          *
2047          * Each range on their own accounts for 2 extents, but merged together
2048          * they are only 3 extents worth of accounting, so we need to drop in
2049          * this case.
2050          */
2051         old_size = other->end - other->start + 1;
2052         num_extents = count_max_extents(old_size);
2053         old_size = new->end - new->start + 1;
2054         num_extents += count_max_extents(old_size);
2055         if (count_max_extents(new_size) >= num_extents)
2056                 return;
2057
2058         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2059         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
2060         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2061 }
2062
2063 static void btrfs_add_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
2064                                       struct inode *inode)
2065 {
2066         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2067
2068         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2069         if (list_empty(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes)) {
2070                 list_add_tail(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes,
2071                               &root->delalloc_inodes);
2072                 set_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2073                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
2074                 root->nr_delalloc_inodes++;
2075                 if (root->nr_delalloc_inodes == 1) {
2076                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2077                         BUG_ON(!list_empty(&root->delalloc_root));
2078                         list_add_tail(&root->delalloc_root,
2079                                       &fs_info->delalloc_roots);
2080                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2081                 }
2082         }
2083         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2084 }
2085
2086
2087 void __btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2088                                 struct btrfs_inode *inode)
2089 {
2090         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2091
2092         if (!list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
2093                 list_del_init(&inode->delalloc_inodes);
2094                 clear_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2095                           &inode->runtime_flags);
2096                 root->nr_delalloc_inodes--;
2097                 if (!root->nr_delalloc_inodes) {
2098                         ASSERT(list_empty(&root->delalloc_inodes));
2099                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2100                         BUG_ON(list_empty(&root->delalloc_root));
2101                         list_del_init(&root->delalloc_root);
2102                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2103                 }
2104         }
2105 }
2106
2107 static void btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2108                                      struct btrfs_inode *inode)
2109 {
2110         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2111         __btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2112         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2113 }
2114
2115 /*
2116  * Properly track delayed allocation bytes in the inode and to maintain the
2117  * list of inodes that have pending delalloc work to be done.
2118  */
2119 void btrfs_set_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *state,
2120                                unsigned *bits)
2121 {
2122         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2123
2124         if ((*bits & EXTENT_DEFRAG) && !(*bits & EXTENT_DELALLOC))
2125                 WARN_ON(1);
2126         /*
2127          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2128          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2129          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2130          */
2131         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2132                 struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2133                 u64 len = state->end + 1 - state->start;
2134                 u32 num_extents = count_max_extents(len);
2135                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode));
2136
2137                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2138                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), num_extents);
2139                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2140
2141                 /* For sanity tests */
2142                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2143                         return;
2144
2145                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, len,
2146                                          fs_info->delalloc_batch);
2147                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2148                 BTRFS_I(inode)->delalloc_bytes += len;
2149                 if (*bits & EXTENT_DEFRAG)
2150                         BTRFS_I(inode)->defrag_bytes += len;
2151                 if (do_list && !test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2152                                          &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
2153                         btrfs_add_delalloc_inodes(root, inode);
2154                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2155         }
2156
2157         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2158             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2159                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2160                 BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes += state->end + 1 -
2161                         state->start;
2162                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2163         }
2164 }
2165
2166 /*
2167  * Once a range is no longer delalloc this function ensures that proper
2168  * accounting happens.
2169  */
2170 void btrfs_clear_delalloc_extent(struct inode *vfs_inode,
2171                                  struct extent_state *state, unsigned *bits)
2172 {
2173         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
2174         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(vfs_inode->i_sb);
2175         u64 len = state->end + 1 - state->start;
2176         u32 num_extents = count_max_extents(len);
2177
2178         if ((state->state & EXTENT_DEFRAG) && (*bits & EXTENT_DEFRAG)) {
2179                 spin_lock(&inode->lock);
2180                 inode->defrag_bytes -= len;
2181                 spin_unlock(&inode->lock);
2182         }
2183
2184         /*
2185          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2186          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2187          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2188          */
2189         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2190                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2191                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(inode);
2192
2193                 spin_lock(&inode->lock);
2194                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -num_extents);
2195                 spin_unlock(&inode->lock);
2196
2197                 /*
2198                  * We don't reserve metadata space for space cache inodes so we
2199                  * don't need to call delalloc_release_metadata if there is an
2200                  * error.
2201                  */
2202                 if (*bits & EXTENT_CLEAR_META_RESV &&
2203                     root != fs_info->tree_root)
2204                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, len, false);
2205
2206                 /* For sanity tests. */
2207                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2208                         return;
2209
2210                 if (root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
2211                     do_list && !(state->state & EXTENT_NORESERVE) &&
2212                     (*bits & EXTENT_CLEAR_DATA_RESV))
2213                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
2214
2215                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, -len,
2216                                          fs_info->delalloc_batch);
2217                 spin_lock(&inode->lock);
2218                 inode->delalloc_bytes -= len;
2219                 if (do_list && inode->delalloc_bytes == 0 &&
2220                     test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2221                                         &inode->runtime_flags))
2222                         btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2223                 spin_unlock(&inode->lock);
2224         }
2225
2226         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2227             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2228                 spin_lock(&inode->lock);
2229                 ASSERT(inode->new_delalloc_bytes >= len);
2230                 inode->new_delalloc_bytes -= len;
2231                 if (*bits & EXTENT_ADD_INODE_BYTES)
2232                         inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, len);
2233                 spin_unlock(&inode->lock);
2234         }
2235 }
2236
2237 /*
2238  * btrfs_bio_fits_in_stripe - Checks whether the size of the given bio will fit
2239  * in a chunk's stripe. This function ensures that bios do not span a
2240  * stripe/chunk
2241  *
2242  * @page - The page we are about to add to the bio
2243  * @size - size we want to add to the bio
2244  * @bio - bio we want to ensure is smaller than a stripe
2245  * @bio_flags - flags of the bio
2246  *
2247  * return 1 if page cannot be added to the bio
2248  * return 0 if page can be added to the bio
2249  * return error otherwise
2250  */
2251 int btrfs_bio_fits_in_stripe(struct page *page, size_t size, struct bio *bio,
2252                              unsigned long bio_flags)
2253 {
2254         struct inode *inode = page->mapping->host;
2255         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2256         u64 logical = bio->bi_iter.bi_sector << 9;
2257         u32 bio_len = bio->bi_iter.bi_size;
2258         struct extent_map *em;
2259         int ret = 0;
2260         struct btrfs_io_geometry geom;
2261
2262         if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
2263                 return 0;
2264
2265         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, fs_info->sectorsize);
2266         if (IS_ERR(em))
2267                 return PTR_ERR(em);
2268         ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(bio), logical, &geom);
2269         if (ret < 0)
2270                 goto out;
2271
2272         if (geom.len < bio_len + size)
2273                 ret = 1;
2274 out:
2275         free_extent_map(em);
2276         return ret;
2277 }
2278
2279 /*
2280  * in order to insert checksums into the metadata in large chunks,
2281  * we wait until bio submission time.   All the pages in the bio are
2282  * checksummed and sums are attached onto the ordered extent record.
2283  *
2284  * At IO completion time the cums attached on the ordered extent record
2285  * are inserted into the btree
2286  */
2287 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start(struct inode *inode, struct bio *bio,
2288                                            u64 dio_file_offset)
2289 {
2290         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2291 }
2292
2293 /*
2294  * Split an extent_map at [start, start + len]
2295  *
2296  * This function is intended to be used only for extract_ordered_extent().
2297  */
2298 static int split_zoned_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 len,
2299                           u64 pre, u64 post)
2300 {
2301         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
2302         struct extent_map *em;
2303         struct extent_map *split_pre = NULL;
2304         struct extent_map *split_mid = NULL;
2305         struct extent_map *split_post = NULL;
2306         int ret = 0;
2307         unsigned long flags;
2308
2309         /* Sanity check */
2310         if (pre == 0 && post == 0)
2311                 return 0;
2312
2313         split_pre = alloc_extent_map();
2314         if (pre)
2315                 split_mid = alloc_extent_map();
2316         if (post)
2317                 split_post = alloc_extent_map();
2318         if (!split_pre || (pre && !split_mid) || (post && !split_post)) {
2319                 ret = -ENOMEM;
2320                 goto out;
2321         }
2322
2323         ASSERT(pre + post < len);
2324
2325         lock_extent(&inode->io_tree, start, start + len - 1);
2326         write_lock(&em_tree->lock);
2327         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
2328         if (!em) {
2329                 ret = -EIO;
2330                 goto out_unlock;
2331         }
2332
2333         ASSERT(em->len == len);
2334         ASSERT(!test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags));
2335         ASSERT(em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE);
2336         ASSERT(test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags));
2337         ASSERT(!test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags));
2338         ASSERT(!list_empty(&em->list));
2339
2340         flags = em->flags;
2341         clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
2342
2343         /* First, replace the em with a new extent_map starting from * em->start */
2344         split_pre->start = em->start;
2345         split_pre->len = (pre ? pre : em->len - post);
2346         split_pre->orig_start = split_pre->start;
2347         split_pre->block_start = em->block_start;
2348         split_pre->block_len = split_pre->len;
2349         split_pre->orig_block_len = split_pre->block_len;
2350         split_pre->ram_bytes = split_pre->len;
2351         split_pre->flags = flags;
2352         split_pre->compress_type = em->compress_type;
2353         split_pre->generation = em->generation;
2354
2355         replace_extent_mapping(em_tree, em, split_pre, 1);
2356
2357         /*
2358          * Now we only have an extent_map at:
2359          *     [em->start, em->start + pre] if pre != 0
2360          *     [em->start, em->start + em->len - post] if pre == 0
2361          */
2362
2363         if (pre) {
2364                 /* Insert the middle extent_map */
2365                 split_mid->start = em->start + pre;
2366                 split_mid->len = em->len - pre - post;
2367                 split_mid->orig_start = split_mid->start;
2368                 split_mid->block_start = em->block_start + pre;
2369                 split_mid->block_len = split_mid->len;
2370                 split_mid->orig_block_len = split_mid->block_len;
2371                 split_mid->ram_bytes = split_mid->len;
2372                 split_mid->flags = flags;
2373                 split_mid->compress_type = em->compress_type;
2374                 split_mid->generation = em->generation;
2375                 add_extent_mapping(em_tree, split_mid, 1);
2376         }
2377
2378         if (post) {
2379                 split_post->start = em->start + em->len - post;
2380                 split_post->len = post;
2381                 split_post->orig_start = split_post->start;
2382                 split_post->block_start = em->block_start + em->len - post;
2383                 split_post->block_len = split_post->len;
2384                 split_post->orig_block_len = split_post->block_len;
2385                 split_post->ram_bytes = split_post->len;
2386                 split_post->flags = flags;
2387                 split_post->compress_type = em->compress_type;
2388                 split_post->generation = em->generation;
2389                 add_extent_mapping(em_tree, split_post, 1);
2390         }
2391
2392         /* Once for us */
2393         free_extent_map(em);
2394         /* Once for the tree */
2395         free_extent_map(em);
2396
2397 out_unlock:
2398         write_unlock(&em_tree->lock);
2399         unlock_extent(&inode->io_tree, start, start + len - 1);
2400 out:
2401         free_extent_map(split_pre);
2402         free_extent_map(split_mid);
2403         free_extent_map(split_post);
2404
2405         return ret;
2406 }
2407
2408 static blk_status_t extract_ordered_extent(struct btrfs_inode *inode,
2409                                            struct bio *bio, loff_t file_offset)
2410 {
2411         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2412         u64 start = (u64)bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
2413         u64 file_len;
2414         u64 len = bio->bi_iter.bi_size;
2415         u64 end = start + len;
2416         u64 ordered_end;
2417         u64 pre, post;
2418         int ret = 0;
2419
2420         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, file_offset);
2421         if (WARN_ON_ONCE(!ordered))
2422                 return BLK_STS_IOERR;
2423
2424         /* No need to split */
2425         if (ordered->disk_num_bytes == len)
2426                 goto out;
2427
2428         /* We cannot split once end_bio'd ordered extent */
2429         if (WARN_ON_ONCE(ordered->bytes_left != ordered->disk_num_bytes)) {
2430                 ret = -EINVAL;
2431                 goto out;
2432         }
2433
2434         /* We cannot split a compressed ordered extent */
2435         if (WARN_ON_ONCE(ordered->disk_num_bytes != ordered->num_bytes)) {
2436                 ret = -EINVAL;
2437                 goto out;
2438         }
2439
2440         ordered_end = ordered->disk_bytenr + ordered->disk_num_bytes;
2441         /* bio must be in one ordered extent */
2442         if (WARN_ON_ONCE(start < ordered->disk_bytenr || end > ordered_end)) {
2443                 ret = -EINVAL;
2444                 goto out;
2445         }
2446
2447         /* Checksum list should be empty */
2448         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ordered->list))) {
2449                 ret = -EINVAL;
2450                 goto out;
2451         }
2452
2453         file_len = ordered->num_bytes;
2454         pre = start - ordered->disk_bytenr;
2455         post = ordered_end - end;
2456
2457         ret = btrfs_split_ordered_extent(ordered, pre, post);
2458         if (ret)
2459                 goto out;
2460         ret = split_zoned_em(inode, file_offset, file_len, pre, post);
2461
2462 out:
2463         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2464
2465         return errno_to_blk_status(ret);
2466 }
2467
2468 /*
2469  * extent_io.c submission hook. This does the right thing for csum calculation
2470  * on write, or reading the csums from the tree before a read.
2471  *
2472  * Rules about async/sync submit,
2473  * a) read:                             sync submit
2474  *
2475  * b) write without checksum:           sync submit
2476  *
2477  * c) write with checksum:
2478  *    c-1) if bio is issued by fsync:   sync submit
2479  *         (sync_writers != 0)
2480  *
2481  *    c-2) if root is reloc root:       sync submit
2482  *         (only in case of buffered IO)
2483  *
2484  *    c-3) otherwise:                   async submit
2485  */
2486 blk_status_t btrfs_submit_data_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
2487                                    int mirror_num, unsigned long bio_flags)
2488
2489 {
2490         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2491         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2492         enum btrfs_wq_endio_type metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_DATA;
2493         blk_status_t ret = 0;
2494         int skip_sum;
2495         int async = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
2496
2497         skip_sum = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM) ||
2498                    !fs_info->csum_root;
2499
2500         if (btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode)))
2501                 metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_FREE_SPACE;
2502
2503         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
2504                 struct page *page = bio_first_bvec_all(bio)->bv_page;
2505                 loff_t file_offset = page_offset(page);
2506
2507                 ret = extract_ordered_extent(BTRFS_I(inode), bio, file_offset);
2508                 if (ret)
2509                         goto out;
2510         }
2511
2512         if (btrfs_op(bio) != BTRFS_MAP_WRITE) {
2513                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, metadata);
2514                 if (ret)
2515                         goto out;
2516
2517                 if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED) {
2518                         ret = btrfs_submit_compressed_read(inode, bio,
2519                                                            mirror_num,
2520                                                            bio_flags);
2521                         goto out;
2522                 } else {
2523                         /*
2524                          * Lookup bio sums does extra checks around whether we
2525                          * need to csum or not, which is why we ignore skip_sum
2526                          * here.
2527                          */
2528                         ret = btrfs_lookup_bio_sums(inode, bio, NULL);
2529                         if (ret)
2530                                 goto out;
2531                 }
2532                 goto mapit;
2533         } else if (async && !skip_sum) {
2534                 /* csum items have already been cloned */
2535                 if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
2536                         goto mapit;
2537                 /* we're doing a write, do the async checksumming */
2538                 ret = btrfs_wq_submit_bio(inode, bio, mirror_num, bio_flags,
2539                                           0, btrfs_submit_bio_start);
2540                 goto out;
2541         } else if (!skip_sum) {
2542                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2543                 if (ret)
2544                         goto out;
2545         }
2546
2547 mapit:
2548         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
2549
2550 out:
2551         if (ret) {
2552                 bio->bi_status = ret;
2553                 bio_endio(bio);
2554         }
2555         return ret;
2556 }
2557
2558 /*
2559  * given a list of ordered sums record them in the inode.  This happens
2560  * at IO completion time based on sums calculated at bio submission time.
2561  */
2562 static int add_pending_csums(struct btrfs_trans_handle *trans,
2563                              struct list_head *list)
2564 {
2565         struct btrfs_ordered_sum *sum;
2566         int ret;
2567
2568         list_for_each_entry(sum, list, list) {
2569                 trans->adding_csums = true;
2570                 ret = btrfs_csum_file_blocks(trans, trans->fs_info->csum_root, sum);
2571                 trans->adding_csums = false;
2572                 if (ret)
2573                         return ret;
2574         }
2575         return 0;
2576 }
2577
2578 static int btrfs_find_new_delalloc_bytes(struct btrfs_inode *inode,
2579                                          const u64 start,
2580                                          const u64 len,
2581                                          struct extent_state **cached_state)
2582 {
2583         u64 search_start = start;
2584         const u64 end = start + len - 1;
2585
2586         while (search_start < end) {
2587                 const u64 search_len = end - search_start + 1;
2588                 struct extent_map *em;
2589                 u64 em_len;
2590                 int ret = 0;
2591
2592                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, search_start, search_len);
2593                 if (IS_ERR(em))
2594                         return PTR_ERR(em);
2595
2596                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
2597                         goto next;
2598
2599                 em_len = em->len;
2600                 if (em->start < search_start)
2601                         em_len -= search_start - em->start;
2602                 if (em_len > search_len)
2603                         em_len = search_len;
2604
2605                 ret = set_extent_bit(&inode->io_tree, search_start,
2606                                      search_start + em_len - 1,
2607                                      EXTENT_DELALLOC_NEW, 0, NULL, cached_state,
2608                                      GFP_NOFS, NULL);
2609 next:
2610                 search_start = extent_map_end(em);
2611                 free_extent_map(em);
2612                 if (ret)
2613                         return ret;
2614         }
2615         return 0;
2616 }
2617
2618 int btrfs_set_extent_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2619                               unsigned int extra_bits,
2620                               struct extent_state **cached_state)
2621 {
2622         WARN_ON(PAGE_ALIGNED(end));
2623
2624         if (start >= i_size_read(&inode->vfs_inode) &&
2625             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2626                 /*
2627                  * There can't be any extents following eof in this case so just
2628                  * set the delalloc new bit for the range directly.
2629                  */
2630                 extra_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2631         } else {
2632                 int ret;
2633
2634                 ret = btrfs_find_new_delalloc_bytes(inode, start,
2635                                                     end + 1 - start,
2636                                                     cached_state);
2637                 if (ret)
2638                         return ret;
2639         }
2640
2641         return set_extent_delalloc(&inode->io_tree, start, end, extra_bits,
2642                                    cached_state);
2643 }
2644
2645 /* see btrfs_writepage_start_hook for details on why this is required */
2646 struct btrfs_writepage_fixup {
2647         struct page *page;
2648         struct inode *inode;
2649         struct btrfs_work work;
2650 };
2651
2652 static void btrfs_writepage_fixup_worker(struct btrfs_work *work)
2653 {
2654         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2655         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2656         struct extent_state *cached_state = NULL;
2657         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
2658         struct page *page;
2659         struct btrfs_inode *inode;
2660         u64 page_start;
2661         u64 page_end;
2662         int ret = 0;
2663         bool free_delalloc_space = true;
2664
2665         fixup = container_of(work, struct btrfs_writepage_fixup, work);
2666         page = fixup->page;
2667         inode = BTRFS_I(fixup->inode);
2668         page_start = page_offset(page);
2669         page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
2670
2671         /*
2672          * This is similar to page_mkwrite, we need to reserve the space before
2673          * we take the page lock.
2674          */
2675         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, page_start,
2676                                            PAGE_SIZE);
2677 again:
2678         lock_page(page);
2679
2680         /*
2681          * Before we queued this fixup, we took a reference on the page.
2682          * page->mapping may go NULL, but it shouldn't be moved to a different
2683          * address space.
2684          */
2685         if (!page->mapping || !PageDirty(page) || !PageChecked(page)) {
2686                 /*
2687                  * Unfortunately this is a little tricky, either
2688                  *
2689                  * 1) We got here and our page had already been dealt with and
2690                  *    we reserved our space, thus ret == 0, so we need to just
2691                  *    drop our space reservation and bail.  This can happen the
2692                  *    first time we come into the fixup worker, or could happen
2693                  *    while waiting for the ordered extent.
2694                  * 2) Our page was already dealt with, but we happened to get an
2695                  *    ENOSPC above from the btrfs_delalloc_reserve_space.  In
2696                  *    this case we obviously don't have anything to release, but
2697                  *    because the page was already dealt with we don't want to
2698                  *    mark the page with an error, so make sure we're resetting
2699                  *    ret to 0.  This is why we have this check _before_ the ret
2700                  *    check, because we do not want to have a surprise ENOSPC
2701                  *    when the page was already properly dealt with.
2702                  */
2703                 if (!ret) {
2704                         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2705                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
2706                                                      page_start, PAGE_SIZE,
2707                                                      true);
2708                 }
2709                 ret = 0;
2710                 goto out_page;
2711         }
2712
2713         /*
2714          * We can't mess with the page state unless it is locked, so now that
2715          * it is locked bail if we failed to make our space reservation.
2716          */
2717         if (ret)
2718                 goto out_page;
2719
2720         lock_extent_bits(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2721
2722         /* already ordered? We're done */
2723         if (PageOrdered(page))
2724                 goto out_reserved;
2725
2726         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, page_start, PAGE_SIZE);
2727         if (ordered) {
2728                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2729                                      &cached_state);
2730                 unlock_page(page);
2731                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
2732                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2733                 goto again;
2734         }
2735
2736         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, page_start, page_end, 0,
2737                                         &cached_state);
2738         if (ret)
2739                 goto out_reserved;
2740
2741         /*
2742          * Everything went as planned, we're now the owner of a dirty page with
2743          * delayed allocation bits set and space reserved for our COW
2744          * destination.
2745          *
2746          * The page was dirty when we started, nothing should have cleaned it.
2747          */
2748         BUG_ON(!PageDirty(page));
2749         free_delalloc_space = false;
2750 out_reserved:
2751         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2752         if (free_delalloc_space)
2753                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, page_start,
2754                                              PAGE_SIZE, true);
2755         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2756                              &cached_state);
2757 out_page:
2758         if (ret) {
2759                 /*
2760                  * We hit ENOSPC or other errors.  Update the mapping and page
2761                  * to reflect the errors and clean the page.
2762                  */
2763                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2764                 end_extent_writepage(page, ret, page_start, page_end);
2765                 clear_page_dirty_for_io(page);
2766                 SetPageError(page);
2767         }
2768         ClearPageChecked(page);
2769         unlock_page(page);
2770         put_page(page);
2771         kfree(fixup);
2772         extent_changeset_free(data_reserved);
2773         /*
2774          * As a precaution, do a delayed iput in case it would be the last iput
2775          * that could need flushing space. Recursing back to fixup worker would
2776          * deadlock.
2777          */
2778         btrfs_add_delayed_iput(&inode->vfs_inode);
2779 }
2780
2781 /*
2782  * There are a few paths in the higher layers of the kernel that directly
2783  * set the page dirty bit without asking the filesystem if it is a
2784  * good idea.  This causes problems because we want to make sure COW
2785  * properly happens and the data=ordered rules are followed.
2786  *
2787  * In our case any range that doesn't have the ORDERED bit set
2788  * hasn't been properly setup for IO.  We kick off an async process
2789  * to fix it up.  The async helper will wait for ordered extents, set
2790  * the delalloc bit and make it safe to write the page.
2791  */
2792 int btrfs_writepage_cow_fixup(struct page *page)
2793 {
2794         struct inode *inode = page->mapping->host;
2795         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2796         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2797
2798         /* This page has ordered extent covering it already */
2799         if (PageOrdered(page))
2800                 return 0;
2801
2802         /*
2803          * PageChecked is set below when we create a fixup worker for this page,
2804          * don't try to create another one if we're already PageChecked()
2805          *
2806          * The extent_io writepage code will redirty the page if we send back
2807          * EAGAIN.
2808          */
2809         if (PageChecked(page))
2810                 return -EAGAIN;
2811
2812         fixup = kzalloc(sizeof(*fixup), GFP_NOFS);
2813         if (!fixup)
2814                 return -EAGAIN;
2815
2816         /*
2817          * We are already holding a reference to this inode from
2818          * write_cache_pages.  We need to hold it because the space reservation
2819          * takes place outside of the page lock, and we can't trust
2820          * page->mapping outside of the page lock.
2821          */
2822         ihold(inode);
2823         SetPageChecked(page);
2824         get_page(page);
2825         btrfs_init_work(&fixup->work, btrfs_writepage_fixup_worker, NULL, NULL);
2826         fixup->page = page;
2827         fixup->inode = inode;
2828         btrfs_queue_work(fs_info->fixup_workers, &fixup->work);
2829
2830         return -EAGAIN;
2831 }
2832
2833 static int insert_reserved_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2834                                        struct btrfs_inode *inode, u64 file_pos,
2835                                        struct btrfs_file_extent_item *stack_fi,
2836                                        const bool update_inode_bytes,
2837                                        u64 qgroup_reserved)
2838 {
2839         struct btrfs_root *root = inode->root;
2840         const u64 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
2841         struct btrfs_path *path;
2842         struct extent_buffer *leaf;
2843         struct btrfs_key ins;
2844         u64 disk_num_bytes = btrfs_stack_file_extent_disk_num_bytes(stack_fi);
2845         u64 disk_bytenr = btrfs_stack_file_extent_disk_bytenr(stack_fi);
2846         u64 num_bytes = btrfs_stack_file_extent_num_bytes(stack_fi);
2847         u64 ram_bytes = btrfs_stack_file_extent_ram_bytes(stack_fi);
2848         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
2849         int ret;
2850
2851         path = btrfs_alloc_path();
2852         if (!path)
2853                 return -ENOMEM;
2854
2855         /*
2856          * we may be replacing one extent in the tree with another.
2857          * The new extent is pinned in the extent map, and we don't want
2858          * to drop it from the cache until it is completely in the btree.
2859          *
2860          * So, tell btrfs_drop_extents to leave this extent in the cache.
2861          * the caller is expected to unpin it and allow it to be merged
2862          * with the others.
2863          */
2864         drop_args.path = path;
2865         drop_args.start = file_pos;
2866         drop_args.end = file_pos + num_bytes;
2867         drop_args.replace_extent = true;
2868         drop_args.extent_item_size = sizeof(*stack_fi);
2869         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
2870         if (ret)
2871                 goto out;
2872
2873         if (!drop_args.extent_inserted) {
2874                 ins.objectid = btrfs_ino(inode);
2875                 ins.offset = file_pos;
2876                 ins.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2877
2878                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &ins,
2879                                               sizeof(*stack_fi));
2880                 if (ret)
2881                         goto out;
2882         }
2883         leaf = path->nodes[0];
2884         btrfs_set_stack_file_extent_generation(stack_fi, trans->transid);
2885         write_extent_buffer(leaf, stack_fi,
2886                         btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]),
2887                         sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
2888
2889         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2890         btrfs_release_path(path);
2891
2892         /*
2893          * If we dropped an inline extent here, we know the range where it is
2894          * was not marked with the EXTENT_DELALLOC_NEW bit, so we update the
2895          * number of bytes only for that range containing the inline extent.
2896          * The remaining of the range will be processed when clearning the
2897          * EXTENT_DELALLOC_BIT bit through the ordered extent completion.
2898          */
2899         if (file_pos == 0 && !IS_ALIGNED(drop_args.bytes_found, sectorsize)) {
2900                 u64 inline_size = round_down(drop_args.bytes_found, sectorsize);
2901
2902                 inline_size = drop_args.bytes_found - inline_size;
2903                 btrfs_update_inode_bytes(inode, sectorsize, inline_size);
2904                 drop_args.bytes_found -= inline_size;
2905                 num_bytes -= sectorsize;
2906         }
2907
2908         if (update_inode_bytes)
2909                 btrfs_update_inode_bytes(inode, num_bytes, drop_args.bytes_found);
2910
2911         ins.objectid = disk_bytenr;
2912         ins.offset = disk_num_bytes;
2913         ins.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
2914
2915         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, file_pos, ram_bytes);
2916         if (ret)
2917                 goto out;
2918
2919         ret = btrfs_alloc_reserved_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
2920                                                file_pos, qgroup_reserved, &ins);
2921 out:
2922         btrfs_free_path(path);
2923
2924         return ret;
2925 }
2926
2927 static void btrfs_release_delalloc_bytes(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2928                                          u64 start, u64 len)
2929 {
2930         struct btrfs_block_group *cache;
2931
2932         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, start);
2933         ASSERT(cache);
2934
2935         spin_lock(&cache->lock);
2936         cache->delalloc_bytes -= len;
2937         spin_unlock(&cache->lock);
2938
2939         btrfs_put_block_group(cache);
2940 }
2941
2942 static int insert_ordered_extent_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2943                                              struct btrfs_ordered_extent *oe)
2944 {
2945         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
2946         u64 logical_len;
2947         bool update_inode_bytes;
2948
2949         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
2950         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
2951         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, oe->disk_bytenr);
2952         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi,
2953                                                    oe->disk_num_bytes);
2954         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags))
2955                 logical_len = oe->truncated_len;
2956         else
2957                 logical_len = oe->num_bytes;
2958         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, logical_len);
2959         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, logical_len);
2960         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, oe->compress_type);
2961         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
2962
2963         /*
2964          * For delalloc, when completing an ordered extent we update the inode's
2965          * bytes when clearing the range in the inode's io tree, so pass false
2966          * as the argument 'update_inode_bytes' to insert_reserved_file_extent(),
2967          * except if the ordered extent was truncated.
2968          */
2969         update_inode_bytes = test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &oe->flags) ||
2970                              test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags);
2971
2972         return insert_reserved_file_extent(trans, BTRFS_I(oe->inode),
2973                                            oe->file_offset, &stack_fi,
2974                                            update_inode_bytes, oe->qgroup_rsv);
2975 }
2976
2977 /*
2978  * As ordered data IO finishes, this gets called so we can finish
2979  * an ordered extent if the range of bytes in the file it covers are
2980  * fully written.
2981  */
2982 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent)
2983 {
2984         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(ordered_extent->inode);
2985         struct btrfs_root *root = inode->root;
2986         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2987         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
2988         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
2989         struct extent_state *cached_state = NULL;
2990         u64 start, end;
2991         int compress_type = 0;
2992         int ret = 0;
2993         u64 logical_len = ordered_extent->num_bytes;
2994         bool freespace_inode;
2995         bool truncated = false;
2996         bool clear_reserved_extent = true;
2997         unsigned int clear_bits = EXTENT_DEFRAG;
2998
2999         start = ordered_extent->file_offset;
3000         end = start + ordered_extent->num_bytes - 1;
3001
3002         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3003             !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags) &&
3004             !test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered_extent->flags))
3005                 clear_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
3006
3007         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
3008
3009         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered_extent->flags)) {
3010                 ret = -EIO;
3011                 goto out;
3012         }
3013
3014         if (ordered_extent->bdev)
3015                 btrfs_rewrite_logical_zoned(ordered_extent);
3016
3017         btrfs_free_io_failure_record(inode, start, end);
3018
3019         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags)) {
3020                 truncated = true;
3021                 logical_len = ordered_extent->truncated_len;
3022                 /* Truncated the entire extent, don't bother adding */
3023                 if (!logical_len)
3024                         goto out;
3025         }
3026
3027         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags)) {
3028                 BUG_ON(!list_empty(&ordered_extent->list)); /* Logic error */
3029
3030                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
3031                 if (freespace_inode)
3032                         trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
3033                 else
3034                         trans = btrfs_join_transaction(root);
3035                 if (IS_ERR(trans)) {
3036                         ret = PTR_ERR(trans);
3037                         trans = NULL;
3038                         goto out;
3039                 }
3040                 trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
3041                 ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
3042                 if (ret) /* -ENOMEM or corruption */
3043                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3044                 goto out;
3045         }
3046
3047         clear_bits |= EXTENT_LOCKED;
3048         lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
3049
3050         if (freespace_inode)
3051                 trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
3052         else
3053                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3054         if (IS_ERR(trans)) {
3055                 ret = PTR_ERR(trans);
3056                 trans = NULL;
3057                 goto out;
3058         }
3059
3060         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
3061
3062         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPRESSED, &ordered_extent->flags))
3063                 compress_type = ordered_extent->compress_type;
3064         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3065                 BUG_ON(compress_type);
3066                 ret = btrfs_mark_extent_written(trans, inode,
3067                                                 ordered_extent->file_offset,
3068                                                 ordered_extent->file_offset +
3069                                                 logical_len);
3070         } else {
3071                 BUG_ON(root == fs_info->tree_root);
3072                 ret = insert_ordered_extent_file_extent(trans, ordered_extent);
3073                 if (!ret) {
3074                         clear_reserved_extent = false;
3075                         btrfs_release_delalloc_bytes(fs_info,
3076                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3077                                                 ordered_extent->disk_num_bytes);
3078                 }
3079         }
3080         unpin_extent_cache(&inode->extent_tree, ordered_extent->file_offset,
3081                            ordered_extent->num_bytes, trans->transid);
3082         if (ret < 0) {
3083                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3084                 goto out;
3085         }
3086
3087         ret = add_pending_csums(trans, &ordered_extent->list);
3088         if (ret) {
3089                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3090                 goto out;
3091         }
3092
3093         /*
3094          * If this is a new delalloc range, clear its new delalloc flag to
3095          * update the inode's number of bytes. This needs to be done first
3096          * before updating the inode item.
3097          */
3098         if ((clear_bits & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
3099             !test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags))
3100                 clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end,
3101                                  EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_ADD_INODE_BYTES,
3102                                  0, 0, &cached_state);
3103
3104         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
3105         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
3106         if (ret) { /* -ENOMEM or corruption */
3107                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3108                 goto out;
3109         }
3110         ret = 0;
3111 out:
3112         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits,
3113                          (clear_bits & EXTENT_LOCKED) ? 1 : 0, 0,
3114                          &cached_state);
3115
3116         if (trans)
3117                 btrfs_end_transaction(trans);
3118
3119         if (ret || truncated) {
3120                 u64 unwritten_start = start;
3121
3122                 /*
3123                  * If we failed to finish this ordered extent for any reason we
3124                  * need to make sure BTRFS_ORDERED_IOERR is set on the ordered
3125                  * extent, and mark the inode with the error if it wasn't
3126                  * already set.  Any error during writeback would have already
3127                  * set the mapping error, so we need to set it if we're the ones
3128                  * marking this ordered extent as failed.
3129                  */
3130                 if (ret && !test_and_set_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR,
3131                                              &ordered_extent->flags))
3132                         mapping_set_error(ordered_extent->inode->i_mapping, -EIO);
3133
3134                 if (truncated)
3135                         unwritten_start += logical_len;
3136                 clear_extent_uptodate(io_tree, unwritten_start, end, NULL);
3137
3138                 /* Drop the cache for the part of the extent we didn't write. */
3139                 btrfs_drop_extent_cache(inode, unwritten_start, end, 0);
3140
3141                 /*
3142                  * If the ordered extent had an IOERR or something else went
3143                  * wrong we need to return the space for this ordered extent
3144                  * back to the allocator.  We only free the extent in the
3145                  * truncated case if we didn't write out the extent at all.
3146                  *
3147                  * If we made it past insert_reserved_file_extent before we
3148                  * errored out then we don't need to do this as the accounting
3149                  * has already been done.
3150                  */
3151                 if ((ret || !logical_len) &&
3152                     clear_reserved_extent &&
3153                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3154                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3155                         /*
3156                          * Discard the range before returning it back to the
3157                          * free space pool
3158                          */
3159                         if (ret && btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_SYNC))
3160                                 btrfs_discard_extent(fs_info,
3161                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3162                                                 ordered_extent->disk_num_bytes,
3163                                                 NULL);
3164                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info,
3165                                         ordered_extent->disk_bytenr,
3166                                         ordered_extent->disk_num_bytes, 1);
3167                 }
3168         }
3169
3170         /*
3171          * This needs to be done to make sure anybody waiting knows we are done
3172          * updating everything for this ordered extent.
3173          */
3174         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered_extent);
3175
3176         /* once for us */
3177         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3178         /* once for the tree */
3179         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3180
3181         return ret;
3182 }
3183
3184 static void finish_ordered_fn(struct btrfs_work *work)
3185 {
3186         struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent;
3187         ordered_extent = container_of(work, struct btrfs_ordered_extent, work);
3188         btrfs_finish_ordered_io(ordered_extent);
3189 }
3190
3191 void btrfs_writepage_endio_finish_ordered(struct btrfs_inode *inode,
3192                                           struct page *page, u64 start,
3193                                           u64 end, bool uptodate)
3194 {
3195         trace_btrfs_writepage_end_io_hook(inode, start, end, uptodate);
3196
3197         btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, page, start, end + 1 - start,
3198                                        finish_ordered_fn, uptodate);
3199 }
3200
3201 /*
3202  * check_data_csum - verify checksum of one sector of uncompressed data
3203  * @inode:      inode
3204  * @io_bio:     btrfs_io_bio which contains the csum
3205  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3206  * @page:       page where is the data to be verified
3207  * @pgoff:      offset inside the page
3208  * @start:      logical offset in the file
3209  *
3210  * The length of such check is always one sector size.
3211  */
3212 static int check_data_csum(struct inode *inode, struct btrfs_io_bio *io_bio,
3213                            u32 bio_offset, struct page *page, u32 pgoff,
3214                            u64 start)
3215 {
3216         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3217         SHASH_DESC_ON_STACK(shash, fs_info->csum_shash);
3218         char *kaddr;
3219         u32 len = fs_info->sectorsize;
3220         const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
3221         unsigned int offset_sectors;
3222         u8 *csum_expected;
3223         u8 csum[BTRFS_CSUM_SIZE];
3224
3225         ASSERT(pgoff + len <= PAGE_SIZE);
3226
3227         offset_sectors = bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits;
3228         csum_expected = ((u8 *)io_bio->csum) + offset_sectors * csum_size;
3229
3230         kaddr = kmap_atomic(page);
3231         shash->tfm = fs_info->csum_shash;
3232
3233         crypto_shash_digest(shash, kaddr + pgoff, len, csum);
3234
3235         if (memcmp(csum, csum_expected, csum_size))
3236                 goto zeroit;
3237
3238         kunmap_atomic(kaddr);
3239         return 0;
3240 zeroit:
3241         btrfs_print_data_csum_error(BTRFS_I(inode), start, csum, csum_expected,
3242                                     io_bio->mirror_num);
3243         if (io_bio->device)
3244                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(io_bio->device,
3245                                              BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS);
3246         memset(kaddr + pgoff, 1, len);
3247         flush_dcache_page(page);
3248         kunmap_atomic(kaddr);
3249         return -EIO;
3250 }
3251
3252 /*
3253  * When reads are done, we need to check csums to verify the data is correct.
3254  * if there's a match, we allow the bio to finish.  If not, the code in
3255  * extent_io.c will try to find good copies for us.
3256  *
3257  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3258  * @start:      file offset of the range start
3259  * @end:        file offset of the range end (inclusive)
3260  *
3261  * Return a bitmap where bit set means a csum mismatch, and bit not set means
3262  * csum match.
3263  */
3264 unsigned int btrfs_verify_data_csum(struct btrfs_io_bio *io_bio, u32 bio_offset,
3265                                     struct page *page, u64 start, u64 end)
3266 {
3267         struct inode *inode = page->mapping->host;
3268         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3269         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3270         const u32 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
3271         u32 pg_off;
3272         unsigned int result = 0;
3273
3274         if (PageChecked(page)) {
3275                 ClearPageChecked(page);
3276                 return 0;
3277         }
3278
3279         /*
3280          * For subpage case, above PageChecked is not safe as it's not subpage
3281          * compatible.
3282          * But for now only cow fixup and compressed read utilize PageChecked
3283          * flag, while in this context we can easily use io_bio->csum to
3284          * determine if we really need to do csum verification.
3285          *
3286          * So for now, just exit if io_bio->csum is NULL, as it means it's
3287          * compressed read, and its compressed data csum has already been
3288          * verified.
3289          */
3290         if (io_bio->csum == NULL)
3291                 return 0;
3292
3293         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
3294                 return 0;
3295
3296         if (!root->fs_info->csum_root)
3297                 return 0;
3298
3299         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
3300                end <= page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1);
3301         for (pg_off = offset_in_page(start);
3302              pg_off < offset_in_page(end);
3303              pg_off += sectorsize, bio_offset += sectorsize) {
3304                 u64 file_offset = pg_off + page_offset(page);
3305                 int ret;
3306
3307                 if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
3308                     test_range_bit(io_tree, file_offset,
3309                                    file_offset + sectorsize - 1,
3310                                    EXTENT_NODATASUM, 1, NULL)) {
3311                         /* Skip the range without csum for data reloc inode */
3312                         clear_extent_bits(io_tree, file_offset,
3313                                           file_offset + sectorsize - 1,
3314                                           EXTENT_NODATASUM);
3315                         continue;
3316                 }
3317                 ret = check_data_csum(inode, io_bio, bio_offset, page, pg_off,
3318                                       page_offset(page) + pg_off);
3319                 if (ret < 0) {
3320                         const int nr_bit = (pg_off - offset_in_page(start)) >>
3321                                      root->fs_info->sectorsize_bits;
3322
3323                         result |= (1U << nr_bit);
3324                 }
3325         }
3326         return result;
3327 }
3328
3329 /*
3330  * btrfs_add_delayed_iput - perform a delayed iput on @inode
3331  *
3332  * @inode: The inode we want to perform iput on
3333  *
3334  * This function uses the generic vfs_inode::i_count to track whether we should
3335  * just decrement it (in case it's > 1) or if this is the last iput then link
3336  * the inode to the delayed iput machinery. Delayed iputs are processed at
3337  * transaction commit time/superblock commit/cleaner kthread.
3338  */
3339 void btrfs_add_delayed_iput(struct inode *inode)
3340 {
3341         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3342         struct btrfs_inode *binode = BTRFS_I(inode);
3343
3344         if (atomic_add_unless(&inode->i_count, -1, 1))
3345                 return;
3346
3347         atomic_inc(&fs_info->nr_delayed_iputs);
3348         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3349         ASSERT(list_empty(&binode->delayed_iput));
3350         list_add_tail(&binode->delayed_iput, &fs_info->delayed_iputs);
3351         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3352         if (!test_bit(BTRFS_FS_CLEANER_RUNNING, &fs_info->flags))
3353                 wake_up_process(fs_info->cleaner_kthread);
3354 }
3355
3356 static void run_delayed_iput_locked(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3357                                     struct btrfs_inode *inode)
3358 {
3359         list_del_init(&inode->delayed_iput);
3360         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3361         iput(&inode->vfs_inode);
3362         if (atomic_dec_and_test(&fs_info->nr_delayed_iputs))
3363                 wake_up(&fs_info->delayed_iputs_wait);
3364         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3365 }
3366
3367 static void btrfs_run_delayed_iput(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3368                                    struct btrfs_inode *inode)
3369 {
3370         if (!list_empty(&inode->delayed_iput)) {
3371                 spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3372                 if (!list_empty(&inode->delayed_iput))
3373                         run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3374                 spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3375         }
3376 }
3377
3378 void btrfs_run_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3379 {
3380
3381         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3382         while (!list_empty(&fs_info->delayed_iputs)) {
3383                 struct btrfs_inode *inode;
3384
3385                 inode = list_first_entry(&fs_info->delayed_iputs,
3386                                 struct btrfs_inode, delayed_iput);
3387                 run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3388                 cond_resched_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3389         }
3390         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3391 }
3392
3393 /**
3394  * Wait for flushing all delayed iputs
3395  *
3396  * @fs_info:  the filesystem
3397  *
3398  * This will wait on any delayed iputs that are currently running with KILLABLE
3399  * set.  Once they are all done running we will return, unless we are killed in
3400  * which case we return EINTR. This helps in user operations like fallocate etc
3401  * that might get blocked on the iputs.
3402  *
3403  * Return EINTR if we were killed, 0 if nothing's pending
3404  */
3405 int btrfs_wait_on_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3406 {
3407         int ret = wait_event_killable(fs_info->delayed_iputs_wait,
3408                         atomic_read(&fs_info->nr_delayed_iputs) == 0);
3409         if (ret)
3410                 return -EINTR;
3411         return 0;
3412 }
3413
3414 /*
3415  * This creates an orphan entry for the given inode in case something goes wrong
3416  * in the middle of an unlink.
3417  */
3418 int btrfs_orphan_add(struct btrfs_trans_handle *trans,
3419                      struct btrfs_inode *inode)
3420 {
3421         int ret;
3422
3423         ret = btrfs_insert_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3424         if (ret && ret != -EEXIST) {
3425                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3426                 return ret;
3427         }
3428
3429         return 0;
3430 }
3431
3432 /*
3433  * We have done the delete so we can go ahead and remove the orphan item for
3434  * this particular inode.
3435  */
3436 static int btrfs_orphan_del(struct btrfs_trans_handle *trans,
3437                             struct btrfs_inode *inode)
3438 {
3439         return btrfs_del_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3440 }
3441
3442 /*
3443  * this cleans up any orphans that may be left on the list from the last use
3444  * of this root.
3445  */
3446 int btrfs_orphan_cleanup(struct btrfs_root *root)
3447 {
3448         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3449         struct btrfs_path *path;
3450         struct extent_buffer *leaf;
3451         struct btrfs_key key, found_key;
3452         struct btrfs_trans_handle *trans;
3453         struct inode *inode;
3454         u64 last_objectid = 0;
3455         int ret = 0, nr_unlink = 0;
3456
3457         if (cmpxchg(&root->orphan_cleanup_state, 0, ORPHAN_CLEANUP_STARTED))
3458                 return 0;
3459
3460         path = btrfs_alloc_path();
3461         if (!path) {
3462                 ret = -ENOMEM;
3463                 goto out;
3464         }
3465         path->reada = READA_BACK;
3466
3467         key.objectid = BTRFS_ORPHAN_OBJECTID;
3468         key.type = BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY;
3469         key.offset = (u64)-1;
3470
3471         while (1) {
3472                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3473                 if (ret < 0)
3474                         goto out;
3475
3476                 /*
3477                  * if ret == 0 means we found what we were searching for, which
3478                  * is weird, but possible, so only screw with path if we didn't
3479                  * find the key and see if we have stuff that matches
3480                  */
3481                 if (ret > 0) {
3482                         ret = 0;
3483                         if (path->slots[0] == 0)
3484                                 break;
3485                         path->slots[0]--;
3486                 }
3487
3488                 /* pull out the item */
3489                 leaf = path->nodes[0];
3490                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
3491
3492                 /* make sure the item matches what we want */
3493                 if (found_key.objectid != BTRFS_ORPHAN_OBJECTID)
3494                         break;
3495                 if (found_key.type != BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY)
3496                         break;
3497
3498                 /* release the path since we're done with it */
3499                 btrfs_release_path(path);
3500
3501                 /*
3502                  * this is where we are basically btrfs_lookup, without the
3503                  * crossing root thing.  we store the inode number in the
3504                  * offset of the orphan item.
3505                  */
3506
3507                 if (found_key.offset == last_objectid) {
3508                         btrfs_err(fs_info,
3509                                   "Error removing orphan entry, stopping orphan cleanup");
3510                         ret = -EINVAL;
3511                         goto out;
3512                 }
3513
3514                 last_objectid = found_key.offset;
3515
3516                 found_key.objectid = found_key.offset;
3517                 found_key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
3518                 found_key.offset = 0;
3519                 inode = btrfs_iget(fs_info->sb, last_objectid, root);
3520                 ret = PTR_ERR_OR_ZERO(inode);
3521                 if (ret && ret != -ENOENT)
3522                         goto out;
3523
3524                 if (ret == -ENOENT && root == fs_info->tree_root) {
3525                         struct btrfs_root *dead_root;
3526                         int is_dead_root = 0;
3527
3528                         /*
3529                          * This is an orphan in the tree root. Currently these
3530                          * could come from 2 sources:
3531                          *  a) a root (snapshot/subvolume) deletion in progress
3532                          *  b) a free space cache inode
3533                          * We need to distinguish those two, as the orphan item
3534                          * for a root must not get deleted before the deletion
3535                          * of the snapshot/subvolume's tree completes.
3536                          *
3537                          * btrfs_find_orphan_roots() ran before us, which has
3538                          * found all deleted roots and loaded them into
3539                          * fs_info->fs_roots_radix. So here we can find if an
3540                          * orphan item corresponds to a deleted root by looking
3541                          * up the root from that radix tree.
3542                          */
3543
3544                         spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3545                         dead_root = radix_tree_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
3546                                                          (unsigned long)found_key.objectid);
3547                         if (dead_root && btrfs_root_refs(&dead_root->root_item) == 0)
3548                                 is_dead_root = 1;
3549                         spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3550
3551                         if (is_dead_root) {
3552                                 /* prevent this orphan from being found again */
3553                                 key.offset = found_key.objectid - 1;
3554                                 continue;
3555                         }
3556
3557                 }
3558
3559                 /*
3560                  * If we have an inode with links, there are a couple of
3561                  * possibilities:
3562                  *
3563                  * 1. We were halfway through creating fsverity metadata for the
3564                  * file. In that case, the orphan item represents incomplete
3565                  * fsverity metadata which must be cleaned up with
3566                  * btrfs_drop_verity_items and deleting the orphan item.
3567
3568                  * 2. Old kernels (before v3.12) used to create an
3569                  * orphan item for truncate indicating that there were possibly
3570                  * extent items past i_size that needed to be deleted. In v3.12,
3571                  * truncate was changed to update i_size in sync with the extent
3572                  * items, but the (useless) orphan item was still created. Since
3573                  * v4.18, we don't create the orphan item for truncate at all.
3574                  *
3575                  * So, this item could mean that we need to do a truncate, but
3576                  * only if this filesystem was last used on a pre-v3.12 kernel
3577                  * and was not cleanly unmounted. The odds of that are quite
3578                  * slim, and it's a pain to do the truncate now, so just delete
3579                  * the orphan item.
3580                  *
3581                  * It's also possible that this orphan item was supposed to be
3582                  * deleted but wasn't. The inode number may have been reused,
3583                  * but either way, we can delete the orphan item.
3584                  */
3585                 if (ret == -ENOENT || inode->i_nlink) {
3586                         if (!ret) {
3587                                 ret = btrfs_drop_verity_items(BTRFS_I(inode));
3588                                 iput(inode);
3589                                 if (ret)
3590                                         goto out;
3591                         }
3592                         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
3593                         if (IS_ERR(trans)) {
3594                                 ret = PTR_ERR(trans);
3595                                 goto out;
3596                         }
3597                         btrfs_debug(fs_info, "auto deleting %Lu",
3598                                     found_key.objectid);
3599                         ret = btrfs_del_orphan_item(trans, root,
3600                                                     found_key.objectid);
3601                         btrfs_end_transaction(trans);
3602                         if (ret)
3603                                 goto out;
3604                         continue;
3605                 }
3606
3607                 nr_unlink++;
3608
3609                 /* this will do delete_inode and everything for us */
3610                 iput(inode);
3611         }
3612         /* release the path since we're done with it */
3613         btrfs_release_path(path);
3614
3615         root->orphan_cleanup_state = ORPHAN_CLEANUP_DONE;
3616
3617         if (test_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &root->state)) {
3618                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3619                 if (!IS_ERR(trans))
3620                         btrfs_end_transaction(trans);
3621         }
3622
3623         if (nr_unlink)
3624                 btrfs_debug(fs_info, "unlinked %d orphans", nr_unlink);
3625
3626 out:
3627         if (ret)
3628                 btrfs_err(fs_info, "could not do orphan cleanup %d", ret);
3629         btrfs_free_path(path);
3630         return ret;
3631 }
3632
3633 /*
3634  * very simple check to peek ahead in the leaf looking for xattrs.  If we
3635  * don't find any xattrs, we know there can't be any acls.
3636  *
3637  * slot is the slot the inode is in, objectid is the objectid of the inode
3638  */
3639 static noinline int acls_after_inode_item(struct extent_buffer *leaf,
3640                                           int slot, u64 objectid,
3641                                           int *first_xattr_slot)
3642 {
3643         u32 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
3644         struct btrfs_key found_key;
3645         static u64 xattr_access = 0;
3646         static u64 xattr_default = 0;
3647         int scanned = 0;
3648
3649         if (!xattr_access) {
3650                 xattr_access = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS,
3651                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS));
3652                 xattr_default = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT,
3653                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT));
3654         }
3655
3656         slot++;
3657         *first_xattr_slot = -1;
3658         while (slot < nritems) {
3659                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
3660
3661                 /* we found a different objectid, there must not be acls */
3662                 if (found_key.objectid != objectid)
3663                         return 0;
3664
3665                 /* we found an xattr, assume we've got an acl */
3666                 if (found_key.type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY) {
3667                         if (*first_xattr_slot == -1)
3668                                 *first_xattr_slot = slot;
3669                         if (found_key.offset == xattr_access ||
3670                             found_key.offset == xattr_default)
3671                                 return 1;
3672                 }
3673
3674                 /*
3675                  * we found a key greater than an xattr key, there can't
3676                  * be any acls later on
3677                  */
3678                 if (found_key.type > BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
3679                         return 0;
3680
3681                 slot++;
3682                 scanned++;
3683
3684                 /*
3685                  * it goes inode, inode backrefs, xattrs, extents,
3686                  * so if there are a ton of hard links to an inode there can
3687                  * be a lot of backrefs.  Don't waste time searching too hard,
3688                  * this is just an optimization
3689                  */
3690                 if (scanned >= 8)
3691                         break;
3692         }
3693         /* we hit the end of the leaf before we found an xattr or
3694          * something larger than an xattr.  We have to assume the inode
3695          * has acls
3696          */
3697         if (*first_xattr_slot == -1)
3698                 *first_xattr_slot = slot;
3699         return 1;
3700 }
3701
3702 /*
3703  * read an inode from the btree into the in-memory inode
3704  */
3705 static int btrfs_read_locked_inode(struct inode *inode,
3706                                    struct btrfs_path *in_path)
3707 {
3708         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3709         struct btrfs_path *path = in_path;
3710         struct extent_buffer *leaf;
3711         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3712         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3713         struct btrfs_key location;
3714         unsigned long ptr;
3715         int maybe_acls;
3716         u32 rdev;
3717         int ret;
3718         bool filled = false;
3719         int first_xattr_slot;
3720
3721         ret = btrfs_fill_inode(inode, &rdev);
3722         if (!ret)
3723                 filled = true;
3724
3725         if (!path) {
3726                 path = btrfs_alloc_path();
3727                 if (!path)
3728                         return -ENOMEM;
3729         }
3730
3731         memcpy(&location, &BTRFS_I(inode)->location, sizeof(location));
3732
3733         ret = btrfs_lookup_inode(NULL, root, path, &location, 0);
3734         if (ret) {
3735                 if (path != in_path)
3736                         btrfs_free_path(path);
3737                 return ret;
3738         }
3739
3740         leaf = path->nodes[0];
3741
3742         if (filled)
3743                 goto cache_index;
3744
3745         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3746                                     struct btrfs_inode_item);
3747         inode->i_mode = btrfs_inode_mode(leaf, inode_item);
3748         set_nlink(inode, btrfs_inode_nlink(leaf, inode_item));
3749         i_uid_write(inode, btrfs_inode_uid(leaf, inode_item));
3750         i_gid_write(inode, btrfs_inode_gid(leaf, inode_item));
3751         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), btrfs_inode_size(leaf, inode_item));
3752         btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), 0,
3753                         round_up(i_size_read(inode), fs_info->sectorsize));
3754
3755         inode->i_atime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->atime);
3756         inode->i_atime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->atime);
3757
3758         inode->i_mtime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->mtime);
3759         inode->i_mtime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->mtime);
3760
3761         inode->i_ctime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->ctime);
3762         inode->i_ctime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->ctime);
3763
3764         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec =
3765                 btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->otime);
3766         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec =
3767                 btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->otime);
3768
3769         inode_set_bytes(inode, btrfs_inode_nbytes(leaf, inode_item));
3770         BTRFS_I(inode)->generation = btrfs_inode_generation(leaf, inode_item);
3771         BTRFS_I(inode)->last_trans = btrfs_inode_transid(leaf, inode_item);
3772
3773         inode_set_iversion_queried(inode,
3774                                    btrfs_inode_sequence(leaf, inode_item));
3775         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
3776         inode->i_rdev = 0;
3777         rdev = btrfs_inode_rdev(leaf, inode_item);
3778
3779         BTRFS_I(inode)->index_cnt = (u64)-1;
3780         btrfs_inode_split_flags(btrfs_inode_flags(leaf, inode_item),
3781                                 &BTRFS_I(inode)->flags, &BTRFS_I(inode)->ro_flags);
3782
3783 cache_index:
3784         /*
3785          * If we were modified in the current generation and evicted from memory
3786          * and then re-read we need to do a full sync since we don't have any
3787          * idea about which extents were modified before we were evicted from
3788          * cache.
3789          *
3790          * This is required for both inode re-read from disk and delayed inode
3791          * in delayed_nodes_tree.
3792          */
3793         if (BTRFS_I(inode)->last_trans == fs_info->generation)
3794                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
3795                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
3796
3797         /*
3798          * We don't persist the id of the transaction where an unlink operation
3799          * against the inode was last made. So here we assume the inode might
3800          * have been evicted, and therefore the exact value of last_unlink_trans
3801          * lost, and set it to last_trans to avoid metadata inconsistencies
3802          * between the inode and its parent if the inode is fsync'ed and the log
3803          * replayed. For example, in the scenario:
3804          *
3805          * touch mydir/foo
3806          * ln mydir/foo mydir/bar
3807          * sync
3808          * unlink mydir/bar
3809          * echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches   # evicts inode
3810          * xfs_io -c fsync mydir/foo
3811          * <power failure>
3812          * mount fs, triggers fsync log replay
3813          *
3814          * We must make sure that when we fsync our inode foo we also log its
3815          * parent inode, otherwise after log replay the parent still has the
3816          * dentry with the "bar" name but our inode foo has a link count of 1
3817          * and doesn't have an inode ref with the name "bar" anymore.
3818          *
3819          * Setting last_unlink_trans to last_trans is a pessimistic approach,
3820          * but it guarantees correctness at the expense of occasional full
3821          * transaction commits on fsync if our inode is a directory, or if our
3822          * inode is not a directory, logging its parent unnecessarily.
3823          */
3824         BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3825
3826         /*
3827          * Same logic as for last_unlink_trans. We don't persist the generation
3828          * of the last transaction where this inode was used for a reflink
3829          * operation, so after eviction and reloading the inode we must be
3830          * pessimistic and assume the last transaction that modified the inode.
3831          */
3832         BTRFS_I(inode)->last_reflink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3833
3834         path->slots[0]++;
3835         if (inode->i_nlink != 1 ||
3836             path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf))
3837                 goto cache_acl;
3838
3839         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &location, path->slots[0]);
3840         if (location.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)))
3841                 goto cache_acl;
3842
3843         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
3844         if (location.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
3845                 struct btrfs_inode_ref *ref;
3846
3847                 ref = (struct btrfs_inode_ref *)ptr;
3848                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_ref_index(leaf, ref);
3849         } else if (location.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3850                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3851
3852                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)ptr;
3853                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_extref_index(leaf,
3854                                                                      extref);
3855         }
3856 cache_acl:
3857         /*
3858          * try to precache a NULL acl entry for files that don't have
3859          * any xattrs or acls
3860          */
3861         maybe_acls = acls_after_inode_item(leaf, path->slots[0],
3862                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), &first_xattr_slot);
3863         if (first_xattr_slot != -1) {
3864                 path->slots[0] = first_xattr_slot;
3865                 ret = btrfs_load_inode_props(inode, path);
3866                 if (ret)
3867                         btrfs_err(fs_info,
3868                                   "error loading props for ino %llu (root %llu): %d",
3869                                   btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
3870                                   root->root_key.objectid, ret);
3871         }
3872         if (path != in_path)
3873                 btrfs_free_path(path);
3874
3875         if (!maybe_acls)
3876                 cache_no_acl(inode);
3877
3878         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
3879         case S_IFREG:
3880                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3881                 inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
3882                 inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
3883                 break;
3884         case S_IFDIR:
3885                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
3886                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
3887                 break;
3888         case S_IFLNK:
3889                 inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
3890                 inode_nohighmem(inode);
3891                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3892                 break;
3893         default:
3894                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
3895                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
3896                 break;
3897         }
3898
3899         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
3900         return 0;
3901 }
3902
3903 /*
3904  * given a leaf and an inode, copy the inode fields into the leaf
3905  */
3906 static void fill_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3907                             struct extent_buffer *leaf,
3908                             struct btrfs_inode_item *item,
3909                             struct inode *inode)
3910 {
3911         struct btrfs_map_token token;
3912         u64 flags;
3913
3914         btrfs_init_map_token(&token, leaf);
3915
3916         btrfs_set_token_inode_uid(&token, item, i_uid_read(inode));
3917         btrfs_set_token_inode_gid(&token, item, i_gid_read(inode));
3918         btrfs_set_token_inode_size(&token, item, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
3919         btrfs_set_token_inode_mode(&token, item, inode->i_mode);
3920         btrfs_set_token_inode_nlink(&token, item, inode->i_nlink);
3921
3922         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->atime,
3923                                      inode->i_atime.tv_sec);
3924         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->atime,
3925                                       inode->i_atime.tv_nsec);
3926
3927         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->mtime,
3928                                      inode->i_mtime.tv_sec);
3929         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->mtime,
3930                                       inode->i_mtime.tv_nsec);
3931
3932         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->ctime,
3933                                      inode->i_ctime.tv_sec);
3934         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->ctime,
3935                                       inode->i_ctime.tv_nsec);
3936
3937         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->otime,
3938                                      BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec);
3939         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->otime,
3940                                       BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec);
3941
3942         btrfs_set_token_inode_nbytes(&token, item, inode_get_bytes(inode));
3943         btrfs_set_token_inode_generation(&token, item,
3944                                          BTRFS_I(inode)->generation);
3945         btrfs_set_token_inode_sequence(&token, item, inode_peek_iversion(inode));
3946         btrfs_set_token_inode_transid(&token, item, trans->transid);
3947         btrfs_set_token_inode_rdev(&token, item, inode->i_rdev);
3948         flags = btrfs_inode_combine_flags(BTRFS_I(inode)->flags,
3949                                           BTRFS_I(inode)->ro_flags);
3950         btrfs_set_token_inode_flags(&token, item, flags);
3951         btrfs_set_token_inode_block_group(&token, item, 0);
3952 }
3953
3954 /*
3955  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3956  */
3957 static noinline int btrfs_update_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3958                                 struct btrfs_root *root,
3959                                 struct btrfs_inode *inode)
3960 {
3961         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3962         struct btrfs_path *path;
3963         struct extent_buffer *leaf;
3964         int ret;
3965
3966         path = btrfs_alloc_path();
3967         if (!path)
3968                 return -ENOMEM;
3969
3970         ret = btrfs_lookup_inode(trans, root, path, &inode->location, 1);
3971         if (ret) {
3972                 if (ret > 0)
3973                         ret = -ENOENT;
3974                 goto failed;
3975         }
3976
3977         leaf = path->nodes[0];
3978         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3979                                     struct btrfs_inode_item);
3980
3981         fill_inode_item(trans, leaf, inode_item, &inode->vfs_inode);
3982         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
3983         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
3984         ret = 0;
3985 failed:
3986         btrfs_free_path(path);
3987         return ret;
3988 }
3989
3990 /*
3991  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3992  */
3993 noinline int btrfs_update_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3994                                 struct btrfs_root *root,
3995                                 struct btrfs_inode *inode)
3996 {
3997         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3998         int ret;
3999
4000         /*
4001          * If the inode is a free space inode, we can deadlock during commit
4002          * if we put it into the delayed code.
4003          *
4004          * The data relocation inode should also be directly updated
4005          * without delay
4006          */
4007         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode)
4008             && root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID
4009             && !test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags)) {
4010                 btrfs_update_root_times(trans, root);
4011
4012                 ret = btrfs_delayed_update_inode(trans, root, inode);
4013                 if (!ret)
4014                         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
4015                 return ret;
4016         }
4017
4018         return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
4019 }
4020
4021 int btrfs_update_inode_fallback(struct btrfs_trans_handle *trans,
4022                                 struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode)
4023 {
4024         int ret;
4025
4026         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
4027         if (ret == -ENOSPC)
4028                 return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
4029         return ret;
4030 }
4031
4032 /*
4033  * unlink helper that gets used here in inode.c and in the tree logging
4034  * recovery code.  It remove a link in a directory with a given name, and
4035  * also drops the back refs in the inode to the directory
4036  */
4037 static int __btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4038                                 struct btrfs_root *root,
4039                                 struct btrfs_inode *dir,
4040                                 struct btrfs_inode *inode,
4041                                 const char *name, int name_len)
4042 {
4043         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4044         struct btrfs_path *path;
4045         int ret = 0;
4046         struct btrfs_dir_item *di;
4047         u64 index;
4048         u64 ino = btrfs_ino(inode);
4049         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
4050
4051         path = btrfs_alloc_path();
4052         if (!path) {
4053                 ret = -ENOMEM;
4054                 goto out;
4055         }
4056
4057         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
4058                                     name, name_len, -1);
4059         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4060                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4061                 goto err;
4062         }
4063         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4064         if (ret)
4065                 goto err;
4066         btrfs_release_path(path);
4067
4068         /*
4069          * If we don't have dir index, we have to get it by looking up
4070          * the inode ref, since we get the inode ref, remove it directly,
4071          * it is unnecessary to do delayed deletion.
4072          *
4073          * But if we have dir index, needn't search inode ref to get it.
4074          * Since the inode ref is close to the inode item, it is better
4075          * that we delay to delete it, and just do this deletion when
4076          * we update the inode item.
4077          */
4078         if (inode->dir_index) {
4079                 ret = btrfs_delayed_delete_inode_ref(inode);
4080                 if (!ret) {
4081                         index = inode->dir_index;
4082                         goto skip_backref;
4083                 }
4084         }
4085
4086         ret = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
4087                                   dir_ino, &index);
4088         if (ret) {
4089                 btrfs_info(fs_info,
4090                         "failed to delete reference to %.*s, inode %llu parent %llu",
4091                         name_len, name, ino, dir_ino);
4092                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4093                 goto err;
4094         }
4095 skip_backref:
4096         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
4097         if (ret) {
4098                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4099                 goto err;
4100         }
4101
4102         ret = btrfs_del_inode_ref_in_log(trans, root, name, name_len, inode,
4103                         dir_ino);
4104         if (ret != 0 && ret != -ENOENT) {
4105                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4106                 goto err;
4107         }
4108
4109         ret = btrfs_del_dir_entries_in_log(trans, root, name, name_len, dir,
4110                         index);
4111         if (ret == -ENOENT)
4112                 ret = 0;
4113         else if (ret)
4114                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4115
4116         /*
4117          * If we have a pending delayed iput we could end up with the final iput
4118          * being run in btrfs-cleaner context.  If we have enough of these built
4119          * up we can end up burning a lot of time in btrfs-cleaner without any
4120          * way to throttle the unlinks.  Since we're currently holding a ref on
4121          * the inode we can run the delayed iput here without any issues as the
4122          * final iput won't be done until after we drop the ref we're currently
4123          * holding.
4124          */
4125         btrfs_run_delayed_iput(fs_info, inode);
4126 err:
4127         btrfs_free_path(path);
4128         if (ret)
4129                 goto out;
4130
4131         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - name_len * 2);
4132         inode_inc_iversion(&inode->vfs_inode);
4133         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
4134         inode->vfs_inode.i_ctime = dir->vfs_inode.i_mtime =
4135                 dir->vfs_inode.i_ctime = current_time(&inode->vfs_inode);
4136         ret = btrfs_update_inode(trans, root, dir);
4137 out:
4138         return ret;
4139 }
4140
4141 int btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4142                        struct btrfs_root *root,
4143                        struct btrfs_inode *dir, struct btrfs_inode *inode,
4144                        const char *name, int name_len)
4145 {
4146         int ret;
4147         ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, dir, inode, name, name_len);
4148         if (!ret) {
4149                 drop_nlink(&inode->vfs_inode);
4150                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
4151         }
4152         return ret;
4153 }
4154
4155 /*
4156  * helper to start transaction for unlink and rmdir.
4157  *
4158  * unlink and rmdir are special in btrfs, they do not always free space, so
4159  * if we cannot make our reservations the normal way try and see if there is
4160  * plenty of slack room in the global reserve to migrate, otherwise we cannot
4161  * allow the unlink to occur.
4162  */
4163 static struct btrfs_trans_handle *__unlink_start_trans(struct inode *dir)
4164 {
4165         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4166
4167         /*
4168          * 1 for the possible orphan item
4169          * 1 for the dir item
4170          * 1 for the dir index
4171          * 1 for the inode ref
4172          * 1 for the inode
4173          */
4174         return btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(root, 5);
4175 }
4176
4177 static int btrfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4178 {
4179         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4180         struct btrfs_trans_handle *trans;
4181         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4182         int ret;
4183
4184         trans = __unlink_start_trans(dir);
4185         if (IS_ERR(trans))
4186                 return PTR_ERR(trans);
4187
4188         btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4189                         0);
4190
4191         ret = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
4192                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4193                         dentry->d_name.len);
4194         if (ret)
4195                 goto out;
4196
4197         if (inode->i_nlink == 0) {
4198                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4199                 if (ret)
4200                         goto out;
4201         }
4202
4203 out:
4204         btrfs_end_transaction(trans);
4205         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
4206         return ret;
4207 }
4208
4209 static int btrfs_unlink_subvol(struct btrfs_trans_handle *trans,
4210                                struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4211 {
4212         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4213         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(d_inode(dentry));
4214         struct btrfs_path *path;
4215         struct extent_buffer *leaf;
4216         struct btrfs_dir_item *di;
4217         struct btrfs_key key;
4218         const char *name = dentry->d_name.name;
4219         int name_len = dentry->d_name.len;
4220         u64 index;
4221         int ret;
4222         u64 objectid;
4223         u64 dir_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(dir));
4224
4225         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
4226                 objectid = inode->root->root_key.objectid;
4227         } else if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4228                 objectid = inode->location.objectid;
4229         } else {
4230                 WARN_ON(1);
4231                 return -EINVAL;
4232         }
4233
4234         path = btrfs_alloc_path();
4235         if (!path)
4236                 return -ENOMEM;
4237
4238         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
4239                                    name, name_len, -1);
4240         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4241                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4242                 goto out;
4243         }
4244
4245         leaf = path->nodes[0];
4246         btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &key);
4247         WARN_ON(key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY || key.objectid != objectid);
4248         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4249         if (ret) {
4250                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4251                 goto out;
4252         }
4253         btrfs_release_path(path);
4254
4255         /*
4256          * This is a placeholder inode for a subvolume we didn't have a
4257          * reference to at the time of the snapshot creation.  In the meantime
4258          * we could have renamed the real subvol link into our snapshot, so
4259          * depending on btrfs_del_root_ref to return -ENOENT here is incorrect.
4260          * Instead simply lookup the dir_index_item for this entry so we can
4261          * remove it.  Otherwise we know we have a ref to the root and we can
4262          * call btrfs_del_root_ref, and it _shouldn't_ fail.
4263          */
4264         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4265                 di = btrfs_search_dir_index_item(root, path, dir_ino,
4266                                                  name, name_len);
4267                 if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4268                         if (!di)
4269                                 ret = -ENOENT;
4270                         else
4271                                 ret = PTR_ERR(di);
4272                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4273                         goto out;
4274                 }
4275
4276                 leaf = path->nodes[0];
4277                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
4278                 index = key.offset;
4279                 btrfs_release_path(path);
4280         } else {
4281                 ret = btrfs_del_root_ref(trans, objectid,
4282                                          root->root_key.objectid, dir_ino,
4283                                          &index, name, name_len);
4284                 if (ret) {
4285                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4286                         goto out;
4287                 }
4288         }
4289
4290         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, BTRFS_I(dir), index);
4291         if (ret) {
4292                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4293                 goto out;
4294         }
4295
4296         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(dir), dir->i_size - name_len * 2);
4297         inode_inc_iversion(dir);
4298         dir->i_mtime = dir->i_ctime = current_time(dir);
4299         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, BTRFS_I(dir));
4300         if (ret)
4301                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4302 out:
4303         btrfs_free_path(path);
4304         return ret;
4305 }
4306
4307 /*
4308  * Helper to check if the subvolume references other subvolumes or if it's
4309  * default.
4310  */
4311 static noinline int may_destroy_subvol(struct btrfs_root *root)
4312 {
4313         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4314         struct btrfs_path *path;
4315         struct btrfs_dir_item *di;
4316         struct btrfs_key key;
4317         u64 dir_id;
4318         int ret;
4319
4320         path = btrfs_alloc_path();
4321         if (!path)
4322                 return -ENOMEM;
4323
4324         /* Make sure this root isn't set as the default subvol */
4325         dir_id = btrfs_super_root_dir(fs_info->super_copy);
4326         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, fs_info->tree_root, path,
4327                                    dir_id, "default", 7, 0);
4328         if (di && !IS_ERR(di)) {
4329                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
4330                 if (key.objectid == root->root_key.objectid) {
4331                         ret = -EPERM;
4332                         btrfs_err(fs_info,
4333                                   "deleting default subvolume %llu is not allowed",
4334                                   key.objectid);
4335                         goto out;
4336                 }
4337                 btrfs_release_path(path);
4338         }
4339
4340         key.objectid = root->root_key.objectid;
4341         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
4342         key.offset = (u64)-1;
4343
4344         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
4345         if (ret < 0)
4346                 goto out;
4347         BUG_ON(ret == 0);
4348
4349         ret = 0;
4350         if (path->slots[0] > 0) {
4351                 path->slots[0]--;
4352                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
4353                 if (key.objectid == root->root_key.objectid &&
4354                     key.type == BTRFS_ROOT_REF_KEY)
4355                         ret = -ENOTEMPTY;
4356         }
4357 out:
4358         btrfs_free_path(path);
4359         return ret;
4360 }
4361
4362 /* Delete all dentries for inodes belonging to the root */
4363 static void btrfs_prune_dentries(struct btrfs_root *root)
4364 {
4365         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4366         struct rb_node *node;
4367         struct rb_node *prev;
4368         struct btrfs_inode *entry;
4369         struct inode *inode;
4370         u64 objectid = 0;
4371
4372         if (!test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
4373                 WARN_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0);
4374
4375         spin_lock(&root->inode_lock);
4376 again:
4377         node = root->inode_tree.rb_node;
4378         prev = NULL;
4379         while (node) {
4380                 prev = node;
4381                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4382
4383                 if (objectid < btrfs_ino(entry))
4384                         node = node->rb_left;
4385                 else if (objectid > btrfs_ino(entry))
4386                         node = node->rb_right;
4387                 else
4388                         break;
4389         }
4390         if (!node) {
4391                 while (prev) {
4392                         entry = rb_entry(prev, struct btrfs_inode, rb_node);
4393                         if (objectid <= btrfs_ino(entry)) {
4394                                 node = prev;
4395                                 break;
4396                         }
4397                         prev = rb_next(prev);
4398                 }
4399         }
4400         while (node) {
4401                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4402                 objectid = btrfs_ino(entry) + 1;
4403                 inode = igrab(&entry->vfs_inode);
4404                 if (inode) {
4405                         spin_unlock(&root->inode_lock);
4406                         if (atomic_read(&inode->i_count) > 1)
4407                                 d_prune_aliases(inode);
4408                         /*
4409                          * btrfs_drop_inode will have it removed from the inode
4410                          * cache when its usage count hits zero.
4411                          */
4412                         iput(inode);
4413                         cond_resched();
4414                         spin_lock(&root->inode_lock);
4415                         goto again;
4416                 }
4417
4418                 if (cond_resched_lock(&root->inode_lock))
4419                         goto again;
4420
4421                 node = rb_next(node);
4422         }
4423         spin_unlock(&root->inode_lock);
4424 }
4425
4426 int btrfs_delete_subvolume(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4427 {
4428         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dentry->d_sb);
4429         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4430         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4431         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(inode)->root;
4432         struct btrfs_trans_handle *trans;
4433         struct btrfs_block_rsv block_rsv;
4434         u64 root_flags;
4435         int ret;
4436
4437         /*
4438          * Don't allow to delete a subvolume with send in progress. This is
4439          * inside the inode lock so the error handling that has to drop the bit
4440          * again is not run concurrently.
4441          */
4442         spin_lock(&dest->root_item_lock);
4443         if (dest->send_in_progress) {
4444                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4445                 btrfs_warn(fs_info,
4446                            "attempt to delete subvolume %llu during send",
4447                            dest->root_key.objectid);
4448                 return -EPERM;
4449         }
4450         root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4451         btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4452                              root_flags | BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4453         spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4454
4455         down_write(&fs_info->subvol_sem);
4456
4457         ret = may_destroy_subvol(dest);
4458         if (ret)
4459                 goto out_up_write;
4460
4461         btrfs_init_block_rsv(&block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
4462         /*
4463          * One for dir inode,
4464          * two for dir entries,
4465          * two for root ref/backref.
4466          */
4467         ret = btrfs_subvolume_reserve_metadata(root, &block_rsv, 5, true);
4468         if (ret)
4469                 goto out_up_write;
4470
4471         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4472         if (IS_ERR(trans)) {
4473                 ret = PTR_ERR(trans);
4474                 goto out_release;
4475         }
4476         trans->block_rsv = &block_rsv;
4477         trans->bytes_reserved = block_rsv.size;
4478
4479         btrfs_record_snapshot_destroy(trans, BTRFS_I(dir));
4480
4481         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4482         if (ret) {
4483                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4484                 goto out_end_trans;
4485         }
4486
4487         ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
4488         if (ret) {
4489                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4490                 goto out_end_trans;
4491         }
4492
4493         memset(&dest->root_item.drop_progress, 0,
4494                 sizeof(dest->root_item.drop_progress));
4495         btrfs_set_root_drop_level(&dest->root_item, 0);
4496         btrfs_set_root_refs(&dest->root_item, 0);
4497
4498         if (!test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &dest->state)) {
4499                 ret = btrfs_insert_orphan_item(trans,
4500                                         fs_info->tree_root,
4501                                         dest->root_key.objectid);
4502                 if (ret) {
4503                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4504                         goto out_end_trans;
4505                 }
4506         }
4507
4508         ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans, dest->root_item.uuid,
4509                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL,
4510                                   dest->root_key.objectid);
4511         if (ret && ret != -ENOENT) {
4512                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4513                 goto out_end_trans;
4514         }
4515         if (!btrfs_is_empty_uuid(dest->root_item.received_uuid)) {
4516                 ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans,
4517                                           dest->root_item.received_uuid,
4518                                           BTRFS_UUID_KEY_RECEIVED_SUBVOL,
4519                                           dest->root_key.objectid);
4520                 if (ret && ret != -ENOENT) {
4521                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4522                         goto out_end_trans;
4523                 }
4524         }
4525
4526         free_anon_bdev(dest->anon_dev);
4527         dest->anon_dev = 0;
4528 out_end_trans:
4529         trans->block_rsv = NULL;
4530         trans->bytes_reserved = 0;
4531         ret = btrfs_end_transaction(trans);
4532         inode->i_flags |= S_DEAD;
4533 out_release:
4534         btrfs_subvolume_release_metadata(root, &block_rsv);
4535 out_up_write:
4536         up_write(&fs_info->subvol_sem);
4537         if (ret) {
4538                 spin_lock(&dest->root_item_lock);
4539                 root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4540                 btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4541                                 root_flags & ~BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4542                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4543         } else {
4544                 d_invalidate(dentry);
4545                 btrfs_prune_dentries(dest);
4546                 ASSERT(dest->send_in_progress == 0);
4547         }
4548
4549         return ret;
4550 }
4551
4552 static int btrfs_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4553 {
4554         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4555         int err = 0;
4556         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4557         struct btrfs_trans_handle *trans;
4558         u64 last_unlink_trans;
4559
4560         if (inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
4561                 return -ENOTEMPTY;
4562         if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
4563                 return btrfs_delete_subvolume(dir, dentry);
4564
4565         trans = __unlink_start_trans(dir);
4566         if (IS_ERR(trans))
4567                 return PTR_ERR(trans);
4568
4569         if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
4570                 err = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4571                 goto out;
4572         }
4573
4574         err = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4575         if (err)
4576                 goto out;
4577
4578         last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans;
4579
4580         /* now the directory is empty */
4581         err = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
4582                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4583                         dentry->d_name.len);
4584         if (!err) {
4585                 btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
4586                 /*
4587                  * Propagate the last_unlink_trans value of the deleted dir to
4588                  * its parent directory. This is to prevent an unrecoverable
4589                  * log tree in the case we do something like this:
4590                  * 1) create dir foo
4591                  * 2) create snapshot under dir foo
4592                  * 3) delete the snapshot
4593                  * 4) rmdir foo
4594                  * 5) mkdir foo
4595                  * 6) fsync foo or some file inside foo
4596                  */
4597                 if (last_unlink_trans >= trans->transid)
4598                         BTRFS_I(dir)->last_unlink_trans = last_unlink_trans;
4599         }
4600 out:
4601         btrfs_end_transaction(trans);
4602         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
4603
4604         return err;
4605 }
4606
4607 /*
4608  * Return this if we need to call truncate_block for the last bit of the
4609  * truncate.
4610  */
4611 #define NEED_TRUNCATE_BLOCK 1
4612
4613 /*
4614  * Remove inode items from a given root.
4615  *
4616  * @trans:              A transaction handle.
4617  * @root:               The root from which to remove items.
4618  * @inode:              The inode whose items we want to remove.
4619  * @new_size:           The new i_size for the inode. This is only applicable when
4620  *                      @min_type is BTRFS_EXTENT_DATA_KEY, must be 0 otherwise.
4621  * @min_type:           The minimum key type to remove. All keys with a type
4622  *                      greater than this value are removed and all keys with
4623  *                      this type are removed only if their offset is >= @new_size.
4624  * @extents_found:      Output parameter that will contain the number of file
4625  *                      extent items that were removed or adjusted to the new
4626  *                      inode i_size. The caller is responsible for initializing
4627  *                      the counter. Also, it can be NULL if the caller does not
4628  *                      need this counter.
4629  *
4630  * Remove all keys associated with the inode from the given root that have a key
4631  * with a type greater than or equals to @min_type. When @min_type has a value of
4632  * BTRFS_EXTENT_DATA_KEY, only remove file extent items that have an offset value
4633  * greater than or equals to @new_size. If a file extent item that starts before
4634  * @new_size and ends after it is found, its length is adjusted.
4635  *
4636  * Returns: 0 on success, < 0 on error and NEED_TRUNCATE_BLOCK when @min_type is
4637  * BTRFS_EXTENT_DATA_KEY and the caller must truncate the last block.
4638  */
4639 int btrfs_truncate_inode_items(struct btrfs_trans_handle *trans,
4640                                struct btrfs_root *root,
4641                                struct btrfs_inode *inode,
4642                                u64 new_size, u32 min_type,
4643                                u64 *extents_found)
4644 {
4645         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4646         struct btrfs_path *path;
4647         struct extent_buffer *leaf;
4648         struct btrfs_file_extent_item *fi;
4649         struct btrfs_key key;
4650         struct btrfs_key found_key;
4651         u64 extent_start = 0;
4652         u64 extent_num_bytes = 0;
4653         u64 extent_offset = 0;
4654         u64 item_end = 0;
4655         u64 last_size = new_size;
4656         u32 found_type = (u8)-1;
4657         int found_extent;
4658         int del_item;
4659         int pending_del_nr = 0;
4660         int pending_del_slot = 0;
4661         int extent_type = -1;
4662         int ret;
4663         u64 ino = btrfs_ino(inode);
4664         u64 bytes_deleted = 0;
4665         bool be_nice = false;
4666         bool should_throttle = false;
4667         const u64 lock_start = ALIGN_DOWN(new_size, fs_info->sectorsize);
4668         struct extent_state *cached_state = NULL;
4669
4670         BUG_ON(new_size > 0 && min_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
4671
4672         /*
4673          * For non-free space inodes and non-shareable roots, we want to back
4674          * off from time to time.  This means all inodes in subvolume roots,
4675          * reloc roots, and data reloc roots.
4676          */
4677         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode) &&
4678             test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4679                 be_nice = true;
4680
4681         path = btrfs_alloc_path();
4682         if (!path)
4683                 return -ENOMEM;
4684         path->reada = READA_BACK;
4685
4686         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4687                 lock_extent_bits(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1,
4688                                  &cached_state);
4689
4690                 /*
4691                  * We want to drop from the next block forward in case this
4692                  * new size is not block aligned since we will be keeping the
4693                  * last block of the extent just the way it is.
4694                  */
4695                 btrfs_drop_extent_cache(inode, ALIGN(new_size,
4696                                         fs_info->sectorsize),
4697                                         (u64)-1, 0);
4698         }
4699
4700         /*
4701          * This function is also used to drop the items in the log tree before
4702          * we relog the inode, so if root != BTRFS_I(inode)->root, it means
4703          * it is used to drop the logged items. So we shouldn't kill the delayed
4704          * items.
4705          */
4706         if (min_type == 0 && root == inode->root)
4707                 btrfs_kill_delayed_inode_items(inode);
4708
4709         key.objectid = ino;
4710         key.offset = (u64)-1;
4711         key.type = (u8)-1;
4712
4713 search_again:
4714         /*
4715          * with a 16K leaf size and 128MB extents, you can actually queue
4716          * up a huge file in a single leaf.  Most of the time that
4717          * bytes_deleted is > 0, it will be huge by the time we get here
4718          */
4719         if (be_nice && bytes_deleted > SZ_32M &&
4720             btrfs_should_end_transaction(trans)) {
4721                 ret = -EAGAIN;
4722                 goto out;
4723         }
4724
4725         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
4726         if (ret < 0)
4727                 goto out;
4728
4729         if (ret > 0) {
4730                 ret = 0;
4731                 /* there are no items in the tree for us to truncate, we're
4732                  * done
4733                  */
4734                 if (path->slots[0] == 0)
4735                         goto out;
4736                 path->slots[0]--;
4737         }
4738
4739         while (1) {
4740                 u64 clear_start = 0, clear_len = 0;
4741
4742                 fi = NULL;
4743                 leaf = path->nodes[0];
4744                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
4745                 found_type = found_key.type;
4746
4747                 if (found_key.objectid != ino)
4748                         break;
4749
4750                 if (found_type < min_type)
4751                         break;
4752
4753                 item_end = found_key.offset;
4754                 if (found_type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
4755                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
4756                                             struct btrfs_file_extent_item);
4757                         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
4758                         if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4759                                 item_end +=
4760                                     btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4761
4762                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_regular(
4763                                         inode, leaf, fi, found_key.offset);
4764                         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4765                                 item_end += btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf,
4766                                                                         fi);
4767
4768                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_inline(
4769                                         inode, leaf, fi, path->slots[0],
4770                                         found_key.offset);
4771                         }
4772                         item_end--;
4773                 }
4774                 if (found_type > min_type) {
4775                         del_item = 1;
4776                 } else {
4777                         if (item_end < new_size)
4778                                 break;
4779                         if (found_key.offset >= new_size)
4780                                 del_item = 1;
4781                         else
4782                                 del_item = 0;
4783                 }
4784                 found_extent = 0;
4785                 /* FIXME, shrink the extent if the ref count is only 1 */
4786                 if (found_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
4787                         goto delete;
4788
4789                 if (extents_found != NULL)
4790                         (*extents_found)++;
4791
4792                 if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4793                         u64 num_dec;
4794
4795                         clear_start = found_key.offset;
4796                         extent_start = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
4797                         if (!del_item) {
4798                                 u64 orig_num_bytes =
4799                                         btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4800                                 extent_num_bytes = ALIGN(new_size -
4801                                                 found_key.offset,
4802                                                 fs_info->sectorsize);
4803                                 clear_start = ALIGN(new_size, fs_info->sectorsize);
4804                                 btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
4805                                                          extent_num_bytes);
4806                                 num_dec = (orig_num_bytes -
4807                                            extent_num_bytes);
4808                                 if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4809                                              &root->state) &&
4810                                     extent_start != 0)
4811                                         inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4812                                                         num_dec);
4813                                 btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
4814                         } else {
4815                                 extent_num_bytes =
4816                                         btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf,
4817                                                                          fi);
4818                                 extent_offset = found_key.offset -
4819                                         btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
4820
4821                                 /* FIXME blocksize != 4096 */
4822                                 num_dec = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4823                                 if (extent_start != 0) {
4824                                         found_extent = 1;
4825                                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4826                                                      &root->state))
4827                                                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4828                                                                 num_dec);
4829                                 }
4830                         }
4831                         clear_len = num_dec;
4832                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4833                         /*
4834                          * we can't truncate inline items that have had
4835                          * special encodings
4836                          */
4837                         if (!del_item &&
4838                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) == 0 &&
4839                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi) == 0 &&
4840                             btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) == 0) {
4841                                 u32 size = (u32)(new_size - found_key.offset);
4842
4843                                 btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, fi, size);
4844                                 size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(size);
4845                                 btrfs_truncate_item(path, size, 1);
4846                         } else if (!del_item) {
4847                                 /*
4848                                  * We have to bail so the last_size is set to
4849                                  * just before this extent.
4850                                  */
4851                                 ret = NEED_TRUNCATE_BLOCK;
4852                                 break;
4853                         } else {
4854                                 /*
4855                                  * Inline extents are special, we just treat
4856                                  * them as a full sector worth in the file
4857                                  * extent tree just for simplicity sake.
4858                                  */
4859                                 clear_len = fs_info->sectorsize;
4860                         }
4861
4862                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4863                                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4864                                                 item_end + 1 - new_size);
4865                 }
4866 delete:
4867                 /*
4868                  * We use btrfs_truncate_inode_items() to clean up log trees for
4869                  * multiple fsyncs, and in this case we don't want to clear the
4870                  * file extent range because it's just the log.
4871                  */
4872                 if (root == inode->root) {
4873                         ret = btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode,
4874                                                   clear_start, clear_len);
4875                         if (ret) {
4876                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4877                                 break;
4878                         }
4879                 }
4880
4881                 if (del_item)
4882                         last_size = found_key.offset;
4883                 else
4884                         last_size = new_size;
4885                 if (del_item) {
4886                         if (!pending_del_nr) {
4887                                 /* no pending yet, add ourselves */
4888                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4889                                 pending_del_nr = 1;
4890                         } else if (pending_del_nr &&
4891                                    path->slots[0] + 1 == pending_del_slot) {
4892                                 /* hop on the pending chunk */
4893                                 pending_del_nr++;
4894                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4895                         } else {
4896                                 BUG();
4897                         }
4898                 } else {
4899                         break;
4900                 }
4901                 should_throttle = false;
4902
4903                 if (found_extent &&
4904                     root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4905                         struct btrfs_ref ref = { 0 };
4906
4907                         bytes_deleted += extent_num_bytes;
4908
4909                         btrfs_init_generic_ref(&ref, BTRFS_DROP_DELAYED_REF,
4910                                         extent_start, extent_num_bytes, 0);
4911                         ref.real_root = root->root_key.objectid;
4912                         btrfs_init_data_ref(&ref, btrfs_header_owner(leaf),
4913                                         ino, extent_offset);
4914                         ret = btrfs_free_extent(trans, &ref);
4915                         if (ret) {
4916                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4917                                 break;
4918                         }
4919                         if (be_nice) {
4920                                 if (btrfs_should_throttle_delayed_refs(trans))
4921                                         should_throttle = true;
4922                         }
4923                 }
4924
4925                 if (found_type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY)
4926                         break;
4927
4928                 if (path->slots[0] == 0 ||
4929                     path->slots[0] != pending_del_slot ||
4930                     should_throttle) {
4931                         if (pending_del_nr) {
4932                                 ret = btrfs_del_items(trans, root, path,
4933                                                 pending_del_slot,
4934                                                 pending_del_nr);
4935                                 if (ret) {
4936                                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4937                                         break;
4938                                 }
4939                                 pending_del_nr = 0;
4940                         }
4941                         btrfs_release_path(path);
4942
4943                         /*
4944                          * We can generate a lot of delayed refs, so we need to
4945                          * throttle every once and a while and make sure we're
4946                          * adding enough space to keep up with the work we are
4947                          * generating.  Since we hold a transaction here we
4948                          * can't flush, and we don't want to FLUSH_LIMIT because
4949                          * we could have generated too many delayed refs to
4950                          * actually allocate, so just bail if we're short and
4951                          * let the normal reservation dance happen higher up.
4952                          */
4953                         if (should_throttle) {
4954                                 ret = btrfs_delayed_refs_rsv_refill(fs_info,
4955                                                         BTRFS_RESERVE_NO_FLUSH);
4956                                 if (ret) {
4957                                         ret = -EAGAIN;
4958                                         break;
4959                                 }
4960                         }
4961                         goto search_again;
4962                 } else {
4963                         path->slots[0]--;
4964                 }
4965         }
4966 out:
4967         if (ret >= 0 && pending_del_nr) {
4968                 int err;
4969
4970                 err = btrfs_del_items(trans, root, path, pending_del_slot,
4971                                       pending_del_nr);
4972                 if (err) {
4973                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
4974                         ret = err;
4975                 }
4976         }
4977         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4978                 ASSERT(last_size >= new_size);
4979                 if (!ret && last_size > new_size)
4980                         last_size = new_size;
4981                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, last_size);
4982                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1,
4983                                      &cached_state);
4984         }
4985
4986         btrfs_free_path(path);
4987         return ret;
4988 }
4989
4990 /*
4991  * btrfs_truncate_block - read, zero a chunk and write a block
4992  * @inode - inode that we're zeroing
4993  * @from - the offset to start zeroing
4994  * @len - the length to zero, 0 to zero the entire range respective to the
4995  *      offset
4996  * @front - zero up to the offset instead of from the offset on
4997  *
4998  * This will find the block for the "from" offset and cow the block and zero the
4999  * part we want to zero.  This is used with truncate and hole punching.
5000  */
5001 int btrfs_truncate_block(struct btrfs_inode *inode, loff_t from, loff_t len,
5002                          int front)
5003 {
5004         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
5005         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
5006         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
5007         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
5008         struct extent_state *cached_state = NULL;
5009         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
5010         bool only_release_metadata = false;
5011         u32 blocksize = fs_info->sectorsize;
5012         pgoff_t index = from >> PAGE_SHIFT;
5013         unsigned offset = from & (blocksize - 1);
5014         struct page *page;
5015         gfp_t mask = btrfs_alloc_write_mask(mapping);
5016         size_t write_bytes = blocksize;
5017         int ret = 0;
5018         u64 block_start;
5019         u64 block_end;
5020
5021         if (IS_ALIGNED(offset, blocksize) &&
5022             (!len || IS_ALIGNED(len, blocksize)))
5023                 goto out;
5024
5025         block_start = round_down(from, blocksize);
5026         block_end = block_start + blocksize - 1;
5027
5028         ret = btrfs_check_data_free_space(inode, &data_reserved, block_start,
5029                                           blocksize);
5030         if (ret < 0) {
5031                 if (btrfs_check_nocow_lock(inode, block_start, &write_bytes) > 0) {
5032                         /* For nocow case, no need to reserve data space */
5033                         only_release_metadata = true;
5034                 } else {
5035                         goto out;
5036                 }
5037         }
5038         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(inode, blocksize);
5039         if (ret < 0) {
5040                 if (!only_release_metadata)
5041                         btrfs_free_reserved_data_space(inode, data_reserved,
5042                                                        block_start, blocksize);
5043                 goto out;
5044         }
5045 again:
5046         page = find_or_create_page(mapping, index, mask);
5047         if (!page) {
5048                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, block_start,
5049                                              blocksize, true);
5050                 btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
5051                 ret = -ENOMEM;
5052                 goto out;
5053         }
5054         ret = set_page_extent_mapped(page);
5055         if (ret < 0)
5056                 goto out_unlock;
5057
5058         if (!PageUptodate(page)) {
5059                 ret = btrfs_readpage(NULL, page);
5060                 lock_page(page);
5061                 if (page->mapping != mapping) {
5062                         unlock_page(page);
5063                         put_page(page);
5064                         goto again;
5065                 }
5066                 if (!PageUptodate(page)) {
5067                         ret = -EIO;
5068                         goto out_unlock;
5069                 }
5070         }
5071         wait_on_page_writeback(page);
5072
5073         lock_extent_bits(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
5074
5075         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, block_start);
5076         if (ordered) {
5077                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
5078                                      &cached_state);
5079                 unlock_page(page);
5080                 put_page(page);
5081                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
5082                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
5083                 goto again;
5084         }
5085
5086         clear_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
5087                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
5088                          0, 0, &cached_state);
5089
5090         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, block_start, block_end, 0,
5091                                         &cached_state);
5092         if (ret) {
5093                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
5094                                      &cached_state);
5095                 goto out_unlock;
5096         }
5097
5098         if (offset != blocksize) {
5099                 if (!len)
5100                         len = blocksize - offset;
5101                 if (front)
5102                         memzero_page(page, (block_start - page_offset(page)),
5103                                      offset);
5104                 else
5105                         memzero_page(page, (block_start - page_offset(page)) + offset,
5106                                      len);
5107                 flush_dcache_page(page);
5108         }
5109         ClearPageChecked(page);
5110         btrfs_page_set_dirty(fs_info, page, block_start, block_end + 1 - block_start);
5111         unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
5112
5113         if (only_release_metadata)
5114                 set_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
5115                                EXTENT_NORESERVE, 0, NULL, NULL, GFP_NOFS, NULL);
5116
5117 out_unlock:
5118         if (ret) {
5119                 if (only_release_metadata)
5120                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, blocksize, true);
5121                 else
5122                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
5123                                         block_start, blocksize, true);
5124         }
5125         btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
5126         unlock_page(page);
5127         put_page(page);
5128 out:
5129         if (only_release_metadata)
5130                 btrfs_check_nocow_unlock(inode);
5131         extent_changeset_free(data_reserved);
5132         return ret;
5133 }
5134
5135 static int maybe_insert_hole(struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode,
5136                              u64 offset, u64 len)
5137 {
5138         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5139         struct btrfs_trans_handle *trans;
5140         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
5141         int ret;
5142
5143         /*
5144          * If NO_HOLES is enabled, we don't need to do anything.
5145          * Later, up in the call chain, either btrfs_set_inode_last_sub_trans()
5146          * or btrfs_update_inode() will be called, which guarantee that the next
5147          * fsync will know this inode was changed and needs to be logged.
5148          */
5149         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES))
5150                 return 0;
5151
5152         /*
5153          * 1 - for the one we're dropping
5154          * 1 - for the one we're adding
5155          * 1 - for updating the inode.
5156          */
5157         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
5158         if (IS_ERR(trans))
5159                 return PTR_ERR(trans);
5160
5161         drop_args.start = offset;
5162         drop_args.end = offset + len;
5163         drop_args.drop_cache = true;
5164
5165         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
5166         if (ret) {
5167                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
5168                 btrfs_end_transaction(trans);
5169                 return ret;
5170         }
5171
5172         ret = btrfs_insert_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
5173                         offset, 0, 0, len, 0, len, 0, 0, 0);
5174         if (ret) {
5175                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
5176         } else {
5177                 btrfs_update_inode_bytes(inode, 0, drop_args.bytes_found);
5178                 btrfs_update_inode(trans, root, inode);
5179         }
5180         btrfs_end_transaction(trans);
5181         return ret;
5182 }
5183
5184 /*
5185  * This function puts in dummy file extents for the area we're creating a hole
5186  * for.  So if we are truncating this file to a larger size we need to insert
5187  * these file extents so that btrfs_get_extent will return a EXTENT_MAP_HOLE for
5188  * the range between oldsize and size
5189  */
5190 int btrfs_cont_expand(struct btrfs_inode *inode, loff_t oldsize, loff_t size)
5191 {
5192         struct btrfs_root *root = inode->root;
5193         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5194         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
5195         struct extent_map *em = NULL;
5196         struct extent_state *cached_state = NULL;
5197         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
5198         u64 hole_start = ALIGN(oldsize, fs_info->sectorsize);
5199         u64 block_end = ALIGN(size, fs_info->sectorsize);
5200         u64 last_byte;
5201         u64 cur_offset;
5202         u64 hole_size;
5203         int err = 0;
5204
5205         /*
5206          * If our size started in the middle of a block we need to zero out the
5207          * rest of the block before we expand the i_size, otherwise we could
5208          * expose stale data.
5209          */
5210         err = btrfs_truncate_block(inode, oldsize, 0, 0);
5211         if (err)
5212                 return err;
5213
5214         if (size <= hole_start)
5215                 return 0;
5216
5217         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, hole_start, block_end - 1,
5218                                            &cached_state);
5219         cur_offset = hole_start;
5220         while (1) {
5221                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur_offset,
5222                                       block_end - cur_offset);
5223                 if (IS_ERR(em)) {
5224                         err = PTR_ERR(em);
5225                         em = NULL;
5226                         break;
5227                 }
5228                 last_byte = min(extent_map_end(em), block_end);
5229                 last_byte = ALIGN(last_byte, fs_info->sectorsize);
5230                 hole_size = last_byte - cur_offset;
5231
5232                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)) {
5233                         struct extent_map *hole_em;
5234
5235                         err = maybe_insert_hole(root, inode, cur_offset,
5236                                                 hole_size);
5237                         if (err)
5238                                 break;
5239
5240                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
5241                                                         cur_offset, hole_size);
5242                         if (err)
5243                                 break;
5244
5245                         btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
5246                                                 cur_offset + hole_size - 1, 0);
5247                         hole_em = alloc_extent_map();
5248                         if (!hole_em) {
5249                                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
5250                                         &inode->runtime_flags);
5251                                 goto next;
5252                         }
5253                         hole_em->start = cur_offset;
5254                         hole_em->len = hole_size;
5255                         hole_em->orig_start = cur_offset;
5256
5257                         hole_em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
5258                         hole_em->block_len = 0;
5259                         hole_em->orig_block_len = 0;
5260                         hole_em->ram_bytes = hole_size;
5261                         hole_em->compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
5262                         hole_em->generation = fs_info->generation;
5263
5264                         while (1) {
5265                                 write_lock(&em_tree->lock);
5266                                 err = add_extent_mapping(em_tree, hole_em, 1);
5267                                 write_unlock(&em_tree->lock);
5268                                 if (err != -EEXIST)
5269                                         break;
5270                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
5271                                                         cur_offset +
5272                                                         hole_size - 1, 0);
5273                         }
5274                         free_extent_map(hole_em);
5275                 } else {
5276                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
5277                                                         cur_offset, hole_size);
5278                         if (err)
5279                                 break;
5280                 }
5281 next:
5282                 free_extent_map(em);
5283                 em = NULL;
5284                 cur_offset = last_byte;
5285                 if (cur_offset >= block_end)
5286                         break;
5287         }
5288         free_extent_map(em);
5289         unlock_extent_cached(io_tree, hole_start, block_end - 1, &cached_state);
5290         return err;
5291 }
5292
5293 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr)
5294 {
5295         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5296         struct btrfs_trans_handle *trans;
5297         loff_t oldsize = i_size_read(inode);
5298         loff_t newsize = attr->ia_size;
5299         int mask = attr->ia_valid;
5300         int ret;
5301
5302         /*
5303          * The regular truncate() case without ATTR_CTIME and ATTR_MTIME is a
5304          * special case where we need to update the times despite not having
5305          * these flags set.  For all other operations the VFS set these flags
5306          * explicitly if it wants a timestamp update.
5307          */
5308         if (newsize != oldsize) {
5309                 inode_inc_iversion(inode);
5310                 if (!(mask & (ATTR_CTIME | ATTR_MTIME)))
5311                         inode->i_ctime = inode->i_mtime =
5312                                 current_time(inode);
5313         }
5314
5315         if (newsize > oldsize) {
5316                 /*
5317                  * Don't do an expanding truncate while snapshotting is ongoing.
5318                  * This is to ensure the snapshot captures a fully consistent
5319                  * state of this file - if the snapshot captures this expanding
5320                  * truncation, it must capture all writes that happened before
5321                  * this truncation.
5322                  */
5323                 btrfs_drew_write_lock(&root->snapshot_lock);
5324                 ret = btrfs_cont_expand(BTRFS_I(inode), oldsize, newsize);
5325                 if (ret) {
5326                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5327                         return ret;
5328                 }
5329
5330                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
5331                 if (IS_ERR(trans)) {
5332                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5333                         return PTR_ERR(trans);
5334                 }
5335
5336                 i_size_write(inode, newsize);
5337                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5338                 pagecache_isize_extended(inode, oldsize, newsize);
5339                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
5340                 btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5341                 btrfs_end_transaction(trans);
5342         } else {
5343                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5344
5345                 if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
5346                         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode,
5347                                         ALIGN(newsize, fs_info->sectorsize),
5348                                         (u64)-1);
5349                         if (ret)
5350                                 return ret;
5351                 }
5352
5353                 /*
5354                  * We're truncating a file that used to have good data down to
5355                  * zero. Make sure any new writes to the file get on disk
5356                  * on close.
5357                  */
5358                 if (newsize == 0)
5359                         set_bit(BTRFS_INODE_FLUSH_ON_CLOSE,
5360                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5361
5362                 truncate_setsize(inode, newsize);
5363
5364                 inode_dio_wait(inode);
5365
5366                 ret = btrfs_truncate(inode, newsize == oldsize);
5367                 if (ret && inode->i_nlink) {
5368                         int err;
5369
5370                         /*
5371                          * Truncate failed, so fix up the in-memory size. We
5372                          * adjusted disk_i_size down as we removed extents, so
5373                          * wait for disk_i_size to be stable and then update the
5374                          * in-memory size to match.
5375                          */
5376                         err = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
5377                         if (err)
5378                                 return err;
5379                         i_size_write(inode, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
5380                 }
5381         }
5382
5383         return ret;
5384 }
5385
5386 static int btrfs_setattr(struct user_namespace *mnt_userns, struct dentry *dentry,
5387                          struct iattr *attr)
5388 {
5389         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5390         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5391         int err;
5392
5393         if (btrfs_root_readonly(root))
5394                 return -EROFS;
5395
5396         err = setattr_prepare(mnt_userns, dentry, attr);
5397         if (err)
5398                 return err;
5399
5400         if (S_ISREG(inode->i_mode) && (attr->ia_valid & ATTR_SIZE)) {
5401                 err = btrfs_setsize(inode, attr);
5402                 if (err)
5403                         return err;
5404         }
5405
5406         if (attr->ia_valid) {
5407                 setattr_copy(mnt_userns, inode, attr);
5408                 inode_inc_iversion(inode);
5409                 err = btrfs_dirty_inode(inode);
5410
5411                 if (!err && attr->ia_valid & ATTR_MODE)
5412                         err = posix_acl_chmod(mnt_userns, inode, inode->i_mode);
5413         }
5414
5415         return err;
5416 }
5417
5418 /*
5419  * While truncating the inode pages during eviction, we get the VFS calling
5420  * btrfs_invalidatepage() against each page of the inode. This is slow because
5421  * the calls to btrfs_invalidatepage() result in a huge amount of calls to
5422  * lock_extent_bits() and clear_extent_bit(), which keep merging and splitting
5423  * extent_state structures over and over, wasting lots of time.
5424  *
5425  * Therefore if the inode is being evicted, let btrfs_invalidatepage() skip all
5426  * those expensive operations on a per page basis and do only the ordered io
5427  * finishing, while we release here the extent_map and extent_state structures,
5428  * without the excessive merging and splitting.
5429  */
5430 static void evict_inode_truncate_pages(struct inode *inode)
5431 {
5432         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
5433         struct extent_map_tree *map_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
5434         struct rb_node *node;
5435
5436         ASSERT(inode->i_state & I_FREEING);
5437         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
5438
5439         write_lock(&map_tree->lock);
5440         while (!RB_EMPTY_ROOT(&map_tree->map.rb_root)) {
5441                 struct extent_map *em;
5442
5443                 node = rb_first_cached(&map_tree->map);
5444                 em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
5445                 clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
5446                 clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags);
5447                 remove_extent_mapping(map_tree, em);
5448                 free_extent_map(em);
5449                 if (need_resched()) {
5450                         write_unlock(&map_tree->lock);
5451                         cond_resched();
5452                         write_lock(&map_tree->lock);
5453                 }
5454         }
5455         write_unlock(&map_tree->lock);
5456
5457         /*
5458          * Keep looping until we have no more ranges in the io tree.
5459          * We can have ongoing bios started by readahead that have
5460          * their endio callback (extent_io.c:end_bio_extent_readpage)
5461          * still in progress (unlocked the pages in the bio but did not yet
5462          * unlocked the ranges in the io tree). Therefore this means some
5463          * ranges can still be locked and eviction started because before
5464          * submitting those bios, which are executed by a separate task (work
5465          * queue kthread), inode references (inode->i_count) were not taken
5466          * (which would be dropped in the end io callback of each bio).
5467          * Therefore here we effectively end up waiting for those bios and
5468          * anyone else holding locked ranges without having bumped the inode's
5469          * reference count - if we don't do it, when they access the inode's
5470          * io_tree to unlock a range it may be too late, leading to an
5471          * use-after-free issue.
5472          */
5473         spin_lock(&io_tree->lock);
5474         while (!RB_EMPTY_ROOT(&io_tree->state)) {
5475                 struct extent_state *state;
5476                 struct extent_state *cached_state = NULL;
5477                 u64 start;
5478                 u64 end;
5479                 unsigned state_flags;
5480
5481                 node = rb_first(&io_tree->state);
5482                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
5483                 start = state->start;
5484                 end = state->end;
5485                 state_flags = state->state;
5486                 spin_unlock(&io_tree->lock);
5487
5488                 lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
5489
5490                 /*
5491                  * If still has DELALLOC flag, the extent didn't reach disk,
5492                  * and its reserved space won't be freed by delayed_ref.
5493                  * So we need to free its reserved space here.
5494                  * (Refer to comment in btrfs_invalidatepage, case 2)
5495                  *
5496                  * Note, end is the bytenr of last byte, so we need + 1 here.
5497                  */
5498                 if (state_flags & EXTENT_DELALLOC)
5499                         btrfs_qgroup_free_data(BTRFS_I(inode), NULL, start,
5500                                                end - start + 1);
5501
5502                 clear_extent_bit(io_tree, start, end,
5503                                  EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
5504                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1, 1,
5505                                  &cached_state);
5506
5507                 cond_resched();
5508                 spin_lock(&io_tree->lock);
5509         }
5510         spin_unlock(&io_tree->lock);
5511 }
5512
5513 static struct btrfs_trans_handle *evict_refill_and_join(struct btrfs_root *root,
5514                                                         struct btrfs_block_rsv *rsv)
5515 {
5516         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5517         struct btrfs_block_rsv *global_rsv = &fs_info->global_block_rsv;
5518         struct btrfs_trans_handle *trans;
5519         u64 delayed_refs_extra = btrfs_calc_insert_metadata_size(fs_info, 1);
5520         int ret;
5521
5522         /*
5523          * Eviction should be taking place at some place safe because of our
5524          * delayed iputs.  However the normal flushing code will run delayed
5525          * iputs, so we cannot use FLUSH_ALL otherwise we'll deadlock.
5526          *
5527          * We reserve the delayed_refs_extra here again because we can't use
5528          * btrfs_start_transaction(root, 0) for the same deadlocky reason as
5529          * above.  We reserve our extra bit here because we generate a ton of
5530          * delayed refs activity by truncating.
5531          *
5532          * If we cannot make our reservation we'll attempt to steal from the
5533          * global reserve, because we really want to be able to free up space.
5534          */
5535         ret = btrfs_block_rsv_refill(root, rsv, rsv->size + delayed_refs_extra,
5536                                      BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5537         if (ret) {
5538                 /*
5539                  * Try to steal from the global reserve if there is space for
5540                  * it.
5541                  */
5542                 if (btrfs_check_space_for_delayed_refs(fs_info) ||
5543                     btrfs_block_rsv_migrate(global_rsv, rsv, rsv->size, 0)) {
5544                         btrfs_warn(fs_info,
5545                                    "could not allocate space for delete; will truncate on mount");
5546                         return ERR_PTR(-ENOSPC);
5547                 }
5548                 delayed_refs_extra = 0;
5549         }
5550
5551         trans = btrfs_join_transaction(root);
5552         if (IS_ERR(trans))
5553                 return trans;
5554
5555         if (delayed_refs_extra) {
5556                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5557                 trans->bytes_reserved = delayed_refs_extra;
5558                 btrfs_block_rsv_migrate(rsv, trans->block_rsv,
5559                                         delayed_refs_extra, 1);
5560         }
5561         return trans;
5562 }
5563
5564 void btrfs_evict_inode(struct inode *inode)
5565 {
5566         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5567         struct btrfs_trans_handle *trans;
5568         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5569         struct btrfs_block_rsv *rsv;
5570         int ret;
5571
5572         trace_btrfs_inode_evict(inode);
5573
5574         if (!root) {
5575                 fsverity_cleanup_inode(inode);
5576                 clear_inode(inode);
5577                 return;
5578         }
5579
5580         evict_inode_truncate_pages(inode);
5581
5582         if (inode->i_nlink &&
5583             ((btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5584               root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID) ||
5585              btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode))))
5586                 goto no_delete;
5587
5588         if (is_bad_inode(inode))
5589                 goto no_delete;
5590
5591         btrfs_free_io_failure_record(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1);
5592
5593         if (test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags))
5594                 goto no_delete;
5595
5596         if (inode->i_nlink > 0) {
5597                 BUG_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5598                        root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID);
5599                 goto no_delete;
5600         }
5601
5602         ret = btrfs_commit_inode_delayed_inode(BTRFS_I(inode));
5603         if (ret)
5604                 goto no_delete;
5605
5606         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
5607         if (!rsv)
5608                 goto no_delete;
5609         rsv->size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
5610         rsv->failfast = 1;
5611
5612         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5613
5614         while (1) {
5615                 trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5616                 if (IS_ERR(trans))
5617                         goto free_rsv;
5618
5619                 trans->block_rsv = rsv;
5620
5621                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, BTRFS_I(inode),
5622                                                  0, 0, NULL);
5623                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5624                 btrfs_end_transaction(trans);
5625                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
5626                 if (ret && ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
5627                         goto free_rsv;
5628                 else if (!ret)
5629                         break;
5630         }
5631
5632         /*
5633          * Errors here aren't a big deal, it just means we leave orphan items in
5634          * the tree. They will be cleaned up on the next mount. If the inode
5635          * number gets reused, cleanup deletes the orphan item without doing
5636          * anything, and unlink reuses the existing orphan item.
5637          *
5638          * If it turns out that we are dropping too many of these, we might want
5639          * to add a mechanism for retrying these after a commit.
5640          */
5641         trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5642         if (!IS_ERR(trans)) {
5643                 trans->block_rsv = rsv;
5644                 btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
5645                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5646                 btrfs_end_transaction(trans);
5647         }
5648
5649 free_rsv:
5650         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
5651 no_delete:
5652         /*
5653          * If we didn't successfully delete, the orphan item will still be in
5654          * the tree and we'll retry on the next mount. Again, we might also want
5655          * to retry these periodically in the future.
5656          */
5657         btrfs_remove_delayed_node(BTRFS_I(inode));
5658         fsverity_cleanup_inode(inode);
5659         clear_inode(inode);
5660 }
5661
5662 /*
5663  * Return the key found in the dir entry in the location pointer, fill @type
5664  * with BTRFS_FT_*, and return 0.
5665  *
5666  * If no dir entries were found, returns -ENOENT.
5667  * If found a corrupted location in dir entry, returns -EUCLEAN.
5668  */
5669 static int btrfs_inode_by_name(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5670                                struct btrfs_key *location, u8 *type)
5671 {
5672         const char *name = dentry->d_name.name;
5673         int namelen = dentry->d_name.len;
5674         struct btrfs_dir_item *di;
5675         struct btrfs_path *path;
5676         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5677         int ret = 0;
5678
5679         path = btrfs_alloc_path();
5680         if (!path)
5681                 return -ENOMEM;
5682
5683         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5684                         name, namelen, 0);
5685         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
5686                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
5687                 goto out;
5688         }
5689
5690         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, location);
5691         if (location->type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY &&
5692             location->type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
5693                 ret = -EUCLEAN;
5694                 btrfs_warn(root->fs_info,
5695 "%s gets something invalid in DIR_ITEM (name %s, directory ino %llu, location(%llu %u %llu))",
5696                            __func__, name, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5697                            location->objectid, location->type, location->offset);
5698         }
5699         if (!ret)
5700                 *type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
5701 out:
5702         btrfs_free_path(path);
5703         return ret;
5704 }
5705
5706 /*
5707  * when we hit a tree root in a directory, the btrfs part of the inode
5708  * needs to be changed to reflect the root directory of the tree root.  This
5709  * is kind of like crossing a mount point.
5710  */
5711 static int fixup_tree_root_location(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5712                                     struct inode *dir,
5713                                     struct dentry *dentry,
5714                                     struct btrfs_key *location,
5715                                     struct btrfs_root **sub_root)
5716 {
5717         struct btrfs_path *path;
5718         struct btrfs_root *new_root;
5719         struct btrfs_root_ref *ref;
5720         struct extent_buffer *leaf;
5721         struct btrfs_key key;
5722         int ret;
5723         int err = 0;
5724
5725         path = btrfs_alloc_path();
5726         if (!path) {
5727                 err = -ENOMEM;
5728                 goto out;
5729         }
5730
5731         err = -ENOENT;
5732         key.objectid = BTRFS_I(dir)->root->root_key.objectid;
5733         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
5734         key.offset = location->objectid;
5735
5736         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
5737         if (ret) {
5738                 if (ret < 0)
5739                         err = ret;
5740                 goto out;
5741         }
5742
5743         leaf = path->nodes[0];
5744         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
5745         if (btrfs_root_ref_dirid(leaf, ref) != btrfs_ino(BTRFS_I(dir)) ||
5746             btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref) != dentry->d_name.len)
5747                 goto out;
5748
5749         ret = memcmp_extent_buffer(leaf, dentry->d_name.name,
5750                                    (unsigned long)(ref + 1),
5751                                    dentry->d_name.len);
5752         if (ret)
5753                 goto out;
5754
5755         btrfs_release_path(path);
5756
5757         new_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, location->objectid, true);
5758         if (IS_ERR(new_root)) {
5759                 err = PTR_ERR(new_root);
5760                 goto out;
5761         }
5762
5763         *sub_root = new_root;
5764         location->objectid = btrfs_root_dirid(&new_root->root_item);
5765         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5766         location->offset = 0;
5767         err = 0;
5768 out:
5769         btrfs_free_path(path);
5770         return err;
5771 }
5772
5773 static void inode_tree_add(struct inode *inode)
5774 {
5775         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5776         struct btrfs_inode *entry;
5777         struct rb_node **p;
5778         struct rb_node *parent;
5779         struct rb_node *new = &BTRFS_I(inode)->rb_node;
5780         u64 ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5781
5782         if (inode_unhashed(inode))
5783                 return;
5784         parent = NULL;
5785         spin_lock(&root->inode_lock);
5786         p = &root->inode_tree.rb_node;
5787         while (*p) {
5788                 parent = *p;
5789                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_inode, rb_node);
5790
5791                 if (ino < btrfs_ino(entry))
5792                         p = &parent->rb_left;
5793                 else if (ino > btrfs_ino(entry))
5794                         p = &parent->rb_right;
5795                 else {
5796                         WARN_ON(!(entry->vfs_inode.i_state &
5797                                   (I_WILL_FREE | I_FREEING)));
5798                         rb_replace_node(parent, new, &root->inode_tree);
5799                         RB_CLEAR_NODE(parent);
5800                         spin_unlock(&root->inode_lock);
5801                         return;
5802                 }
5803         }
5804         rb_link_node(new, parent, p);
5805         rb_insert_color(new, &root->inode_tree);
5806         spin_unlock(&root->inode_lock);
5807 }
5808
5809 static void inode_tree_del(struct btrfs_inode *inode)
5810 {
5811         struct btrfs_root *root = inode->root;
5812         int empty = 0;
5813
5814         spin_lock(&root->inode_lock);
5815         if (!RB_EMPTY_NODE(&inode->rb_node)) {
5816                 rb_erase(&inode->rb_node, &root->inode_tree);
5817                 RB_CLEAR_NODE(&inode->rb_node);
5818                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5819         }
5820         spin_unlock(&root->inode_lock);
5821
5822         if (empty && btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0) {
5823                 spin_lock(&root->inode_lock);
5824                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5825                 spin_unlock(&root->inode_lock);
5826                 if (empty)
5827                         btrfs_add_dead_root(root);
5828         }
5829 }
5830
5831
5832 static int btrfs_init_locked_inode(struct inode *inode, void *p)
5833 {
5834         struct btrfs_iget_args *args = p;
5835
5836         inode->i_ino = args->ino;
5837         BTRFS_I(inode)->location.objectid = args->ino;
5838         BTRFS_I(inode)->location.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5839         BTRFS_I(inode)->location.offset = 0;
5840         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(args->root);
5841         BUG_ON(args->root && !BTRFS_I(inode)->root);
5842         return 0;
5843 }
5844
5845 static int btrfs_find_actor(struct inode *inode, void *opaque)
5846 {
5847         struct btrfs_iget_args *args = opaque;
5848
5849         return args->ino == BTRFS_I(inode)->location.objectid &&
5850                 args->root == BTRFS_I(inode)->root;
5851 }
5852
5853 static struct inode *btrfs_iget_locked(struct super_block *s, u64 ino,
5854                                        struct btrfs_root *root)
5855 {
5856         struct inode *inode;
5857         struct btrfs_iget_args args;
5858         unsigned long hashval = btrfs_inode_hash(ino, root);
5859
5860         args.ino = ino;
5861         args.root = root;
5862
5863         inode = iget5_locked(s, hashval, btrfs_find_actor,
5864                              btrfs_init_locked_inode,
5865                              (void *)&args);
5866         return inode;
5867 }
5868
5869 /*
5870  * Get an inode object given its inode number and corresponding root.
5871  * Path can be preallocated to prevent recursing back to iget through
5872  * allocator. NULL is also valid but may require an additional allocation
5873  * later.
5874  */
5875 struct inode *btrfs_iget_path(struct super_block *s, u64 ino,
5876                               struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path)
5877 {
5878         struct inode *inode;
5879
5880         inode = btrfs_iget_locked(s, ino, root);
5881         if (!inode)
5882                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5883
5884         if (inode->i_state & I_NEW) {
5885                 int ret;
5886
5887                 ret = btrfs_read_locked_inode(inode, path);
5888                 if (!ret) {
5889                         inode_tree_add(inode);
5890                         unlock_new_inode(inode);
5891                 } else {
5892                         iget_failed(inode);
5893                         /*
5894                          * ret > 0 can come from btrfs_search_slot called by
5895                          * btrfs_read_locked_inode, this means the inode item
5896                          * was not found.
5897                          */
5898                         if (ret > 0)
5899                                 ret = -ENOENT;
5900                         inode = ERR_PTR(ret);
5901                 }
5902         }
5903
5904         return inode;
5905 }
5906
5907 struct inode *btrfs_iget(struct super_block *s, u64 ino, struct btrfs_root *root)
5908 {
5909         return btrfs_iget_path(s, ino, root, NULL);
5910 }
5911
5912 static struct inode *new_simple_dir(struct super_block *s,
5913                                     struct btrfs_key *key,
5914                                     struct btrfs_root *root)
5915 {
5916         struct inode *inode = new_inode(s);
5917
5918         if (!inode)
5919                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5920
5921         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
5922         memcpy(&BTRFS_I(inode)->location, key, sizeof(*key));
5923         set_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5924
5925         inode->i_ino = BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID;
5926         /*
5927          * We only need lookup, the rest is read-only and there's no inode
5928          * associated with the dentry
5929          */
5930         inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
5931         inode->i_opflags &= ~IOP_XATTR;
5932         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
5933         inode->i_mode = S_IFDIR | S_IRUGO | S_IWUSR | S_IXUGO;
5934         inode->i_mtime = current_time(inode);
5935         inode->i_atime = inode->i_mtime;
5936         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
5937         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
5938
5939         return inode;
5940 }
5941
5942 static inline u8 btrfs_inode_type(struct inode *inode)
5943 {
5944         /*
5945          * Compile-time asserts that generic FT_* types still match
5946          * BTRFS_FT_* types
5947          */
5948         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_UNKNOWN != FT_UNKNOWN);
5949         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_REG_FILE != FT_REG_FILE);
5950         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_DIR != FT_DIR);
5951         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_CHRDEV != FT_CHRDEV);
5952         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_BLKDEV != FT_BLKDEV);
5953         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_FIFO != FT_FIFO);
5954         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SOCK != FT_SOCK);
5955         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SYMLINK != FT_SYMLINK);
5956
5957         return fs_umode_to_ftype(inode->i_mode);
5958 }
5959
5960 struct inode *btrfs_lookup_dentry(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
5961 {
5962         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
5963         struct inode *inode;
5964         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5965         struct btrfs_root *sub_root = root;
5966         struct btrfs_key location;
5967         u8 di_type = 0;
5968         int ret = 0;
5969
5970         if (dentry->d_name.len > BTRFS_NAME_LEN)
5971                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
5972
5973         ret = btrfs_inode_by_name(dir, dentry, &location, &di_type);
5974         if (ret < 0)
5975                 return ERR_PTR(ret);
5976
5977         if (location.type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
5978                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, root);
5979                 if (IS_ERR(inode))
5980                         return inode;
5981
5982                 /* Do extra check against inode mode with di_type */
5983                 if (btrfs_inode_type(inode) != di_type) {
5984                         btrfs_crit(fs_info,
5985 "inode mode mismatch with dir: inode mode=0%o btrfs type=%u dir type=%u",
5986                                   inode->i_mode, btrfs_inode_type(inode),
5987                                   di_type);
5988                         iput(inode);
5989                         return ERR_PTR(-EUCLEAN);
5990                 }
5991                 return inode;
5992         }
5993
5994         ret = fixup_tree_root_location(fs_info, dir, dentry,
5995                                        &location, &sub_root);
5996         if (ret < 0) {
5997                 if (ret != -ENOENT)
5998                         inode = ERR_PTR(ret);
5999                 else
6000                         inode = new_simple_dir(dir->i_sb, &location, sub_root);
6001         } else {
6002                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, sub_root);
6003         }
6004         if (root != sub_root)
6005                 btrfs_put_root(sub_root);
6006
6007         if (!IS_ERR(inode) && root != sub_root) {
6008                 down_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
6009                 if (!sb_rdonly(inode->i_sb))
6010                         ret = btrfs_orphan_cleanup(sub_root);
6011                 up_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
6012                 if (ret) {
6013                         iput(inode);
6014                         inode = ERR_PTR(ret);
6015                 }
6016         }
6017
6018         return inode;
6019 }
6020
6021 static int btrfs_dentry_delete(const struct dentry *dentry)
6022 {
6023         struct btrfs_root *root;
6024         struct inode *inode = d_inode(dentry);
6025
6026         if (!inode && !IS_ROOT(dentry))
6027                 inode = d_inode(dentry->d_parent);
6028
6029         if (inode) {
6030                 root = BTRFS_I(inode)->root;
6031                 if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
6032                         return 1;
6033
6034                 if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
6035                         return 1;
6036         }
6037         return 0;
6038 }
6039
6040 static struct dentry *btrfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
6041                                    unsigned int flags)
6042 {
6043         struct inode *inode = btrfs_lookup_dentry(dir, dentry);
6044
6045         if (inode == ERR_PTR(-ENOENT))
6046                 inode = NULL;
6047         return d_splice_alias(inode, dentry);
6048 }
6049
6050 /*
6051  * All this infrastructure exists because dir_emit can fault, and we are holding
6052  * the tree lock when doing readdir.  For now just allocate a buffer and copy
6053  * our information into that, and then dir_emit from the buffer.  This is
6054  * similar to what NFS does, only we don't keep the buffer around in pagecache
6055  * because I'm afraid I'll mess that up.  Long term we need to make filldir do
6056  * copy_to_user_inatomic so we don't have to worry about page faulting under the
6057  * tree lock.
6058  */
6059 static int btrfs_opendir(struct inode *inode, struct file *file)
6060 {
6061         struct btrfs_file_private *private;
6062
6063         private = kzalloc(sizeof(struct btrfs_file_private), GFP_KERNEL);
6064         if (!private)
6065                 return -ENOMEM;
6066         private->filldir_buf = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
6067         if (!private->filldir_buf) {
6068                 kfree(private);
6069                 return -ENOMEM;
6070         }
6071         file->private_data = private;
6072         return 0;
6073 }
6074
6075 struct dir_entry {
6076         u64 ino;
6077         u64 offset;
6078         unsigned type;
6079         int name_len;
6080 };
6081
6082 static int btrfs_filldir(void *addr, int entries, struct dir_context *ctx)
6083 {
6084         while (entries--) {
6085                 struct dir_entry *entry = addr;
6086                 char *name = (char *)(entry + 1);
6087
6088                 ctx->pos = get_unaligned(&entry->offset);
6089                 if (!dir_emit(ctx, name, get_unaligned(&entry->name_len),
6090                                          get_unaligned(&entry->ino),
6091                                          get_unaligned(&entry->type)))
6092                         return 1;
6093                 addr += sizeof(struct dir_entry) +
6094                         get_unaligned(&entry->name_len);
6095                 ctx->pos++;
6096         }
6097         return 0;
6098 }
6099
6100 static int btrfs_real_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
6101 {
6102         struct inode *inode = file_inode(file);
6103         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6104         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
6105         struct btrfs_dir_item *di;
6106         struct btrfs_key key;
6107         struct btrfs_key found_key;
6108         struct btrfs_path *path;
6109         void *addr;
6110         struct list_head ins_list;
6111         struct list_head del_list;
6112         int ret;
6113         struct extent_buffer *leaf;
6114         int slot;
6115         char *name_ptr;
6116         int name_len;
6117         int entries = 0;
6118         int total_len = 0;
6119         bool put = false;
6120         struct btrfs_key location;
6121
6122         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
6123                 return 0;
6124
6125         path = btrfs_alloc_path();
6126         if (!path)
6127                 return -ENOMEM;
6128
6129         addr = private->filldir_buf;
6130         path->reada = READA_FORWARD;
6131
6132         INIT_LIST_HEAD(&ins_list);
6133         INIT_LIST_HEAD(&del_list);
6134         put = btrfs_readdir_get_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
6135
6136 again:
6137         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
6138         key.offset = ctx->pos;
6139         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
6140
6141         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
6142         if (ret < 0)
6143                 goto err;
6144
6145         while (1) {
6146                 struct dir_entry *entry;
6147
6148                 leaf = path->nodes[0];
6149                 slot = path->slots[0];
6150                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
6151                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
6152                         if (ret < 0)
6153                                 goto err;
6154                         else if (ret > 0)
6155                                 break;
6156                         continue;
6157                 }
6158
6159                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
6160
6161                 if (found_key.objectid != key.objectid)
6162                         break;
6163                 if (found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY)
6164                         break;
6165                 if (found_key.offset < ctx->pos)
6166                         goto next;
6167                 if (btrfs_should_delete_dir_index(&del_list, found_key.offset))
6168                         goto next;
6169                 di = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_dir_item);
6170                 name_len = btrfs_dir_name_len(leaf, di);
6171                 if ((total_len + sizeof(struct dir_entry) + name_len) >=
6172                     PAGE_SIZE) {
6173                         btrfs_release_path(path);
6174                         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
6175                         if (ret)
6176                                 goto nopos;
6177                         addr = private->filldir_buf;
6178                         entries = 0;
6179                         total_len = 0;
6180                         goto again;
6181                 }
6182
6183                 entry = addr;
6184                 put_unaligned(name_len, &entry->name_len);
6185                 name_ptr = (char *)(entry + 1);
6186                 read_extent_buffer(leaf, name_ptr, (unsigned long)(di + 1),
6187                                    name_len);
6188                 put_unaligned(fs_ftype_to_dtype(btrfs_dir_type(leaf, di)),
6189                                 &entry->type);
6190                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &location);
6191                 put_unaligned(location.objectid, &entry->ino);
6192                 put_unaligned(found_key.offset, &entry->offset);
6193                 entries++;
6194                 addr += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6195                 total_len += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6196 next:
6197                 path->slots[0]++;
6198         }
6199         btrfs_release_path(path);
6200
6201         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
6202         if (ret)
6203                 goto nopos;
6204
6205         ret = btrfs_readdir_delayed_dir_index(ctx, &ins_list);
6206         if (ret)
6207                 goto nopos;
6208
6209         /*
6210          * Stop new entries from being returned after we return the last
6211          * entry.
6212          *
6213          * New directory entries are assigned a strictly increasing
6214          * offset.  This means that new entries created during readdir
6215          * are *guaranteed* to be seen in the future by that readdir.
6216          * This has broken buggy programs which operate on names as
6217          * they're returned by readdir.  Until we re-use freed offsets
6218          * we have this hack to stop new entries from being returned
6219          * under the assumption that they'll never reach this huge
6220          * offset.
6221          *
6222          * This is being careful not to overflow 32bit loff_t unless the
6223          * last entry requires it because doing so has broken 32bit apps
6224          * in the past.
6225          */
6226         if (ctx->pos >= INT_MAX)
6227                 ctx->pos = LLONG_MAX;
6228         else
6229                 ctx->pos = INT_MAX;
6230 nopos:
6231         ret = 0;
6232 err:
6233         if (put)
6234                 btrfs_readdir_put_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
6235         btrfs_free_path(path);
6236         return ret;
6237 }
6238
6239 /*
6240  * This is somewhat expensive, updating the tree every time the
6241  * inode changes.  But, it is most likely to find the inode in cache.
6242  * FIXME, needs more benchmarking...there are no reasons other than performance
6243  * to keep or drop this code.
6244  */
6245 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode)
6246 {
6247         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6248         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6249         struct btrfs_trans_handle *trans;
6250         int ret;
6251
6252         if (test_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
6253                 return 0;
6254
6255         trans = btrfs_join_transaction(root);
6256         if (IS_ERR(trans))
6257                 return PTR_ERR(trans);
6258
6259         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6260         if (ret && (ret == -ENOSPC || ret == -EDQUOT)) {
6261                 /* whoops, lets try again with the full transaction */
6262                 btrfs_end_transaction(trans);
6263                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
6264                 if (IS_ERR(trans))
6265                         return PTR_ERR(trans);
6266
6267                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6268         }
6269         btrfs_end_transaction(trans);
6270         if (BTRFS_I(inode)->delayed_node)
6271                 btrfs_balance_delayed_items(fs_info);
6272
6273         return ret;
6274 }
6275
6276 /*
6277  * This is a copy of file_update_time.  We need this so we can return error on
6278  * ENOSPC for updating the inode in the case of file write and mmap writes.
6279  */
6280 static int btrfs_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *now,
6281                              int flags)
6282 {
6283         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6284         bool dirty = flags & ~S_VERSION;
6285
6286         if (btrfs_root_readonly(root))
6287                 return -EROFS;
6288
6289         if (flags & S_VERSION)
6290                 dirty |= inode_maybe_inc_iversion(inode, dirty);
6291         if (flags & S_CTIME)
6292                 inode->i_ctime = *now;
6293         if (flags & S_MTIME)
6294                 inode->i_mtime = *now;
6295         if (flags & S_ATIME)
6296                 inode->i_atime = *now;
6297         return dirty ? btrfs_dirty_inode(inode) : 0;
6298 }
6299
6300 /*
6301  * find the highest existing sequence number in a directory
6302  * and then set the in-memory index_cnt variable to reflect
6303  * free sequence numbers
6304  */
6305 static int btrfs_set_inode_index_count(struct btrfs_inode *inode)
6306 {
6307         struct btrfs_root *root = inode->root;
6308         struct btrfs_key key, found_key;
6309         struct btrfs_path *path;
6310         struct extent_buffer *leaf;
6311         int ret;
6312
6313         key.objectid = btrfs_ino(inode);
6314         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
6315         key.offset = (u64)-1;
6316
6317         path = btrfs_alloc_path();
6318         if (!path)
6319                 return -ENOMEM;
6320
6321         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
6322         if (ret < 0)
6323                 goto out;
6324         /* FIXME: we should be able to handle this */
6325         if (ret == 0)
6326                 goto out;
6327         ret = 0;
6328
6329         /*
6330          * MAGIC NUMBER EXPLANATION:
6331          * since we search a directory based on f_pos we have to start at 2
6332          * since '.' and '..' have f_pos of 0 and 1 respectively, so everybody
6333          * else has to start at 2
6334          */
6335         if (path->slots[0] == 0) {
6336                 inode->index_cnt = 2;
6337                 goto out;
6338         }
6339
6340         path->slots[0]--;
6341
6342         leaf = path->nodes[0];
6343         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6344
6345         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
6346             found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY) {
6347                 inode->index_cnt = 2;
6348                 goto out;
6349         }
6350
6351         inode->index_cnt = found_key.offset + 1;
6352 out:
6353         btrfs_free_path(path);
6354         return ret;
6355 }
6356
6357 /*
6358  * helper to find a free sequence number in a given directory.  This current
6359  * code is very simple, later versions will do smarter things in the btree
6360  */
6361 int btrfs_set_inode_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
6362 {
6363         int ret = 0;
6364
6365         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
6366                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
6367                 if (ret) {
6368                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
6369                         if (ret)
6370                                 return ret;
6371                 }
6372         }
6373
6374         *index = dir->index_cnt;
6375         dir->index_cnt++;
6376
6377         return ret;
6378 }
6379
6380 static int btrfs_insert_inode_locked(struct inode *inode)
6381 {
6382         struct btrfs_iget_args args;
6383
6384         args.ino = BTRFS_I(inode)->location.objectid;
6385         args.root = BTRFS_I(inode)->root;
6386
6387         return insert_inode_locked4(inode,
6388                    btrfs_inode_hash(inode->i_ino, BTRFS_I(inode)->root),
6389                    btrfs_find_actor, &args);
6390 }
6391
6392 /*
6393  * Inherit flags from the parent inode.
6394  *
6395  * Currently only the compression flags and the cow flags are inherited.
6396  */
6397 static void btrfs_inherit_iflags(struct inode *inode, struct inode *dir)
6398 {
6399         unsigned int flags;
6400
6401         if (!dir)
6402                 return;
6403
6404         flags = BTRFS_I(dir)->flags;
6405
6406         if (flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS) {
6407                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_COMPRESS;
6408                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6409         } else if (flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
6410                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6411                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_COMPRESS;
6412         }
6413
6414         if (flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) {
6415                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW;
6416                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
6417                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6418         }
6419
6420         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
6421 }
6422
6423 static struct inode *btrfs_new_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
6424                                      struct btrfs_root *root,
6425                                      struct user_namespace *mnt_userns,
6426                                      struct inode *dir,
6427                                      const char *name, int name_len,
6428                                      u64 ref_objectid, u64 objectid,
6429                                      umode_t mode, u64 *index)
6430 {
6431         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
6432         struct inode *inode;
6433         struct btrfs_inode_item *inode_item;
6434         struct btrfs_key *location;
6435         struct btrfs_path *path;
6436         struct btrfs_inode_ref *ref;
6437         struct btrfs_key key[2];
6438         u32 sizes[2];
6439         int nitems = name ? 2 : 1;
6440         unsigned long ptr;
6441         unsigned int nofs_flag;
6442         int ret;
6443
6444         path = btrfs_alloc_path();
6445         if (!path)
6446                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6447
6448         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
6449         inode = new_inode(fs_info->sb);
6450         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
6451         if (!inode) {
6452                 btrfs_free_path(path);
6453                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6454         }
6455
6456         /*
6457          * O_TMPFILE, set link count to 0, so that after this point,
6458          * we fill in an inode item with the correct link count.
6459          */
6460         if (!name)
6461                 set_nlink(inode, 0);
6462
6463         /*
6464          * we have to initialize this early, so we can reclaim the inode
6465          * number if we fail afterwards in this function.
6466          */
6467         inode->i_ino = objectid;
6468
6469         if (dir && name) {
6470                 trace_btrfs_inode_request(dir);
6471
6472                 ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), index);
6473                 if (ret) {
6474                         btrfs_free_path(path);
6475                         iput(inode);
6476                         return ERR_PTR(ret);
6477                 }
6478         } else if (dir) {
6479                 *index = 0;
6480         }
6481         /*
6482          * index_cnt is ignored for everything but a dir,
6483          * btrfs_set_inode_index_count has an explanation for the magic
6484          * number
6485          */
6486         BTRFS_I(inode)->index_cnt = 2;
6487         BTRFS_I(inode)->dir_index = *index;
6488         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
6489         BTRFS_I(inode)->generation = trans->transid;
6490         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
6491
6492         /*
6493          * We could have gotten an inode number from somebody who was fsynced
6494          * and then removed in this same transaction, so let's just set full
6495          * sync since it will be a full sync anyway and this will blow away the
6496          * old info in the log.
6497          */
6498         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6499
6500         key[0].objectid = objectid;
6501         key[0].type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6502         key[0].offset = 0;
6503
6504         sizes[0] = sizeof(struct btrfs_inode_item);
6505
6506         if (name) {
6507                 /*
6508                  * Start new inodes with an inode_ref. This is slightly more
6509                  * efficient for small numbers of hard links since they will
6510                  * be packed into one item. Extended refs will kick in if we
6511                  * add more hard links than can fit in the ref item.
6512                  */
6513                 key[1].objectid = objectid;
6514                 key[1].type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6515                 key[1].offset = ref_objectid;
6516
6517                 sizes[1] = name_len + sizeof(*ref);
6518         }
6519
6520         location = &BTRFS_I(inode)->location;
6521         location->objectid = objectid;
6522         location->offset = 0;
6523         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6524
6525         ret = btrfs_insert_inode_locked(inode);
6526         if (ret < 0) {
6527                 iput(inode);
6528                 goto fail;
6529         }
6530
6531         ret = btrfs_insert_empty_items(trans, root, path, key, sizes, nitems);
6532         if (ret != 0)
6533                 goto fail_unlock;
6534
6535         inode_init_owner(mnt_userns, inode, dir, mode);
6536         inode_set_bytes(inode, 0);
6537
6538         inode->i_mtime = current_time(inode);
6539         inode->i_atime = inode->i_mtime;
6540         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
6541         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
6542
6543         inode_item = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6544                                   struct btrfs_inode_item);
6545         memzero_extent_buffer(path->nodes[0], (unsigned long)inode_item,
6546                              sizeof(*inode_item));
6547         fill_inode_item(trans, path->nodes[0], inode_item, inode);
6548
6549         if (name) {
6550                 ref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0] + 1,
6551                                      struct btrfs_inode_ref);
6552                 btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref, name_len);
6553                 btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref, *index);
6554                 ptr = (unsigned long)(ref + 1);
6555                 write_extent_buffer(path->nodes[0], name, ptr, name_len);
6556         }
6557
6558         btrfs_mark_buffer_dirty(path->nodes[0]);
6559         btrfs_free_path(path);
6560
6561         btrfs_inherit_iflags(inode, dir);
6562
6563         if (S_ISREG(mode)) {
6564                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATASUM))
6565                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6566                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATACOW))
6567                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW |
6568                                 BTRFS_INODE_NODATASUM;
6569         }
6570
6571         inode_tree_add(inode);
6572
6573         trace_btrfs_inode_new(inode);
6574         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
6575
6576         btrfs_update_root_times(trans, root);
6577
6578         ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, dir);
6579         if (ret)
6580                 btrfs_err(fs_info,
6581                           "error inheriting props for ino %llu (root %llu): %d",
6582                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), root->root_key.objectid, ret);
6583
6584         return inode;
6585
6586 fail_unlock:
6587         discard_new_inode(inode);
6588 fail:
6589         if (dir && name)
6590                 BTRFS_I(dir)->index_cnt--;
6591         btrfs_free_path(path);
6592         return ERR_PTR(ret);
6593 }
6594
6595 /*
6596  * utility function to add 'inode' into 'parent_inode' with
6597  * a give name and a given sequence number.
6598  * if 'add_backref' is true, also insert a backref from the
6599  * inode to the parent directory.
6600  */
6601 int btrfs_add_link(struct btrfs_trans_handle *trans,
6602                    struct btrfs_inode *parent_inode, struct btrfs_inode *inode,
6603                    const char *name, int name_len, int add_backref, u64 index)
6604 {
6605         int ret = 0;
6606         struct btrfs_key key;
6607         struct btrfs_root *root = parent_inode->root;
6608         u64 ino = btrfs_ino(inode);
6609         u64 parent_ino = btrfs_ino(parent_inode);
6610
6611         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6612                 memcpy(&key, &inode->root->root_key, sizeof(key));
6613         } else {
6614                 key.objectid = ino;
6615                 key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6616                 key.offset = 0;
6617         }
6618
6619         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6620                 ret = btrfs_add_root_ref(trans, key.objectid,
6621                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6622                                          index, name, name_len);
6623         } else if (add_backref) {
6624                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
6625                                              parent_ino, index);
6626         }
6627
6628         /* Nothing to clean up yet */
6629         if (ret)
6630                 return ret;
6631
6632         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, name, name_len, parent_inode, &key,
6633                                     btrfs_inode_type(&inode->vfs_inode), index);
6634         if (ret == -EEXIST || ret == -EOVERFLOW)
6635                 goto fail_dir_item;
6636         else if (ret) {
6637                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6638                 return ret;
6639         }
6640
6641         btrfs_i_size_write(parent_inode, parent_inode->vfs_inode.i_size +
6642                            name_len * 2);
6643         inode_inc_iversion(&parent_inode->vfs_inode);
6644         /*
6645          * If we are replaying a log tree, we do not want to update the mtime
6646          * and ctime of the parent directory with the current time, since the
6647          * log replay procedure is responsible for setting them to their correct
6648          * values (the ones it had when the fsync was done).
6649          */
6650         if (!test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &root->fs_info->flags)) {
6651                 struct timespec64 now = current_time(&parent_inode->vfs_inode);
6652
6653                 parent_inode->vfs_inode.i_mtime = now;
6654                 parent_inode->vfs_inode.i_ctime = now;
6655         }
6656         ret = btrfs_update_inode(trans, root, parent_inode);
6657         if (ret)
6658                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6659         return ret;
6660
6661 fail_dir_item:
6662         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6663                 u64 local_index;
6664                 int err;
6665                 err = btrfs_del_root_ref(trans, key.objectid,
6666                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6667                                          &local_index, name, name_len);
6668                 if (err)
6669                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6670         } else if (add_backref) {
6671                 u64 local_index;
6672                 int err;
6673
6674                 err = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len,
6675                                           ino, parent_ino, &local_index);
6676                 if (err)
6677                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6678         }
6679
6680         /* Return the original error code */
6681         return ret;
6682 }
6683
6684 static int btrfs_add_nondir(struct btrfs_trans_handle *trans,
6685                             struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry,
6686                             struct btrfs_inode *inode, int backref, u64 index)
6687 {
6688         int err = btrfs_add_link(trans, dir, inode,
6689                                  dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
6690                                  backref, index);
6691         if (err > 0)
6692                 err = -EEXIST;
6693         return err;
6694 }
6695
6696 static int btrfs_mknod(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6697                        struct dentry *dentry, umode_t mode, dev_t rdev)
6698 {
6699         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6700         struct btrfs_trans_handle *trans;
6701         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6702         struct inode *inode = NULL;
6703         int err;
6704         u64 objectid;
6705         u64 index = 0;
6706
6707         /*
6708          * 2 for inode item and ref
6709          * 2 for dir items
6710          * 1 for xattr if selinux is on
6711          */
6712         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6713         if (IS_ERR(trans))
6714                 return PTR_ERR(trans);
6715
6716         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6717         if (err)
6718                 goto out_unlock;
6719
6720         inode = btrfs_new_inode(trans, root, mnt_userns, dir,
6721                         dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
6722                         btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid, mode, &index);
6723         if (IS_ERR(inode)) {
6724                 err = PTR_ERR(inode);
6725                 inode = NULL;
6726                 goto out_unlock;
6727         }
6728
6729         /*
6730         * If the active LSM wants to access the inode during
6731         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6732         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6733         * ops vector.
6734         */
6735         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
6736         init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
6737
6738         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6739         if (err)
6740                 goto out_unlock;
6741
6742         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6743                         0, index);
6744         if (err)
6745                 goto out_unlock;
6746
6747         btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6748         d_instantiate_new(dentry, inode);
6749
6750 out_unlock:
6751         btrfs_end_transaction(trans);
6752         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6753         if (err && inode) {
6754                 inode_dec_link_count(inode);
6755                 discard_new_inode(inode);
6756         }
6757         return err;
6758 }
6759
6760 static int btrfs_create(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6761                         struct dentry *dentry, umode_t mode, bool excl)
6762 {
6763         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6764         struct btrfs_trans_handle *trans;
6765         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6766         struct inode *inode = NULL;
6767         int err;
6768         u64 objectid;
6769         u64 index = 0;
6770
6771         /*
6772          * 2 for inode item and ref
6773          * 2 for dir items
6774          * 1 for xattr if selinux is on
6775          */
6776         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6777         if (IS_ERR(trans))
6778                 return PTR_ERR(trans);
6779
6780         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6781         if (err)
6782                 goto out_unlock;
6783
6784         inode = btrfs_new_inode(trans, root, mnt_userns, dir,
6785                         dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
6786                         btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid, mode, &index);
6787         if (IS_ERR(inode)) {
6788                 err = PTR_ERR(inode);
6789                 inode = NULL;
6790                 goto out_unlock;
6791         }
6792         /*
6793         * If the active LSM wants to access the inode during
6794         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6795         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6796         * ops vector.
6797         */
6798         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
6799         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
6800         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
6801
6802         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6803         if (err)
6804                 goto out_unlock;
6805
6806         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6807         if (err)
6808                 goto out_unlock;
6809
6810         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6811                         0, index);
6812         if (err)
6813                 goto out_unlock;
6814
6815         d_instantiate_new(dentry, inode);
6816
6817 out_unlock:
6818         btrfs_end_transaction(trans);
6819         if (err && inode) {
6820                 inode_dec_link_count(inode);
6821                 discard_new_inode(inode);
6822         }
6823         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6824         return err;
6825 }
6826
6827 static int btrfs_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir,
6828                       struct dentry *dentry)
6829 {
6830         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6831         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6832         struct inode *inode = d_inode(old_dentry);
6833         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6834         u64 index;
6835         int err;
6836         int drop_inode = 0;
6837
6838         /* do not allow sys_link's with other subvols of the same device */
6839         if (root->root_key.objectid != BTRFS_I(inode)->root->root_key.objectid)
6840                 return -EXDEV;
6841
6842         if (inode->i_nlink >= BTRFS_LINK_MAX)
6843                 return -EMLINK;
6844
6845         err = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &index);
6846         if (err)
6847                 goto fail;
6848
6849         /*
6850          * 2 items for inode and inode ref
6851          * 2 items for dir items
6852          * 1 item for parent inode
6853          * 1 item for orphan item deletion if O_TMPFILE
6854          */
6855         trans = btrfs_start_transaction(root, inode->i_nlink ? 5 : 6);
6856         if (IS_ERR(trans)) {
6857                 err = PTR_ERR(trans);
6858                 trans = NULL;
6859                 goto fail;
6860         }
6861
6862         /* There are several dir indexes for this inode, clear the cache. */
6863         BTRFS_I(inode)->dir_index = 0ULL;
6864         inc_nlink(inode);
6865         inode_inc_iversion(inode);
6866         inode->i_ctime = current_time(inode);
6867         ihold(inode);
6868         set_bit(BTRFS_INODE_COPY_EVERYTHING, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6869
6870         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6871                         1, index);
6872
6873         if (err) {
6874                 drop_inode = 1;
6875         } else {
6876                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
6877
6878                 err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6879                 if (err)
6880                         goto fail;
6881                 if (inode->i_nlink == 1) {
6882                         /*
6883                          * If new hard link count is 1, it's a file created
6884                          * with open(2) O_TMPFILE flag.
6885                          */
6886                         err = btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
6887                         if (err)
6888                                 goto fail;
6889                 }
6890                 d_instantiate(dentry, inode);
6891                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(inode), NULL, parent);
6892         }
6893
6894 fail:
6895         if (trans)
6896                 btrfs_end_transaction(trans);
6897         if (drop_inode) {
6898                 inode_dec_link_count(inode);
6899                 iput(inode);
6900         }
6901         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6902         return err;
6903 }
6904
6905 static int btrfs_mkdir(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6906                        struct dentry *dentry, umode_t mode)
6907 {
6908         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6909         struct inode *inode = NULL;
6910         struct btrfs_trans_handle *trans;
6911         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6912         int err = 0;
6913         u64 objectid = 0;
6914         u64 index = 0;
6915
6916         /*
6917          * 2 items for inode and ref
6918          * 2 items for dir items
6919          * 1 for xattr if selinux is on
6920          */
6921         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6922         if (IS_ERR(trans))
6923                 return PTR_ERR(trans);
6924
6925         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6926         if (err)
6927                 goto out_fail;
6928
6929         inode = btrfs_new_inode(trans, root, mnt_userns, dir,
6930                         dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
6931                         btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6932                         S_IFDIR | mode, &index);
6933         if (IS_ERR(inode)) {
6934                 err = PTR_ERR(inode);
6935                 inode = NULL;
6936                 goto out_fail;
6937         }
6938
6939         /* these must be set before we unlock the inode */
6940         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
6941         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
6942
6943         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6944         if (err)
6945                 goto out_fail;
6946
6947         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
6948         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6949         if (err)
6950                 goto out_fail;
6951
6952         err = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode),
6953                         dentry->d_name.name,
6954                         dentry->d_name.len, 0, index);
6955         if (err)
6956                 goto out_fail;
6957
6958         d_instantiate_new(dentry, inode);
6959
6960 out_fail:
6961         btrfs_end_transaction(trans);
6962         if (err && inode) {
6963                 inode_dec_link_count(inode);
6964                 discard_new_inode(inode);
6965         }
6966         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6967         return err;
6968 }
6969
6970 static noinline int uncompress_inline(struct btrfs_path *path,
6971                                       struct page *page,
6972                                       size_t pg_offset, u64 extent_offset,
6973                                       struct btrfs_file_extent_item *item)
6974 {
6975         int ret;
6976         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
6977         char *tmp;
6978         size_t max_size;
6979         unsigned long inline_size;
6980         unsigned long ptr;
6981         int compress_type;
6982
6983         WARN_ON(pg_offset != 0);
6984         compress_type = btrfs_file_extent_compression(leaf, item);
6985         max_size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6986         inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf,
6987                                         btrfs_item_nr(path->slots[0]));
6988         tmp = kmalloc(inline_size, GFP_NOFS);
6989         if (!tmp)
6990                 return -ENOMEM;
6991         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
6992
6993         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, inline_size);
6994
6995         max_size = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE, max_size);
6996         ret = btrfs_decompress(compress_type, tmp, page,
6997                                extent_offset, inline_size, max_size);
6998
6999         /*
7000          * decompression code contains a memset to fill in any space between the end
7001          * of the uncompressed data and the end of max_size in case the decompressed
7002          * data ends up shorter than ram_bytes.  That doesn't cover the hole between
7003          * the end of an inline extent and the beginning of the next block, so we
7004          * cover that region here.
7005          */
7006
7007         if (max_size + pg_offset < PAGE_SIZE)
7008                 memzero_page(page,  pg_offset + max_size,
7009                              PAGE_SIZE - max_size - pg_offset);
7010         kfree(tmp);
7011         return ret;
7012 }
7013
7014 /**
7015  * btrfs_get_extent - Lookup the first extent overlapping a range in a file.
7016  * @inode:      file to search in
7017  * @page:       page to read extent data into if the extent is inline
7018  * @pg_offset:  offset into @page to copy to
7019  * @start:      file offset
7020  * @len:        length of range starting at @start
7021  *
7022  * This returns the first &struct extent_map which overlaps with the given
7023  * range, reading it from the B-tree and caching it if necessary. Note that
7024  * there may be more extents which overlap the given range after the returned
7025  * extent_map.
7026  *
7027  * If @page is not NULL and the extent is inline, this also reads the extent
7028  * data directly into the page and marks the extent up to date in the io_tree.
7029  *
7030  * Return: ERR_PTR on error, non-NULL extent_map on success.
7031  */
7032 struct extent_map *btrfs_get_extent(struct btrfs_inode *inode,
7033                                     struct page *page, size_t pg_offset,
7034                                     u64 start, u64 len)
7035 {
7036         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
7037         int ret = 0;
7038         u64 extent_start = 0;
7039         u64 extent_end = 0;
7040         u64 objectid = btrfs_ino(inode);
7041         int extent_type = -1;
7042         struct btrfs_path *path = NULL;
7043         struct btrfs_root *root = inode->root;
7044         struct btrfs_file_extent_item *item;
7045         struct extent_buffer *leaf;
7046         struct btrfs_key found_key;
7047         struct extent_map *em = NULL;
7048         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
7049         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
7050
7051         read_lock(&em_tree->lock);
7052         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
7053         read_unlock(&em_tree->lock);
7054
7055         if (em) {
7056                 if (em->start > start || em->start + em->len <= start)
7057                         free_extent_map(em);
7058                 else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE && page)
7059                         free_extent_map(em);
7060                 else
7061                         goto out;
7062         }
7063         em = alloc_extent_map();
7064         if (!em) {
7065                 ret = -ENOMEM;
7066                 goto out;
7067         }
7068         em->start = EXTENT_MAP_HOLE;
7069         em->orig_start = EXTENT_MAP_HOLE;
7070         em->len = (u64)-1;
7071         em->block_len = (u64)-1;
7072
7073         path = btrfs_alloc_path();
7074         if (!path) {
7075                 ret = -ENOMEM;
7076                 goto out;
7077         }
7078
7079         /* Chances are we'll be called again, so go ahead and do readahead */
7080         path->reada = READA_FORWARD;
7081
7082         /*
7083          * The same explanation in load_free_space_cache applies here as well,
7084          * we only read when we're loading the free space cache, and at that
7085          * point the commit_root has everything we need.
7086          */
7087         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
7088                 path->search_commit_root = 1;
7089                 path->skip_locking = 1;
7090         }
7091
7092         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, objectid, start, 0);
7093         if (ret < 0) {
7094                 goto out;
7095         } else if (ret > 0) {
7096                 if (path->slots[0] == 0)
7097                         goto not_found;
7098                 path->slots[0]--;
7099                 ret = 0;
7100         }
7101
7102         leaf = path->nodes[0];
7103         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
7104                               struct btrfs_file_extent_item);
7105         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
7106         if (found_key.objectid != objectid ||
7107             found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
7108                 /*
7109                  * If we backup past the first extent we want to move forward
7110                  * and see if there is an extent in front of us, otherwise we'll
7111                  * say there is a hole for our whole search range which can
7112                  * cause problems.
7113                  */
7114                 extent_end = start;
7115                 goto next;
7116         }
7117
7118         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, item);
7119         extent_start = found_key.offset;
7120         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
7121         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
7122             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7123                 /* Only regular file could have regular/prealloc extent */
7124                 if (!S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode)) {
7125                         ret = -EUCLEAN;
7126                         btrfs_crit(fs_info,
7127                 "regular/prealloc extent found for non-regular inode %llu",
7128                                    btrfs_ino(inode));
7129                         goto out;
7130                 }
7131                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_regular(inode, leaf, item,
7132                                                        extent_start);
7133         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
7134                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_inline(inode, leaf, item,
7135                                                       path->slots[0],
7136                                                       extent_start);
7137         }
7138 next:
7139         if (start >= extent_end) {
7140                 path->slots[0]++;
7141                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
7142                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
7143                         if (ret < 0)
7144                                 goto out;
7145                         else if (ret > 0)
7146                                 goto not_found;
7147
7148                         leaf = path->nodes[0];
7149                 }
7150                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
7151                 if (found_key.objectid != objectid ||
7152                     found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
7153                         goto not_found;
7154                 if (start + len <= found_key.offset)
7155                         goto not_found;
7156                 if (start > found_key.offset)
7157                         goto next;
7158
7159                 /* New extent overlaps with existing one */
7160                 em->start = start;
7161                 em->orig_start = start;
7162                 em->len = found_key.offset - start;
7163                 em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
7164                 goto insert;
7165         }
7166
7167         btrfs_extent_item_to_extent_map(inode, path, item, !page, em);
7168
7169         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
7170             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7171                 goto insert;
7172         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
7173                 unsigned long ptr;
7174                 char *map;
7175                 size_t size;
7176                 size_t extent_offset;
7177                 size_t copy_size;
7178
7179                 if (!page)
7180                         goto out;
7181
7182                 size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
7183                 extent_offset = page_offset(page) + pg_offset - extent_start;
7184                 copy_size = min_t(u64, PAGE_SIZE - pg_offset,
7185                                   size - extent_offset);
7186                 em->start = extent_start + extent_offset;
7187                 em->len = ALIGN(copy_size, fs_info->sectorsize);
7188                 em->orig_block_len = em->len;
7189                 em->orig_start = em->start;
7190                 ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item) + extent_offset;
7191
7192                 if (!PageUptodate(page)) {
7193                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, item) !=
7194                             BTRFS_COMPRESS_NONE) {
7195                                 ret = uncompress_inline(path, page, pg_offset,
7196                                                         extent_offset, item);
7197                                 if (ret)
7198                                         goto out;
7199                         } else {
7200                                 map = kmap_local_page(page);
7201                                 read_extent_buffer(leaf, map + pg_offset, ptr,
7202                                                    copy_size);
7203                                 if (pg_offset + copy_size < PAGE_SIZE) {
7204                                         memset(map + pg_offset + copy_size, 0,
7205                                                PAGE_SIZE - pg_offset -
7206                                                copy_size);
7207                                 }
7208                                 kunmap_local(map);
7209                         }
7210                         flush_dcache_page(page);
7211                 }
7212                 set_extent_uptodate(io_tree, em->start,
7213                                     extent_map_end(em) - 1, NULL, GFP_NOFS);
7214                 goto insert;
7215         }
7216 not_found:
7217         em->start = start;
7218         em->orig_start = start;
7219         em->len = len;
7220         em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
7221 insert:
7222         ret = 0;
7223         btrfs_release_path(path);
7224         if (em->start > start || extent_map_end(em) <= start) {
7225                 btrfs_err(fs_info,
7226                           "bad extent! em: [%llu %llu] passed [%llu %llu]",
7227                           em->start, em->len, start, len);
7228                 ret = -EIO;
7229                 goto out;
7230         }
7231
7232         write_lock(&em_tree->lock);
7233         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, start, len);
7234         write_unlock(&em_tree->lock);
7235 out:
7236         btrfs_free_path(path);
7237
7238         trace_btrfs_get_extent(root, inode, em);
7239
7240         if (ret) {
7241                 free_extent_map(em);
7242                 return ERR_PTR(ret);
7243         }
7244         return em;
7245 }
7246
7247 struct extent_map *btrfs_get_extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode,
7248                                            u64 start, u64 len)
7249 {
7250         struct extent_map *em;
7251         struct extent_map *hole_em = NULL;
7252         u64 delalloc_start = start;
7253         u64 end;
7254         u64 delalloc_len;
7255         u64 delalloc_end;
7256         int err = 0;
7257
7258         em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, start, len);
7259         if (IS_ERR(em))
7260                 return em;
7261         /*
7262          * If our em maps to:
7263          * - a hole or
7264          * - a pre-alloc extent,
7265          * there might actually be delalloc bytes behind it.
7266          */
7267         if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE &&
7268             !test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7269                 return em;
7270         else
7271                 hole_em = em;
7272
7273         /* check to see if we've wrapped (len == -1 or similar) */
7274         end = start + len;
7275         if (end < start)
7276                 end = (u64)-1;
7277         else
7278                 end -= 1;
7279
7280         em = NULL;
7281
7282         /* ok, we didn't find anything, lets look for delalloc */
7283         delalloc_len = count_range_bits(&inode->io_tree, &delalloc_start,
7284                                  end, len, EXTENT_DELALLOC, 1);
7285         delalloc_end = delalloc_start + delalloc_len;
7286         if (delalloc_end < delalloc_start)
7287                 delalloc_end = (u64)-1;
7288
7289         /*
7290          * We didn't find anything useful, return the original results from
7291          * get_extent()
7292          */
7293         if (delalloc_start > end || delalloc_end <= start) {
7294                 em = hole_em;
7295                 hole_em = NULL;
7296                 goto out;
7297         }
7298
7299         /*
7300          * Adjust the delalloc_start to make sure it doesn't go backwards from
7301          * the start they passed in
7302          */
7303         delalloc_start = max(start, delalloc_start);
7304         delalloc_len = delalloc_end - delalloc_start;
7305
7306         if (delalloc_len > 0) {
7307                 u64 hole_start;
7308                 u64 hole_len;
7309                 const u64 hole_end = extent_map_end(hole_em);
7310
7311                 em = alloc_extent_map();
7312                 if (!em) {
7313                         err = -ENOMEM;
7314                         goto out;
7315                 }
7316
7317                 ASSERT(hole_em);
7318                 /*
7319                  * When btrfs_get_extent can't find anything it returns one
7320                  * huge hole
7321                  *
7322                  * Make sure what it found really fits our range, and adjust to
7323                  * make sure it is based on the start from the caller
7324                  */
7325                 if (hole_end <= start || hole_em->start > end) {
7326                        free_extent_map(hole_em);
7327                        hole_em = NULL;
7328                 } else {
7329                        hole_start = max(hole_em->start, start);
7330                        hole_len = hole_end - hole_start;
7331                 }
7332
7333                 if (hole_em && delalloc_start > hole_start) {
7334                         /*
7335                          * Our hole starts before our delalloc, so we have to
7336                          * return just the parts of the hole that go until the
7337                          * delalloc starts
7338                          */
7339                         em->len = min(hole_len, delalloc_start - hole_start);
7340                         em->start = hole_start;
7341                         em->orig_start = hole_start;
7342                         /*
7343                          * Don't adjust block start at all, it is fixed at
7344                          * EXTENT_MAP_HOLE
7345                          */
7346                         em->block_start = hole_em->block_start;
7347                         em->block_len = hole_len;
7348                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &hole_em->flags))
7349                                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
7350                 } else {
7351                         /*
7352                          * Hole is out of passed range or it starts after
7353                          * delalloc range
7354                          */
7355                         em->start = delalloc_start;
7356                         em->len = delalloc_len;
7357                         em->orig_start = delalloc_start;
7358                         em->block_start = EXTENT_MAP_DELALLOC;
7359                         em->block_len = delalloc_len;
7360                 }
7361         } else {
7362                 return hole_em;
7363         }
7364 out:
7365
7366         free_extent_map(hole_em);
7367         if (err) {
7368                 free_extent_map(em);
7369                 return ERR_PTR(err);
7370         }
7371         return em;
7372 }
7373
7374 static struct extent_map *btrfs_create_dio_extent(struct btrfs_inode *inode,
7375                                                   const u64 start,
7376                                                   const u64 len,
7377                                                   const u64 orig_start,
7378                                                   const u64 block_start,
7379                                                   const u64 block_len,
7380                                                   const u64 orig_block_len,
7381                                                   const u64 ram_bytes,
7382                                                   const int type)
7383 {
7384         struct extent_map *em = NULL;
7385         int ret;
7386
7387         if (type != BTRFS_ORDERED_NOCOW) {
7388                 em = create_io_em(inode, start, len, orig_start, block_start,
7389                                   block_len, orig_block_len, ram_bytes,
7390                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
7391                                   type);
7392                 if (IS_ERR(em))
7393                         goto out;
7394         }
7395         ret = btrfs_add_ordered_extent_dio(inode, start, block_start, len,
7396                                            block_len, type);
7397         if (ret) {
7398                 if (em) {
7399                         free_extent_map(em);
7400                         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + len - 1, 0);
7401                 }
7402                 em = ERR_PTR(ret);
7403         }
7404  out:
7405
7406         return em;
7407 }
7408
7409 static struct extent_map *btrfs_new_extent_direct(struct btrfs_inode *inode,
7410                                                   u64 start, u64 len)
7411 {
7412         struct btrfs_root *root = inode->root;
7413         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
7414         struct extent_map *em;
7415         struct btrfs_key ins;
7416         u64 alloc_hint;
7417         int ret;
7418
7419         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, len);
7420         ret = btrfs_reserve_extent(root, len, len, fs_info->sectorsize,
7421                                    0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
7422         if (ret)
7423                 return ERR_PTR(ret);
7424
7425         em = btrfs_create_dio_extent(inode, start, ins.offset, start,
7426                                      ins.objectid, ins.offset, ins.offset,
7427                                      ins.offset, BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7428         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
7429         if (IS_ERR(em))
7430                 btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset,
7431                                            1);
7432
7433         return em;
7434 }
7435
7436 static bool btrfs_extent_readonly(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr)
7437 {
7438         struct btrfs_block_group *block_group;
7439         bool readonly = false;
7440
7441         block_group = btrfs_lookup_block_group(fs_info, bytenr);
7442         if (!block_group || block_group->ro)
7443                 readonly = true;
7444         if (block_group)
7445                 btrfs_put_block_group(block_group);
7446         return readonly;
7447 }
7448
7449 /*
7450  * Check if we can do nocow write into the range [@offset, @offset + @len)
7451  *
7452  * @offset:     File offset
7453  * @len:        The length to write, will be updated to the nocow writeable
7454  *              range
7455  * @orig_start: (optional) Return the original file offset of the file extent
7456  * @orig_len:   (optional) Return the original on-disk length of the file extent
7457  * @ram_bytes:  (optional) Return the ram_bytes of the file extent
7458  * @strict:     if true, omit optimizations that might force us into unnecessary
7459  *              cow. e.g., don't trust generation number.
7460  *
7461  * Return:
7462  * >0   and update @len if we can do nocow write
7463  *  0   if we can't do nocow write
7464  * <0   if error happened
7465  *
7466  * NOTE: This only checks the file extents, caller is responsible to wait for
7467  *       any ordered extents.
7468  */
7469 noinline int can_nocow_extent(struct inode *inode, u64 offset, u64 *len,
7470                               u64 *orig_start, u64 *orig_block_len,
7471                               u64 *ram_bytes, bool strict)
7472 {
7473         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7474         struct btrfs_path *path;
7475         int ret;
7476         struct extent_buffer *leaf;
7477         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
7478         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7479         struct btrfs_file_extent_item *fi;
7480         struct btrfs_key key;
7481         u64 disk_bytenr;
7482         u64 backref_offset;
7483         u64 extent_end;
7484         u64 num_bytes;
7485         int slot;
7486         int found_type;
7487         bool nocow = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW);
7488
7489         path = btrfs_alloc_path();
7490         if (!path)
7491                 return -ENOMEM;
7492
7493         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path,
7494                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), offset, 0);
7495         if (ret < 0)
7496                 goto out;
7497
7498         slot = path->slots[0];
7499         if (ret == 1) {
7500                 if (slot == 0) {
7501                         /* can't find the item, must cow */
7502                         ret = 0;
7503                         goto out;
7504                 }
7505                 slot--;
7506         }
7507         ret = 0;
7508         leaf = path->nodes[0];
7509         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
7510         if (key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) ||
7511             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
7512                 /* not our file or wrong item type, must cow */
7513                 goto out;
7514         }
7515
7516         if (key.offset > offset) {
7517                 /* Wrong offset, must cow */
7518                 goto out;
7519         }
7520
7521         fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
7522         found_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
7523         if (found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
7524             found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7525                 /* not a regular extent, must cow */
7526                 goto out;
7527         }
7528
7529         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG)
7530                 goto out;
7531
7532         extent_end = key.offset + btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
7533         if (extent_end <= offset)
7534                 goto out;
7535
7536         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
7537         if (disk_bytenr == 0)
7538                 goto out;
7539
7540         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
7541             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
7542             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
7543                 goto out;
7544
7545         /*
7546          * Do the same check as in btrfs_cross_ref_exist but without the
7547          * unnecessary search.
7548          */
7549         if (!strict &&
7550             (btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
7551              btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item)))
7552                 goto out;
7553
7554         backref_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
7555
7556         if (orig_start) {
7557                 *orig_start = key.offset - backref_offset;
7558                 *orig_block_len = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
7559                 *ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
7560         }
7561
7562         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, disk_bytenr))
7563                 goto out;
7564
7565         num_bytes = min(offset + *len, extent_end) - offset;
7566         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7567                 u64 range_end;
7568
7569                 range_end = round_up(offset + num_bytes,
7570                                      root->fs_info->sectorsize) - 1;
7571                 ret = test_range_bit(io_tree, offset, range_end,
7572                                      EXTENT_DELALLOC, 0, NULL);
7573                 if (ret) {
7574                         ret = -EAGAIN;
7575                         goto out;
7576                 }
7577         }
7578
7579         btrfs_release_path(path);
7580
7581         /*
7582          * look for other files referencing this extent, if we
7583          * find any we must cow
7584          */
7585
7586         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7587                                     key.offset - backref_offset, disk_bytenr,
7588                                     strict);
7589         if (ret) {
7590                 ret = 0;
7591                 goto out;
7592         }
7593
7594         /*
7595          * adjust disk_bytenr and num_bytes to cover just the bytes
7596          * in this extent we are about to write.  If there
7597          * are any csums in that range we have to cow in order
7598          * to keep the csums correct
7599          */
7600         disk_bytenr += backref_offset;
7601         disk_bytenr += offset - key.offset;
7602         if (csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr, num_bytes))
7603                 goto out;
7604         /*
7605          * all of the above have passed, it is safe to overwrite this extent
7606          * without cow
7607          */
7608         *len = num_bytes;
7609         ret = 1;
7610 out:
7611         btrfs_free_path(path);
7612         return ret;
7613 }
7614
7615 static int lock_extent_direct(struct inode *inode, u64 lockstart, u64 lockend,
7616                               struct extent_state **cached_state, bool writing)
7617 {
7618         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7619         int ret = 0;
7620
7621         while (1) {
7622                 lock_extent_bits(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7623                                  cached_state);
7624                 /*
7625                  * We're concerned with the entire range that we're going to be
7626                  * doing DIO to, so we need to make sure there's no ordered
7627                  * extents in this range.
7628                  */
7629                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), lockstart,
7630                                                      lockend - lockstart + 1);
7631
7632                 /*
7633                  * We need to make sure there are no buffered pages in this
7634                  * range either, we could have raced between the invalidate in
7635                  * generic_file_direct_write and locking the extent.  The
7636                  * invalidate needs to happen so that reads after a write do not
7637                  * get stale data.
7638                  */
7639                 if (!ordered &&
7640                     (!writing || !filemap_range_has_page(inode->i_mapping,
7641                                                          lockstart, lockend)))
7642                         break;
7643
7644                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7645                                      cached_state);
7646
7647                 if (ordered) {
7648                         /*
7649                          * If we are doing a DIO read and the ordered extent we
7650                          * found is for a buffered write, we can not wait for it
7651                          * to complete and retry, because if we do so we can
7652                          * deadlock with concurrent buffered writes on page
7653                          * locks. This happens only if our DIO read covers more
7654                          * than one extent map, if at this point has already
7655                          * created an ordered extent for a previous extent map
7656                          * and locked its range in the inode's io tree, and a
7657                          * concurrent write against that previous extent map's
7658                          * range and this range started (we unlock the ranges
7659                          * in the io tree only when the bios complete and
7660                          * buffered writes always lock pages before attempting
7661                          * to lock range in the io tree).
7662                          */
7663                         if (writing ||
7664                             test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered->flags))
7665                                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
7666                         else
7667                                 ret = -ENOTBLK;
7668                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7669                 } else {
7670                         /*
7671                          * We could trigger writeback for this range (and wait
7672                          * for it to complete) and then invalidate the pages for
7673                          * this range (through invalidate_inode_pages2_range()),
7674                          * but that can lead us to a deadlock with a concurrent
7675                          * call to readahead (a buffered read or a defrag call
7676                          * triggered a readahead) on a page lock due to an
7677                          * ordered dio extent we created before but did not have
7678                          * yet a corresponding bio submitted (whence it can not
7679                          * complete), which makes readahead wait for that
7680                          * ordered extent to complete while holding a lock on
7681                          * that page.
7682                          */
7683                         ret = -ENOTBLK;
7684                 }
7685
7686                 if (ret)
7687                         break;
7688
7689                 cond_resched();
7690         }
7691
7692         return ret;
7693 }
7694
7695 /* The callers of this must take lock_extent() */
7696 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
7697                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
7698                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
7699                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
7700                                        int type)
7701 {
7702         struct extent_map_tree *em_tree;
7703         struct extent_map *em;
7704         int ret;
7705
7706         ASSERT(type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC ||
7707                type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED ||
7708                type == BTRFS_ORDERED_NOCOW ||
7709                type == BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7710
7711         em_tree = &inode->extent_tree;
7712         em = alloc_extent_map();
7713         if (!em)
7714                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7715
7716         em->start = start;
7717         em->orig_start = orig_start;
7718         em->len = len;
7719         em->block_len = block_len;
7720         em->block_start = block_start;
7721         em->orig_block_len = orig_block_len;
7722         em->ram_bytes = ram_bytes;
7723         em->generation = -1;
7724         set_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
7725         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7726                 set_bit(EXTENT_FLAG_FILLING, &em->flags);
7727         } else if (type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED) {
7728                 set_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
7729                 em->compress_type = compress_type;
7730         }
7731
7732         do {
7733                 btrfs_drop_extent_cache(inode, em->start,
7734                                         em->start + em->len - 1, 0);
7735                 write_lock(&em_tree->lock);
7736                 ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
7737                 write_unlock(&em_tree->lock);
7738                 /*
7739                  * The caller has taken lock_extent(), who could race with us
7740                  * to add em?
7741                  */
7742         } while (ret == -EEXIST);
7743
7744         if (ret) {
7745                 free_extent_map(em);
7746                 return ERR_PTR(ret);
7747         }
7748
7749         /* em got 2 refs now, callers needs to do free_extent_map once. */
7750         return em;
7751 }
7752
7753
7754 static int btrfs_get_blocks_direct_write(struct extent_map **map,
7755                                          struct inode *inode,
7756                                          struct btrfs_dio_data *dio_data,
7757                                          u64 start, u64 len)
7758 {
7759         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7760         struct extent_map *em = *map;
7761         int ret = 0;
7762
7763         /*
7764          * We don't allocate a new extent in the following cases
7765          *
7766          * 1) The inode is marked as NODATACOW. In this case we'll just use the
7767          * existing extent.
7768          * 2) The extent is marked as PREALLOC. We're good to go here and can
7769          * just use the extent.
7770          *
7771          */
7772         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) ||
7773             ((BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7774              em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)) {
7775                 int type;
7776                 u64 block_start, orig_start, orig_block_len, ram_bytes;
7777
7778                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7779                         type = BTRFS_ORDERED_PREALLOC;
7780                 else
7781                         type = BTRFS_ORDERED_NOCOW;
7782                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7783                 block_start = em->block_start + (start - em->start);
7784
7785                 if (can_nocow_extent(inode, start, &len, &orig_start,
7786                                      &orig_block_len, &ram_bytes, false) == 1 &&
7787                     btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, block_start)) {
7788                         struct extent_map *em2;
7789
7790                         em2 = btrfs_create_dio_extent(BTRFS_I(inode), start, len,
7791                                                       orig_start, block_start,
7792                                                       len, orig_block_len,
7793                                                       ram_bytes, type);
7794                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, block_start);
7795                         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7796                                 free_extent_map(em);
7797                                 *map = em = em2;
7798                         }
7799
7800                         if (em2 && IS_ERR(em2)) {
7801                                 ret = PTR_ERR(em2);
7802                                 goto out;
7803                         }
7804                         /*
7805                          * For inode marked NODATACOW or extent marked PREALLOC,
7806                          * use the existing or preallocated extent, so does not
7807                          * need to adjust btrfs_space_info's bytes_may_use.
7808                          */
7809                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
7810                         goto skip_cow;
7811                 }
7812         }
7813
7814         /* this will cow the extent */
7815         free_extent_map(em);
7816         *map = em = btrfs_new_extent_direct(BTRFS_I(inode), start, len);
7817         if (IS_ERR(em)) {
7818                 ret = PTR_ERR(em);
7819                 goto out;
7820         }
7821
7822         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7823
7824 skip_cow:
7825         /*
7826          * Need to update the i_size under the extent lock so buffered
7827          * readers will get the updated i_size when we unlock.
7828          */
7829         if (start + len > i_size_read(inode))
7830                 i_size_write(inode, start + len);
7831
7832         dio_data->reserve -= len;
7833 out:
7834         return ret;
7835 }
7836
7837 static int btrfs_dio_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t start,
7838                 loff_t length, unsigned int flags, struct iomap *iomap,
7839                 struct iomap *srcmap)
7840 {
7841         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7842         struct extent_map *em;
7843         struct extent_state *cached_state = NULL;
7844         struct btrfs_dio_data *dio_data = NULL;
7845         u64 lockstart, lockend;
7846         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7847         int ret = 0;
7848         u64 len = length;
7849         bool unlock_extents = false;
7850
7851         if (!write)
7852                 len = min_t(u64, len, fs_info->sectorsize);
7853
7854         lockstart = start;
7855         lockend = start + len - 1;
7856
7857         /*
7858          * The generic stuff only does filemap_write_and_wait_range, which
7859          * isn't enough if we've written compressed pages to this area, so we
7860          * need to flush the dirty pages again to make absolutely sure that any
7861          * outstanding dirty pages are on disk.
7862          */
7863         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
7864                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags)) {
7865                 ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start,
7866                                                start + length - 1);
7867                 if (ret)
7868                         return ret;
7869         }
7870
7871         dio_data = kzalloc(sizeof(*dio_data), GFP_NOFS);
7872         if (!dio_data)
7873                 return -ENOMEM;
7874
7875         dio_data->length = length;
7876         if (write) {
7877                 dio_data->reserve = round_up(length, fs_info->sectorsize);
7878                 ret = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode),
7879                                 &dio_data->data_reserved,
7880                                 start, dio_data->reserve);
7881                 if (ret) {
7882                         extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7883                         kfree(dio_data);
7884                         return ret;
7885                 }
7886         }
7887         iomap->private = dio_data;
7888
7889
7890         /*
7891          * If this errors out it's because we couldn't invalidate pagecache for
7892          * this range and we need to fallback to buffered.
7893          */
7894         if (lock_extent_direct(inode, lockstart, lockend, &cached_state, write)) {
7895                 ret = -ENOTBLK;
7896                 goto err;
7897         }
7898
7899         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
7900         if (IS_ERR(em)) {
7901                 ret = PTR_ERR(em);
7902                 goto unlock_err;
7903         }
7904
7905         /*
7906          * Ok for INLINE and COMPRESSED extents we need to fallback on buffered
7907          * io.  INLINE is special, and we could probably kludge it in here, but
7908          * it's still buffered so for safety lets just fall back to the generic
7909          * buffered path.
7910          *
7911          * For COMPRESSED we _have_ to read the entire extent in so we can
7912          * decompress it, so there will be buffering required no matter what we
7913          * do, so go ahead and fallback to buffered.
7914          *
7915          * We return -ENOTBLK because that's what makes DIO go ahead and go back
7916          * to buffered IO.  Don't blame me, this is the price we pay for using
7917          * the generic code.
7918          */
7919         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) ||
7920             em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
7921                 free_extent_map(em);
7922                 ret = -ENOTBLK;
7923                 goto unlock_err;
7924         }
7925
7926         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7927         if (write) {
7928                 ret = btrfs_get_blocks_direct_write(&em, inode, dio_data,
7929                                                     start, len);
7930                 if (ret < 0)
7931                         goto unlock_err;
7932                 unlock_extents = true;
7933                 /* Recalc len in case the new em is smaller than requested */
7934                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7935         } else {
7936                 /*
7937                  * We need to unlock only the end area that we aren't using.
7938                  * The rest is going to be unlocked by the endio routine.
7939                  */
7940                 lockstart = start + len;
7941                 if (lockstart < lockend)
7942                         unlock_extents = true;
7943         }
7944
7945         if (unlock_extents)
7946                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
7947                                      lockstart, lockend, &cached_state);
7948         else
7949                 free_extent_state(cached_state);
7950
7951         /*
7952          * Translate extent map information to iomap.
7953          * We trim the extents (and move the addr) even though iomap code does
7954          * that, since we have locked only the parts we are performing I/O in.
7955          */
7956         if ((em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
7957             (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) && !write)) {
7958                 iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
7959                 iomap->type = IOMAP_HOLE;
7960         } else {
7961                 iomap->addr = em->block_start + (start - em->start);
7962                 iomap->type = IOMAP_MAPPED;
7963         }
7964         iomap->offset = start;
7965         iomap->bdev = fs_info->fs_devices->latest_bdev;
7966         iomap->length = len;
7967
7968         if (write && btrfs_use_zone_append(BTRFS_I(inode), em->block_start))
7969                 iomap->flags |= IOMAP_F_ZONE_APPEND;
7970
7971         free_extent_map(em);
7972
7973         return 0;
7974
7975 unlock_err:
7976         unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7977                              &cached_state);
7978 err:
7979         if (dio_data) {
7980                 btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7981                                 dio_data->data_reserved, start,
7982                                 dio_data->reserve, true);
7983                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->reserve);
7984                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7985                 kfree(dio_data);
7986         }
7987         return ret;
7988 }
7989
7990 static int btrfs_dio_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
7991                 ssize_t written, unsigned int flags, struct iomap *iomap)
7992 {
7993         int ret = 0;
7994         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
7995         size_t submitted = dio_data->submitted;
7996         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7997
7998         if (!write && (iomap->type == IOMAP_HOLE)) {
7999                 /* If reading from a hole, unlock and return */
8000                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos, pos + length - 1);
8001                 goto out;
8002         }
8003
8004         if (submitted < length) {
8005                 pos += submitted;
8006                 length -= submitted;
8007                 if (write)
8008                         __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(inode), pos,
8009                                         length, false);
8010                 else
8011                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos,
8012                                       pos + length - 1);
8013                 ret = -ENOTBLK;
8014         }
8015
8016         if (write) {
8017                 if (dio_data->reserve)
8018                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
8019                                         dio_data->data_reserved, pos,
8020                                         dio_data->reserve, true);
8021                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->length);
8022                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
8023         }
8024 out:
8025         kfree(dio_data);
8026         iomap->private = NULL;
8027
8028         return ret;
8029 }
8030
8031 static void btrfs_dio_private_put(struct btrfs_dio_private *dip)
8032 {
8033         /*
8034          * This implies a barrier so that stores to dio_bio->bi_status before
8035          * this and loads of dio_bio->bi_status after this are fully ordered.
8036          */
8037         if (!refcount_dec_and_test(&dip->refs))
8038                 return;
8039
8040         if (btrfs_op(dip->dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE) {
8041                 __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(dip->inode),
8042                                              dip->logical_offset,
8043                                              dip->bytes,
8044                                              !dip->dio_bio->bi_status);
8045         } else {
8046                 unlock_extent(&BTRFS_I(dip->inode)->io_tree,
8047                               dip->logical_offset,
8048                               dip->logical_offset + dip->bytes - 1);
8049         }
8050
8051         bio_endio(dip->dio_bio);
8052         kfree(dip);
8053 }
8054
8055 static blk_status_t submit_dio_repair_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
8056                                           int mirror_num,
8057                                           unsigned long bio_flags)
8058 {
8059         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
8060         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8061         blk_status_t ret;
8062
8063         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE);
8064
8065         ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
8066         if (ret)
8067                 return ret;
8068
8069         refcount_inc(&dip->refs);
8070         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
8071         if (ret)
8072                 refcount_dec(&dip->refs);
8073         return ret;
8074 }
8075
8076 static blk_status_t btrfs_check_read_dio_bio(struct inode *inode,
8077                                              struct btrfs_io_bio *io_bio,
8078                                              const bool uptodate)
8079 {
8080         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
8081         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
8082         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
8083         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8084         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
8085         struct bio_vec bvec;
8086         struct bvec_iter iter;
8087         u64 start = io_bio->logical;
8088         u32 bio_offset = 0;
8089         blk_status_t err = BLK_STS_OK;
8090
8091         __bio_for_each_segment(bvec, &io_bio->bio, iter, io_bio->iter) {
8092                 unsigned int i, nr_sectors, pgoff;
8093
8094                 nr_sectors = BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, bvec.bv_len);
8095                 pgoff = bvec.bv_offset;
8096                 for (i = 0; i < nr_sectors; i++) {
8097                         ASSERT(pgoff < PAGE_SIZE);
8098                         if (uptodate &&
8099                             (!csum || !check_data_csum(inode, io_bio,
8100                                                        bio_offset, bvec.bv_page,
8101                                                        pgoff, start))) {
8102                                 clean_io_failure(fs_info, failure_tree, io_tree,
8103                                                  start, bvec.bv_page,
8104                                                  btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
8105                                                  pgoff);
8106                         } else {
8107                                 int ret;
8108
8109                                 ASSERT((start - io_bio->logical) < UINT_MAX);
8110                                 ret = btrfs_repair_one_sector(inode,
8111                                                 &io_bio->bio,
8112                                                 start - io_bio->logical,
8113                                                 bvec.bv_page, pgoff,
8114                                                 start, io_bio->mirror_num,
8115                                                 submit_dio_repair_bio);
8116                                 if (ret)
8117                                         err = errno_to_blk_status(ret);
8118                         }
8119                         start += sectorsize;
8120                         ASSERT(bio_offset + sectorsize > bio_offset);
8121                         bio_offset += sectorsize;
8122                         pgoff += sectorsize;
8123                 }
8124         }
8125         return err;
8126 }
8127
8128 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
8129                                          const u64 offset, const u64 bytes,
8130                                          const bool uptodate)
8131 {
8132         btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, NULL, offset, bytes,
8133                                        finish_ordered_fn, uptodate);
8134 }
8135
8136 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start_direct_io(struct inode *inode,
8137                                                      struct bio *bio,
8138                                                      u64 dio_file_offset)
8139 {
8140         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, dio_file_offset, 1);
8141 }
8142
8143 static void btrfs_end_dio_bio(struct bio *bio)
8144 {
8145         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
8146         blk_status_t err = bio->bi_status;
8147
8148         if (err)
8149                 btrfs_warn(BTRFS_I(dip->inode)->root->fs_info,
8150                            "direct IO failed ino %llu rw %d,%u sector %#Lx len %u err no %d",
8151                            btrfs_ino(BTRFS_I(dip->inode)), bio_op(bio),
8152                            bio->bi_opf, bio->bi_iter.bi_sector,
8153                            bio->bi_iter.bi_size, err);
8154
8155         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ) {
8156                 err = btrfs_check_read_dio_bio(dip->inode, btrfs_io_bio(bio),
8157                                                !err);
8158         }
8159
8160         if (err)
8161                 dip->dio_bio->bi_status = err;
8162
8163         btrfs_record_physical_zoned(dip->inode, dip->logical_offset, bio);
8164
8165         bio_put(bio);
8166         btrfs_dio_private_put(dip);
8167 }
8168
8169 static inline blk_status_t btrfs_submit_dio_bio(struct bio *bio,
8170                 struct inode *inode, u64 file_offset, int async_submit)
8171 {
8172         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8173         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
8174         bool write = btrfs_op(bio) == BTRFS_MAP_WRITE;
8175         blk_status_t ret;
8176
8177         /* Check btrfs_submit_bio_hook() for rules about async submit. */
8178         if (async_submit)
8179                 async_submit = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
8180
8181         if (!write) {
8182                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
8183                 if (ret)
8184                         goto err;
8185         }
8186
8187         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
8188                 goto map;
8189
8190         if (write && async_submit) {
8191                 ret = btrfs_wq_submit_bio(inode, bio, 0, 0, file_offset,
8192                                           btrfs_submit_bio_start_direct_io);
8193                 goto err;
8194         } else if (write) {
8195                 /*
8196                  * If we aren't doing async submit, calculate the csum of the
8197                  * bio now.
8198                  */
8199                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, file_offset, 1);
8200                 if (ret)
8201                         goto err;
8202         } else {
8203                 u64 csum_offset;
8204
8205                 csum_offset = file_offset - dip->logical_offset;
8206                 csum_offset >>= fs_info->sectorsize_bits;
8207                 csum_offset *= fs_info->csum_size;
8208                 btrfs_io_bio(bio)->csum = dip->csums + csum_offset;
8209         }
8210 map:
8211         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, 0);
8212 err:
8213         return ret;
8214 }
8215
8216 /*
8217  * If this succeeds, the btrfs_dio_private is responsible for cleaning up locked
8218  * or ordered extents whether or not we submit any bios.
8219  */
8220 static struct btrfs_dio_private *btrfs_create_dio_private(struct bio *dio_bio,
8221                                                           struct inode *inode,
8222                                                           loff_t file_offset)
8223 {
8224         const bool write = (btrfs_op(dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE);
8225         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
8226         size_t dip_size;
8227         struct btrfs_dio_private *dip;
8228
8229         dip_size = sizeof(*dip);
8230         if (!write && csum) {
8231                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8232                 size_t nblocks;
8233
8234                 nblocks = dio_bio->bi_iter.bi_size >> fs_info->sectorsize_bits;
8235                 dip_size += fs_info->csum_size * nblocks;
8236         }
8237
8238         dip = kzalloc(dip_size, GFP_NOFS);
8239         if (!dip)
8240                 return NULL;
8241
8242         dip->inode = inode;
8243         dip->logical_offset = file_offset;
8244         dip->bytes = dio_bio->bi_iter.bi_size;
8245         dip->disk_bytenr = dio_bio->bi_iter.bi_sector << 9;
8246         dip->dio_bio = dio_bio;
8247         refcount_set(&dip->refs, 1);
8248         return dip;
8249 }
8250
8251 static blk_qc_t btrfs_submit_direct(struct inode *inode, struct iomap *iomap,
8252                 struct bio *dio_bio, loff_t file_offset)
8253 {
8254         const bool write = (btrfs_op(dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE);
8255         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8256         const bool raid56 = (btrfs_data_alloc_profile(fs_info) &
8257                              BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK);
8258         struct btrfs_dio_private *dip;
8259         struct bio *bio;
8260         u64 start_sector;
8261         int async_submit = 0;
8262         u64 submit_len;
8263         u64 clone_offset = 0;
8264         u64 clone_len;
8265         u64 logical;
8266         int ret;
8267         blk_status_t status;
8268         struct btrfs_io_geometry geom;
8269         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
8270         struct extent_map *em = NULL;
8271
8272         dip = btrfs_create_dio_private(dio_bio, inode, file_offset);
8273         if (!dip) {
8274                 if (!write) {
8275                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, file_offset,
8276                                 file_offset + dio_bio->bi_iter.bi_size - 1);
8277                 }
8278                 dio_bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
8279                 bio_endio(dio_bio);
8280                 return BLK_QC_T_NONE;
8281         }
8282
8283         if (!write) {
8284                 /*
8285                  * Load the csums up front to reduce csum tree searches and
8286                  * contention when submitting bios.
8287                  *
8288                  * If we have csums disabled this will do nothing.
8289                  */
8290                 status = btrfs_lookup_bio_sums(inode, dio_bio, dip->csums);
8291                 if (status != BLK_STS_OK)
8292                         goto out_err;
8293         }
8294
8295         start_sector = dio_bio->bi_iter.bi_sector;
8296         submit_len = dio_bio->bi_iter.bi_size;
8297
8298         do {
8299                 logical = start_sector << 9;
8300                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, submit_len);
8301                 if (IS_ERR(em)) {
8302                         status = errno_to_blk_status(PTR_ERR(em));
8303                         em = NULL;
8304                         goto out_err_em;
8305                 }
8306                 ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(dio_bio),
8307                                             logical, &geom);
8308                 if (ret) {
8309                         status = errno_to_blk_status(ret);
8310                         goto out_err_em;
8311                 }
8312
8313                 clone_len = min(submit_len, geom.len);
8314                 ASSERT(clone_len <= UINT_MAX);
8315
8316                 /*
8317                  * This will never fail as it's passing GPF_NOFS and
8318                  * the allocation is backed by btrfs_bioset.
8319                  */
8320                 bio = btrfs_bio_clone_partial(dio_bio, clone_offset, clone_len);
8321                 bio->bi_private = dip;
8322                 bio->bi_end_io = btrfs_end_dio_bio;
8323                 btrfs_io_bio(bio)->logical = file_offset;
8324
8325                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
8326                         status = extract_ordered_extent(BTRFS_I(inode), bio,
8327                                                         file_offset);
8328                         if (status) {
8329                                 bio_put(bio);
8330                                 goto out_err;
8331                         }
8332                 }
8333
8334                 ASSERT(submit_len >= clone_len);
8335                 submit_len -= clone_len;
8336
8337                 /*
8338                  * Increase the count before we submit the bio so we know
8339                  * the end IO handler won't happen before we increase the
8340                  * count. Otherwise, the dip might get freed before we're
8341                  * done setting it up.
8342                  *
8343                  * We transfer the initial reference to the last bio, so we
8344                  * don't need to increment the reference count for the last one.
8345                  */
8346                 if (submit_len > 0) {
8347                         refcount_inc(&dip->refs);
8348                         /*
8349                          * If we are submitting more than one bio, submit them
8350                          * all asynchronously. The exception is RAID 5 or 6, as
8351                          * asynchronous checksums make it difficult to collect
8352                          * full stripe writes.
8353                          */
8354                         if (!raid56)
8355                                 async_submit = 1;
8356                 }
8357
8358                 status = btrfs_submit_dio_bio(bio, inode, file_offset,
8359                                                 async_submit);
8360                 if (status) {
8361                         bio_put(bio);
8362                         if (submit_len > 0)
8363                                 refcount_dec(&dip->refs);
8364                         goto out_err_em;
8365                 }
8366
8367                 dio_data->submitted += clone_len;
8368                 clone_offset += clone_len;
8369                 start_sector += clone_len >> 9;
8370                 file_offset += clone_len;
8371
8372                 free_extent_map(em);
8373         } while (submit_len > 0);
8374         return BLK_QC_T_NONE;
8375
8376 out_err_em:
8377         free_extent_map(em);
8378 out_err:
8379         dip->dio_bio->bi_status = status;
8380         btrfs_dio_private_put(dip);
8381
8382         return BLK_QC_T_NONE;
8383 }
8384
8385 const struct iomap_ops btrfs_dio_iomap_ops = {
8386         .iomap_begin            = btrfs_dio_iomap_begin,
8387         .iomap_end              = btrfs_dio_iomap_end,
8388 };
8389
8390 const struct iomap_dio_ops btrfs_dio_ops = {
8391         .submit_io              = btrfs_submit_direct,
8392 };
8393
8394 static int btrfs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
8395                         u64 start, u64 len)
8396 {
8397         int     ret;
8398
8399         ret = fiemap_prep(inode, fieinfo, start, &len, 0);
8400         if (ret)
8401                 return ret;
8402
8403         return extent_fiemap(BTRFS_I(inode), fieinfo, start, len);
8404 }
8405
8406 int btrfs_readpage(struct file *file, struct page *page)
8407 {
8408         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8409         u64 start = page_offset(page);
8410         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
8411         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { 0 };
8412         int ret;
8413
8414         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
8415
8416         ret = btrfs_do_readpage(page, NULL, &bio_ctrl, 0, NULL);
8417         if (bio_ctrl.bio)
8418                 ret = submit_one_bio(bio_ctrl.bio, 0, bio_ctrl.bio_flags);
8419         return ret;
8420 }
8421
8422 static int btrfs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
8423 {
8424         struct inode *inode = page->mapping->host;
8425         int ret;
8426
8427         if (current->flags & PF_MEMALLOC) {
8428                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8429                 unlock_page(page);
8430                 return 0;
8431         }
8432
8433         /*
8434          * If we are under memory pressure we will call this directly from the
8435          * VM, we need to make sure we have the inode referenced for the ordered
8436          * extent.  If not just return like we didn't do anything.
8437          */
8438         if (!igrab(inode)) {
8439                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8440                 return AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE;
8441         }
8442         ret = extent_write_full_page(page, wbc);
8443         btrfs_add_delayed_iput(inode);
8444         return ret;
8445 }
8446
8447 static int btrfs_writepages(struct address_space *mapping,
8448                             struct writeback_control *wbc)
8449 {
8450         return extent_writepages(mapping, wbc);
8451 }
8452
8453 static void btrfs_readahead(struct readahead_control *rac)
8454 {
8455         extent_readahead(rac);
8456 }
8457
8458 /*
8459  * For releasepage() and invalidatepage() we have a race window where
8460  * end_page_writeback() is called but the subpage spinlock is not yet released.
8461  * If we continue to release/invalidate the page, we could cause use-after-free
8462  * for subpage spinlock.  So this function is to spin and wait for subpage
8463  * spinlock.
8464  */
8465 static void wait_subpage_spinlock(struct page *page)
8466 {
8467         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
8468         struct btrfs_subpage *subpage;
8469
8470         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE)
8471                 return;
8472
8473         ASSERT(PagePrivate(page) && page->private);
8474         subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
8475
8476         /*
8477          * This may look insane as we just acquire the spinlock and release it,
8478          * without doing anything.  But we just want to make sure no one is
8479          * still holding the subpage spinlock.
8480          * And since the page is not dirty nor writeback, and we have page
8481          * locked, the only possible way to hold a spinlock is from the endio
8482          * function to clear page writeback.
8483          *
8484          * Here we just acquire the spinlock so that all existing callers
8485          * should exit and we're safe to release/invalidate the page.
8486          */
8487         spin_lock_irq(&subpage->lock);
8488         spin_unlock_irq(&subpage->lock);
8489 }
8490
8491 static int __btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8492 {
8493         int ret = try_release_extent_mapping(page, gfp_flags);
8494
8495         if (ret == 1) {
8496                 wait_subpage_spinlock(page);
8497                 clear_page_extent_mapped(page);
8498         }
8499         return ret;
8500 }
8501
8502 static int btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8503 {
8504         if (PageWriteback(page) || PageDirty(page))
8505                 return 0;
8506         return __btrfs_releasepage(page, gfp_flags);
8507 }
8508
8509 #ifdef CONFIG_MIGRATION
8510 static int btrfs_migratepage(struct address_space *mapping,
8511                              struct page *newpage, struct page *page,
8512                              enum migrate_mode mode)
8513 {
8514         int ret;
8515
8516         ret = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page, 0);
8517         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
8518                 return ret;
8519
8520         if (page_has_private(page))
8521                 attach_page_private(newpage, detach_page_private(page));
8522
8523         if (PageOrdered(page)) {
8524                 ClearPageOrdered(page);
8525                 SetPageOrdered(newpage);
8526         }
8527
8528         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
8529                 migrate_page_copy(newpage, page);
8530         else
8531                 migrate_page_states(newpage, page);
8532         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
8533 }
8534 #endif
8535
8536 static void btrfs_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
8537                                  unsigned int length)
8538 {
8539         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8540         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
8541         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
8542         struct extent_state *cached_state = NULL;
8543         u64 page_start = page_offset(page);
8544         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8545         u64 cur;
8546         int inode_evicting = inode->vfs_inode.i_state & I_FREEING;
8547
8548         /*
8549          * We have page locked so no new ordered extent can be created on this
8550          * page, nor bio can be submitted for this page.
8551          *
8552          * But already submitted bio can still be finished on this page.
8553          * Furthermore, endio function won't skip page which has Ordered
8554          * (Private2) already cleared, so it's possible for endio and
8555          * invalidatepage to do the same ordered extent accounting twice
8556          * on one page.
8557          *
8558          * So here we wait for any submitted bios to finish, so that we won't
8559          * do double ordered extent accounting on the same page.
8560          */
8561         wait_on_page_writeback(page);
8562         wait_subpage_spinlock(page);
8563
8564         /*
8565          * For subpage case, we have call sites like
8566          * btrfs_punch_hole_lock_range() which passes range not aligned to
8567          * sectorsize.
8568          * If the range doesn't cover the full page, we don't need to and
8569          * shouldn't clear page extent mapped, as page->private can still
8570          * record subpage dirty bits for other part of the range.
8571          *
8572          * For cases that can invalidate the full even the range doesn't
8573          * cover the full page, like invalidating the last page, we're
8574          * still safe to wait for ordered extent to finish.
8575          */
8576         if (!(offset == 0 && length == PAGE_SIZE)) {
8577                 btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8578                 return;
8579         }
8580
8581         if (!inode_evicting)
8582                 lock_extent_bits(tree, page_start, page_end, &cached_state);
8583
8584         cur = page_start;
8585         while (cur < page_end) {
8586                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8587                 bool delete_states;
8588                 u64 range_end;
8589                 u32 range_len;
8590
8591                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_range(inode, cur,
8592                                                            page_end + 1 - cur);
8593                 if (!ordered) {
8594                         range_end = page_end;
8595                         /*
8596                          * No ordered extent covering this range, we are safe
8597                          * to delete all extent states in the range.
8598                          */
8599                         delete_states = true;
8600                         goto next;
8601                 }
8602                 if (ordered->file_offset > cur) {
8603                         /*
8604                          * There is a range between [cur, oe->file_offset) not
8605                          * covered by any ordered extent.
8606                          * We are safe to delete all extent states, and handle
8607                          * the ordered extent in the next iteration.
8608                          */
8609                         range_end = ordered->file_offset - 1;
8610                         delete_states = true;
8611                         goto next;
8612                 }
8613
8614                 range_end = min(ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1,
8615                                 page_end);
8616                 ASSERT(range_end + 1 - cur < U32_MAX);
8617                 range_len = range_end + 1 - cur;
8618                 if (!btrfs_page_test_ordered(fs_info, page, cur, range_len)) {
8619                         /*
8620                          * If Ordered (Private2) is cleared, it means endio has
8621                          * already been executed for the range.
8622                          * We can't delete the extent states as
8623                          * btrfs_finish_ordered_io() may still use some of them.
8624                          */
8625                         delete_states = false;
8626                         goto next;
8627                 }
8628                 btrfs_page_clear_ordered(fs_info, page, cur, range_len);
8629
8630                 /*
8631                  * IO on this page will never be started, so we need to account
8632                  * for any ordered extents now. Don't clear EXTENT_DELALLOC_NEW
8633                  * here, must leave that up for the ordered extent completion.
8634                  *
8635                  * This will also unlock the range for incoming
8636                  * btrfs_finish_ordered_io().
8637                  */
8638                 if (!inode_evicting)
8639                         clear_extent_bit(tree, cur, range_end,
8640                                          EXTENT_DELALLOC |
8641                                          EXTENT_LOCKED | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8642                                          EXTENT_DEFRAG, 1, 0, &cached_state);
8643
8644                 spin_lock_irq(&inode->ordered_tree.lock);
8645                 set_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered->flags);
8646                 ordered->truncated_len = min(ordered->truncated_len,
8647                                              cur - ordered->file_offset);
8648                 spin_unlock_irq(&inode->ordered_tree.lock);
8649
8650                 if (btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered,
8651                                                    cur, range_end + 1 - cur)) {
8652                         btrfs_finish_ordered_io(ordered);
8653                         /*
8654                          * The ordered extent has finished, now we're again
8655                          * safe to delete all extent states of the range.
8656                          */
8657                         delete_states = true;
8658                 } else {
8659                         /*
8660                          * btrfs_finish_ordered_io() will get executed by endio
8661                          * of other pages, thus we can't delete extent states
8662                          * anymore
8663                          */
8664                         delete_states = false;
8665                 }
8666 next:
8667                 if (ordered)
8668                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8669                 /*
8670                  * Qgroup reserved space handler
8671                  * Sector(s) here will be either:
8672                  *
8673                  * 1) Already written to disk or bio already finished
8674                  *    Then its QGROUP_RESERVED bit in io_tree is already cleared.
8675                  *    Qgroup will be handled by its qgroup_record then.
8676                  *    btrfs_qgroup_free_data() call will do nothing here.
8677                  *
8678                  * 2) Not written to disk yet
8679                  *    Then btrfs_qgroup_free_data() call will clear the
8680                  *    QGROUP_RESERVED bit of its io_tree, and free the qgroup
8681                  *    reserved data space.
8682                  *    Since the IO will never happen for this page.
8683                  */
8684                 btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, cur, range_end + 1 - cur);
8685                 if (!inode_evicting) {
8686                         clear_extent_bit(tree, cur, range_end, EXTENT_LOCKED |
8687                                  EXTENT_DELALLOC | EXTENT_UPTODATE |
8688                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1,
8689                                  delete_states, &cached_state);
8690                 }
8691                 cur = range_end + 1;
8692         }
8693         /*
8694          * We have iterated through all ordered extents of the page, the page
8695          * should not have Ordered (Private2) anymore, or the above iteration
8696          * did something wrong.
8697          */
8698         ASSERT(!PageOrdered(page));
8699         if (!inode_evicting)
8700                 __btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8701         ClearPageChecked(page);
8702         clear_page_extent_mapped(page);
8703 }
8704
8705 /*
8706  * btrfs_page_mkwrite() is not allowed to change the file size as it gets
8707  * called from a page fault handler when a page is first dirtied. Hence we must
8708  * be careful to check for EOF conditions here. We set the page up correctly
8709  * for a written page which means we get ENOSPC checking when writing into
8710  * holes and correct delalloc and unwritten extent mapping on filesystems that
8711  * support these features.
8712  *
8713  * We are not allowed to take the i_mutex here so we have to play games to
8714  * protect against truncate races as the page could now be beyond EOF.  Because
8715  * truncate_setsize() writes the inode size before removing pages, once we have
8716  * the page lock we can determine safely if the page is beyond EOF. If it is not
8717  * beyond EOF, then the page is guaranteed safe against truncation until we
8718  * unlock the page.
8719  */
8720 vm_fault_t btrfs_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
8721 {
8722         struct page *page = vmf->page;
8723         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
8724         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8725         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8726         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8727         struct extent_state *cached_state = NULL;
8728         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
8729         unsigned long zero_start;
8730         loff_t size;
8731         vm_fault_t ret;
8732         int ret2;
8733         int reserved = 0;
8734         u64 reserved_space;
8735         u64 page_start;
8736         u64 page_end;
8737         u64 end;
8738
8739         reserved_space = PAGE_SIZE;
8740
8741         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
8742         page_start = page_offset(page);
8743         page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8744         end = page_end;
8745
8746         /*
8747          * Reserving delalloc space after obtaining the page lock can lead to
8748          * deadlock. For example, if a dirty page is locked by this function
8749          * and the call to btrfs_delalloc_reserve_space() ends up triggering
8750          * dirty page write out, then the btrfs_writepage() function could
8751          * end up waiting indefinitely to get a lock on the page currently
8752          * being processed by btrfs_page_mkwrite() function.
8753          */
8754         ret2 = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
8755                                             page_start, reserved_space);
8756         if (!ret2) {
8757                 ret2 = file_update_time(vmf->vma->vm_file);
8758                 reserved = 1;
8759         }
8760         if (ret2) {
8761                 ret = vmf_error(ret2);
8762                 if (reserved)
8763                         goto out;
8764                 goto out_noreserve;
8765         }
8766
8767         ret = VM_FAULT_NOPAGE; /* make the VM retry the fault */
8768 again:
8769         down_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8770         lock_page(page);
8771         size = i_size_read(inode);
8772
8773         if ((page->mapping != inode->i_mapping) ||
8774             (page_start >= size)) {
8775                 /* page got truncated out from underneath us */
8776                 goto out_unlock;
8777         }
8778         wait_on_page_writeback(page);
8779
8780         lock_extent_bits(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8781         ret2 = set_page_extent_mapped(page);
8782         if (ret2 < 0) {
8783                 ret = vmf_error(ret2);
8784                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8785                 goto out_unlock;
8786         }
8787
8788         /*
8789          * we can't set the delalloc bits if there are pending ordered
8790          * extents.  Drop our locks and wait for them to finish
8791          */
8792         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), page_start,
8793                         PAGE_SIZE);
8794         if (ordered) {
8795                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8796                                      &cached_state);
8797                 unlock_page(page);
8798                 up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8799                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
8800                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8801                 goto again;
8802         }
8803
8804         if (page->index == ((size - 1) >> PAGE_SHIFT)) {
8805                 reserved_space = round_up(size - page_start,
8806                                           fs_info->sectorsize);
8807                 if (reserved_space < PAGE_SIZE) {
8808                         end = page_start + reserved_space - 1;
8809                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
8810                                         data_reserved, page_start,
8811                                         PAGE_SIZE - reserved_space, true);
8812                 }
8813         }
8814
8815         /*
8816          * page_mkwrite gets called when the page is firstly dirtied after it's
8817          * faulted in, but write(2) could also dirty a page and set delalloc
8818          * bits, thus in this case for space account reason, we still need to
8819          * clear any delalloc bits within this page range since we have to
8820          * reserve data&meta space before lock_page() (see above comments).
8821          */
8822         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, page_start, end,
8823                           EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8824                           EXTENT_DEFRAG, 0, 0, &cached_state);
8825
8826         ret2 = btrfs_set_extent_delalloc(BTRFS_I(inode), page_start, end, 0,
8827                                         &cached_state);
8828         if (ret2) {
8829                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8830                                      &cached_state);
8831                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
8832                 goto out_unlock;
8833         }
8834
8835         /* page is wholly or partially inside EOF */
8836         if (page_start + PAGE_SIZE > size)
8837                 zero_start = offset_in_page(size);
8838         else
8839                 zero_start = PAGE_SIZE;
8840
8841         if (zero_start != PAGE_SIZE) {
8842                 memzero_page(page, zero_start, PAGE_SIZE - zero_start);
8843                 flush_dcache_page(page);
8844         }
8845         ClearPageChecked(page);
8846         btrfs_page_set_dirty(fs_info, page, page_start, end + 1 - page_start);
8847         btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, page_start, end + 1 - page_start);
8848
8849         btrfs_set_inode_last_sub_trans(BTRFS_I(inode));
8850
8851         unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8852         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8853
8854         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8855         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8856         extent_changeset_free(data_reserved);
8857         return VM_FAULT_LOCKED;
8858
8859 out_unlock:
8860         unlock_page(page);
8861         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8862 out:
8863         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8864         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved, page_start,
8865                                      reserved_space, (ret != 0));
8866 out_noreserve:
8867         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8868         extent_changeset_free(data_reserved);
8869         return ret;
8870 }
8871
8872 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback)
8873 {
8874         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8875         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8876         struct btrfs_block_rsv *rsv;
8877         int ret;
8878         struct btrfs_trans_handle *trans;
8879         u64 mask = fs_info->sectorsize - 1;
8880         u64 min_size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
8881         u64 extents_found = 0;
8882
8883         if (!skip_writeback) {
8884                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, inode->i_size & (~mask),
8885                                                (u64)-1);
8886                 if (ret)
8887                         return ret;
8888         }
8889
8890         /*
8891          * Yes ladies and gentlemen, this is indeed ugly.  We have a couple of
8892          * things going on here:
8893          *
8894          * 1) We need to reserve space to update our inode.
8895          *
8896          * 2) We need to have something to cache all the space that is going to
8897          * be free'd up by the truncate operation, but also have some slack
8898          * space reserved in case it uses space during the truncate (thank you
8899          * very much snapshotting).
8900          *
8901          * And we need these to be separate.  The fact is we can use a lot of
8902          * space doing the truncate, and we have no earthly idea how much space
8903          * we will use, so we need the truncate reservation to be separate so it
8904          * doesn't end up using space reserved for updating the inode.  We also
8905          * need to be able to stop the transaction and start a new one, which
8906          * means we need to be able to update the inode several times, and we
8907          * have no idea of knowing how many times that will be, so we can't just
8908          * reserve 1 item for the entirety of the operation, so that has to be
8909          * done separately as well.
8910          *
8911          * So that leaves us with
8912          *
8913          * 1) rsv - for the truncate reservation, which we will steal from the
8914          * transaction reservation.
8915          * 2) fs_info->trans_block_rsv - this will have 1 items worth left for
8916          * updating the inode.
8917          */
8918         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
8919         if (!rsv)
8920                 return -ENOMEM;
8921         rsv->size = min_size;
8922         rsv->failfast = 1;
8923
8924         /*
8925          * 1 for the truncate slack space
8926          * 1 for updating the inode.
8927          */
8928         trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8929         if (IS_ERR(trans)) {
8930                 ret = PTR_ERR(trans);
8931                 goto out;
8932         }
8933
8934         /* Migrate the slack space for the truncate to our reserve */
8935         ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv, rsv,
8936                                       min_size, false);
8937         BUG_ON(ret);
8938
8939         trans->block_rsv = rsv;
8940
8941         while (1) {
8942                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, BTRFS_I(inode),
8943                                                  inode->i_size,
8944                                                  BTRFS_EXTENT_DATA_KEY,
8945                                                  &extents_found);
8946                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8947                 if (ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
8948                         break;
8949
8950                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
8951                 if (ret)
8952                         break;
8953
8954                 btrfs_end_transaction(trans);
8955                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8956
8957                 trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8958                 if (IS_ERR(trans)) {
8959                         ret = PTR_ERR(trans);
8960                         trans = NULL;
8961                         break;
8962                 }
8963
8964                 btrfs_block_rsv_release(fs_info, rsv, -1, NULL);
8965                 ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv,
8966                                               rsv, min_size, false);
8967                 BUG_ON(ret);    /* shouldn't happen */
8968                 trans->block_rsv = rsv;
8969         }
8970
8971         /*
8972          * We can't call btrfs_truncate_block inside a trans handle as we could
8973          * deadlock with freeze, if we got NEED_TRUNCATE_BLOCK then we know
8974          * we've truncated everything except the last little bit, and can do
8975          * btrfs_truncate_block and then update the disk_i_size.
8976          */
8977         if (ret == NEED_TRUNCATE_BLOCK) {
8978                 btrfs_end_transaction(trans);
8979                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8980
8981                 ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode), inode->i_size, 0, 0);
8982                 if (ret)
8983                         goto out;
8984                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
8985                 if (IS_ERR(trans)) {
8986                         ret = PTR_ERR(trans);
8987                         goto out;
8988                 }
8989                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
8990         }
8991
8992         if (trans) {
8993                 int ret2;
8994
8995                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8996                 ret2 = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
8997                 if (ret2 && !ret)
8998                         ret = ret2;
8999
9000                 ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9001                 if (ret2 && !ret)
9002                         ret = ret2;
9003                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9004         }
9005 out:
9006         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
9007         /*
9008          * So if we truncate and then write and fsync we normally would just
9009          * write the extents that changed, which is a problem if we need to
9010          * first truncate that entire inode.  So set this flag so we write out
9011          * all of the extents in the inode to the sync log so we're completely
9012          * safe.
9013          *
9014          * If no extents were dropped or trimmed we don't need to force the next
9015          * fsync to truncate all the inode's items from the log and re-log them
9016          * all. This means the truncate operation did not change the file size,
9017          * or changed it to a smaller size but there was only an implicit hole
9018          * between the old i_size and the new i_size, and there were no prealloc
9019          * extents beyond i_size to drop.
9020          */
9021         if (extents_found > 0)
9022                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
9023
9024         return ret;
9025 }
9026
9027 /*
9028  * create a new subvolume directory/inode (helper for the ioctl).
9029  */
9030 int btrfs_create_subvol_root(struct btrfs_trans_handle *trans,
9031                              struct btrfs_root *new_root,
9032                              struct btrfs_root *parent_root,
9033                              struct user_namespace *mnt_userns)
9034 {
9035         struct inode *inode;
9036         int err;
9037         u64 index = 0;
9038         u64 ino;
9039
9040         err = btrfs_get_free_objectid(new_root, &ino);
9041         if (err < 0)
9042                 return err;
9043
9044         inode = btrfs_new_inode(trans, new_root, mnt_userns, NULL, "..", 2,
9045                                 ino, ino,
9046                                 S_IFDIR | (~current_umask() & S_IRWXUGO),
9047                                 &index);
9048         if (IS_ERR(inode))
9049                 return PTR_ERR(inode);
9050         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
9051         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
9052
9053         set_nlink(inode, 1);
9054         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
9055         unlock_new_inode(inode);
9056
9057         err = btrfs_subvol_inherit_props(trans, new_root, parent_root);
9058         if (err)
9059                 btrfs_err(new_root->fs_info,
9060                           "error inheriting subvolume %llu properties: %d",
9061                           new_root->root_key.objectid, err);
9062
9063         err = btrfs_update_inode(trans, new_root, BTRFS_I(inode));
9064
9065         iput(inode);
9066         return err;
9067 }
9068
9069 struct inode *btrfs_alloc_inode(struct super_block *sb)
9070 {
9071         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
9072         struct btrfs_inode *ei;
9073         struct inode *inode;
9074
9075         ei = kmem_cache_alloc(btrfs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
9076         if (!ei)
9077                 return NULL;
9078
9079         ei->root = NULL;
9080         ei->generation = 0;
9081         ei->last_trans = 0;
9082         ei->last_sub_trans = 0;
9083         ei->logged_trans = 0;
9084         ei->delalloc_bytes = 0;
9085         ei->new_delalloc_bytes = 0;
9086         ei->defrag_bytes = 0;
9087         ei->disk_i_size = 0;
9088         ei->flags = 0;
9089         ei->ro_flags = 0;
9090         ei->csum_bytes = 0;
9091         ei->index_cnt = (u64)-1;
9092         ei->dir_index = 0;
9093         ei->last_unlink_trans = 0;
9094         ei->last_reflink_trans = 0;
9095         ei->last_log_commit = 0;
9096
9097         spin_lock_init(&ei->lock);
9098         ei->outstanding_extents = 0;
9099         if (sb->s_magic != BTRFS_TEST_MAGIC)
9100                 btrfs_init_metadata_block_rsv(fs_info, &ei->block_rsv,
9101                                               BTRFS_BLOCK_RSV_DELALLOC);
9102         ei->runtime_flags = 0;
9103         ei->prop_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
9104         ei->defrag_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
9105
9106         ei->delayed_node = NULL;
9107
9108         ei->i_otime.tv_sec = 0;
9109         ei->i_otime.tv_nsec = 0;
9110
9111         inode = &ei->vfs_inode;
9112         extent_map_tree_init(&ei->extent_tree);
9113         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_tree, IO_TREE_INODE_IO, inode);
9114         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_failure_tree,
9115                             IO_TREE_INODE_IO_FAILURE, inode);
9116         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->file_extent_tree,
9117                             IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT, inode);
9118         ei->io_tree.track_uptodate = true;
9119         ei->io_failure_tree.track_uptodate = true;
9120         atomic_set(&ei->sync_writers, 0);
9121         mutex_init(&ei->log_mutex);
9122         btrfs_ordered_inode_tree_init(&ei->ordered_tree);
9123         INIT_LIST_HEAD(&ei->delalloc_inodes);
9124         INIT_LIST_HEAD(&ei->delayed_iput);
9125         RB_CLEAR_NODE(&ei->rb_node);
9126         init_rwsem(&ei->i_mmap_lock);
9127
9128         return inode;
9129 }
9130
9131 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
9132 void btrfs_test_destroy_inode(struct inode *inode)
9133 {
9134         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, 0);
9135         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
9136 }
9137 #endif
9138
9139 void btrfs_free_inode(struct inode *inode)
9140 {
9141         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
9142 }
9143
9144 void btrfs_destroy_inode(struct inode *vfs_inode)
9145 {
9146         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
9147         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
9148         struct btrfs_root *root = inode->root;
9149
9150         WARN_ON(!hlist_empty(&vfs_inode->i_dentry));
9151         WARN_ON(vfs_inode->i_data.nrpages);
9152         WARN_ON(inode->block_rsv.reserved);
9153         WARN_ON(inode->block_rsv.size);
9154         WARN_ON(inode->outstanding_extents);
9155         WARN_ON(inode->delalloc_bytes);
9156         WARN_ON(inode->new_delalloc_bytes);
9157         WARN_ON(inode->csum_bytes);
9158         WARN_ON(inode->defrag_bytes);
9159
9160         /*
9161          * This can happen where we create an inode, but somebody else also
9162          * created the same inode and we need to destroy the one we already
9163          * created.
9164          */
9165         if (!root)
9166                 return;
9167
9168         while (1) {
9169                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, (u64)-1);
9170                 if (!ordered)
9171                         break;
9172                 else {
9173                         btrfs_err(root->fs_info,
9174                                   "found ordered extent %llu %llu on inode cleanup",
9175                                   ordered->file_offset, ordered->num_bytes);
9176                         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered);
9177                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
9178                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
9179                 }
9180         }
9181         btrfs_qgroup_check_reserved_leak(inode);
9182         inode_tree_del(inode);
9183         btrfs_drop_extent_cache(inode, 0, (u64)-1, 0);
9184         btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode, 0, (u64)-1);
9185         btrfs_put_root(inode->root);
9186 }
9187
9188 int btrfs_drop_inode(struct inode *inode)
9189 {
9190         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9191
9192         if (root == NULL)
9193                 return 1;
9194
9195         /* the snap/subvol tree is on deleting */
9196         if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
9197                 return 1;
9198         else
9199                 return generic_drop_inode(inode);
9200 }
9201
9202 static void init_once(void *foo)
9203 {
9204         struct btrfs_inode *ei = (struct btrfs_inode *) foo;
9205
9206         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
9207 }
9208
9209 void __cold btrfs_destroy_cachep(void)
9210 {
9211         /*
9212          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
9213          * destroy cache.
9214          */
9215         rcu_barrier();
9216         kmem_cache_destroy(btrfs_inode_cachep);
9217         kmem_cache_destroy(btrfs_trans_handle_cachep);
9218         kmem_cache_destroy(btrfs_path_cachep);
9219         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_cachep);
9220         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_bitmap_cachep);
9221 }
9222
9223 int __init btrfs_init_cachep(void)
9224 {
9225         btrfs_inode_cachep = kmem_cache_create("btrfs_inode",
9226                         sizeof(struct btrfs_inode), 0,
9227                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_ACCOUNT,
9228                         init_once);
9229         if (!btrfs_inode_cachep)
9230                 goto fail;
9231
9232         btrfs_trans_handle_cachep = kmem_cache_create("btrfs_trans_handle",
9233                         sizeof(struct btrfs_trans_handle), 0,
9234                         SLAB_TEMPORARY | SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9235         if (!btrfs_trans_handle_cachep)
9236                 goto fail;
9237
9238         btrfs_path_cachep = kmem_cache_create("btrfs_path",
9239                         sizeof(struct btrfs_path), 0,
9240                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9241         if (!btrfs_path_cachep)
9242                 goto fail;
9243
9244         btrfs_free_space_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space",
9245                         sizeof(struct btrfs_free_space), 0,
9246                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9247         if (!btrfs_free_space_cachep)
9248                 goto fail;
9249
9250         btrfs_free_space_bitmap_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space_bitmap",
9251                                                         PAGE_SIZE, PAGE_SIZE,
9252                                                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9253         if (!btrfs_free_space_bitmap_cachep)
9254                 goto fail;
9255
9256         return 0;
9257 fail:
9258         btrfs_destroy_cachep();
9259         return -ENOMEM;
9260 }
9261
9262 static int btrfs_getattr(struct user_namespace *mnt_userns,
9263                          const struct path *path, struct kstat *stat,
9264                          u32 request_mask, unsigned int flags)
9265 {
9266         u64 delalloc_bytes;
9267         u64 inode_bytes;
9268         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
9269         u32 blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
9270         u32 bi_flags = BTRFS_I(inode)->flags;
9271         u32 bi_ro_flags = BTRFS_I(inode)->ro_flags;
9272
9273         stat->result_mask |= STATX_BTIME;
9274         stat->btime.tv_sec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec;
9275         stat->btime.tv_nsec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec;
9276         if (bi_flags & BTRFS_INODE_APPEND)
9277                 stat->attributes |= STATX_ATTR_APPEND;
9278         if (bi_flags & BTRFS_INODE_COMPRESS)
9279                 stat->attributes |= STATX_ATTR_COMPRESSED;
9280         if (bi_flags & BTRFS_INODE_IMMUTABLE)
9281                 stat->attributes |= STATX_ATTR_IMMUTABLE;
9282         if (bi_flags & BTRFS_INODE_NODUMP)
9283                 stat->attributes |= STATX_ATTR_NODUMP;
9284         if (bi_ro_flags & BTRFS_INODE_RO_VERITY)
9285                 stat->attributes |= STATX_ATTR_VERITY;
9286
9287         stat->attributes_mask |= (STATX_ATTR_APPEND |
9288                                   STATX_ATTR_COMPRESSED |
9289                                   STATX_ATTR_IMMUTABLE |
9290                                   STATX_ATTR_NODUMP);
9291
9292         generic_fillattr(mnt_userns, inode, stat);
9293         stat->dev = BTRFS_I(inode)->root->anon_dev;
9294
9295         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
9296         delalloc_bytes = BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes;
9297         inode_bytes = inode_get_bytes(inode);
9298         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
9299         stat->blocks = (ALIGN(inode_bytes, blocksize) +
9300                         ALIGN(delalloc_bytes, blocksize)) >> 9;
9301         return 0;
9302 }
9303
9304 static int btrfs_rename_exchange(struct inode *old_dir,
9305                               struct dentry *old_dentry,
9306                               struct inode *new_dir,
9307                               struct dentry *new_dentry)
9308 {
9309         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9310         struct btrfs_trans_handle *trans;
9311         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9312         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9313         struct inode *new_inode = new_dentry->d_inode;
9314         struct inode *old_inode = old_dentry->d_inode;
9315         struct timespec64 ctime = current_time(old_inode);
9316         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9317         u64 new_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode));
9318         u64 old_idx = 0;
9319         u64 new_idx = 0;
9320         int ret;
9321         int ret2;
9322         bool root_log_pinned = false;
9323         bool dest_log_pinned = false;
9324         bool need_abort = false;
9325
9326         /*
9327          * For non-subvolumes allow exchange only within one subvolume, in the
9328          * same inode namespace. Two subvolumes (represented as directory) can
9329          * be exchanged as they're a logical link and have a fixed inode number.
9330          */
9331         if (root != dest &&
9332             (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9333              new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9334                 return -EXDEV;
9335
9336         /* close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
9337         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9338             new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9339                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9340
9341         /*
9342          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9343          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9344          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9345          * would require 5 item modifications, so we'll assume their normal
9346          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 2 for the new links, so 12 total items
9347          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9348          */
9349         trans = btrfs_start_transaction(root, 12);
9350         if (IS_ERR(trans)) {
9351                 ret = PTR_ERR(trans);
9352                 goto out_notrans;
9353         }
9354
9355         if (dest != root) {
9356                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9357                 if (ret)
9358                         goto out_fail;
9359         }
9360
9361         /*
9362          * We need to find a free sequence number both in the source and
9363          * in the destination directory for the exchange.
9364          */
9365         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &old_idx);
9366         if (ret)
9367                 goto out_fail;
9368         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(old_dir), &new_idx);
9369         if (ret)
9370                 goto out_fail;
9371
9372         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9373         BTRFS_I(new_inode)->dir_index = 0ULL;
9374
9375         /* Reference for the source. */
9376         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9377                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9378                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9379         } else {
9380                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9381                                              new_dentry->d_name.name,
9382                                              new_dentry->d_name.len,
9383                                              old_ino,
9384                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
9385                                              old_idx);
9386                 if (ret)
9387                         goto out_fail;
9388                 need_abort = true;
9389         }
9390
9391         /* And now for the dest. */
9392         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9393                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9394                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9395         } else {
9396                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root,
9397                                              old_dentry->d_name.name,
9398                                              old_dentry->d_name.len,
9399                                              new_ino,
9400                                              btrfs_ino(BTRFS_I(old_dir)),
9401                                              new_idx);
9402                 if (ret) {
9403                         if (need_abort)
9404                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9405                         goto out_fail;
9406                 }
9407         }
9408
9409         /* Update inode version and ctime/mtime. */
9410         inode_inc_iversion(old_dir);
9411         inode_inc_iversion(new_dir);
9412         inode_inc_iversion(old_inode);
9413         inode_inc_iversion(new_inode);
9414         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime = ctime;
9415         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime = ctime;
9416         old_inode->i_ctime = ctime;
9417         new_inode->i_ctime = ctime;
9418
9419         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent) {
9420                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9421                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9422                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(new_dir),
9423                                 BTRFS_I(new_inode), 1);
9424         }
9425
9426         /*
9427          * Now pin the logs of the roots. We do it to ensure that no other task
9428          * can sync the logs while we are in progress with the rename, because
9429          * that could result in an inconsistency in case any of the inodes that
9430          * are part of this rename operation were logged before.
9431          *
9432          * We pin the logs even if at this precise moment none of the inodes was
9433          * logged before. This is because right after we checked for that, some
9434          * other task fsyncing some other inode not involved with this rename
9435          * operation could log that one of our inodes exists.
9436          *
9437          * We don't need to pin the logs before the above calls to
9438          * btrfs_insert_inode_ref(), since those don't ever need to change a log.
9439          */
9440         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9441                 btrfs_pin_log_trans(root);
9442                 root_log_pinned = true;
9443         }
9444         if (new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9445                 btrfs_pin_log_trans(dest);
9446                 dest_log_pinned = true;
9447         }
9448
9449         /* src is a subvolume */
9450         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9451                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9452         } else { /* src is an inode */
9453                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
9454                                            BTRFS_I(old_dentry->d_inode),
9455                                            old_dentry->d_name.name,
9456                                            old_dentry->d_name.len);
9457                 if (!ret)
9458                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9459         }
9460         if (ret) {
9461                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9462                 goto out_fail;
9463         }
9464
9465         /* dest is a subvolume */
9466         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9467                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9468         } else { /* dest is an inode */
9469                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
9470                                            BTRFS_I(new_dentry->d_inode),
9471                                            new_dentry->d_name.name,
9472                                            new_dentry->d_name.len);
9473                 if (!ret)
9474                         ret = btrfs_update_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_inode));
9475         }
9476         if (ret) {
9477                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9478                 goto out_fail;
9479         }
9480
9481         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9482                              new_dentry->d_name.name,
9483                              new_dentry->d_name.len, 0, old_idx);
9484         if (ret) {
9485                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9486                 goto out_fail;
9487         }
9488
9489         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(old_dir), BTRFS_I(new_inode),
9490                              old_dentry->d_name.name,
9491                              old_dentry->d_name.len, 0, new_idx);
9492         if (ret) {
9493                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9494                 goto out_fail;
9495         }
9496
9497         if (old_inode->i_nlink == 1)
9498                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = old_idx;
9499         if (new_inode->i_nlink == 1)
9500                 BTRFS_I(new_inode)->dir_index = new_idx;
9501
9502         if (root_log_pinned) {
9503                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9504                                    new_dentry->d_parent);
9505                 btrfs_end_log_trans(root);
9506                 root_log_pinned = false;
9507         }
9508         if (dest_log_pinned) {
9509                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(new_inode), BTRFS_I(new_dir),
9510                                    old_dentry->d_parent);
9511                 btrfs_end_log_trans(dest);
9512                 dest_log_pinned = false;
9513         }
9514 out_fail:
9515         /*
9516          * If we have pinned a log and an error happened, we unpin tasks
9517          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9518          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9519          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9520          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9521          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9522          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9523          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9524          * allow the tasks to sync it.
9525          */
9526         if (ret && (root_log_pinned || dest_log_pinned)) {
9527                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9528                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9529                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9530                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation))
9531                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9532
9533                 if (root_log_pinned) {
9534                         btrfs_end_log_trans(root);
9535                         root_log_pinned = false;
9536                 }
9537                 if (dest_log_pinned) {
9538                         btrfs_end_log_trans(dest);
9539                         dest_log_pinned = false;
9540                 }
9541         }
9542         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9543         ret = ret ? ret : ret2;
9544 out_notrans:
9545         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9546             old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9547                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9548
9549         return ret;
9550 }
9551
9552 static int btrfs_whiteout_for_rename(struct btrfs_trans_handle *trans,
9553                                      struct btrfs_root *root,
9554                                      struct user_namespace *mnt_userns,
9555                                      struct inode *dir,
9556                                      struct dentry *dentry)
9557 {
9558         int ret;
9559         struct inode *inode;
9560         u64 objectid;
9561         u64 index;
9562
9563         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
9564         if (ret)
9565                 return ret;
9566
9567         inode = btrfs_new_inode(trans, root, mnt_userns, dir,
9568                                 dentry->d_name.name,
9569                                 dentry->d_name.len,
9570                                 btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9571                                 objectid,
9572                                 S_IFCHR | WHITEOUT_MODE,
9573                                 &index);
9574
9575         if (IS_ERR(inode)) {
9576                 ret = PTR_ERR(inode);
9577                 return ret;
9578         }
9579
9580         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
9581         init_special_inode(inode, inode->i_mode,
9582                 WHITEOUT_DEV);
9583
9584         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir,
9585                                 &dentry->d_name);
9586         if (ret)
9587                 goto out;
9588
9589         ret = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9590                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9591         if (ret)
9592                 goto out;
9593
9594         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9595 out:
9596         unlock_new_inode(inode);
9597         if (ret)
9598                 inode_dec_link_count(inode);
9599         iput(inode);
9600
9601         return ret;
9602 }
9603
9604 static int btrfs_rename(struct user_namespace *mnt_userns,
9605                         struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
9606                         struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
9607                         unsigned int flags)
9608 {
9609         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9610         struct btrfs_trans_handle *trans;
9611         unsigned int trans_num_items;
9612         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9613         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9614         struct inode *new_inode = d_inode(new_dentry);
9615         struct inode *old_inode = d_inode(old_dentry);
9616         u64 index = 0;
9617         int ret;
9618         int ret2;
9619         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9620         bool log_pinned = false;
9621
9622         if (btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
9623                 return -EPERM;
9624
9625         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9626         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9627                 return -EXDEV;
9628
9629         if (old_ino == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID ||
9630             (new_inode && btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9631                 return -ENOTEMPTY;
9632
9633         if (S_ISDIR(old_inode->i_mode) && new_inode &&
9634             new_inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
9635                 return -ENOTEMPTY;
9636
9637
9638         /* check for collisions, even if the  name isn't there */
9639         ret = btrfs_check_dir_item_collision(dest, new_dir->i_ino,
9640                              new_dentry->d_name.name,
9641                              new_dentry->d_name.len);
9642
9643         if (ret) {
9644                 if (ret == -EEXIST) {
9645                         /* we shouldn't get
9646                          * eexist without a new_inode */
9647                         if (WARN_ON(!new_inode)) {
9648                                 return ret;
9649                         }
9650                 } else {
9651                         /* maybe -EOVERFLOW */
9652                         return ret;
9653                 }
9654         }
9655         ret = 0;
9656
9657         /*
9658          * we're using rename to replace one file with another.  Start IO on it
9659          * now so  we don't add too much work to the end of the transaction
9660          */
9661         if (new_inode && S_ISREG(old_inode->i_mode) && new_inode->i_size)
9662                 filemap_flush(old_inode->i_mapping);
9663
9664         /* close the racy window with snapshot create/destroy ioctl */
9665         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9666                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9667         /*
9668          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9669          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9670          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9671          * would require 5 item modifications, so we'll assume they are normal
9672          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 1 for the new link, so 11 total items
9673          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9674          * If our rename has the whiteout flag, we need more 5 units for the
9675          * new inode (1 inode item, 1 inode ref, 2 dir items and 1 xattr item
9676          * when selinux is enabled).
9677          */
9678         trans_num_items = 11;
9679         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9680                 trans_num_items += 5;
9681         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9682         if (IS_ERR(trans)) {
9683                 ret = PTR_ERR(trans);
9684                 goto out_notrans;
9685         }
9686
9687         if (dest != root) {
9688                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9689                 if (ret)
9690                         goto out_fail;
9691         }
9692
9693         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &index);
9694         if (ret)
9695                 goto out_fail;
9696
9697         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9698         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9699                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9700                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9701         } else {
9702                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9703                                              new_dentry->d_name.name,
9704                                              new_dentry->d_name.len,
9705                                              old_ino,
9706                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)), index);
9707                 if (ret)
9708                         goto out_fail;
9709         }
9710
9711         inode_inc_iversion(old_dir);
9712         inode_inc_iversion(new_dir);
9713         inode_inc_iversion(old_inode);
9714         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime =
9715         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime =
9716         old_inode->i_ctime = current_time(old_dir);
9717
9718         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent)
9719                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9720                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9721
9722         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9723                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9724         } else {
9725                 /*
9726                  * Now pin the log. We do it to ensure that no other task can
9727                  * sync the log while we are in progress with the rename, as
9728                  * that could result in an inconsistency in case any of the
9729                  * inodes that are part of this rename operation were logged
9730                  * before.
9731                  *
9732                  * We pin the log even if at this precise moment none of the
9733                  * inodes was logged before. This is because right after we
9734                  * checked for that, some other task fsyncing some other inode
9735                  * not involved with this rename operation could log that one of
9736                  * our inodes exists.
9737                  *
9738                  * We don't need to pin the logs before the above call to
9739                  * btrfs_insert_inode_ref(), since that does not need to change
9740                  * a log.
9741                  */
9742                 btrfs_pin_log_trans(root);
9743                 log_pinned = true;
9744                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
9745                                         BTRFS_I(d_inode(old_dentry)),
9746                                         old_dentry->d_name.name,
9747                                         old_dentry->d_name.len);
9748                 if (!ret)
9749                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9750         }
9751         if (ret) {
9752                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9753                 goto out_fail;
9754         }
9755
9756         if (new_inode) {
9757                 inode_inc_iversion(new_inode);
9758                 new_inode->i_ctime = current_time(new_inode);
9759                 if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) ==
9760                              BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
9761                         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9762                         BUG_ON(new_inode->i_nlink == 0);
9763                 } else {
9764                         ret = btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
9765                                                  BTRFS_I(d_inode(new_dentry)),
9766                                                  new_dentry->d_name.name,
9767                                                  new_dentry->d_name.len);
9768                 }
9769                 if (!ret && new_inode->i_nlink == 0)
9770                         ret = btrfs_orphan_add(trans,
9771                                         BTRFS_I(d_inode(new_dentry)));
9772                 if (ret) {
9773                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9774                         goto out_fail;
9775                 }
9776         }
9777
9778         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9779                              new_dentry->d_name.name,
9780                              new_dentry->d_name.len, 0, index);
9781         if (ret) {
9782                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9783                 goto out_fail;
9784         }
9785
9786         if (old_inode->i_nlink == 1)
9787                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = index;
9788
9789         if (log_pinned) {
9790                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9791                                    new_dentry->d_parent);
9792                 btrfs_end_log_trans(root);
9793                 log_pinned = false;
9794         }
9795
9796         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9797                 ret = btrfs_whiteout_for_rename(trans, root, mnt_userns,
9798                                                 old_dir, old_dentry);
9799
9800                 if (ret) {
9801                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9802                         goto out_fail;
9803                 }
9804         }
9805 out_fail:
9806         /*
9807          * If we have pinned the log and an error happened, we unpin tasks
9808          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9809          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9810          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9811          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9812          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9813          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9814          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9815          * allow the tasks to sync it.
9816          */
9817         if (ret && log_pinned) {
9818                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9819                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9820                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9821                     (new_inode &&
9822                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
9823                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9824
9825                 btrfs_end_log_trans(root);
9826                 log_pinned = false;
9827         }
9828         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9829         ret = ret ? ret : ret2;
9830 out_notrans:
9831         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9832                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9833
9834         return ret;
9835 }
9836
9837 static int btrfs_rename2(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *old_dir,
9838                          struct dentry *old_dentry, struct inode *new_dir,
9839                          struct dentry *new_dentry, unsigned int flags)
9840 {
9841         if (flags & ~(RENAME_NOREPLACE | RENAME_EXCHANGE | RENAME_WHITEOUT))
9842                 return -EINVAL;
9843
9844         if (flags & RENAME_EXCHANGE)
9845                 return btrfs_rename_exchange(old_dir, old_dentry, new_dir,
9846                                           new_dentry);
9847
9848         return btrfs_rename(mnt_userns, old_dir, old_dentry, new_dir,
9849                             new_dentry, flags);
9850 }
9851
9852 struct btrfs_delalloc_work {
9853         struct inode *inode;
9854         struct completion completion;
9855         struct list_head list;
9856         struct btrfs_work work;
9857 };
9858
9859 static void btrfs_run_delalloc_work(struct btrfs_work *work)
9860 {
9861         struct btrfs_delalloc_work *delalloc_work;
9862         struct inode *inode;
9863
9864         delalloc_work = container_of(work, struct btrfs_delalloc_work,
9865                                      work);
9866         inode = delalloc_work->inode;
9867         filemap_flush(inode->i_mapping);
9868         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9869                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9870                 filemap_flush(inode->i_mapping);
9871
9872         iput(inode);
9873         complete(&delalloc_work->completion);
9874 }
9875
9876 static struct btrfs_delalloc_work *btrfs_alloc_delalloc_work(struct inode *inode)
9877 {
9878         struct btrfs_delalloc_work *work;
9879
9880         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_NOFS);
9881         if (!work)
9882                 return NULL;
9883
9884         init_completion(&work->completion);
9885         INIT_LIST_HEAD(&work->list);
9886         work->inode = inode;
9887         btrfs_init_work(&work->work, btrfs_run_delalloc_work, NULL, NULL);
9888
9889         return work;
9890 }
9891
9892 /*
9893  * some fairly slow code that needs optimization. This walks the list
9894  * of all the inodes with pending delalloc and forces them to disk.
9895  */
9896 static int start_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
9897                                  struct writeback_control *wbc, bool snapshot,
9898                                  bool in_reclaim_context)
9899 {
9900         struct btrfs_inode *binode;
9901         struct inode *inode;
9902         struct btrfs_delalloc_work *work, *next;
9903         struct list_head works;
9904         struct list_head splice;
9905         int ret = 0;
9906         bool full_flush = wbc->nr_to_write == LONG_MAX;
9907
9908         INIT_LIST_HEAD(&works);
9909         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9910
9911         mutex_lock(&root->delalloc_mutex);
9912         spin_lock(&root->delalloc_lock);
9913         list_splice_init(&root->delalloc_inodes, &splice);
9914         while (!list_empty(&splice)) {
9915                 binode = list_entry(splice.next, struct btrfs_inode,
9916                                     delalloc_inodes);
9917
9918                 list_move_tail(&binode->delalloc_inodes,
9919                                &root->delalloc_inodes);
9920
9921                 if (in_reclaim_context &&
9922                     test_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &binode->runtime_flags))
9923                         continue;
9924
9925                 inode = igrab(&binode->vfs_inode);
9926                 if (!inode) {
9927                         cond_resched_lock(&root->delalloc_lock);
9928                         continue;
9929                 }
9930                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9931
9932                 if (snapshot)
9933                         set_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
9934                                 &binode->runtime_flags);
9935                 if (full_flush) {
9936                         work = btrfs_alloc_delalloc_work(inode);
9937                         if (!work) {
9938                                 iput(inode);
9939                                 ret = -ENOMEM;
9940                                 goto out;
9941                         }
9942                         list_add_tail(&work->list, &works);
9943                         btrfs_queue_work(root->fs_info->flush_workers,
9944                                          &work->work);
9945                 } else {
9946                         ret = filemap_fdatawrite_wbc(inode->i_mapping, wbc);
9947                         btrfs_add_delayed_iput(inode);
9948                         if (ret || wbc->nr_to_write <= 0)
9949                                 goto out;
9950                 }
9951                 cond_resched();
9952                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9953         }
9954         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9955
9956 out:
9957         list_for_each_entry_safe(work, next, &works, list) {
9958                 list_del_init(&work->list);
9959                 wait_for_completion(&work->completion);
9960                 kfree(work);
9961         }
9962
9963         if (!list_empty(&splice)) {
9964                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9965                 list_splice_tail(&splice, &root->delalloc_inodes);
9966                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9967         }
9968         mutex_unlock(&root->delalloc_mutex);
9969         return ret;
9970 }
9971
9972 int btrfs_start_delalloc_snapshot(struct btrfs_root *root, bool in_reclaim_context)
9973 {
9974         struct writeback_control wbc = {
9975                 .nr_to_write = LONG_MAX,
9976                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9977                 .range_start = 0,
9978                 .range_end = LLONG_MAX,
9979         };
9980         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9981
9982         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9983                 return -EROFS;
9984
9985         return start_delalloc_inodes(root, &wbc, true, in_reclaim_context);
9986 }
9987
9988 int btrfs_start_delalloc_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info, long nr,
9989                                bool in_reclaim_context)
9990 {
9991         struct writeback_control wbc = {
9992                 .nr_to_write = nr,
9993                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9994                 .range_start = 0,
9995                 .range_end = LLONG_MAX,
9996         };
9997         struct btrfs_root *root;
9998         struct list_head splice;
9999         int ret;
10000
10001         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
10002                 return -EROFS;
10003
10004         INIT_LIST_HEAD(&splice);
10005
10006         mutex_lock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
10007         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
10008         list_splice_init(&fs_info->delalloc_roots, &splice);
10009         while (!list_empty(&splice)) {
10010                 /*
10011                  * Reset nr_to_write here so we know that we're doing a full
10012                  * flush.
10013                  */
10014                 if (nr == LONG_MAX)
10015                         wbc.nr_to_write = LONG_MAX;
10016
10017                 root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
10018                                         delalloc_root);
10019                 root = btrfs_grab_root(root);
10020                 BUG_ON(!root);
10021                 list_move_tail(&root->delalloc_root,
10022                                &fs_info->delalloc_roots);
10023                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
10024
10025                 ret = start_delalloc_inodes(root, &wbc, false, in_reclaim_context);
10026                 btrfs_put_root(root);
10027                 if (ret < 0 || wbc.nr_to_write <= 0)
10028                         goto out;
10029                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
10030         }
10031         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
10032
10033         ret = 0;
10034 out:
10035         if (!list_empty(&splice)) {
10036                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
10037                 list_splice_tail(&splice, &fs_info->delalloc_roots);
10038                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
10039         }
10040         mutex_unlock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
10041         return ret;
10042 }
10043
10044 static int btrfs_symlink(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
10045                          struct dentry *dentry, const char *symname)
10046 {
10047         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
10048         struct btrfs_trans_handle *trans;
10049         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
10050         struct btrfs_path *path;
10051         struct btrfs_key key;
10052         struct inode *inode = NULL;
10053         int err;
10054         u64 objectid;
10055         u64 index = 0;
10056         int name_len;
10057         int datasize;
10058         unsigned long ptr;
10059         struct btrfs_file_extent_item *ei;
10060         struct extent_buffer *leaf;
10061
10062         name_len = strlen(symname);
10063         if (name_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info))
10064                 return -ENAMETOOLONG;
10065
10066         /*
10067          * 2 items for inode item and ref
10068          * 2 items for dir items
10069          * 1 item for updating parent inode item
10070          * 1 item for the inline extent item
10071          * 1 item for xattr if selinux is on
10072          */
10073         trans = btrfs_start_transaction(root, 7);
10074         if (IS_ERR(trans))
10075                 return PTR_ERR(trans);
10076
10077         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
10078         if (err)
10079                 goto out_unlock;
10080
10081         inode = btrfs_new_inode(trans, root, mnt_userns, dir,
10082                                 dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
10083                                 btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
10084                                 S_IFLNK | S_IRWXUGO, &index);
10085         if (IS_ERR(inode)) {
10086                 err = PTR_ERR(inode);
10087                 inode = NULL;
10088                 goto out_unlock;
10089         }
10090
10091         /*
10092         * If the active LSM wants to access the inode during
10093         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
10094         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
10095         * ops vector.
10096         */
10097         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
10098         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
10099         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
10100
10101         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
10102         if (err)
10103                 goto out_unlock;
10104
10105         path = btrfs_alloc_path();
10106         if (!path) {
10107                 err = -ENOMEM;
10108                 goto out_unlock;
10109         }
10110         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
10111         key.offset = 0;
10112         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
10113         datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(name_len);
10114         err = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
10115                                       datasize);
10116         if (err) {
10117                 btrfs_free_path(path);
10118                 goto out_unlock;
10119         }
10120         leaf = path->nodes[0];
10121         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
10122                             struct btrfs_file_extent_item);
10123         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
10124         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei,
10125                                    BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
10126         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
10127         btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
10128         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
10129         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, name_len);
10130
10131         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
10132         write_extent_buffer(leaf, symname, ptr, name_len);
10133         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
10134         btrfs_free_path(path);
10135
10136         inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
10137         inode_nohighmem(inode);
10138         inode_set_bytes(inode, name_len);
10139         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), name_len);
10140         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
10141         /*
10142          * Last step, add directory indexes for our symlink inode. This is the
10143          * last step to avoid extra cleanup of these indexes if an error happens
10144          * elsewhere above.
10145          */
10146         if (!err)
10147                 err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
10148                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
10149         if (err)
10150                 goto out_unlock;
10151
10152         d_instantiate_new(dentry, inode);
10153
10154 out_unlock:
10155         btrfs_end_transaction(trans);
10156         if (err && inode) {
10157                 inode_dec_link_count(inode);
10158                 discard_new_inode(inode);
10159         }
10160         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
10161         return err;
10162 }
10163
10164 static struct btrfs_trans_handle *insert_prealloc_file_extent(
10165                                        struct btrfs_trans_handle *trans_in,
10166                                        struct btrfs_inode *inode,
10167                                        struct btrfs_key *ins,
10168                                        u64 file_offset)
10169 {
10170         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
10171         struct btrfs_replace_extent_info extent_info;
10172         struct btrfs_trans_handle *trans = trans_in;
10173         struct btrfs_path *path;
10174         u64 start = ins->objectid;
10175         u64 len = ins->offset;
10176         int qgroup_released;
10177         int ret;
10178
10179         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
10180
10181         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC);
10182         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, start);
10183         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi, len);
10184         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, len);
10185         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, len);
10186         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, BTRFS_COMPRESS_NONE);
10187         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
10188
10189         qgroup_released = btrfs_qgroup_release_data(inode, file_offset, len);
10190         if (qgroup_released < 0)
10191                 return ERR_PTR(qgroup_released);
10192
10193         if (trans) {
10194                 ret = insert_reserved_file_extent(trans, inode,
10195                                                   file_offset, &stack_fi,
10196                                                   true, qgroup_released);
10197                 if (ret)
10198                         goto free_qgroup;
10199                 return trans;
10200         }
10201
10202         extent_info.disk_offset = start;
10203         extent_info.disk_len = len;
10204         extent_info.data_offset = 0;
10205         extent_info.data_len = len;
10206         extent_info.file_offset = file_offset;
10207         extent_info.extent_buf = (char *)&stack_fi;
10208         extent_info.is_new_extent = true;
10209         extent_info.qgroup_reserved = qgroup_released;
10210         extent_info.insertions = 0;
10211
10212         path = btrfs_alloc_path();
10213         if (!path) {
10214                 ret = -ENOMEM;
10215                 goto free_qgroup;
10216         }
10217
10218         ret = btrfs_replace_file_extents(inode, path, file_offset,
10219                                      file_offset + len - 1, &extent_info,
10220                                      &trans);
10221         btrfs_free_path(path);
10222         if (ret)
10223                 goto free_qgroup;
10224         return trans;
10225
10226 free_qgroup:
10227         /*
10228          * We have released qgroup data range at the beginning of the function,
10229          * and normally qgroup_released bytes will be freed when committing
10230          * transaction.
10231          * But if we error out early, we have to free what we have released
10232          * or we leak qgroup data reservation.
10233          */
10234         btrfs_qgroup_free_refroot(inode->root->fs_info,
10235                         inode->root->root_key.objectid, qgroup_released,
10236                         BTRFS_QGROUP_RSV_DATA);
10237         return ERR_PTR(ret);
10238 }
10239
10240 static int __btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
10241                                        u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10242                                        loff_t actual_len, u64 *alloc_hint,
10243                                        struct btrfs_trans_handle *trans)
10244 {
10245         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
10246         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
10247         struct extent_map *em;
10248         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10249         struct btrfs_key ins;
10250         u64 cur_offset = start;
10251         u64 clear_offset = start;
10252         u64 i_size;
10253         u64 cur_bytes;
10254         u64 last_alloc = (u64)-1;
10255         int ret = 0;
10256         bool own_trans = true;
10257         u64 end = start + num_bytes - 1;
10258
10259         if (trans)
10260                 own_trans = false;
10261         while (num_bytes > 0) {
10262                 cur_bytes = min_t(u64, num_bytes, SZ_256M);
10263                 cur_bytes = max(cur_bytes, min_size);
10264                 /*
10265                  * If we are severely fragmented we could end up with really
10266                  * small allocations, so if the allocator is returning small
10267                  * chunks lets make its job easier by only searching for those
10268                  * sized chunks.
10269                  */
10270                 cur_bytes = min(cur_bytes, last_alloc);
10271                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_bytes, cur_bytes,
10272                                 min_size, 0, *alloc_hint, &ins, 1, 0);
10273                 if (ret)
10274                         break;
10275
10276                 /*
10277                  * We've reserved this space, and thus converted it from
10278                  * ->bytes_may_use to ->bytes_reserved.  Any error that happens
10279                  * from here on out we will only need to clear our reservation
10280                  * for the remaining unreserved area, so advance our
10281                  * clear_offset by our extent size.
10282                  */
10283                 clear_offset += ins.offset;
10284
10285                 last_alloc = ins.offset;
10286                 trans = insert_prealloc_file_extent(trans, BTRFS_I(inode),
10287                                                     &ins, cur_offset);
10288                 /*
10289                  * Now that we inserted the prealloc extent we can finally
10290                  * decrement the number of reservations in the block group.
10291                  * If we did it before, we could race with relocation and have
10292                  * relocation miss the reserved extent, making it fail later.
10293                  */
10294                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
10295                 if (IS_ERR(trans)) {
10296                         ret = PTR_ERR(trans);
10297                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid,
10298                                                    ins.offset, 0);
10299                         break;
10300                 }
10301
10302                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
10303                                         cur_offset + ins.offset -1, 0);
10304
10305                 em = alloc_extent_map();
10306                 if (!em) {
10307                         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
10308                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
10309                         goto next;
10310                 }
10311
10312                 em->start = cur_offset;
10313                 em->orig_start = cur_offset;
10314                 em->len = ins.offset;
10315                 em->block_start = ins.objectid;
10316                 em->block_len = ins.offset;
10317                 em->orig_block_len = ins.offset;
10318                 em->ram_bytes = ins.offset;
10319                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
10320                 em->generation = trans->transid;
10321
10322                 while (1) {
10323                         write_lock(&em_tree->lock);
10324                         ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
10325                         write_unlock(&em_tree->lock);
10326                         if (ret != -EEXIST)
10327                                 break;
10328                         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
10329                                                 cur_offset + ins.offset - 1,
10330                                                 0);
10331                 }
10332                 free_extent_map(em);
10333 next:
10334                 num_bytes -= ins.offset;
10335                 cur_offset += ins.offset;
10336                 *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
10337
10338                 inode_inc_iversion(inode);
10339                 inode->i_ctime = current_time(inode);
10340                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_PREALLOC;
10341                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
10342                     (actual_len > inode->i_size) &&
10343                     (cur_offset > inode->i_size)) {
10344                         if (cur_offset > actual_len)
10345                                 i_size = actual_len;
10346                         else
10347                                 i_size = cur_offset;
10348                         i_size_write(inode, i_size);
10349                         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
10350                 }
10351
10352                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
10353
10354                 if (ret) {
10355                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
10356                         if (own_trans)
10357                                 btrfs_end_transaction(trans);
10358                         break;
10359                 }
10360
10361                 if (own_trans) {
10362                         btrfs_end_transaction(trans);
10363                         trans = NULL;
10364                 }
10365         }
10366         if (clear_offset < end)
10367                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode), NULL, clear_offset,
10368                         end - clear_offset + 1);
10369         return ret;
10370 }
10371
10372 int btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
10373                               u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10374                               loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
10375 {
10376         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
10377                                            min_size, actual_len, alloc_hint,
10378                                            NULL);
10379 }
10380
10381 int btrfs_prealloc_file_range_trans(struct inode *inode,
10382                                     struct btrfs_trans_handle *trans, int mode,
10383                                     u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10384                                     loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
10385 {
10386         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
10387                                            min_size, actual_len, alloc_hint, trans);
10388 }
10389
10390 static int btrfs_set_page_dirty(struct page *page)
10391 {
10392         return __set_page_dirty_nobuffers(page);
10393 }
10394
10395 static int btrfs_permission(struct user_namespace *mnt_userns,
10396                             struct inode *inode, int mask)
10397 {
10398         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10399         umode_t mode = inode->i_mode;
10400
10401         if (mask & MAY_WRITE &&
10402             (S_ISREG(mode) || S_ISDIR(mode) || S_ISLNK(mode))) {
10403                 if (btrfs_root_readonly(root))
10404                         return -EROFS;
10405                 if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_READONLY)
10406                         return -EACCES;
10407         }
10408         return generic_permission(mnt_userns, inode, mask);
10409 }
10410
10411 static int btrfs_tmpfile(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
10412                          struct dentry *dentry, umode_t mode)
10413 {
10414         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
10415         struct btrfs_trans_handle *trans;
10416         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
10417         struct inode *inode = NULL;
10418         u64 objectid;
10419         u64 index;
10420         int ret = 0;
10421
10422         /*
10423          * 5 units required for adding orphan entry
10424          */
10425         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
10426         if (IS_ERR(trans))
10427                 return PTR_ERR(trans);
10428
10429         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
10430         if (ret)
10431                 goto out;
10432
10433         inode = btrfs_new_inode(trans, root, mnt_userns, dir, NULL, 0,
10434                         btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid, mode, &index);
10435         if (IS_ERR(inode)) {
10436                 ret = PTR_ERR(inode);
10437                 inode = NULL;
10438                 goto out;
10439         }
10440
10441         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
10442         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
10443
10444         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
10445
10446         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, NULL);
10447         if (ret)
10448                 goto out;
10449
10450         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
10451         if (ret)
10452                 goto out;
10453         ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
10454         if (ret)
10455                 goto out;
10456
10457         /*
10458          * We set number of links to 0 in btrfs_new_inode(), and here we set
10459          * it to 1 because d_tmpfile() will issue a warning if the count is 0,
10460          * through:
10461          *
10462          *    d_tmpfile() -> inode_dec_link_count() -> drop_nlink()
10463          */
10464         set_nlink(inode, 1);
10465         d_tmpfile(dentry, inode);
10466         unlock_new_inode(inode);
10467         mark_inode_dirty(inode);
10468 out:
10469         btrfs_end_transaction(trans);
10470         if (ret && inode)
10471                 discard_new_inode(inode);
10472         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
10473         return ret;
10474 }
10475
10476 void btrfs_set_range_writeback(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
10477 {
10478         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
10479         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
10480         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
10481         struct page *page;
10482         u32 len;
10483
10484         ASSERT(end + 1 - start <= U32_MAX);
10485         len = end + 1 - start;
10486         while (index <= end_index) {
10487                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
10488                 ASSERT(page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
10489
10490                 btrfs_page_set_writeback(fs_info, page, start, len);
10491                 put_page(page);
10492                 index++;
10493         }
10494 }
10495
10496 #ifdef CONFIG_SWAP
10497 /*
10498  * Add an entry indicating a block group or device which is pinned by a
10499  * swapfile. Returns 0 on success, 1 if there is already an entry for it, or a
10500  * negative errno on failure.
10501  */
10502 static int btrfs_add_swapfile_pin(struct inode *inode, void *ptr,
10503                                   bool is_block_group)
10504 {
10505         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10506         struct btrfs_swapfile_pin *sp, *entry;
10507         struct rb_node **p;
10508         struct rb_node *parent = NULL;
10509
10510         sp = kmalloc(sizeof(*sp), GFP_NOFS);
10511         if (!sp)
10512                 return -ENOMEM;
10513         sp->ptr = ptr;
10514         sp->inode = inode;
10515         sp->is_block_group = is_block_group;
10516         sp->bg_extent_count = 1;
10517
10518         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10519         p = &fs_info->swapfile_pins.rb_node;
10520         while (*p) {
10521                 parent = *p;
10522                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10523                 if (sp->ptr < entry->ptr ||
10524                     (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode < entry->inode)) {
10525                         p = &(*p)->rb_left;
10526                 } else if (sp->ptr > entry->ptr ||
10527                            (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode > entry->inode)) {
10528                         p = &(*p)->rb_right;
10529                 } else {
10530                         if (is_block_group)
10531                                 entry->bg_extent_count++;
10532                         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10533                         kfree(sp);
10534                         return 1;
10535                 }
10536         }
10537         rb_link_node(&sp->node, parent, p);
10538         rb_insert_color(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10539         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10540         return 0;
10541 }
10542
10543 /* Free all of the entries pinned by this swapfile. */
10544 static void btrfs_free_swapfile_pins(struct inode *inode)
10545 {
10546         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10547         struct btrfs_swapfile_pin *sp;
10548         struct rb_node *node, *next;
10549
10550         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10551         node = rb_first(&fs_info->swapfile_pins);
10552         while (node) {
10553                 next = rb_next(node);
10554                 sp = rb_entry(node, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10555                 if (sp->inode == inode) {
10556                         rb_erase(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10557                         if (sp->is_block_group) {
10558                                 btrfs_dec_block_group_swap_extents(sp->ptr,
10559                                                            sp->bg_extent_count);
10560                                 btrfs_put_block_group(sp->ptr);
10561                         }
10562                         kfree(sp);
10563                 }
10564                 node = next;
10565         }
10566         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10567 }
10568
10569 struct btrfs_swap_info {
10570         u64 start;
10571         u64 block_start;
10572         u64 block_len;
10573         u64 lowest_ppage;
10574         u64 highest_ppage;
10575         unsigned long nr_pages;
10576         int nr_extents;
10577 };
10578
10579 static int btrfs_add_swap_extent(struct swap_info_struct *sis,
10580                                  struct btrfs_swap_info *bsi)
10581 {
10582         unsigned long nr_pages;
10583         u64 first_ppage, first_ppage_reported, next_ppage;
10584         int ret;
10585
10586         first_ppage = ALIGN(bsi->block_start, PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10587         next_ppage = ALIGN_DOWN(bsi->block_start + bsi->block_len,
10588                                 PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10589
10590         if (first_ppage >= next_ppage)
10591                 return 0;
10592         nr_pages = next_ppage - first_ppage;
10593
10594         first_ppage_reported = first_ppage;
10595         if (bsi->start == 0)
10596                 first_ppage_reported++;
10597         if (bsi->lowest_ppage > first_ppage_reported)
10598                 bsi->lowest_ppage = first_ppage_reported;
10599         if (bsi->highest_ppage < (next_ppage - 1))
10600                 bsi->highest_ppage = next_ppage - 1;
10601
10602         ret = add_swap_extent(sis, bsi->nr_pages, nr_pages, first_ppage);
10603         if (ret < 0)
10604                 return ret;
10605         bsi->nr_extents += ret;
10606         bsi->nr_pages += nr_pages;
10607         return 0;
10608 }
10609
10610 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10611 {
10612         struct inode *inode = file_inode(file);
10613
10614         btrfs_free_swapfile_pins(inode);
10615         atomic_dec(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
10616 }
10617
10618 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10619                                sector_t *span)
10620 {
10621         struct inode *inode = file_inode(file);
10622         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10623         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
10624         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
10625         struct extent_state *cached_state = NULL;
10626         struct extent_map *em = NULL;
10627         struct btrfs_device *device = NULL;
10628         struct btrfs_swap_info bsi = {
10629                 .lowest_ppage = (sector_t)-1ULL,
10630         };
10631         int ret = 0;
10632         u64 isize;
10633         u64 start;
10634
10635         /*
10636          * If the swap file was just created, make sure delalloc is done. If the
10637          * file changes again after this, the user is doing something stupid and
10638          * we don't really care.
10639          */
10640         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
10641         if (ret)
10642                 return ret;
10643
10644         /*
10645          * The inode is locked, so these flags won't change after we check them.
10646          */
10647         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
10648                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10649                 return -EINVAL;
10650         }
10651         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW)) {
10652                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be copy-on-write");
10653                 return -EINVAL;
10654         }
10655         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
10656                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be checksummed");
10657                 return -EINVAL;
10658         }
10659
10660         /*
10661          * Balance or device remove/replace/resize can move stuff around from
10662          * under us. The exclop protection makes sure they aren't running/won't
10663          * run concurrently while we are mapping the swap extents, and
10664          * fs_info->swapfile_pins prevents them from running while the swap
10665          * file is active and moving the extents. Note that this also prevents
10666          * a concurrent device add which isn't actually necessary, but it's not
10667          * really worth the trouble to allow it.
10668          */
10669         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_SWAP_ACTIVATE)) {
10670                 btrfs_warn(fs_info,
10671            "cannot activate swapfile while exclusive operation is running");
10672                 return -EBUSY;
10673         }
10674
10675         /*
10676          * Prevent snapshot creation while we are activating the swap file.
10677          * We do not want to race with snapshot creation. If snapshot creation
10678          * already started before we bumped nr_swapfiles from 0 to 1 and
10679          * completes before the first write into the swap file after it is
10680          * activated, than that write would fallback to COW.
10681          */
10682         if (!btrfs_drew_try_write_lock(&root->snapshot_lock)) {
10683                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
10684                 btrfs_warn(fs_info,
10685            "cannot activate swapfile because snapshot creation is in progress");
10686                 return -EINVAL;
10687         }
10688         /*
10689          * Snapshots can create extents which require COW even if NODATACOW is
10690          * set. We use this counter to prevent snapshots. We must increment it
10691          * before walking the extents because we don't want a concurrent
10692          * snapshot to run after we've already checked the extents.
10693          */
10694         atomic_inc(&root->nr_swapfiles);
10695
10696         isize = ALIGN_DOWN(inode->i_size, fs_info->sectorsize);
10697
10698         lock_extent_bits(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10699         start = 0;
10700         while (start < isize) {
10701                 u64 logical_block_start, physical_block_start;
10702                 struct btrfs_block_group *bg;
10703                 u64 len = isize - start;
10704
10705                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
10706                 if (IS_ERR(em)) {
10707                         ret = PTR_ERR(em);
10708                         goto out;
10709                 }
10710
10711                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
10712                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not have holes");
10713                         ret = -EINVAL;
10714                         goto out;
10715                 }
10716                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10717                         /*
10718                          * It's unlikely we'll ever actually find ourselves
10719                          * here, as a file small enough to fit inline won't be
10720                          * big enough to store more than the swap header, but in
10721                          * case something changes in the future, let's catch it
10722                          * here rather than later.
10723                          */
10724                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be inline");
10725                         ret = -EINVAL;
10726                         goto out;
10727                 }
10728                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
10729                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10730                         ret = -EINVAL;
10731                         goto out;
10732                 }
10733
10734                 logical_block_start = em->block_start + (start - em->start);
10735                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
10736                 free_extent_map(em);
10737                 em = NULL;
10738
10739                 ret = can_nocow_extent(inode, start, &len, NULL, NULL, NULL, true);
10740                 if (ret < 0) {
10741                         goto out;
10742                 } else if (ret) {
10743                         ret = 0;
10744                 } else {
10745                         btrfs_warn(fs_info,
10746                                    "swapfile must not be copy-on-write");
10747                         ret = -EINVAL;
10748                         goto out;
10749                 }
10750
10751                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical_block_start, len);
10752                 if (IS_ERR(em)) {
10753                         ret = PTR_ERR(em);
10754                         goto out;
10755                 }
10756
10757                 if (em->map_lookup->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) {
10758                         btrfs_warn(fs_info,
10759                                    "swapfile must have single data profile");
10760                         ret = -EINVAL;
10761                         goto out;
10762                 }
10763
10764                 if (device == NULL) {
10765                         device = em->map_lookup->stripes[0].dev;
10766                         ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, device, false);
10767                         if (ret == 1)
10768                                 ret = 0;
10769                         else if (ret)
10770                                 goto out;
10771                 } else if (device != em->map_lookup->stripes[0].dev) {
10772                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must be on one device");
10773                         ret = -EINVAL;
10774                         goto out;
10775                 }
10776
10777                 physical_block_start = (em->map_lookup->stripes[0].physical +
10778                                         (logical_block_start - em->start));
10779                 len = min(len, em->len - (logical_block_start - em->start));
10780                 free_extent_map(em);
10781                 em = NULL;
10782
10783                 bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical_block_start);
10784                 if (!bg) {
10785                         btrfs_warn(fs_info,
10786                            "could not find block group containing swapfile");
10787                         ret = -EINVAL;
10788                         goto out;
10789                 }
10790
10791                 if (!btrfs_inc_block_group_swap_extents(bg)) {
10792                         btrfs_warn(fs_info,
10793                            "block group for swapfile at %llu is read-only%s",
10794                            bg->start,
10795                            atomic_read(&fs_info->scrubs_running) ?
10796                                        " (scrub running)" : "");
10797                         btrfs_put_block_group(bg);
10798                         ret = -EINVAL;
10799                         goto out;
10800                 }
10801
10802                 ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, bg, true);
10803                 if (ret) {
10804                         btrfs_put_block_group(bg);
10805                         if (ret == 1)
10806                                 ret = 0;
10807                         else
10808                                 goto out;
10809                 }
10810
10811                 if (bsi.block_len &&
10812                     bsi.block_start + bsi.block_len == physical_block_start) {
10813                         bsi.block_len += len;
10814                 } else {
10815                         if (bsi.block_len) {
10816                                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10817                                 if (ret)
10818                                         goto out;
10819                         }
10820                         bsi.start = start;
10821                         bsi.block_start = physical_block_start;
10822                         bsi.block_len = len;
10823                 }
10824
10825                 start += len;
10826         }
10827
10828         if (bsi.block_len)
10829                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10830
10831 out:
10832         if (!IS_ERR_OR_NULL(em))
10833                 free_extent_map(em);
10834
10835         unlock_extent_cached(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10836
10837         if (ret)
10838                 btrfs_swap_deactivate(file);
10839
10840         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
10841
10842         btrfs_exclop_finish(fs_info);
10843
10844         if (ret)
10845                 return ret;
10846
10847         if (device)
10848                 sis->bdev = device->bdev;
10849         *span = bsi.highest_ppage - bsi.lowest_ppage + 1;
10850         sis->max = bsi.nr_pages;
10851         sis->pages = bsi.nr_pages - 1;
10852         sis->highest_bit = bsi.nr_pages - 1;
10853         return bsi.nr_extents;
10854 }
10855 #else
10856 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10857 {
10858 }
10859
10860 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10861                                sector_t *span)
10862 {
10863         return -EOPNOTSUPP;
10864 }
10865 #endif
10866
10867 /*
10868  * Update the number of bytes used in the VFS' inode. When we replace extents in
10869  * a range (clone, dedupe, fallocate's zero range), we must update the number of
10870  * bytes used by the inode in an atomic manner, so that concurrent stat(2) calls
10871  * always get a correct value.
10872  */
10873 void btrfs_update_inode_bytes(struct btrfs_inode *inode,
10874                               const u64 add_bytes,
10875                               const u64 del_bytes)
10876 {
10877         if (add_bytes == del_bytes)
10878                 return;
10879
10880         spin_lock(&inode->lock);
10881         if (del_bytes > 0)
10882                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode, del_bytes);
10883         if (add_bytes > 0)
10884                 inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, add_bytes);
10885         spin_unlock(&inode->lock);
10886 }
10887
10888 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations = {
10889         .getattr        = btrfs_getattr,
10890         .lookup         = btrfs_lookup,
10891         .create         = btrfs_create,
10892         .unlink         = btrfs_unlink,
10893         .link           = btrfs_link,
10894         .mkdir          = btrfs_mkdir,
10895         .rmdir          = btrfs_rmdir,
10896         .rename         = btrfs_rename2,
10897         .symlink        = btrfs_symlink,
10898         .setattr        = btrfs_setattr,
10899         .mknod          = btrfs_mknod,
10900         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10901         .permission     = btrfs_permission,
10902         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10903         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10904         .update_time    = btrfs_update_time,
10905         .tmpfile        = btrfs_tmpfile,
10906         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
10907         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
10908 };
10909
10910 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations = {
10911         .llseek         = generic_file_llseek,
10912         .read           = generic_read_dir,
10913         .iterate_shared = btrfs_real_readdir,
10914         .open           = btrfs_opendir,
10915         .unlocked_ioctl = btrfs_ioctl,
10916 #ifdef CONFIG_COMPAT
10917         .compat_ioctl   = btrfs_compat_ioctl,
10918 #endif
10919         .release        = btrfs_release_file,
10920         .fsync          = btrfs_sync_file,
10921 };
10922
10923 /*
10924  * btrfs doesn't support the bmap operation because swapfiles
10925  * use bmap to make a mapping of extents in the file.  They assume
10926  * these extents won't change over the life of the file and they
10927  * use the bmap result to do IO directly to the drive.
10928  *
10929  * the btrfs bmap call would return logical addresses that aren't
10930  * suitable for IO and they also will change frequently as COW
10931  * operations happen.  So, swapfile + btrfs == corruption.
10932  *
10933  * For now we're avoiding this by dropping bmap.
10934  */
10935 static const struct address_space_operations btrfs_aops = {
10936         .readpage       = btrfs_readpage,
10937         .writepage      = btrfs_writepage,
10938         .writepages     = btrfs_writepages,
10939         .readahead      = btrfs_readahead,
10940         .direct_IO      = noop_direct_IO,
10941         .invalidatepage = btrfs_invalidatepage,
10942         .releasepage    = btrfs_releasepage,
10943 #ifdef CONFIG_MIGRATION
10944         .migratepage    = btrfs_migratepage,
10945 #endif
10946         .set_page_dirty = btrfs_set_page_dirty,
10947         .error_remove_page = generic_error_remove_page,
10948         .swap_activate  = btrfs_swap_activate,
10949         .swap_deactivate = btrfs_swap_deactivate,
10950 };
10951
10952 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations = {
10953         .getattr        = btrfs_getattr,
10954         .setattr        = btrfs_setattr,
10955         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10956         .permission     = btrfs_permission,
10957         .fiemap         = btrfs_fiemap,
10958         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10959         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10960         .update_time    = btrfs_update_time,
10961         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
10962         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
10963 };
10964 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations = {
10965         .getattr        = btrfs_getattr,
10966         .setattr        = btrfs_setattr,
10967         .permission     = btrfs_permission,
10968         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10969         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10970         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10971         .update_time    = btrfs_update_time,
10972 };
10973 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations = {
10974         .get_link       = page_get_link,
10975         .getattr        = btrfs_getattr,
10976         .setattr        = btrfs_setattr,
10977         .permission     = btrfs_permission,
10978         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10979         .update_time    = btrfs_update_time,
10980 };
10981
10982 const struct dentry_operations btrfs_dentry_operations = {
10983         .d_delete       = btrfs_dentry_delete,
10984 };