fs/btrfs/inode.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
   4  */
   5
   6 #include <crypto/hash.h>
   7 #include <linux/kernel.h>
   8 #include <linux/bio.h>
   9 #include <linux/file.h>
  10 #include <linux/fs.h>
  11 #include <linux/pagemap.h>
  12 #include <linux/highmem.h>
  13 #include <linux/time.h>
  14 #include <linux/init.h>
  15 #include <linux/string.h>
  16 #include <linux/backing-dev.h>
  17 #include <linux/writeback.h>
  18 #include <linux/compat.h>
  19 #include <linux/xattr.h>
  20 #include <linux/posix_acl.h>
  21 #include <linux/falloc.h>
  22 #include <linux/slab.h>
  23 #include <linux/ratelimit.h>
  24 #include <linux/btrfs.h>
  25 #include <linux/blkdev.h>
  26 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
  27 #include <linux/uio.h>
  28 #include <linux/magic.h>
  29 #include <linux/iversion.h>
  30 #include <linux/swap.h>
  31 #include <linux/migrate.h>
  32 #include <linux/sched/mm.h>
  33 #include <linux/iomap.h>
  34 #include <asm/unaligned.h>
  35 #include "misc.h"
  36 #include "ctree.h"
  37 #include "disk-io.h"
  38 #include "transaction.h"
  39 #include "btrfs_inode.h"
  40 #include "print-tree.h"
  41 #include "ordered-data.h"
  42 #include "xattr.h"
  43 #include "tree-log.h"
  44 #include "volumes.h"
  45 #include "compression.h"
  46 #include "locking.h"
  47 #include "free-space-cache.h"
  48 #include "props.h"
  49 #include "qgroup.h"
  50 #include "delalloc-space.h"
  51 #include "block-group.h"
  52 #include "space-info.h"
  53
  54 struct btrfs_iget_args {
  55         u64 ino;
  56         struct btrfs_root *root;
  57 };
  58
  59 struct btrfs_dio_data {
  60         u64 reserve;
  61         loff_t length;
  62         ssize_t submitted;
  63         struct extent_changeset *data_reserved;
  64 };
  65
  66 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations;
  67 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations;
  68 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations;
  69 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations;
  70 static const struct address_space_operations btrfs_aops;
  71 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations;
  72
  73 static struct kmem_cache *btrfs_inode_cachep;
  74 struct kmem_cache *btrfs_trans_handle_cachep;
  75 struct kmem_cache *btrfs_path_cachep;
  76 struct kmem_cache *btrfs_free_space_cachep;
  77 struct kmem_cache *btrfs_free_space_bitmap_cachep;
  78
  79 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr);
  80 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback);
  81 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent);
  82 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
  83                                    struct page *locked_page,
  84                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
  85                                    unsigned long *nr_written, int unlock);
  86 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
  87                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
  88                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
  89                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
  90                                        int type);
  91
  92 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
  93                                          const u64 offset, const u64 bytes,
  94                                          const bool uptodate);
  95
  96 /*
  97  * btrfs_inode_lock - lock inode i_rwsem based on arguments passed
  98  *
  99  * ilock_flags can have the following bit set:
 100  *
 101  * BTRFS_ILOCK_SHARED - acquire a shared lock on the inode
 102  * BTRFS_ILOCK_TRY - try to acquire the lock, if fails on first attempt
 103  *                   return -EAGAIN
 104  */
 105 int btrfs_inode_lock(struct inode *inode, unsigned int ilock_flags)
 106 {
 107         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED) {
 108                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
 109                         if (!inode_trylock_shared(inode))
 110                                 return -EAGAIN;
 111                         else
 112                                 return 0;
 113                 }
 114                 inode_lock_shared(inode);
 115         } else {
 116                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
 117                         if (!inode_trylock(inode))
 118                                 return -EAGAIN;
 119                         else
 120                                 return 0;
 121                 }
 122                 inode_lock(inode);
 123         }
 124         return 0;
 125 }
 126
 127 /*
 128  * btrfs_inode_unlock - unock inode i_rwsem
 129  *
 130  * ilock_flags should contain the same bits set as passed to btrfs_inode_lock()
 131  * to decide whether the lock acquired is shared or exclusive.
 132  */
 133 void btrfs_inode_unlock(struct inode *inode, unsigned int ilock_flags)
 134 {
 135         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED)
 136                 inode_unlock_shared(inode);
 137         else
 138                 inode_unlock(inode);
 139 }
 140
 141 /*
 142  * Cleanup all submitted ordered extents in specified range to handle errors
 143  * from the btrfs_run_delalloc_range() callback.
 144  *
 145  * NOTE: caller must ensure that when an error happens, it can not call
 146  * extent_clear_unlock_delalloc() to clear both the bits EXTENT_DO_ACCOUNTING
 147  * and EXTENT_DELALLOC simultaneously, because that causes the reserved metadata
 148  * to be released, which we want to happen only when finishing the ordered
 149  * extent (btrfs_finish_ordered_io()).
 150  */
 151 static inline void btrfs_cleanup_ordered_extents(struct btrfs_inode *inode,
 152                                                  struct page *locked_page,
 153                                                  u64 offset, u64 bytes)
 154 {
 155         unsigned long index = offset >> PAGE_SHIFT;
 156         unsigned long end_index = (offset + bytes - 1) >> PAGE_SHIFT;
 157         u64 page_start = page_offset(locked_page);
 158         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
 159
 160         struct page *page;
 161
 162         while (index <= end_index) {
 163                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
 164                 index++;
 165                 if (!page)
 166                         continue;
 167                 ClearPagePrivate2(page);
 168                 put_page(page);
 169         }
 170
 171         /*
 172          * In case this page belongs to the delalloc range being instantiated
 173          * then skip it, since the first page of a range is going to be
 174          * properly cleaned up by the caller of run_delalloc_range
 175          */
 176         if (page_start >= offset && page_end <= (offset + bytes - 1)) {
 177                 offset += PAGE_SIZE;
 178                 bytes -= PAGE_SIZE;
 179         }
 180
 181         return __endio_write_update_ordered(inode, offset, bytes, false);
 182 }
 183
 184 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode);
 185
 186 static int btrfs_init_inode_security(struct btrfs_trans_handle *trans,
 187                                      struct inode *inode,  struct inode *dir,
 188                                      const struct qstr *qstr)
 189 {
 190         int err;
 191
 192         err = btrfs_init_acl(trans, inode, dir);
 193         if (!err)
 194                 err = btrfs_xattr_security_init(trans, inode, dir, qstr);
 195         return err;
 196 }
 197
 198 /*
 199  * this does all the hard work for inserting an inline extent into
 200  * the btree.  The caller should have done a btrfs_drop_extents so that
 201  * no overlapping inline items exist in the btree
 202  */
 203 static int insert_inline_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
 204                                 struct btrfs_path *path, bool extent_inserted,
 205                                 struct btrfs_root *root, struct inode *inode,
 206                                 u64 start, size_t size, size_t compressed_size,
 207                                 int compress_type,
 208                                 struct page **compressed_pages)
 209 {
 210         struct extent_buffer *leaf;
 211         struct page *page = NULL;
 212         char *kaddr;
 213         unsigned long ptr;
 214         struct btrfs_file_extent_item *ei;
 215         int ret;
 216         size_t cur_size = size;
 217         unsigned long offset;
 218
 219         ASSERT((compressed_size > 0 && compressed_pages) ||
 220                (compressed_size == 0 && !compressed_pages));
 221
 222         if (compressed_size && compressed_pages)
 223                 cur_size = compressed_size;
 224
 225         if (!extent_inserted) {
 226                 struct btrfs_key key;
 227                 size_t datasize;
 228
 229                 key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
 230                 key.offset = start;
 231                 key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
 232
 233                 datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(cur_size);
 234                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
 235                                               datasize);
 236                 if (ret)
 237                         goto fail;
 238         }
 239         leaf = path->nodes[0];
 240         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
 241                             struct btrfs_file_extent_item);
 242         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
 243         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei, BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
 244         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
 245         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
 246         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, size);
 247         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
 248
 249         if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
 250                 struct page *cpage;
 251                 int i = 0;
 252                 while (compressed_size > 0) {
 253                         cpage = compressed_pages[i];
 254                         cur_size = min_t(unsigned long, compressed_size,
 255                                        PAGE_SIZE);
 256
 257                         kaddr = kmap_atomic(cpage);
 258                         write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, cur_size);
 259                         kunmap_atomic(kaddr);
 260
 261                         i++;
 262                         ptr += cur_size;
 263                         compressed_size -= cur_size;
 264                 }
 265                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei,
 266                                                   compress_type);
 267         } else {
 268                 page = find_get_page(inode->i_mapping,
 269                                      start >> PAGE_SHIFT);
 270                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
 271                 kaddr = kmap_atomic(page);
 272                 offset = offset_in_page(start);
 273                 write_extent_buffer(leaf, kaddr + offset, ptr, size);
 274                 kunmap_atomic(kaddr);
 275                 put_page(page);
 276         }
 277         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 278         btrfs_release_path(path);
 279
 280         /*
 281          * We align size to sectorsize for inline extents just for simplicity
 282          * sake.
 283          */
 284         size = ALIGN(size, root->fs_info->sectorsize);
 285         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), start, size);
 286         if (ret)
 287                 goto fail;
 288
 289         /*
 290          * we're an inline extent, so nobody can
 291          * extend the file past i_size without locking
 292          * a page we already have locked.
 293          *
 294          * We must do any isize and inode updates
 295          * before we unlock the pages.  Otherwise we
 296          * could end up racing with unlink.
 297          */
 298         BTRFS_I(inode)->disk_i_size = inode->i_size;
 299 fail:
 300         return ret;
 301 }
 302
 303
 304 /*
 305  * conditionally insert an inline extent into the file.  This
 306  * does the checks required to make sure the data is small enough
 307  * to fit as an inline extent.
 308  */
 309 static noinline int cow_file_range_inline(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 310                                           u64 end, size_t compressed_size,
 311                                           int compress_type,
 312                                           struct page **compressed_pages)
 313 {
 314         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
 315         struct btrfs_root *root = inode->root;
 316         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 317         struct btrfs_trans_handle *trans;
 318         u64 isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
 319         u64 actual_end = min(end + 1, isize);
 320         u64 inline_len = actual_end - start;
 321         u64 aligned_end = ALIGN(end, fs_info->sectorsize);
 322         u64 data_len = inline_len;
 323         int ret;
 324         struct btrfs_path *path;
 325
 326         if (compressed_size)
 327                 data_len = compressed_size;
 328
 329         if (start > 0 ||
 330             actual_end > fs_info->sectorsize ||
 331             data_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info) ||
 332             (!compressed_size &&
 333             (actual_end & (fs_info->sectorsize - 1)) == 0) ||
 334             end + 1 < isize ||
 335             data_len > fs_info->max_inline) {
 336                 return 1;
 337         }
 338
 339         path = btrfs_alloc_path();
 340         if (!path)
 341                 return -ENOMEM;
 342
 343         trans = btrfs_join_transaction(root);
 344         if (IS_ERR(trans)) {
 345                 btrfs_free_path(path);
 346                 return PTR_ERR(trans);
 347         }
 348         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
 349
 350         drop_args.path = path;
 351         drop_args.start = start;
 352         drop_args.end = aligned_end;
 353         drop_args.drop_cache = true;
 354         drop_args.replace_extent = true;
 355
 356         if (compressed_size && compressed_pages)
 357                 drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 358                    compressed_size);
 359         else
 360                 drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 361                     inline_len);
 362
 363         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
 364         if (ret) {
 365                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 366                 goto out;
 367         }
 368
 369         if (isize > actual_end)
 370                 inline_len = min_t(u64, isize, actual_end);
 371         ret = insert_inline_extent(trans, path, drop_args.extent_inserted,
 372                                    root, &inode->vfs_inode, start,
 373                                    inline_len, compressed_size,
 374                                    compress_type, compressed_pages);
 375         if (ret && ret != -ENOSPC) {
 376                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 377                 goto out;
 378         } else if (ret == -ENOSPC) {
 379                 ret = 1;
 380                 goto out;
 381         }
 382
 383         btrfs_update_inode_bytes(inode, inline_len, drop_args.bytes_found);
 384         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
 385         if (ret && ret != -ENOSPC) {
 386                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 387                 goto out;
 388         } else if (ret == -ENOSPC) {
 389                 ret = 1;
 390                 goto out;
 391         }
 392
 393         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &inode->runtime_flags);
 394 out:
 395         /*
 396          * Don't forget to free the reserved space, as for inlined extent
 397          * it won't count as data extent, free them directly here.
 398          * And at reserve time, it's always aligned to page size, so
 399          * just free one page here.
 400          */
 401         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, 0, PAGE_SIZE);
 402         btrfs_free_path(path);
 403         btrfs_end_transaction(trans);
 404         return ret;
 405 }
 406
 407 struct async_extent {
 408         u64 start;
 409         u64 ram_size;
 410         u64 compressed_size;
 411         struct page **pages;
 412         unsigned long nr_pages;
 413         int compress_type;
 414         struct list_head list;
 415 };
 416
 417 struct async_chunk {
 418         struct inode *inode;
 419         struct page *locked_page;
 420         u64 start;
 421         u64 end;
 422         unsigned int write_flags;
 423         struct list_head extents;
 424         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css;
 425         struct btrfs_work work;
 426         atomic_t *pending;
 427 };
 428
 429 struct async_cow {
 430         /* Number of chunks in flight; must be first in the structure */
 431         atomic_t num_chunks;
 432         struct async_chunk chunks[];
 433 };
 434
 435 static noinline int add_async_extent(struct async_chunk *cow,
 436                                      u64 start, u64 ram_size,
 437                                      u64 compressed_size,
 438                                      struct page **pages,
 439                                      unsigned long nr_pages,
 440                                      int compress_type)
 441 {
 442         struct async_extent *async_extent;
 443
 444         async_extent = kmalloc(sizeof(*async_extent), GFP_NOFS);
 445         BUG_ON(!async_extent); /* -ENOMEM */
 446         async_extent->start = start;
 447         async_extent->ram_size = ram_size;
 448         async_extent->compressed_size = compressed_size;
 449         async_extent->pages = pages;
 450         async_extent->nr_pages = nr_pages;
 451         async_extent->compress_type = compress_type;
 452         list_add_tail(&async_extent->list, &cow->extents);
 453         return 0;
 454 }
 455
 456 /*
 457  * Check if the inode has flags compatible with compression
 458  */
 459 static inline bool inode_can_compress(struct btrfs_inode *inode)
 460 {
 461         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW ||
 462             inode->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
 463                 return false;
 464         return true;
 465 }
 466
 467 /*
 468  * Check if the inode needs to be submitted to compression, based on mount
 469  * options, defragmentation, properties or heuristics.
 470  */
 471 static inline int inode_need_compress(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 472                                       u64 end)
 473 {
 474         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 475
 476         if (!inode_can_compress(inode)) {
 477                 WARN(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG),
 478                         KERN_ERR "BTRFS: unexpected compression for ino %llu\n",
 479                         btrfs_ino(inode));
 480                 return 0;
 481         }
 482         /* force compress */
 483         if (btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS))
 484                 return 1;
 485         /* defrag ioctl */
 486         if (inode->defrag_compress)
 487                 return 1;
 488         /* bad compression ratios */
 489         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS)
 490                 return 0;
 491         if (btrfs_test_opt(fs_info, COMPRESS) ||
 492             inode->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS ||
 493             inode->prop_compress)
 494                 return btrfs_compress_heuristic(&inode->vfs_inode, start, end);
 495         return 0;
 496 }
 497
 498 static inline void inode_should_defrag(struct btrfs_inode *inode,
 499                 u64 start, u64 end, u64 num_bytes, u64 small_write)
 500 {
 501         /* If this is a small write inside eof, kick off a defrag */
 502         if (num_bytes < small_write &&
 503             (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
 504                 btrfs_add_inode_defrag(NULL, inode);
 505 }
 506
 507 /*
 508  * we create compressed extents in two phases.  The first
 509  * phase compresses a range of pages that have already been
 510  * locked (both pages and state bits are locked).
 511  *
 512  * This is done inside an ordered work queue, and the compression
 513  * is spread across many cpus.  The actual IO submission is step
 514  * two, and the ordered work queue takes care of making sure that
 515  * happens in the same order things were put onto the queue by
 516  * writepages and friends.
 517  *
 518  * If this code finds it can't get good compression, it puts an
 519  * entry onto the work queue to write the uncompressed bytes.  This
 520  * makes sure that both compressed inodes and uncompressed inodes
 521  * are written in the same order that the flusher thread sent them
 522  * down.
 523  */
 524 static noinline int compress_file_range(struct async_chunk *async_chunk)
 525 {
 526         struct inode *inode = async_chunk->inode;
 527         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
 528         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
 529         u64 start = async_chunk->start;
 530         u64 end = async_chunk->end;
 531         u64 actual_end;
 532         u64 i_size;
 533         int ret = 0;
 534         struct page **pages = NULL;
 535         unsigned long nr_pages;
 536         unsigned long total_compressed = 0;
 537         unsigned long total_in = 0;
 538         int i;
 539         int will_compress;
 540         int compress_type = fs_info->compress_type;
 541         int compressed_extents = 0;
 542         int redirty = 0;
 543
 544         inode_should_defrag(BTRFS_I(inode), start, end, end - start + 1,
 545                         SZ_16K);
 546
 547         /*
 548          * We need to save i_size before now because it could change in between
 549          * us evaluating the size and assigning it.  This is because we lock and
 550          * unlock the page in truncate and fallocate, and then modify the i_size
 551          * later on.
 552          *
 553          * The barriers are to emulate READ_ONCE, remove that once i_size_read
 554          * does that for us.
 555          */
 556         barrier();
 557         i_size = i_size_read(inode);
 558         barrier();
 559         actual_end = min_t(u64, i_size, end + 1);
 560 again:
 561         will_compress = 0;
 562         nr_pages = (end >> PAGE_SHIFT) - (start >> PAGE_SHIFT) + 1;
 563         BUILD_BUG_ON((BTRFS_MAX_COMPRESSED % PAGE_SIZE) != 0);
 564         nr_pages = min_t(unsigned long, nr_pages,
 565                         BTRFS_MAX_COMPRESSED / PAGE_SIZE);
 566
 567         /*
 568          * we don't want to send crud past the end of i_size through
 569          * compression, that's just a waste of CPU time.  So, if the
 570          * end of the file is before the start of our current
 571          * requested range of bytes, we bail out to the uncompressed
 572          * cleanup code that can deal with all of this.
 573          *
 574          * It isn't really the fastest way to fix things, but this is a
 575          * very uncommon corner.
 576          */
 577         if (actual_end <= start)
 578                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 579
 580         total_compressed = actual_end - start;
 581
 582         /*
 583          * skip compression for a small file range(<=blocksize) that
 584          * isn't an inline extent, since it doesn't save disk space at all.
 585          */
 586         if (total_compressed <= blocksize &&
 587            (start > 0 || end + 1 < BTRFS_I(inode)->disk_i_size))
 588                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 589
 590         total_compressed = min_t(unsigned long, total_compressed,
 591                         BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED);
 592         total_in = 0;
 593         ret = 0;
 594
 595         /*
 596          * we do compression for mount -o compress and when the
 597          * inode has not been flagged as nocompress.  This flag can
 598          * change at any time if we discover bad compression ratios.
 599          */
 600         if (inode_need_compress(BTRFS_I(inode), start, end)) {
 601                 WARN_ON(pages);
 602                 pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
 603                 if (!pages) {
 604                         /* just bail out to the uncompressed code */
 605                         nr_pages = 0;
 606                         goto cont;
 607                 }
 608
 609                 if (BTRFS_I(inode)->defrag_compress)
 610                         compress_type = BTRFS_I(inode)->defrag_compress;
 611                 else if (BTRFS_I(inode)->prop_compress)
 612                         compress_type = BTRFS_I(inode)->prop_compress;
 613
 614                 /*
 615                  * we need to call clear_page_dirty_for_io on each
 616                  * page in the range.  Otherwise applications with the file
 617                  * mmap'd can wander in and change the page contents while
 618                  * we are compressing them.
 619                  *
 620                  * If the compression fails for any reason, we set the pages
 621                  * dirty again later on.
 622                  *
 623                  * Note that the remaining part is redirtied, the start pointer
 624                  * has moved, the end is the original one.
 625                  */
 626                 if (!redirty) {
 627                         extent_range_clear_dirty_for_io(inode, start, end);
 628                         redirty = 1;
 629                 }
 630
 631                 /* Compression level is applied here and only here */
 632                 ret = btrfs_compress_pages(
 633                         compress_type | (fs_info->compress_level << 4),
 634                                            inode->i_mapping, start,
 635                                            pages,
 636                                            &nr_pages,
 637                                            &total_in,
 638                                            &total_compressed);
 639
 640                 if (!ret) {
 641                         unsigned long offset = offset_in_page(total_compressed);
 642                         struct page *page = pages[nr_pages - 1];
 643                         char *kaddr;
 644
 645                         /* zero the tail end of the last page, we might be
 646                          * sending it down to disk
 647                          */
 648                         if (offset) {
 649                                 kaddr = kmap_atomic(page);
 650                                 memset(kaddr + offset, 0,
 651                                        PAGE_SIZE - offset);
 652                                 kunmap_atomic(kaddr);
 653                         }
 654                         will_compress = 1;
 655                 }
 656         }
 657 cont:
 658         if (start == 0) {
 659                 /* lets try to make an inline extent */
 660                 if (ret || total_in < actual_end) {
 661                         /* we didn't compress the entire range, try
 662                          * to make an uncompressed inline extent.
 663                          */
 664                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 665                                                     0, BTRFS_COMPRESS_NONE,
 666                                                     NULL);
 667                 } else {
 668                         /* try making a compressed inline extent */
 669                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 670                                                     total_compressed,
 671                                                     compress_type, pages);
 672                 }
 673                 if (ret <= 0) {
 674                         unsigned long clear_flags = EXTENT_DELALLOC |
 675                                 EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
 676                                 EXTENT_DO_ACCOUNTING;
 677                         unsigned long page_error_op;
 678
 679                         page_error_op = ret < 0 ? PAGE_SET_ERROR : 0;
 680
 681                         /*
 682                          * inline extent creation worked or returned error,
 683                          * we don't need to create any more async work items.
 684                          * Unlock and free up our temp pages.
 685                          *
 686                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
 687                          * delalloc_release_metadata to be done _after_ we drop
 688                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
 689                          * range.
 690                          */
 691                         extent_clear_unlock_delalloc(BTRFS_I(inode), start, end,
 692                                                      NULL,
 693                                                      clear_flags,
 694                                                      PAGE_UNLOCK |
 695                                                      PAGE_CLEAR_DIRTY |
 696                                                      PAGE_SET_WRITEBACK |
 697                                                      page_error_op |
 698                                                      PAGE_END_WRITEBACK);
 699
 700                         /*
 701                          * Ensure we only free the compressed pages if we have
 702                          * them allocated, as we can still reach here with
 703                          * inode_need_compress() == false.
 704                          */
 705                         if (pages) {
 706                                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 707                                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 708                                         put_page(pages[i]);
 709                                 }
 710                                 kfree(pages);
 711                         }
 712                         return 0;
 713                 }
 714         }
 715
 716         if (will_compress) {
 717                 /*
 718                  * we aren't doing an inline extent round the compressed size
 719                  * up to a block size boundary so the allocator does sane
 720                  * things
 721                  */
 722                 total_compressed = ALIGN(total_compressed, blocksize);
 723
 724                 /*
 725                  * one last check to make sure the compression is really a
 726                  * win, compare the page count read with the blocks on disk,
 727                  * compression must free at least one sector size
 728                  */
 729                 total_in = ALIGN(total_in, PAGE_SIZE);
 730                 if (total_compressed + blocksize <= total_in) {
 731                         compressed_extents++;
 732
 733                         /*
 734                          * The async work queues will take care of doing actual
 735                          * allocation on disk for these compressed pages, and
 736                          * will submit them to the elevator.
 737                          */
 738                         add_async_extent(async_chunk, start, total_in,
 739                                         total_compressed, pages, nr_pages,
 740                                         compress_type);
 741
 742                         if (start + total_in < end) {
 743                                 start += total_in;
 744                                 pages = NULL;
 745                                 cond_resched();
 746                                 goto again;
 747                         }
 748                         return compressed_extents;
 749                 }
 750         }
 751         if (pages) {
 752                 /*
 753                  * the compression code ran but failed to make things smaller,
 754                  * free any pages it allocated and our page pointer array
 755                  */
 756                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 757                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 758                         put_page(pages[i]);
 759                 }
 760                 kfree(pages);
 761                 pages = NULL;
 762                 total_compressed = 0;
 763                 nr_pages = 0;
 764
 765                 /* flag the file so we don't compress in the future */
 766                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS) &&
 767                     !(BTRFS_I(inode)->prop_compress)) {
 768                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
 769                 }
 770         }
 771 cleanup_and_bail_uncompressed:
 772         /*
 773          * No compression, but we still need to write the pages in the file
 774          * we've been given so far.  redirty the locked page if it corresponds
 775          * to our extent and set things up for the async work queue to run
 776          * cow_file_range to do the normal delalloc dance.
 777          */
 778         if (async_chunk->locked_page &&
 779             (page_offset(async_chunk->locked_page) >= start &&
 780              page_offset(async_chunk->locked_page)) <= end) {
 781                 __set_page_dirty_nobuffers(async_chunk->locked_page);
 782                 /* unlocked later on in the async handlers */
 783         }
 784
 785         if (redirty)
 786                 extent_range_redirty_for_io(inode, start, end);
 787         add_async_extent(async_chunk, start, end - start + 1, 0, NULL, 0,
 788                          BTRFS_COMPRESS_NONE);
 789         compressed_extents++;
 790
 791         return compressed_extents;
 792 }
 793
 794 static void free_async_extent_pages(struct async_extent *async_extent)
 795 {
 796         int i;
 797
 798         if (!async_extent->pages)
 799                 return;
 800
 801         for (i = 0; i < async_extent->nr_pages; i++) {
 802                 WARN_ON(async_extent->pages[i]->mapping);
 803                 put_page(async_extent->pages[i]);
 804         }
 805         kfree(async_extent->pages);
 806         async_extent->nr_pages = 0;
 807         async_extent->pages = NULL;
 808 }
 809
 810 /*
 811  * phase two of compressed writeback.  This is the ordered portion
 812  * of the code, which only gets called in the order the work was
 813  * queued.  We walk all the async extents created by compress_file_range
 814  * and send them down to the disk.
 815  */
 816 static noinline void submit_compressed_extents(struct async_chunk *async_chunk)
 817 {
 818         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(async_chunk->inode);
 819         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 820         struct async_extent *async_extent;
 821         u64 alloc_hint = 0;
 822         struct btrfs_key ins;
 823         struct extent_map *em;
 824         struct btrfs_root *root = inode->root;
 825         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
 826         int ret = 0;
 827
 828 again:
 829         while (!list_empty(&async_chunk->extents)) {
 830                 async_extent = list_entry(async_chunk->extents.next,
 831                                           struct async_extent, list);
 832                 list_del(&async_extent->list);
 833
 834 retry:
 835                 lock_extent(io_tree, async_extent->start,
 836                             async_extent->start + async_extent->ram_size - 1);
 837                 /* did the compression code fall back to uncompressed IO? */
 838                 if (!async_extent->pages) {
 839                         int page_started = 0;
 840                         unsigned long nr_written = 0;
 841
 842                         /* allocate blocks */
 843                         ret = cow_file_range(inode, async_chunk->locked_page,
 844                                              async_extent->start,
 845                                              async_extent->start +
 846                                              async_extent->ram_size - 1,
 847                                              &page_started, &nr_written, 0);
 848
 849                         /* JDM XXX */
 850
 851                         /*
 852                          * if page_started, cow_file_range inserted an
 853                          * inline extent and took care of all the unlocking
 854                          * and IO for us.  Otherwise, we need to submit
 855                          * all those pages down to the drive.
 856                          */
 857                         if (!page_started && !ret)
 858                                 extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode,
 859                                                   async_extent->start,
 860                                                   async_extent->start +
 861                                                   async_extent->ram_size - 1,
 862                                                   WB_SYNC_ALL);
 863                         else if (ret && async_chunk->locked_page)
 864                                 unlock_page(async_chunk->locked_page);
 865                         kfree(async_extent);
 866                         cond_resched();
 867                         continue;
 868                 }
 869
 870                 ret = btrfs_reserve_extent(root, async_extent->ram_size,
 871                                            async_extent->compressed_size,
 872                                            async_extent->compressed_size,
 873                                            0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
 874                 if (ret) {
 875                         free_async_extent_pages(async_extent);
 876
 877                         if (ret == -ENOSPC) {
 878                                 unlock_extent(io_tree, async_extent->start,
 879                                               async_extent->start +
 880                                               async_extent->ram_size - 1);
 881
 882                                 /*
 883                                  * we need to redirty the pages if we decide to
 884                                  * fallback to uncompressed IO, otherwise we
 885                                  * will not submit these pages down to lower
 886                                  * layers.
 887                                  */
 888                                 extent_range_redirty_for_io(&inode->vfs_inode,
 889                                                 async_extent->start,
 890                                                 async_extent->start +
 891                                                 async_extent->ram_size - 1);
 892
 893                                 goto retry;
 894                         }
 895                         goto out_free;
 896                 }
 897                 /*
 898                  * here we're doing allocation and writeback of the
 899                  * compressed pages
 900                  */
 901                 em = create_io_em(inode, async_extent->start,
 902                                   async_extent->ram_size, /* len */
 903                                   async_extent->start, /* orig_start */
 904                                   ins.objectid, /* block_start */
 905                                   ins.offset, /* block_len */
 906                                   ins.offset, /* orig_block_len */
 907                                   async_extent->ram_size, /* ram_bytes */
 908                                   async_extent->compress_type,
 909                                   BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
 910                 if (IS_ERR(em))
 911                         /* ret value is not necessary due to void function */
 912                         goto out_free_reserve;
 913                 free_extent_map(em);
 914
 915                 ret = btrfs_add_ordered_extent_compress(inode,
 916                                                 async_extent->start,
 917                                                 ins.objectid,
 918                                                 async_extent->ram_size,
 919                                                 ins.offset,
 920                                                 BTRFS_ORDERED_COMPRESSED,
 921                                                 async_extent->compress_type);
 922                 if (ret) {
 923                         btrfs_drop_extent_cache(inode, async_extent->start,
 924                                                 async_extent->start +
 925                                                 async_extent->ram_size - 1, 0);
 926                         goto out_free_reserve;
 927                 }
 928                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 929
 930                 /*
 931                  * clear dirty, set writeback and unlock the pages.
 932                  */
 933                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
 934                                 async_extent->start +
 935                                 async_extent->ram_size - 1,
 936                                 NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
 937                                 PAGE_UNLOCK | PAGE_CLEAR_DIRTY |
 938                                 PAGE_SET_WRITEBACK);
 939                 if (btrfs_submit_compressed_write(inode, async_extent->start,
 940                                     async_extent->ram_size,
 941                                     ins.objectid,
 942                                     ins.offset, async_extent->pages,
 943                                     async_extent->nr_pages,
 944                                     async_chunk->write_flags,
 945                                     async_chunk->blkcg_css)) {
 946                         struct page *p = async_extent->pages[0];
 947                         const u64 start = async_extent->start;
 948                         const u64 end = start + async_extent->ram_size - 1;
 949
 950                         p->mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
 951                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(p, start, end, 0);
 952
 953                         p->mapping = NULL;
 954                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, NULL, 0,
 955                                                      PAGE_END_WRITEBACK |
 956                                                      PAGE_SET_ERROR);
 957                         free_async_extent_pages(async_extent);
 958                 }
 959                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
 960                 kfree(async_extent);
 961                 cond_resched();
 962         }
 963         return;
 964 out_free_reserve:
 965         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 966         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
 967 out_free:
 968         extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
 969                                      async_extent->start +
 970                                      async_extent->ram_size - 1,
 971                                      NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
 972                                      EXTENT_DELALLOC_NEW |
 973                                      EXTENT_DEFRAG | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
 974                                      PAGE_UNLOCK | PAGE_CLEAR_DIRTY |
 975                                      PAGE_SET_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK |
 976                                      PAGE_SET_ERROR);
 977         free_async_extent_pages(async_extent);
 978         kfree(async_extent);
 979         goto again;
 980 }
 981
 982 static u64 get_extent_allocation_hint(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 983                                       u64 num_bytes)
 984 {
 985         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
 986         struct extent_map *em;
 987         u64 alloc_hint = 0;
 988
 989         read_lock(&em_tree->lock);
 990         em = search_extent_mapping(em_tree, start, num_bytes);
 991         if (em) {
 992                 /*
 993                  * if block start isn't an actual block number then find the
 994                  * first block in this inode and use that as a hint.  If that
 995                  * block is also bogus then just don't worry about it.
 996                  */
 997                 if (em->block_start >= EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
 998                         free_extent_map(em);
 999                         em = search_extent_mapping(em_tree, 0, 0);
1000                         if (em && em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
1001                                 alloc_hint = em->block_start;
1002                         if (em)
1003                                 free_extent_map(em);
1004                 } else {
1005                         alloc_hint = em->block_start;
1006                         free_extent_map(em);
1007                 }
1008         }
1009         read_unlock(&em_tree->lock);
1010
1011         return alloc_hint;
1012 }
1013
1014 /*
1015  * when extent_io.c finds a delayed allocation range in the file,
1016  * the call backs end up in this code.  The basic idea is to
1017  * allocate extents on disk for the range, and create ordered data structs
1018  * in ram to track those extents.
1019  *
1020  * locked_page is the page that writepage had locked already.  We use
1021  * it to make sure we don't do extra locks or unlocks.
1022  *
1023  * *page_started is set to one if we unlock locked_page and do everything
1024  * required to start IO on it.  It may be clean and already done with
1025  * IO when we return.
1026  */
1027 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
1028                                    struct page *locked_page,
1029                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
1030                                    unsigned long *nr_written, int unlock)
1031 {
1032         struct btrfs_root *root = inode->root;
1033         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1034         u64 alloc_hint = 0;
1035         u64 num_bytes;
1036         unsigned long ram_size;
1037         u64 cur_alloc_size = 0;
1038         u64 min_alloc_size;
1039         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
1040         struct btrfs_key ins;
1041         struct extent_map *em;
1042         unsigned clear_bits;
1043         unsigned long page_ops;
1044         bool extent_reserved = false;
1045         int ret = 0;
1046
1047         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
1048                 WARN_ON_ONCE(1);
1049                 ret = -EINVAL;
1050                 goto out_unlock;
1051         }
1052
1053         num_bytes = ALIGN(end - start + 1, blocksize);
1054         num_bytes = max(blocksize,  num_bytes);
1055         ASSERT(num_bytes <= btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy));
1056
1057         inode_should_defrag(inode, start, end, num_bytes, SZ_64K);
1058
1059         if (start == 0) {
1060                 /* lets try to make an inline extent */
1061                 ret = cow_file_range_inline(inode, start, end, 0,
1062                                             BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL);
1063                 if (ret == 0) {
1064                         /*
1065                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
1066                          * delalloc_release_metadata to be run _after_ we drop
1067                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
1068                          * range.
1069                          */
1070                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, NULL,
1071                                      EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1072                                      EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1073                                      EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1074                                      PAGE_CLEAR_DIRTY | PAGE_SET_WRITEBACK |
1075                                      PAGE_END_WRITEBACK);
1076                         *nr_written = *nr_written +
1077                              (end - start + PAGE_SIZE) / PAGE_SIZE;
1078                         *page_started = 1;
1079                         goto out;
1080                 } else if (ret < 0) {
1081                         goto out_unlock;
1082                 }
1083         }
1084
1085         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, num_bytes);
1086         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + num_bytes - 1, 0);
1087
1088         /*
1089          * Relocation relies on the relocated extents to have exactly the same
1090          * size as the original extents. Normally writeback for relocation data
1091          * extents follows a NOCOW path because relocation preallocates the
1092          * extents. However, due to an operation such as scrub turning a block
1093          * group to RO mode, it may fallback to COW mode, so we must make sure
1094          * an extent allocated during COW has exactly the requested size and can
1095          * not be split into smaller extents, otherwise relocation breaks and
1096          * fails during the stage where it updates the bytenr of file extent
1097          * items.
1098          */
1099         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1100                 min_alloc_size = num_bytes;
1101         else
1102                 min_alloc_size = fs_info->sectorsize;
1103
1104         while (num_bytes > 0) {
1105                 cur_alloc_size = num_bytes;
1106                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_alloc_size, cur_alloc_size,
1107                                            min_alloc_size, 0, alloc_hint,
1108                                            &ins, 1, 1);
1109                 if (ret < 0)
1110                         goto out_unlock;
1111                 cur_alloc_size = ins.offset;
1112                 extent_reserved = true;
1113
1114                 ram_size = ins.offset;
1115                 em = create_io_em(inode, start, ins.offset, /* len */
1116                                   start, /* orig_start */
1117                                   ins.objectid, /* block_start */
1118                                   ins.offset, /* block_len */
1119                                   ins.offset, /* orig_block_len */
1120                                   ram_size, /* ram_bytes */
1121                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
1122                                   BTRFS_ORDERED_REGULAR /* type */);
1123                 if (IS_ERR(em)) {
1124                         ret = PTR_ERR(em);
1125                         goto out_reserve;
1126                 }
1127                 free_extent_map(em);
1128
1129                 ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, start, ins.objectid,
1130                                                ram_size, cur_alloc_size, 0);
1131                 if (ret)
1132                         goto out_drop_extent_cache;
1133
1134                 if (root->root_key.objectid ==
1135                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID) {
1136                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, start,
1137                                                       cur_alloc_size);
1138                         /*
1139                          * Only drop cache here, and process as normal.
1140                          *
1141                          * We must not allow extent_clear_unlock_delalloc()
1142                          * at out_unlock label to free meta of this ordered
1143                          * extent, as its meta should be freed by
1144                          * btrfs_finish_ordered_io().
1145                          *
1146                          * So we must continue until @start is increased to
1147                          * skip current ordered extent.
1148                          */
1149                         if (ret)
1150                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, start,
1151                                                 start + ram_size - 1, 0);
1152                 }
1153
1154                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1155
1156                 /* we're not doing compressed IO, don't unlock the first
1157                  * page (which the caller expects to stay locked), don't
1158                  * clear any dirty bits and don't set any writeback bits
1159                  *
1160                  * Do set the Private2 bit so we know this page was properly
1161                  * setup for writepage
1162                  */
1163                 page_ops = unlock ? PAGE_UNLOCK : 0;
1164                 page_ops |= PAGE_SET_PRIVATE2;
1165
1166                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, start + ram_size - 1,
1167                                              locked_page,
1168                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1169                                              page_ops);
1170                 if (num_bytes < cur_alloc_size)
1171                         num_bytes = 0;
1172                 else
1173                         num_bytes -= cur_alloc_size;
1174                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1175                 start += cur_alloc_size;
1176                 extent_reserved = false;
1177
1178                 /*
1179                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, since start is increased
1180                  * extent_clear_unlock_delalloc() at out_unlock label won't
1181                  * free metadata of current ordered extent, we're OK to exit.
1182                  */
1183                 if (ret)
1184                         goto out_unlock;
1185         }
1186 out:
1187         return ret;
1188
1189 out_drop_extent_cache:
1190         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + ram_size - 1, 0);
1191 out_reserve:
1192         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1193         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1194 out_unlock:
1195         clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
1196                 EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV;
1197         page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_CLEAR_DIRTY | PAGE_SET_WRITEBACK |
1198                 PAGE_END_WRITEBACK;
1199         /*
1200          * If we reserved an extent for our delalloc range (or a subrange) and
1201          * failed to create the respective ordered extent, then it means that
1202          * when we reserved the extent we decremented the extent's size from
1203          * the data space_info's bytes_may_use counter and incremented the
1204          * space_info's bytes_reserved counter by the same amount. We must make
1205          * sure extent_clear_unlock_delalloc() does not try to decrement again
1206          * the data space_info's bytes_may_use counter, therefore we do not pass
1207          * it the flag EXTENT_CLEAR_DATA_RESV.
1208          */
1209         if (extent_reserved) {
1210                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start,
1211                                              start + cur_alloc_size - 1,
1212                                              locked_page,
1213                                              clear_bits,
1214                                              page_ops);
1215                 start += cur_alloc_size;
1216                 if (start >= end)
1217                         goto out;
1218         }
1219         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1220                                      clear_bits | EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1221                                      page_ops);
1222         goto out;
1223 }
1224
1225 /*
1226  * work queue call back to started compression on a file and pages
1227  */
1228 static noinline void async_cow_start(struct btrfs_work *work)
1229 {
1230         struct async_chunk *async_chunk;
1231         int compressed_extents;
1232
1233         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1234
1235         compressed_extents = compress_file_range(async_chunk);
1236         if (compressed_extents == 0) {
1237                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1238                 async_chunk->inode = NULL;
1239         }
1240 }
1241
1242 /*
1243  * work queue call back to submit previously compressed pages
1244  */
1245 static noinline void async_cow_submit(struct btrfs_work *work)
1246 {
1247         struct async_chunk *async_chunk = container_of(work, struct async_chunk,
1248                                                      work);
1249         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_work_owner(work);
1250         unsigned long nr_pages;
1251
1252         nr_pages = (async_chunk->end - async_chunk->start + PAGE_SIZE) >>
1253                 PAGE_SHIFT;
1254
1255         /* atomic_sub_return implies a barrier */
1256         if (atomic_sub_return(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages) <
1257             5 * SZ_1M)
1258                 cond_wake_up_nomb(&fs_info->async_submit_wait);
1259
1260         /*
1261          * ->inode could be NULL if async_chunk_start has failed to compress,
1262          * in which case we don't have anything to submit, yet we need to
1263          * always adjust ->async_delalloc_pages as its paired with the init
1264          * happening in cow_file_range_async
1265          */
1266         if (async_chunk->inode)
1267                 submit_compressed_extents(async_chunk);
1268 }
1269
1270 static noinline void async_cow_free(struct btrfs_work *work)
1271 {
1272         struct async_chunk *async_chunk;
1273
1274         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1275         if (async_chunk->inode)
1276                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1277         if (async_chunk->blkcg_css)
1278                 css_put(async_chunk->blkcg_css);
1279         /*
1280          * Since the pointer to 'pending' is at the beginning of the array of
1281          * async_chunk's, freeing it ensures the whole array has been freed.
1282          */
1283         if (atomic_dec_and_test(async_chunk->pending))
1284                 kvfree(async_chunk->pending);
1285 }
1286
1287 static int cow_file_range_async(struct btrfs_inode *inode,
1288                                 struct writeback_control *wbc,
1289                                 struct page *locked_page,
1290                                 u64 start, u64 end, int *page_started,
1291                                 unsigned long *nr_written)
1292 {
1293         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1294         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css = wbc_blkcg_css(wbc);
1295         struct async_cow *ctx;
1296         struct async_chunk *async_chunk;
1297         unsigned long nr_pages;
1298         u64 cur_end;
1299         u64 num_chunks = DIV_ROUND_UP(end - start, SZ_512K);
1300         int i;
1301         bool should_compress;
1302         unsigned nofs_flag;
1303         const unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
1304
1305         unlock_extent(&inode->io_tree, start, end);
1306
1307         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS &&
1308             !btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS)) {
1309                 num_chunks = 1;
1310                 should_compress = false;
1311         } else {
1312                 should_compress = true;
1313         }
1314
1315         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1316         ctx = kvmalloc(struct_size(ctx, chunks, num_chunks), GFP_KERNEL);
1317         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1318
1319         if (!ctx) {
1320                 unsigned clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1321                         EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1322                         EXTENT_DO_ACCOUNTING;
1323                 unsigned long page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_CLEAR_DIRTY |
1324                         PAGE_SET_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK |
1325                         PAGE_SET_ERROR;
1326
1327                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1328                                              clear_bits, page_ops);
1329                 return -ENOMEM;
1330         }
1331
1332         async_chunk = ctx->chunks;
1333         atomic_set(&ctx->num_chunks, num_chunks);
1334
1335         for (i = 0; i < num_chunks; i++) {
1336                 if (should_compress)
1337                         cur_end = min(end, start + SZ_512K - 1);
1338                 else
1339                         cur_end = end;
1340
1341                 /*
1342                  * igrab is called higher up in the call chain, take only the
1343                  * lightweight reference for the callback lifetime
1344                  */
1345                 ihold(&inode->vfs_inode);
1346                 async_chunk[i].pending = &ctx->num_chunks;
1347                 async_chunk[i].inode = &inode->vfs_inode;
1348                 async_chunk[i].start = start;
1349                 async_chunk[i].end = cur_end;
1350                 async_chunk[i].write_flags = write_flags;
1351                 INIT_LIST_HEAD(&async_chunk[i].extents);
1352
1353                 /*
1354                  * The locked_page comes all the way from writepage and its
1355                  * the original page we were actually given.  As we spread
1356                  * this large delalloc region across multiple async_chunk
1357                  * structs, only the first struct needs a pointer to locked_page
1358                  *
1359                  * This way we don't need racey decisions about who is supposed
1360                  * to unlock it.
1361                  */
1362                 if (locked_page) {
1363                         /*
1364                          * Depending on the compressibility, the pages might or
1365                          * might not go through async.  We want all of them to
1366                          * be accounted against wbc once.  Let's do it here
1367                          * before the paths diverge.  wbc accounting is used
1368                          * only for foreign writeback detection and doesn't
1369                          * need full accuracy.  Just account the whole thing
1370                          * against the first page.
1371                          */
1372                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, locked_page,
1373                                                  cur_end - start);
1374                         async_chunk[i].locked_page = locked_page;
1375                         locked_page = NULL;
1376                 } else {
1377                         async_chunk[i].locked_page = NULL;
1378                 }
1379
1380                 if (blkcg_css != blkcg_root_css) {
1381                         css_get(blkcg_css);
1382                         async_chunk[i].blkcg_css = blkcg_css;
1383                 } else {
1384                         async_chunk[i].blkcg_css = NULL;
1385                 }
1386
1387                 btrfs_init_work(&async_chunk[i].work, async_cow_start,
1388                                 async_cow_submit, async_cow_free);
1389
1390                 nr_pages = DIV_ROUND_UP(cur_end - start, PAGE_SIZE);
1391                 atomic_add(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages);
1392
1393                 btrfs_queue_work(fs_info->delalloc_workers, &async_chunk[i].work);
1394
1395                 *nr_written += nr_pages;
1396                 start = cur_end + 1;
1397         }
1398         *page_started = 1;
1399         return 0;
1400 }
1401
1402 static noinline int csum_exist_in_range(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1403                                         u64 bytenr, u64 num_bytes)
1404 {
1405         int ret;
1406         struct btrfs_ordered_sum *sums;
1407         LIST_HEAD(list);
1408
1409         ret = btrfs_lookup_csums_range(fs_info->csum_root, bytenr,
1410                                        bytenr + num_bytes - 1, &list, 0);
1411         if (ret == 0 && list_empty(&list))
1412                 return 0;
1413
1414         while (!list_empty(&list)) {
1415                 sums = list_entry(list.next, struct btrfs_ordered_sum, list);
1416                 list_del(&sums->list);
1417                 kfree(sums);
1418         }
1419         if (ret < 0)
1420                 return ret;
1421         return 1;
1422 }
1423
1424 static int fallback_to_cow(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1425                            const u64 start, const u64 end,
1426                            int *page_started, unsigned long *nr_written)
1427 {
1428         const bool is_space_ino = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1429         const bool is_reloc_ino = (inode->root->root_key.objectid ==
1430                                    BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID);
1431         const u64 range_bytes = end + 1 - start;
1432         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1433         u64 range_start = start;
1434         u64 count;
1435
1436         /*
1437          * If EXTENT_NORESERVE is set it means that when the buffered write was
1438          * made we had not enough available data space and therefore we did not
1439          * reserve data space for it, since we though we could do NOCOW for the
1440          * respective file range (either there is prealloc extent or the inode
1441          * has the NOCOW bit set).
1442          *
1443          * However when we need to fallback to COW mode (because for example the
1444          * block group for the corresponding extent was turned to RO mode by a
1445          * scrub or relocation) we need to do the following:
1446          *
1447          * 1) We increment the bytes_may_use counter of the data space info.
1448          *    If COW succeeds, it allocates a new data extent and after doing
1449          *    that it decrements the space info's bytes_may_use counter and
1450          *    increments its bytes_reserved counter by the same amount (we do
1451          *    this at btrfs_add_reserved_bytes()). So we need to increment the
1452          *    bytes_may_use counter to compensate (when space is reserved at
1453          *    buffered write time, the bytes_may_use counter is incremented);
1454          *
1455          * 2) We clear the EXTENT_NORESERVE bit from the range. We do this so
1456          *    that if the COW path fails for any reason, it decrements (through
1457          *    extent_clear_unlock_delalloc()) the bytes_may_use counter of the
1458          *    data space info, which we incremented in the step above.
1459          *
1460          * If we need to fallback to cow and the inode corresponds to a free
1461          * space cache inode or an inode of the data relocation tree, we must
1462          * also increment bytes_may_use of the data space_info for the same
1463          * reason. Space caches and relocated data extents always get a prealloc
1464          * extent for them, however scrub or balance may have set the block
1465          * group that contains that extent to RO mode and therefore force COW
1466          * when starting writeback.
1467          */
1468         count = count_range_bits(io_tree, &range_start, end, range_bytes,
1469                                  EXTENT_NORESERVE, 0);
1470         if (count > 0 || is_space_ino || is_reloc_ino) {
1471                 u64 bytes = count;
1472                 struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1473                 struct btrfs_space_info *sinfo = fs_info->data_sinfo;
1474
1475                 if (is_space_ino || is_reloc_ino)
1476                         bytes = range_bytes;
1477
1478                 spin_lock(&sinfo->lock);
1479                 btrfs_space_info_update_bytes_may_use(fs_info, sinfo, bytes);
1480                 spin_unlock(&sinfo->lock);
1481
1482                 if (count > 0)
1483                         clear_extent_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NORESERVE,
1484                                          0, 0, NULL);
1485         }
1486
1487         return cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1488                               nr_written, 1);
1489 }
1490
1491 /*
1492  * when nowcow writeback call back.  This checks for snapshots or COW copies
1493  * of the extents that exist in the file, and COWs the file as required.
1494  *
1495  * If no cow copies or snapshots exist, we write directly to the existing
1496  * blocks on disk
1497  */
1498 static noinline int run_delalloc_nocow(struct btrfs_inode *inode,
1499                                        struct page *locked_page,
1500                                        const u64 start, const u64 end,
1501                                        int *page_started, int force,
1502                                        unsigned long *nr_written)
1503 {
1504         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1505         struct btrfs_root *root = inode->root;
1506         struct btrfs_path *path;
1507         u64 cow_start = (u64)-1;
1508         u64 cur_offset = start;
1509         int ret;
1510         bool check_prev = true;
1511         const bool freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1512         u64 ino = btrfs_ino(inode);
1513         bool nocow = false;
1514         u64 disk_bytenr = 0;
1515
1516         path = btrfs_alloc_path();
1517         if (!path) {
1518                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1519                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1520                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING |
1521                                              EXTENT_DEFRAG, PAGE_UNLOCK |
1522                                              PAGE_CLEAR_DIRTY |
1523                                              PAGE_SET_WRITEBACK |
1524                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1525                 return -ENOMEM;
1526         }
1527
1528         while (1) {
1529                 struct btrfs_key found_key;
1530                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
1531                 struct extent_buffer *leaf;
1532                 u64 extent_end;
1533                 u64 extent_offset;
1534                 u64 num_bytes = 0;
1535                 u64 disk_num_bytes;
1536                 u64 ram_bytes;
1537                 int extent_type;
1538
1539                 nocow = false;
1540
1541                 ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino,
1542                                                cur_offset, 0);
1543                 if (ret < 0)
1544                         goto error;
1545
1546                 /*
1547                  * If there is no extent for our range when doing the initial
1548                  * search, then go back to the previous slot as it will be the
1549                  * one containing the search offset
1550                  */
1551                 if (ret > 0 && path->slots[0] > 0 && check_prev) {
1552                         leaf = path->nodes[0];
1553                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key,
1554                                               path->slots[0] - 1);
1555                         if (found_key.objectid == ino &&
1556                             found_key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
1557                                 path->slots[0]--;
1558                 }
1559                 check_prev = false;
1560 next_slot:
1561                 /* Go to next leaf if we have exhausted the current one */
1562                 leaf = path->nodes[0];
1563                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
1564                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1565                         if (ret < 0) {
1566                                 if (cow_start != (u64)-1)
1567                                         cur_offset = cow_start;
1568                                 goto error;
1569                         }
1570                         if (ret > 0)
1571                                 break;
1572                         leaf = path->nodes[0];
1573                 }
1574
1575                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
1576
1577                 /* Didn't find anything for our INO */
1578                 if (found_key.objectid > ino)
1579                         break;
1580                 /*
1581                  * Keep searching until we find an EXTENT_ITEM or there are no
1582                  * more extents for this inode
1583                  */
1584                 if (WARN_ON_ONCE(found_key.objectid < ino) ||
1585                     found_key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
1586                         path->slots[0]++;
1587                         goto next_slot;
1588                 }
1589
1590                 /* Found key is not EXTENT_DATA_KEY or starts after req range */
1591                 if (found_key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
1592                     found_key.offset > end)
1593                         break;
1594
1595                 /*
1596                  * If the found extent starts after requested offset, then
1597                  * adjust extent_end to be right before this extent begins
1598                  */
1599                 if (found_key.offset > cur_offset) {
1600                         extent_end = found_key.offset;
1601                         extent_type = 0;
1602                         goto out_check;
1603                 }
1604
1605                 /*
1606                  * Found extent which begins before our range and potentially
1607                  * intersect it
1608                  */
1609                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1610                                     struct btrfs_file_extent_item);
1611                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
1612
1613                 ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
1614                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
1615                     extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1616                         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
1617                         extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
1618                         extent_end = found_key.offset +
1619                                 btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
1620                         disk_num_bytes =
1621                                 btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
1622                         /*
1623                          * If the extent we got ends before our current offset,
1624                          * skip to the next extent.
1625                          */
1626                         if (extent_end <= cur_offset) {
1627                                 path->slots[0]++;
1628                                 goto next_slot;
1629                         }
1630                         /* Skip holes */
1631                         if (disk_bytenr == 0)
1632                                 goto out_check;
1633                         /* Skip compressed/encrypted/encoded extents */
1634                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
1635                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
1636                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
1637                                 goto out_check;
1638                         /*
1639                          * If extent is created before the last volume's snapshot
1640                          * this implies the extent is shared, hence we can't do
1641                          * nocow. This is the same check as in
1642                          * btrfs_cross_ref_exist but without calling
1643                          * btrfs_search_slot.
1644                          */
1645                         if (!freespace_inode &&
1646                             btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
1647                             btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
1648                                 goto out_check;
1649                         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG && !force)
1650                                 goto out_check;
1651
1652                         /*
1653                          * The following checks can be expensive, as they need to
1654                          * take other locks and do btree or rbtree searches, so
1655                          * release the path to avoid blocking other tasks for too
1656                          * long.
1657                          */
1658                         btrfs_release_path(path);
1659
1660                         /* If extent is RO, we must COW it */
1661                         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, disk_bytenr))
1662                                 goto out_check;
1663                         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, ino,
1664                                                     found_key.offset -
1665                                                     extent_offset, disk_bytenr, false);
1666                         if (ret) {
1667                                 /*
1668                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1669                                  * metadata.
1670                                  */
1671                                 if (ret < 0) {
1672                                         if (cow_start != (u64)-1)
1673                                                 cur_offset = cow_start;
1674                                         goto error;
1675                                 }
1676
1677                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1678                                 goto out_check;
1679                         }
1680                         disk_bytenr += extent_offset;
1681                         disk_bytenr += cur_offset - found_key.offset;
1682                         num_bytes = min(end + 1, extent_end) - cur_offset;
1683                         /*
1684                          * If there are pending snapshots for this root, we
1685                          * fall into common COW way
1686                          */
1687                         if (!freespace_inode && atomic_read(&root->snapshot_force_cow))
1688                                 goto out_check;
1689                         /*
1690                          * force cow if csum exists in the range.
1691                          * this ensure that csum for a given extent are
1692                          * either valid or do not exist.
1693                          */
1694                         ret = csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr,
1695                                                   num_bytes);
1696                         if (ret) {
1697                                 /*
1698                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1699                                  * metadata.
1700                                  */
1701                                 if (ret < 0) {
1702                                         if (cow_start != (u64)-1)
1703                                                 cur_offset = cow_start;
1704                                         goto error;
1705                                 }
1706                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1707                                 goto out_check;
1708                         }
1709                         if (!btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr))
1710                                 goto out_check;
1711                         nocow = true;
1712                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1713                         extent_end = found_key.offset + ram_bytes;
1714                         extent_end = ALIGN(extent_end, fs_info->sectorsize);
1715                         /* Skip extents outside of our requested range */
1716                         if (extent_end <= start) {
1717                                 path->slots[0]++;
1718                                 goto next_slot;
1719                         }
1720                 } else {
1721                         /* If this triggers then we have a memory corruption */
1722                         BUG();
1723                 }
1724 out_check:
1725                 /*
1726                  * If nocow is false then record the beginning of the range
1727                  * that needs to be COWed
1728                  */
1729                 if (!nocow) {
1730                         if (cow_start == (u64)-1)
1731                                 cow_start = cur_offset;
1732                         cur_offset = extent_end;
1733                         if (cur_offset > end)
1734                                 break;
1735                         if (!path->nodes[0])
1736                                 continue;
1737                         path->slots[0]++;
1738                         goto next_slot;
1739                 }
1740
1741                 /*
1742                  * COW range from cow_start to found_key.offset - 1. As the key
1743                  * will contain the beginning of the first extent that can be
1744                  * NOCOW, following one which needs to be COW'ed
1745                  */
1746                 if (cow_start != (u64)-1) {
1747                         ret = fallback_to_cow(inode, locked_page,
1748                                               cow_start, found_key.offset - 1,
1749                                               page_started, nr_written);
1750                         if (ret)
1751                                 goto error;
1752                         cow_start = (u64)-1;
1753                 }
1754
1755                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1756                         u64 orig_start = found_key.offset - extent_offset;
1757                         struct extent_map *em;
1758
1759                         em = create_io_em(inode, cur_offset, num_bytes,
1760                                           orig_start,
1761                                           disk_bytenr, /* block_start */
1762                                           num_bytes, /* block_len */
1763                                           disk_num_bytes, /* orig_block_len */
1764                                           ram_bytes, BTRFS_COMPRESS_NONE,
1765                                           BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1766                         if (IS_ERR(em)) {
1767                                 ret = PTR_ERR(em);
1768                                 goto error;
1769                         }
1770                         free_extent_map(em);
1771                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1772                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1773                                                        num_bytes,
1774                                                        BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1775                         if (ret) {
1776                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
1777                                                         cur_offset + num_bytes - 1,
1778                                                         0);
1779                                 goto error;
1780                         }
1781                 } else {
1782                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1783                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1784                                                        num_bytes,
1785                                                        BTRFS_ORDERED_NOCOW);
1786                         if (ret)
1787                                 goto error;
1788                 }
1789
1790                 if (nocow)
1791                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1792                 nocow = false;
1793
1794                 if (root->root_key.objectid ==
1795                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1796                         /*
1797                          * Error handled later, as we must prevent
1798                          * extent_clear_unlock_delalloc() in error handler
1799                          * from freeing metadata of created ordered extent.
1800                          */
1801                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, cur_offset,
1802                                                       num_bytes);
1803
1804                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset,
1805                                              cur_offset + num_bytes - 1,
1806                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1807                                              EXTENT_DELALLOC |
1808                                              EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1809                                              PAGE_UNLOCK | PAGE_SET_PRIVATE2);
1810
1811                 cur_offset = extent_end;
1812
1813                 /*
1814                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, now we're OK to call error
1815                  * handler, as metadata for created ordered extent will only
1816                  * be freed by btrfs_finish_ordered_io().
1817                  */
1818                 if (ret)
1819                         goto error;
1820                 if (cur_offset > end)
1821                         break;
1822         }
1823         btrfs_release_path(path);
1824
1825         if (cur_offset <= end && cow_start == (u64)-1)
1826                 cow_start = cur_offset;
1827
1828         if (cow_start != (u64)-1) {
1829                 cur_offset = end;
1830                 ret = fallback_to_cow(inode, locked_page, cow_start, end,
1831                                       page_started, nr_written);
1832                 if (ret)
1833                         goto error;
1834         }
1835
1836 error:
1837         if (nocow)
1838                 btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1839
1840         if (ret && cur_offset < end)
1841                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, end,
1842                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1843                                              EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DEFRAG |
1844                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1845                                              PAGE_CLEAR_DIRTY |
1846                                              PAGE_SET_WRITEBACK |
1847                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1848         btrfs_free_path(path);
1849         return ret;
1850 }
1851
1852 static inline int need_force_cow(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
1853 {
1854
1855         if (!(inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
1856             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC))
1857                 return 0;
1858
1859         /*
1860          * @defrag_bytes is a hint value, no spinlock held here,
1861          * if is not zero, it means the file is defragging.
1862          * Force cow if given extent needs to be defragged.
1863          */
1864         if (inode->defrag_bytes &&
1865             test_range_bit(&inode->io_tree, start, end, EXTENT_DEFRAG, 0, NULL))
1866                 return 1;
1867
1868         return 0;
1869 }
1870
1871 /*
1872  * Function to process delayed allocation (create CoW) for ranges which are
1873  * being touched for the first time.
1874  */
1875 int btrfs_run_delalloc_range(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1876                 u64 start, u64 end, int *page_started, unsigned long *nr_written,
1877                 struct writeback_control *wbc)
1878 {
1879         int ret;
1880         int force_cow = need_force_cow(inode, start, end);
1881
1882         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW && !force_cow) {
1883                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end,
1884                                          page_started, 1, nr_written);
1885         } else if (inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC && !force_cow) {
1886                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end,
1887                                          page_started, 0, nr_written);
1888         } else if (!inode_can_compress(inode) ||
1889                    !inode_need_compress(inode, start, end)) {
1890                 ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end,
1891                                      page_started, nr_written, 1);
1892         } else {
1893                 set_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT, &inode->runtime_flags);
1894                 ret = cow_file_range_async(inode, wbc, locked_page, start, end,
1895                                            page_started, nr_written);
1896         }
1897         if (ret)
1898                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start,
1899                                               end - start + 1);
1900         return ret;
1901 }
1902
1903 void btrfs_split_delalloc_extent(struct inode *inode,
1904                                  struct extent_state *orig, u64 split)
1905 {
1906         u64 size;
1907
1908         /* not delalloc, ignore it */
1909         if (!(orig->state & EXTENT_DELALLOC))
1910                 return;
1911
1912         size = orig->end - orig->start + 1;
1913         if (size > BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
1914                 u32 num_extents;
1915                 u64 new_size;
1916
1917                 /*
1918                  * See the explanation in btrfs_merge_delalloc_extent, the same
1919                  * applies here, just in reverse.
1920                  */
1921                 new_size = orig->end - split + 1;
1922                 num_extents = count_max_extents(new_size);
1923                 new_size = split - orig->start;
1924                 num_extents += count_max_extents(new_size);
1925                 if (count_max_extents(size) >= num_extents)
1926                         return;
1927         }
1928
1929         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1930         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), 1);
1931         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1932 }
1933
1934 /*
1935  * Handle merged delayed allocation extents so we can keep track of new extents
1936  * that are just merged onto old extents, such as when we are doing sequential
1937  * writes, so we can properly account for the metadata space we'll need.
1938  */
1939 void btrfs_merge_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *new,
1940                                  struct extent_state *other)
1941 {
1942         u64 new_size, old_size;
1943         u32 num_extents;
1944
1945         /* not delalloc, ignore it */
1946         if (!(other->state & EXTENT_DELALLOC))
1947                 return;
1948
1949         if (new->start > other->start)
1950                 new_size = new->end - other->start + 1;
1951         else
1952                 new_size = other->end - new->start + 1;
1953
1954         /* we're not bigger than the max, unreserve the space and go */
1955         if (new_size <= BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
1956                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1957                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
1958                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1959                 return;
1960         }
1961
1962         /*
1963          * We have to add up either side to figure out how many extents were
1964          * accounted for before we merged into one big extent.  If the number of
1965          * extents we accounted for is <= the amount we need for the new range
1966          * then we can return, otherwise drop.  Think of it like this
1967          *
1968          * [ 4k][MAX_SIZE]
1969          *
1970          * So we've grown the extent by a MAX_SIZE extent, this would mean we
1971          * need 2 outstanding extents, on one side we have 1 and the other side
1972          * we have 1 so they are == and we can return.  But in this case
1973          *
1974          * [MAX_SIZE+4k][MAX_SIZE+4k]
1975          *
1976          * Each range on their own accounts for 2 extents, but merged together
1977          * they are only 3 extents worth of accounting, so we need to drop in
1978          * this case.
1979          */
1980         old_size = other->end - other->start + 1;
1981         num_extents = count_max_extents(old_size);
1982         old_size = new->end - new->start + 1;
1983         num_extents += count_max_extents(old_size);
1984         if (count_max_extents(new_size) >= num_extents)
1985                 return;
1986
1987         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1988         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
1989         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1990 }
1991
1992 static void btrfs_add_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
1993                                       struct inode *inode)
1994 {
1995         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
1996
1997         spin_lock(&root->delalloc_lock);
1998         if (list_empty(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes)) {
1999                 list_add_tail(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes,
2000                               &root->delalloc_inodes);
2001                 set_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2002                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
2003                 root->nr_delalloc_inodes++;
2004                 if (root->nr_delalloc_inodes == 1) {
2005                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2006                         BUG_ON(!list_empty(&root->delalloc_root));
2007                         list_add_tail(&root->delalloc_root,
2008                                       &fs_info->delalloc_roots);
2009                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2010                 }
2011         }
2012         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2013 }
2014
2015
2016 void __btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2017                                 struct btrfs_inode *inode)
2018 {
2019         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2020
2021         if (!list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
2022                 list_del_init(&inode->delalloc_inodes);
2023                 clear_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2024                           &inode->runtime_flags);
2025                 root->nr_delalloc_inodes--;
2026                 if (!root->nr_delalloc_inodes) {
2027                         ASSERT(list_empty(&root->delalloc_inodes));
2028                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2029                         BUG_ON(list_empty(&root->delalloc_root));
2030                         list_del_init(&root->delalloc_root);
2031                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2032                 }
2033         }
2034 }
2035
2036 static void btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2037                                      struct btrfs_inode *inode)
2038 {
2039         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2040         __btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2041         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2042 }
2043
2044 /*
2045  * Properly track delayed allocation bytes in the inode and to maintain the
2046  * list of inodes that have pending delalloc work to be done.
2047  */
2048 void btrfs_set_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *state,
2049                                unsigned *bits)
2050 {
2051         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2052
2053         if ((*bits & EXTENT_DEFRAG) && !(*bits & EXTENT_DELALLOC))
2054                 WARN_ON(1);
2055         /*
2056          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2057          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2058          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2059          */
2060         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2061                 struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2062                 u64 len = state->end + 1 - state->start;
2063                 u32 num_extents = count_max_extents(len);
2064                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode));
2065
2066                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2067                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), num_extents);
2068                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2069
2070                 /* For sanity tests */
2071                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2072                         return;
2073
2074                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, len,
2075                                          fs_info->delalloc_batch);
2076                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2077                 BTRFS_I(inode)->delalloc_bytes += len;
2078                 if (*bits & EXTENT_DEFRAG)
2079                         BTRFS_I(inode)->defrag_bytes += len;
2080                 if (do_list && !test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2081                                          &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
2082                         btrfs_add_delalloc_inodes(root, inode);
2083                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2084         }
2085
2086         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2087             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2088                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2089                 BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes += state->end + 1 -
2090                         state->start;
2091                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2092         }
2093 }
2094
2095 /*
2096  * Once a range is no longer delalloc this function ensures that proper
2097  * accounting happens.
2098  */
2099 void btrfs_clear_delalloc_extent(struct inode *vfs_inode,
2100                                  struct extent_state *state, unsigned *bits)
2101 {
2102         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
2103         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(vfs_inode->i_sb);
2104         u64 len = state->end + 1 - state->start;
2105         u32 num_extents = count_max_extents(len);
2106
2107         if ((state->state & EXTENT_DEFRAG) && (*bits & EXTENT_DEFRAG)) {
2108                 spin_lock(&inode->lock);
2109                 inode->defrag_bytes -= len;
2110                 spin_unlock(&inode->lock);
2111         }
2112
2113         /*
2114          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2115          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2116          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2117          */
2118         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2119                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2120                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(inode);
2121
2122                 spin_lock(&inode->lock);
2123                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -num_extents);
2124                 spin_unlock(&inode->lock);
2125
2126                 /*
2127                  * We don't reserve metadata space for space cache inodes so we
2128                  * don't need to call delalloc_release_metadata if there is an
2129                  * error.
2130                  */
2131                 if (*bits & EXTENT_CLEAR_META_RESV &&
2132                     root != fs_info->tree_root)
2133                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, len, false);
2134
2135                 /* For sanity tests. */
2136                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2137                         return;
2138
2139                 if (root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
2140                     do_list && !(state->state & EXTENT_NORESERVE) &&
2141                     (*bits & EXTENT_CLEAR_DATA_RESV))
2142                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
2143
2144                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, -len,
2145                                          fs_info->delalloc_batch);
2146                 spin_lock(&inode->lock);
2147                 inode->delalloc_bytes -= len;
2148                 if (do_list && inode->delalloc_bytes == 0 &&
2149                     test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2150                                         &inode->runtime_flags))
2151                         btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2152                 spin_unlock(&inode->lock);
2153         }
2154
2155         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2156             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2157                 spin_lock(&inode->lock);
2158                 ASSERT(inode->new_delalloc_bytes >= len);
2159                 inode->new_delalloc_bytes -= len;
2160                 if (*bits & EXTENT_ADD_INODE_BYTES)
2161                         inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, len);
2162                 spin_unlock(&inode->lock);
2163         }
2164 }
2165
2166 /*
2167  * btrfs_bio_fits_in_stripe - Checks whether the size of the given bio will fit
2168  * in a chunk's stripe. This function ensures that bios do not span a
2169  * stripe/chunk
2170  *
2171  * @page - The page we are about to add to the bio
2172  * @size - size we want to add to the bio
2173  * @bio - bio we want to ensure is smaller than a stripe
2174  * @bio_flags - flags of the bio
2175  *
2176  * return 1 if page cannot be added to the bio
2177  * return 0 if page can be added to the bio
2178  * return error otherwise
2179  */
2180 int btrfs_bio_fits_in_stripe(struct page *page, size_t size, struct bio *bio,
2181                              unsigned long bio_flags)
2182 {
2183         struct inode *inode = page->mapping->host;
2184         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2185         u64 logical = bio->bi_iter.bi_sector << 9;
2186         u64 length = 0;
2187         u64 map_length;
2188         int ret;
2189         struct btrfs_io_geometry geom;
2190
2191         if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
2192                 return 0;
2193
2194         length = bio->bi_iter.bi_size;
2195         map_length = length;
2196         ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, btrfs_op(bio), logical, map_length,
2197                                     &geom);
2198         if (ret < 0)
2199                 return ret;
2200
2201         if (geom.len < length + size)
2202                 return 1;
2203         return 0;
2204 }
2205
2206 /*
2207  * in order to insert checksums into the metadata in large chunks,
2208  * we wait until bio submission time.   All the pages in the bio are
2209  * checksummed and sums are attached onto the ordered extent record.
2210  *
2211  * At IO completion time the cums attached on the ordered extent record
2212  * are inserted into the btree
2213  */
2214 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start(struct inode *inode, struct bio *bio,
2215                                            u64 dio_file_offset)
2216 {
2217         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2218 }
2219
2220 /*
2221  * extent_io.c submission hook. This does the right thing for csum calculation
2222  * on write, or reading the csums from the tree before a read.
2223  *
2224  * Rules about async/sync submit,
2225  * a) read:                             sync submit
2226  *
2227  * b) write without checksum:           sync submit
2228  *
2229  * c) write with checksum:
2230  *    c-1) if bio is issued by fsync:   sync submit
2231  *         (sync_writers != 0)
2232  *
2233  *    c-2) if root is reloc root:       sync submit
2234  *         (only in case of buffered IO)
2235  *
2236  *    c-3) otherwise:                   async submit
2237  */
2238 blk_status_t btrfs_submit_data_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
2239                                    int mirror_num, unsigned long bio_flags)
2240
2241 {
2242         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2243         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2244         enum btrfs_wq_endio_type metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_DATA;
2245         blk_status_t ret = 0;
2246         int skip_sum;
2247         int async = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
2248
2249         skip_sum = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM) ||
2250                    !fs_info->csum_root;
2251
2252         if (btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode)))
2253                 metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_FREE_SPACE;
2254
2255         if (bio_op(bio) != REQ_OP_WRITE) {
2256                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, metadata);
2257                 if (ret)
2258                         goto out;
2259
2260                 if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED) {
2261                         ret = btrfs_submit_compressed_read(inode, bio,
2262                                                            mirror_num,
2263                                                            bio_flags);
2264                         goto out;
2265                 } else {
2266                         /*
2267                          * Lookup bio sums does extra checks around whether we
2268                          * need to csum or not, which is why we ignore skip_sum
2269                          * here.
2270                          */
2271                         ret = btrfs_lookup_bio_sums(inode, bio, NULL);
2272                         if (ret)
2273                                 goto out;
2274                 }
2275                 goto mapit;
2276         } else if (async && !skip_sum) {
2277                 /* csum items have already been cloned */
2278                 if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
2279                         goto mapit;
2280                 /* we're doing a write, do the async checksumming */
2281                 ret = btrfs_wq_submit_bio(inode, bio, mirror_num, bio_flags,
2282                                           0, btrfs_submit_bio_start);
2283                 goto out;
2284         } else if (!skip_sum) {
2285                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2286                 if (ret)
2287                         goto out;
2288         }
2289
2290 mapit:
2291         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
2292
2293 out:
2294         if (ret) {
2295                 bio->bi_status = ret;
2296                 bio_endio(bio);
2297         }
2298         return ret;
2299 }
2300
2301 /*
2302  * given a list of ordered sums record them in the inode.  This happens
2303  * at IO completion time based on sums calculated at bio submission time.
2304  */
2305 static int add_pending_csums(struct btrfs_trans_handle *trans,
2306                              struct list_head *list)
2307 {
2308         struct btrfs_ordered_sum *sum;
2309         int ret;
2310
2311         list_for_each_entry(sum, list, list) {
2312                 trans->adding_csums = true;
2313                 ret = btrfs_csum_file_blocks(trans, trans->fs_info->csum_root, sum);
2314                 trans->adding_csums = false;
2315                 if (ret)
2316                         return ret;
2317         }
2318         return 0;
2319 }
2320
2321 static int btrfs_find_new_delalloc_bytes(struct btrfs_inode *inode,
2322                                          const u64 start,
2323                                          const u64 len,
2324                                          struct extent_state **cached_state)
2325 {
2326         u64 search_start = start;
2327         const u64 end = start + len - 1;
2328
2329         while (search_start < end) {
2330                 const u64 search_len = end - search_start + 1;
2331                 struct extent_map *em;
2332                 u64 em_len;
2333                 int ret = 0;
2334
2335                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, search_start, search_len);
2336                 if (IS_ERR(em))
2337                         return PTR_ERR(em);
2338
2339                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
2340                         goto next;
2341
2342                 em_len = em->len;
2343                 if (em->start < search_start)
2344                         em_len -= search_start - em->start;
2345                 if (em_len > search_len)
2346                         em_len = search_len;
2347
2348                 ret = set_extent_bit(&inode->io_tree, search_start,
2349                                      search_start + em_len - 1,
2350                                      EXTENT_DELALLOC_NEW, 0, NULL, cached_state,
2351                                      GFP_NOFS, NULL);
2352 next:
2353                 search_start = extent_map_end(em);
2354                 free_extent_map(em);
2355                 if (ret)
2356                         return ret;
2357         }
2358         return 0;
2359 }
2360
2361 int btrfs_set_extent_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2362                               unsigned int extra_bits,
2363                               struct extent_state **cached_state)
2364 {
2365         WARN_ON(PAGE_ALIGNED(end));
2366
2367         if (start >= i_size_read(&inode->vfs_inode) &&
2368             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2369                 /*
2370                  * There can't be any extents following eof in this case so just
2371                  * set the delalloc new bit for the range directly.
2372                  */
2373                 extra_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2374         } else {
2375                 int ret;
2376
2377                 ret = btrfs_find_new_delalloc_bytes(inode, start,
2378                                                     end + 1 - start,
2379                                                     cached_state);
2380                 if (ret)
2381                         return ret;
2382         }
2383
2384         return set_extent_delalloc(&inode->io_tree, start, end, extra_bits,
2385                                    cached_state);
2386 }
2387
2388 /* see btrfs_writepage_start_hook for details on why this is required */
2389 struct btrfs_writepage_fixup {
2390         struct page *page;
2391         struct inode *inode;
2392         struct btrfs_work work;
2393 };
2394
2395 static void btrfs_writepage_fixup_worker(struct btrfs_work *work)
2396 {
2397         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2398         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2399         struct extent_state *cached_state = NULL;
2400         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
2401         struct page *page;
2402         struct btrfs_inode *inode;
2403         u64 page_start;
2404         u64 page_end;
2405         int ret = 0;
2406         bool free_delalloc_space = true;
2407
2408         fixup = container_of(work, struct btrfs_writepage_fixup, work);
2409         page = fixup->page;
2410         inode = BTRFS_I(fixup->inode);
2411         page_start = page_offset(page);
2412         page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
2413
2414         /*
2415          * This is similar to page_mkwrite, we need to reserve the space before
2416          * we take the page lock.
2417          */
2418         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, page_start,
2419                                            PAGE_SIZE);
2420 again:
2421         lock_page(page);
2422
2423         /*
2424          * Before we queued this fixup, we took a reference on the page.
2425          * page->mapping may go NULL, but it shouldn't be moved to a different
2426          * address space.
2427          */
2428         if (!page->mapping || !PageDirty(page) || !PageChecked(page)) {
2429                 /*
2430                  * Unfortunately this is a little tricky, either
2431                  *
2432                  * 1) We got here and our page had already been dealt with and
2433                  *    we reserved our space, thus ret == 0, so we need to just
2434                  *    drop our space reservation and bail.  This can happen the
2435                  *    first time we come into the fixup worker, or could happen
2436                  *    while waiting for the ordered extent.
2437                  * 2) Our page was already dealt with, but we happened to get an
2438                  *    ENOSPC above from the btrfs_delalloc_reserve_space.  In
2439                  *    this case we obviously don't have anything to release, but
2440                  *    because the page was already dealt with we don't want to
2441                  *    mark the page with an error, so make sure we're resetting
2442                  *    ret to 0.  This is why we have this check _before_ the ret
2443                  *    check, because we do not want to have a surprise ENOSPC
2444                  *    when the page was already properly dealt with.
2445                  */
2446                 if (!ret) {
2447                         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2448                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
2449                                                      page_start, PAGE_SIZE,
2450                                                      true);
2451                 }
2452                 ret = 0;
2453                 goto out_page;
2454         }
2455
2456         /*
2457          * We can't mess with the page state unless it is locked, so now that
2458          * it is locked bail if we failed to make our space reservation.
2459          */
2460         if (ret)
2461                 goto out_page;
2462
2463         lock_extent_bits(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2464
2465         /* already ordered? We're done */
2466         if (PagePrivate2(page))
2467                 goto out_reserved;
2468
2469         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, page_start, PAGE_SIZE);
2470         if (ordered) {
2471                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2472                                      &cached_state);
2473                 unlock_page(page);
2474                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
2475                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2476                 goto again;
2477         }
2478
2479         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, page_start, page_end, 0,
2480                                         &cached_state);
2481         if (ret)
2482                 goto out_reserved;
2483
2484         /*
2485          * Everything went as planned, we're now the owner of a dirty page with
2486          * delayed allocation bits set and space reserved for our COW
2487          * destination.
2488          *
2489          * The page was dirty when we started, nothing should have cleaned it.
2490          */
2491         BUG_ON(!PageDirty(page));
2492         free_delalloc_space = false;
2493 out_reserved:
2494         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2495         if (free_delalloc_space)
2496                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, page_start,
2497                                              PAGE_SIZE, true);
2498         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2499                              &cached_state);
2500 out_page:
2501         if (ret) {
2502                 /*
2503                  * We hit ENOSPC or other errors.  Update the mapping and page
2504                  * to reflect the errors and clean the page.
2505                  */
2506                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2507                 end_extent_writepage(page, ret, page_start, page_end);
2508                 clear_page_dirty_for_io(page);
2509                 SetPageError(page);
2510         }
2511         ClearPageChecked(page);
2512         unlock_page(page);
2513         put_page(page);
2514         kfree(fixup);
2515         extent_changeset_free(data_reserved);
2516         /*
2517          * As a precaution, do a delayed iput in case it would be the last iput
2518          * that could need flushing space. Recursing back to fixup worker would
2519          * deadlock.
2520          */
2521         btrfs_add_delayed_iput(&inode->vfs_inode);
2522 }
2523
2524 /*
2525  * There are a few paths in the higher layers of the kernel that directly
2526  * set the page dirty bit without asking the filesystem if it is a
2527  * good idea.  This causes problems because we want to make sure COW
2528  * properly happens and the data=ordered rules are followed.
2529  *
2530  * In our case any range that doesn't have the ORDERED bit set
2531  * hasn't been properly setup for IO.  We kick off an async process
2532  * to fix it up.  The async helper will wait for ordered extents, set
2533  * the delalloc bit and make it safe to write the page.
2534  */
2535 int btrfs_writepage_cow_fixup(struct page *page, u64 start, u64 end)
2536 {
2537         struct inode *inode = page->mapping->host;
2538         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2539         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2540
2541         /* this page is properly in the ordered list */
2542         if (TestClearPagePrivate2(page))
2543                 return 0;
2544
2545         /*
2546          * PageChecked is set below when we create a fixup worker for this page,
2547          * don't try to create another one if we're already PageChecked()
2548          *
2549          * The extent_io writepage code will redirty the page if we send back
2550          * EAGAIN.
2551          */
2552         if (PageChecked(page))
2553                 return -EAGAIN;
2554
2555         fixup = kzalloc(sizeof(*fixup), GFP_NOFS);
2556         if (!fixup)
2557                 return -EAGAIN;
2558
2559         /*
2560          * We are already holding a reference to this inode from
2561          * write_cache_pages.  We need to hold it because the space reservation
2562          * takes place outside of the page lock, and we can't trust
2563          * page->mapping outside of the page lock.
2564          */
2565         ihold(inode);
2566         SetPageChecked(page);
2567         get_page(page);
2568         btrfs_init_work(&fixup->work, btrfs_writepage_fixup_worker, NULL, NULL);
2569         fixup->page = page;
2570         fixup->inode = inode;
2571         btrfs_queue_work(fs_info->fixup_workers, &fixup->work);
2572
2573         return -EAGAIN;
2574 }
2575
2576 static int insert_reserved_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2577                                        struct btrfs_inode *inode, u64 file_pos,
2578                                        struct btrfs_file_extent_item *stack_fi,
2579                                        const bool update_inode_bytes,
2580                                        u64 qgroup_reserved)
2581 {
2582         struct btrfs_root *root = inode->root;
2583         const u64 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
2584         struct btrfs_path *path;
2585         struct extent_buffer *leaf;
2586         struct btrfs_key ins;
2587         u64 disk_num_bytes = btrfs_stack_file_extent_disk_num_bytes(stack_fi);
2588         u64 disk_bytenr = btrfs_stack_file_extent_disk_bytenr(stack_fi);
2589         u64 num_bytes = btrfs_stack_file_extent_num_bytes(stack_fi);
2590         u64 ram_bytes = btrfs_stack_file_extent_ram_bytes(stack_fi);
2591         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
2592         int ret;
2593
2594         path = btrfs_alloc_path();
2595         if (!path)
2596                 return -ENOMEM;
2597
2598         /*
2599          * we may be replacing one extent in the tree with another.
2600          * The new extent is pinned in the extent map, and we don't want
2601          * to drop it from the cache until it is completely in the btree.
2602          *
2603          * So, tell btrfs_drop_extents to leave this extent in the cache.
2604          * the caller is expected to unpin it and allow it to be merged
2605          * with the others.
2606          */
2607         drop_args.path = path;
2608         drop_args.start = file_pos;
2609         drop_args.end = file_pos + num_bytes;
2610         drop_args.replace_extent = true;
2611         drop_args.extent_item_size = sizeof(*stack_fi);
2612         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
2613         if (ret)
2614                 goto out;
2615
2616         if (!drop_args.extent_inserted) {
2617                 ins.objectid = btrfs_ino(inode);
2618                 ins.offset = file_pos;
2619                 ins.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2620
2621                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &ins,
2622                                               sizeof(*stack_fi));
2623                 if (ret)
2624                         goto out;
2625         }
2626         leaf = path->nodes[0];
2627         btrfs_set_stack_file_extent_generation(stack_fi, trans->transid);
2628         write_extent_buffer(leaf, stack_fi,
2629                         btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]),
2630                         sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
2631
2632         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2633         btrfs_release_path(path);
2634
2635         /*
2636          * If we dropped an inline extent here, we know the range where it is
2637          * was not marked with the EXTENT_DELALLOC_NEW bit, so we update the
2638          * number of bytes only for that range contaning the inline extent.
2639          * The remaining of the range will be processed when clearning the
2640          * EXTENT_DELALLOC_BIT bit through the ordered extent completion.
2641          */
2642         if (file_pos == 0 && !IS_ALIGNED(drop_args.bytes_found, sectorsize)) {
2643                 u64 inline_size = round_down(drop_args.bytes_found, sectorsize);
2644
2645                 inline_size = drop_args.bytes_found - inline_size;
2646                 btrfs_update_inode_bytes(inode, sectorsize, inline_size);
2647                 drop_args.bytes_found -= inline_size;
2648                 num_bytes -= sectorsize;
2649         }
2650
2651         if (update_inode_bytes)
2652                 btrfs_update_inode_bytes(inode, num_bytes, drop_args.bytes_found);
2653
2654         ins.objectid = disk_bytenr;
2655         ins.offset = disk_num_bytes;
2656         ins.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
2657
2658         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, file_pos, ram_bytes);
2659         if (ret)
2660                 goto out;
2661
2662         ret = btrfs_alloc_reserved_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
2663                                                file_pos, qgroup_reserved, &ins);
2664 out:
2665         btrfs_free_path(path);
2666
2667         return ret;
2668 }
2669
2670 static void btrfs_release_delalloc_bytes(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2671                                          u64 start, u64 len)
2672 {
2673         struct btrfs_block_group *cache;
2674
2675         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, start);
2676         ASSERT(cache);
2677
2678         spin_lock(&cache->lock);
2679         cache->delalloc_bytes -= len;
2680         spin_unlock(&cache->lock);
2681
2682         btrfs_put_block_group(cache);
2683 }
2684
2685 static int insert_ordered_extent_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2686                                              struct btrfs_ordered_extent *oe)
2687 {
2688         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
2689         u64 logical_len;
2690         bool update_inode_bytes;
2691
2692         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
2693         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
2694         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, oe->disk_bytenr);
2695         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi,
2696                                                    oe->disk_num_bytes);
2697         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags))
2698                 logical_len = oe->truncated_len;
2699         else
2700                 logical_len = oe->num_bytes;
2701         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, logical_len);
2702         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, logical_len);
2703         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, oe->compress_type);
2704         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
2705
2706         /*
2707          * For delalloc, when completing an ordered extent we update the inode's
2708          * bytes when clearing the range in the inode's io tree, so pass false
2709          * as the argument 'update_inode_bytes' to insert_reserved_file_extent(),
2710          * except if the ordered extent was truncated.
2711          */
2712         update_inode_bytes = test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &oe->flags) ||
2713                              test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags);
2714
2715         return insert_reserved_file_extent(trans, BTRFS_I(oe->inode),
2716                                            oe->file_offset, &stack_fi,
2717                                            update_inode_bytes, oe->qgroup_rsv);
2718 }
2719
2720 /*
2721  * As ordered data IO finishes, this gets called so we can finish
2722  * an ordered extent if the range of bytes in the file it covers are
2723  * fully written.
2724  */
2725 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent)
2726 {
2727         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(ordered_extent->inode);
2728         struct btrfs_root *root = inode->root;
2729         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2730         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
2731         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
2732         struct extent_state *cached_state = NULL;
2733         u64 start, end;
2734         int compress_type = 0;
2735         int ret = 0;
2736         u64 logical_len = ordered_extent->num_bytes;
2737         bool freespace_inode;
2738         bool truncated = false;
2739         bool clear_reserved_extent = true;
2740         unsigned int clear_bits = EXTENT_DEFRAG;
2741
2742         start = ordered_extent->file_offset;
2743         end = start + ordered_extent->num_bytes - 1;
2744
2745         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
2746             !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags) &&
2747             !test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered_extent->flags))
2748                 clear_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2749
2750         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
2751
2752         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered_extent->flags)) {
2753                 ret = -EIO;
2754                 goto out;
2755         }
2756
2757         btrfs_free_io_failure_record(inode, start, end);
2758
2759         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags)) {
2760                 truncated = true;
2761                 logical_len = ordered_extent->truncated_len;
2762                 /* Truncated the entire extent, don't bother adding */
2763                 if (!logical_len)
2764                         goto out;
2765         }
2766
2767         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags)) {
2768                 BUG_ON(!list_empty(&ordered_extent->list)); /* Logic error */
2769
2770                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
2771                 if (freespace_inode)
2772                         trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
2773                 else
2774                         trans = btrfs_join_transaction(root);
2775                 if (IS_ERR(trans)) {
2776                         ret = PTR_ERR(trans);
2777                         trans = NULL;
2778                         goto out;
2779                 }
2780                 trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
2781                 ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
2782                 if (ret) /* -ENOMEM or corruption */
2783                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2784                 goto out;
2785         }
2786
2787         clear_bits |= EXTENT_LOCKED;
2788         lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
2789
2790         if (freespace_inode)
2791                 trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
2792         else
2793                 trans = btrfs_join_transaction(root);
2794         if (IS_ERR(trans)) {
2795                 ret = PTR_ERR(trans);
2796                 trans = NULL;
2797                 goto out;
2798         }
2799
2800         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
2801
2802         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPRESSED, &ordered_extent->flags))
2803                 compress_type = ordered_extent->compress_type;
2804         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
2805                 BUG_ON(compress_type);
2806                 ret = btrfs_mark_extent_written(trans, inode,
2807                                                 ordered_extent->file_offset,
2808                                                 ordered_extent->file_offset +
2809                                                 logical_len);
2810         } else {
2811                 BUG_ON(root == fs_info->tree_root);
2812                 ret = insert_ordered_extent_file_extent(trans, ordered_extent);
2813                 if (!ret) {
2814                         clear_reserved_extent = false;
2815                         btrfs_release_delalloc_bytes(fs_info,
2816                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
2817                                                 ordered_extent->disk_num_bytes);
2818                 }
2819         }
2820         unpin_extent_cache(&inode->extent_tree, ordered_extent->file_offset,
2821                            ordered_extent->num_bytes, trans->transid);
2822         if (ret < 0) {
2823                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2824                 goto out;
2825         }
2826
2827         ret = add_pending_csums(trans, &ordered_extent->list);
2828         if (ret) {
2829                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2830                 goto out;
2831         }
2832
2833         /*
2834          * If this is a new delalloc range, clear its new delalloc flag to
2835          * update the inode's number of bytes. This needs to be done first
2836          * before updating the inode item.
2837          */
2838         if ((clear_bits & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2839             !test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags))
2840                 clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end,
2841                                  EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_ADD_INODE_BYTES,
2842                                  0, 0, &cached_state);
2843
2844         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
2845         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
2846         if (ret) { /* -ENOMEM or corruption */
2847                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2848                 goto out;
2849         }
2850         ret = 0;
2851 out:
2852         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits,
2853                          (clear_bits & EXTENT_LOCKED) ? 1 : 0, 0,
2854                          &cached_state);
2855
2856         if (trans)
2857                 btrfs_end_transaction(trans);
2858
2859         if (ret || truncated) {
2860                 u64 unwritten_start = start;
2861
2862                 if (truncated)
2863                         unwritten_start += logical_len;
2864                 clear_extent_uptodate(io_tree, unwritten_start, end, NULL);
2865
2866                 /* Drop the cache for the part of the extent we didn't write. */
2867                 btrfs_drop_extent_cache(inode, unwritten_start, end, 0);
2868
2869                 /*
2870                  * If the ordered extent had an IOERR or something else went
2871                  * wrong we need to return the space for this ordered extent
2872                  * back to the allocator.  We only free the extent in the
2873                  * truncated case if we didn't write out the extent at all.
2874                  *
2875                  * If we made it past insert_reserved_file_extent before we
2876                  * errored out then we don't need to do this as the accounting
2877                  * has already been done.
2878                  */
2879                 if ((ret || !logical_len) &&
2880                     clear_reserved_extent &&
2881                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
2882                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
2883                         /*
2884                          * Discard the range before returning it back to the
2885                          * free space pool
2886                          */
2887                         if (ret && btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_SYNC))
2888                                 btrfs_discard_extent(fs_info,
2889                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
2890                                                 ordered_extent->disk_num_bytes,
2891                                                 NULL);
2892                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info,
2893                                         ordered_extent->disk_bytenr,
2894                                         ordered_extent->disk_num_bytes, 1);
2895                 }
2896         }
2897
2898         /*
2899          * This needs to be done to make sure anybody waiting knows we are done
2900          * updating everything for this ordered extent.
2901          */
2902         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered_extent);
2903
2904         /* once for us */
2905         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
2906         /* once for the tree */
2907         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
2908
2909         return ret;
2910 }
2911
2912 static void finish_ordered_fn(struct btrfs_work *work)
2913 {
2914         struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent;
2915         ordered_extent = container_of(work, struct btrfs_ordered_extent, work);
2916         btrfs_finish_ordered_io(ordered_extent);
2917 }
2918
2919 void btrfs_writepage_endio_finish_ordered(struct page *page, u64 start,
2920                                           u64 end, int uptodate)
2921 {
2922         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
2923         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2924         struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent = NULL;
2925         struct btrfs_workqueue *wq;
2926
2927         trace_btrfs_writepage_end_io_hook(page, start, end, uptodate);
2928
2929         ClearPagePrivate2(page);
2930         if (!btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered_extent, start,
2931                                             end - start + 1, uptodate))
2932                 return;
2933
2934         if (btrfs_is_free_space_inode(inode))
2935                 wq = fs_info->endio_freespace_worker;
2936         else
2937                 wq = fs_info->endio_write_workers;
2938
2939         btrfs_init_work(&ordered_extent->work, finish_ordered_fn, NULL, NULL);
2940         btrfs_queue_work(wq, &ordered_extent->work);
2941 }
2942
2943 /*
2944  * check_data_csum - verify checksum of one sector of uncompressed data
2945  * @inode:      inode
2946  * @io_bio:     btrfs_io_bio which contains the csum
2947  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
2948  * @page:       page where is the data to be verified
2949  * @pgoff:      offset inside the page
2950  *
2951  * The length of such check is always one sector size.
2952  */
2953 static int check_data_csum(struct inode *inode, struct btrfs_io_bio *io_bio,
2954                            u32 bio_offset, struct page *page, u32 pgoff)
2955 {
2956         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2957         SHASH_DESC_ON_STACK(shash, fs_info->csum_shash);
2958         char *kaddr;
2959         u32 len = fs_info->sectorsize;
2960         const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
2961         unsigned int offset_sectors;
2962         u8 *csum_expected;
2963         u8 csum[BTRFS_CSUM_SIZE];
2964
2965         ASSERT(pgoff + len <= PAGE_SIZE);
2966
2967         offset_sectors = bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits;
2968         csum_expected = ((u8 *)io_bio->csum) + offset_sectors * csum_size;
2969
2970         kaddr = kmap_atomic(page);
2971         shash->tfm = fs_info->csum_shash;
2972
2973         crypto_shash_digest(shash, kaddr + pgoff, len, csum);
2974
2975         if (memcmp(csum, csum_expected, csum_size))
2976                 goto zeroit;
2977
2978         kunmap_atomic(kaddr);
2979         return 0;
2980 zeroit:
2981         btrfs_print_data_csum_error(BTRFS_I(inode), page_offset(page) + pgoff,
2982                                     csum, csum_expected, io_bio->mirror_num);
2983         if (io_bio->device)
2984                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(io_bio->device,
2985                                              BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS);
2986         memset(kaddr + pgoff, 1, len);
2987         flush_dcache_page(page);
2988         kunmap_atomic(kaddr);
2989         return -EIO;
2990 }
2991
2992 /*
2993  * When reads are done, we need to check csums to verify the data is correct.
2994  * if there's a match, we allow the bio to finish.  If not, the code in
2995  * extent_io.c will try to find good copies for us.
2996  *
2997  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
2998  * @start:      file offset of the range start
2999  * @end:        file offset of the range end (inclusive)
3000  * @mirror:     mirror number
3001  */
3002 int btrfs_verify_data_csum(struct btrfs_io_bio *io_bio, u32 bio_offset,
3003                            struct page *page, u64 start, u64 end, int mirror)
3004 {
3005         struct inode *inode = page->mapping->host;
3006         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3007         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3008         const u32 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
3009         u32 pg_off;
3010
3011         if (PageChecked(page)) {
3012                 ClearPageChecked(page);
3013                 return 0;
3014         }
3015
3016         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
3017                 return 0;
3018
3019         if (!root->fs_info->csum_root)
3020                 return 0;
3021
3022         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
3023             test_range_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NODATASUM, 1, NULL)) {
3024                 clear_extent_bits(io_tree, start, end, EXTENT_NODATASUM);
3025                 return 0;
3026         }
3027
3028         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
3029                end <= page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1);
3030         for (pg_off = offset_in_page(start);
3031              pg_off < offset_in_page(end);
3032              pg_off += sectorsize, bio_offset += sectorsize) {
3033                 int ret;
3034
3035                 ret = check_data_csum(inode, io_bio, bio_offset, page, pg_off);
3036                 if (ret < 0)
3037                         return -EIO;
3038         }
3039         return 0;
3040 }
3041
3042 /*
3043  * btrfs_add_delayed_iput - perform a delayed iput on @inode
3044  *
3045  * @inode: The inode we want to perform iput on
3046  *
3047  * This function uses the generic vfs_inode::i_count to track whether we should
3048  * just decrement it (in case it's > 1) or if this is the last iput then link
3049  * the inode to the delayed iput machinery. Delayed iputs are processed at
3050  * transaction commit time/superblock commit/cleaner kthread.
3051  */
3052 void btrfs_add_delayed_iput(struct inode *inode)
3053 {
3054         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3055         struct btrfs_inode *binode = BTRFS_I(inode);
3056
3057         if (atomic_add_unless(&inode->i_count, -1, 1))
3058                 return;
3059
3060         atomic_inc(&fs_info->nr_delayed_iputs);
3061         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3062         ASSERT(list_empty(&binode->delayed_iput));
3063         list_add_tail(&binode->delayed_iput, &fs_info->delayed_iputs);
3064         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3065         if (!test_bit(BTRFS_FS_CLEANER_RUNNING, &fs_info->flags))
3066                 wake_up_process(fs_info->cleaner_kthread);
3067 }
3068
3069 static void run_delayed_iput_locked(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3070                                     struct btrfs_inode *inode)
3071 {
3072         list_del_init(&inode->delayed_iput);
3073         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3074         iput(&inode->vfs_inode);
3075         if (atomic_dec_and_test(&fs_info->nr_delayed_iputs))
3076                 wake_up(&fs_info->delayed_iputs_wait);
3077         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3078 }
3079
3080 static void btrfs_run_delayed_iput(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3081                                    struct btrfs_inode *inode)
3082 {
3083         if (!list_empty(&inode->delayed_iput)) {
3084                 spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3085                 if (!list_empty(&inode->delayed_iput))
3086                         run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3087                 spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3088         }
3089 }
3090
3091 void btrfs_run_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3092 {
3093
3094         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3095         while (!list_empty(&fs_info->delayed_iputs)) {
3096                 struct btrfs_inode *inode;
3097
3098                 inode = list_first_entry(&fs_info->delayed_iputs,
3099                                 struct btrfs_inode, delayed_iput);
3100                 run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3101         }
3102         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3103 }
3104
3105 /**
3106  * btrfs_wait_on_delayed_iputs - wait on the delayed iputs to be done running
3107  * @fs_info - the fs_info for this fs
3108  * @return - EINTR if we were killed, 0 if nothing's pending
3109  *
3110  * This will wait on any delayed iputs that are currently running with KILLABLE
3111  * set.  Once they are all done running we will return, unless we are killed in
3112  * which case we return EINTR. This helps in user operations like fallocate etc
3113  * that might get blocked on the iputs.
3114  */
3115 int btrfs_wait_on_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3116 {
3117         int ret = wait_event_killable(fs_info->delayed_iputs_wait,
3118                         atomic_read(&fs_info->nr_delayed_iputs) == 0);
3119         if (ret)
3120                 return -EINTR;
3121         return 0;
3122 }
3123
3124 /*
3125  * This creates an orphan entry for the given inode in case something goes wrong
3126  * in the middle of an unlink.
3127  */
3128 int btrfs_orphan_add(struct btrfs_trans_handle *trans,
3129                      struct btrfs_inode *inode)
3130 {
3131         int ret;
3132
3133         ret = btrfs_insert_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3134         if (ret && ret != -EEXIST) {
3135                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3136                 return ret;
3137         }
3138
3139         return 0;
3140 }
3141
3142 /*
3143  * We have done the delete so we can go ahead and remove the orphan item for
3144  * this particular inode.
3145  */
3146 static int btrfs_orphan_del(struct btrfs_trans_handle *trans,
3147                             struct btrfs_inode *inode)
3148 {
3149         return btrfs_del_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3150 }
3151
3152 /*
3153  * this cleans up any orphans that may be left on the list from the last use
3154  * of this root.
3155  */
3156 int btrfs_orphan_cleanup(struct btrfs_root *root)
3157 {
3158         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3159         struct btrfs_path *path;
3160         struct extent_buffer *leaf;
3161         struct btrfs_key key, found_key;
3162         struct btrfs_trans_handle *trans;
3163         struct inode *inode;
3164         u64 last_objectid = 0;
3165         int ret = 0, nr_unlink = 0;
3166
3167         if (cmpxchg(&root->orphan_cleanup_state, 0, ORPHAN_CLEANUP_STARTED))
3168                 return 0;
3169
3170         path = btrfs_alloc_path();
3171         if (!path) {
3172                 ret = -ENOMEM;
3173                 goto out;
3174         }
3175         path->reada = READA_BACK;
3176
3177         key.objectid = BTRFS_ORPHAN_OBJECTID;
3178         key.type = BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY;
3179         key.offset = (u64)-1;
3180
3181         while (1) {
3182                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3183                 if (ret < 0)
3184                         goto out;
3185
3186                 /*
3187                  * if ret == 0 means we found what we were searching for, which
3188                  * is weird, but possible, so only screw with path if we didn't
3189                  * find the key and see if we have stuff that matches
3190                  */
3191                 if (ret > 0) {
3192                         ret = 0;
3193                         if (path->slots[0] == 0)
3194                                 break;
3195                         path->slots[0]--;
3196                 }
3197
3198                 /* pull out the item */
3199                 leaf = path->nodes[0];
3200                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
3201
3202                 /* make sure the item matches what we want */
3203                 if (found_key.objectid != BTRFS_ORPHAN_OBJECTID)
3204                         break;
3205                 if (found_key.type != BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY)
3206                         break;
3207
3208                 /* release the path since we're done with it */
3209                 btrfs_release_path(path);
3210
3211                 /*
3212                  * this is where we are basically btrfs_lookup, without the
3213                  * crossing root thing.  we store the inode number in the
3214                  * offset of the orphan item.
3215                  */
3216
3217                 if (found_key.offset == last_objectid) {
3218                         btrfs_err(fs_info,
3219                                   "Error removing orphan entry, stopping orphan cleanup");
3220                         ret = -EINVAL;
3221                         goto out;
3222                 }
3223
3224                 last_objectid = found_key.offset;
3225
3226                 found_key.objectid = found_key.offset;
3227                 found_key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
3228                 found_key.offset = 0;
3229                 inode = btrfs_iget(fs_info->sb, last_objectid, root);
3230                 ret = PTR_ERR_OR_ZERO(inode);
3231                 if (ret && ret != -ENOENT)
3232                         goto out;
3233
3234                 if (ret == -ENOENT && root == fs_info->tree_root) {
3235                         struct btrfs_root *dead_root;
3236                         int is_dead_root = 0;
3237
3238                         /*
3239                          * this is an orphan in the tree root. Currently these
3240                          * could come from 2 sources:
3241                          *  a) a snapshot deletion in progress
3242                          *  b) a free space cache inode
3243                          * We need to distinguish those two, as the snapshot
3244                          * orphan must not get deleted.
3245                          * find_dead_roots already ran before us, so if this
3246                          * is a snapshot deletion, we should find the root
3247                          * in the fs_roots radix tree.
3248                          */
3249
3250                         spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3251                         dead_root = radix_tree_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
3252                                                          (unsigned long)found_key.objectid);
3253                         if (dead_root && btrfs_root_refs(&dead_root->root_item) == 0)
3254                                 is_dead_root = 1;
3255                         spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3256
3257                         if (is_dead_root) {
3258                                 /* prevent this orphan from being found again */
3259                                 key.offset = found_key.objectid - 1;
3260                                 continue;
3261                         }
3262
3263                 }
3264
3265                 /*
3266                  * If we have an inode with links, there are a couple of
3267                  * possibilities. Old kernels (before v3.12) used to create an
3268                  * orphan item for truncate indicating that there were possibly
3269                  * extent items past i_size that needed to be deleted. In v3.12,
3270                  * truncate was changed to update i_size in sync with the extent
3271                  * items, but the (useless) orphan item was still created. Since
3272                  * v4.18, we don't create the orphan item for truncate at all.
3273                  *
3274                  * So, this item could mean that we need to do a truncate, but
3275                  * only if this filesystem was last used on a pre-v3.12 kernel
3276                  * and was not cleanly unmounted. The odds of that are quite
3277                  * slim, and it's a pain to do the truncate now, so just delete
3278                  * the orphan item.
3279                  *
3280                  * It's also possible that this orphan item was supposed to be
3281                  * deleted but wasn't. The inode number may have been reused,
3282                  * but either way, we can delete the orphan item.
3283                  */
3284                 if (ret == -ENOENT || inode->i_nlink) {
3285                         if (!ret)
3286                                 iput(inode);
3287                         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
3288                         if (IS_ERR(trans)) {
3289                                 ret = PTR_ERR(trans);
3290                                 goto out;
3291                         }
3292                         btrfs_debug(fs_info, "auto deleting %Lu",
3293                                     found_key.objectid);
3294                         ret = btrfs_del_orphan_item(trans, root,
3295                                                     found_key.objectid);
3296                         btrfs_end_transaction(trans);
3297                         if (ret)
3298                                 goto out;
3299                         continue;
3300                 }
3301
3302                 nr_unlink++;
3303
3304                 /* this will do delete_inode and everything for us */
3305                 iput(inode);
3306         }
3307         /* release the path since we're done with it */
3308         btrfs_release_path(path);
3309
3310         root->orphan_cleanup_state = ORPHAN_CLEANUP_DONE;
3311
3312         if (test_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &root->state)) {
3313                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3314                 if (!IS_ERR(trans))
3315                         btrfs_end_transaction(trans);
3316         }
3317
3318         if (nr_unlink)
3319                 btrfs_debug(fs_info, "unlinked %d orphans", nr_unlink);
3320
3321 out:
3322         if (ret)
3323                 btrfs_err(fs_info, "could not do orphan cleanup %d", ret);
3324         btrfs_free_path(path);
3325         return ret;
3326 }
3327
3328 /*
3329  * very simple check to peek ahead in the leaf looking for xattrs.  If we
3330  * don't find any xattrs, we know there can't be any acls.
3331  *
3332  * slot is the slot the inode is in, objectid is the objectid of the inode
3333  */
3334 static noinline int acls_after_inode_item(struct extent_buffer *leaf,
3335                                           int slot, u64 objectid,
3336                                           int *first_xattr_slot)
3337 {
3338         u32 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
3339         struct btrfs_key found_key;
3340         static u64 xattr_access = 0;
3341         static u64 xattr_default = 0;
3342         int scanned = 0;
3343
3344         if (!xattr_access) {
3345                 xattr_access = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS,
3346                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS));
3347                 xattr_default = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT,
3348                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT));
3349         }
3350
3351         slot++;
3352         *first_xattr_slot = -1;
3353         while (slot < nritems) {
3354                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
3355
3356                 /* we found a different objectid, there must not be acls */
3357                 if (found_key.objectid != objectid)
3358                         return 0;
3359
3360                 /* we found an xattr, assume we've got an acl */
3361                 if (found_key.type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY) {
3362                         if (*first_xattr_slot == -1)
3363                                 *first_xattr_slot = slot;
3364                         if (found_key.offset == xattr_access ||
3365                             found_key.offset == xattr_default)
3366                                 return 1;
3367                 }
3368
3369                 /*
3370                  * we found a key greater than an xattr key, there can't
3371                  * be any acls later on
3372                  */
3373                 if (found_key.type > BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
3374                         return 0;
3375
3376                 slot++;
3377                 scanned++;
3378
3379                 /*
3380                  * it goes inode, inode backrefs, xattrs, extents,
3381                  * so if there are a ton of hard links to an inode there can
3382                  * be a lot of backrefs.  Don't waste time searching too hard,
3383                  * this is just an optimization
3384                  */
3385                 if (scanned >= 8)
3386                         break;
3387         }
3388         /* we hit the end of the leaf before we found an xattr or
3389          * something larger than an xattr.  We have to assume the inode
3390          * has acls
3391          */
3392         if (*first_xattr_slot == -1)
3393                 *first_xattr_slot = slot;
3394         return 1;
3395 }
3396
3397 /*
3398  * read an inode from the btree into the in-memory inode
3399  */
3400 static int btrfs_read_locked_inode(struct inode *inode,
3401                                    struct btrfs_path *in_path)
3402 {
3403         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3404         struct btrfs_path *path = in_path;
3405         struct extent_buffer *leaf;
3406         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3407         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3408         struct btrfs_key location;
3409         unsigned long ptr;
3410         int maybe_acls;
3411         u32 rdev;
3412         int ret;
3413         bool filled = false;
3414         int first_xattr_slot;
3415
3416         ret = btrfs_fill_inode(inode, &rdev);
3417         if (!ret)
3418                 filled = true;
3419
3420         if (!path) {
3421                 path = btrfs_alloc_path();
3422                 if (!path)
3423                         return -ENOMEM;
3424         }
3425
3426         memcpy(&location, &BTRFS_I(inode)->location, sizeof(location));
3427
3428         ret = btrfs_lookup_inode(NULL, root, path, &location, 0);
3429         if (ret) {
3430                 if (path != in_path)
3431                         btrfs_free_path(path);
3432                 return ret;
3433         }
3434
3435         leaf = path->nodes[0];
3436
3437         if (filled)
3438                 goto cache_index;
3439
3440         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3441                                     struct btrfs_inode_item);
3442         inode->i_mode = btrfs_inode_mode(leaf, inode_item);
3443         set_nlink(inode, btrfs_inode_nlink(leaf, inode_item));
3444         i_uid_write(inode, btrfs_inode_uid(leaf, inode_item));
3445         i_gid_write(inode, btrfs_inode_gid(leaf, inode_item));
3446         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), btrfs_inode_size(leaf, inode_item));
3447         btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), 0,
3448                         round_up(i_size_read(inode), fs_info->sectorsize));
3449
3450         inode->i_atime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->atime);
3451         inode->i_atime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->atime);
3452
3453         inode->i_mtime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->mtime);
3454         inode->i_mtime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->mtime);
3455
3456         inode->i_ctime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->ctime);
3457         inode->i_ctime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->ctime);
3458
3459         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec =
3460                 btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->otime);
3461         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec =
3462                 btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->otime);
3463
3464         inode_set_bytes(inode, btrfs_inode_nbytes(leaf, inode_item));
3465         BTRFS_I(inode)->generation = btrfs_inode_generation(leaf, inode_item);
3466         BTRFS_I(inode)->last_trans = btrfs_inode_transid(leaf, inode_item);
3467
3468         inode_set_iversion_queried(inode,
3469                                    btrfs_inode_sequence(leaf, inode_item));
3470         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
3471         inode->i_rdev = 0;
3472         rdev = btrfs_inode_rdev(leaf, inode_item);
3473
3474         BTRFS_I(inode)->index_cnt = (u64)-1;
3475         BTRFS_I(inode)->flags = btrfs_inode_flags(leaf, inode_item);
3476
3477 cache_index:
3478         /*
3479          * If we were modified in the current generation and evicted from memory
3480          * and then re-read we need to do a full sync since we don't have any
3481          * idea about which extents were modified before we were evicted from
3482          * cache.
3483          *
3484          * This is required for both inode re-read from disk and delayed inode
3485          * in delayed_nodes_tree.
3486          */
3487         if (BTRFS_I(inode)->last_trans == fs_info->generation)
3488                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
3489                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
3490
3491         /*
3492          * We don't persist the id of the transaction where an unlink operation
3493          * against the inode was last made. So here we assume the inode might
3494          * have been evicted, and therefore the exact value of last_unlink_trans
3495          * lost, and set it to last_trans to avoid metadata inconsistencies
3496          * between the inode and its parent if the inode is fsync'ed and the log
3497          * replayed. For example, in the scenario:
3498          *
3499          * touch mydir/foo
3500          * ln mydir/foo mydir/bar
3501          * sync
3502          * unlink mydir/bar
3503          * echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches   # evicts inode
3504          * xfs_io -c fsync mydir/foo
3505          * <power failure>
3506          * mount fs, triggers fsync log replay
3507          *
3508          * We must make sure that when we fsync our inode foo we also log its
3509          * parent inode, otherwise after log replay the parent still has the
3510          * dentry with the "bar" name but our inode foo has a link count of 1
3511          * and doesn't have an inode ref with the name "bar" anymore.
3512          *
3513          * Setting last_unlink_trans to last_trans is a pessimistic approach,
3514          * but it guarantees correctness at the expense of occasional full
3515          * transaction commits on fsync if our inode is a directory, or if our
3516          * inode is not a directory, logging its parent unnecessarily.
3517          */
3518         BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3519
3520         /*
3521          * Same logic as for last_unlink_trans. We don't persist the generation
3522          * of the last transaction where this inode was used for a reflink
3523          * operation, so after eviction and reloading the inode we must be
3524          * pessimistic and assume the last transaction that modified the inode.
3525          */
3526         BTRFS_I(inode)->last_reflink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3527
3528         path->slots[0]++;
3529         if (inode->i_nlink != 1 ||
3530             path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf))
3531                 goto cache_acl;
3532
3533         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &location, path->slots[0]);
3534         if (location.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)))
3535                 goto cache_acl;
3536
3537         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
3538         if (location.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
3539                 struct btrfs_inode_ref *ref;
3540
3541                 ref = (struct btrfs_inode_ref *)ptr;
3542                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_ref_index(leaf, ref);
3543         } else if (location.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3544                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3545
3546                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)ptr;
3547                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_extref_index(leaf,
3548                                                                      extref);
3549         }
3550 cache_acl:
3551         /*
3552          * try to precache a NULL acl entry for files that don't have
3553          * any xattrs or acls
3554          */
3555         maybe_acls = acls_after_inode_item(leaf, path->slots[0],
3556                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), &first_xattr_slot);
3557         if (first_xattr_slot != -1) {
3558                 path->slots[0] = first_xattr_slot;
3559                 ret = btrfs_load_inode_props(inode, path);
3560                 if (ret)
3561                         btrfs_err(fs_info,
3562                                   "error loading props for ino %llu (root %llu): %d",
3563                                   btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
3564                                   root->root_key.objectid, ret);
3565         }
3566         if (path != in_path)
3567                 btrfs_free_path(path);
3568
3569         if (!maybe_acls)
3570                 cache_no_acl(inode);
3571
3572         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
3573         case S_IFREG:
3574                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3575                 inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
3576                 inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
3577                 break;
3578         case S_IFDIR:
3579                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
3580                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
3581                 break;
3582         case S_IFLNK:
3583                 inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
3584                 inode_nohighmem(inode);
3585                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3586                 break;
3587         default:
3588                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
3589                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
3590                 break;
3591         }
3592
3593         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
3594         return 0;
3595 }
3596
3597 /*
3598  * given a leaf and an inode, copy the inode fields into the leaf
3599  */
3600 static void fill_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3601                             struct extent_buffer *leaf,
3602                             struct btrfs_inode_item *item,
3603                             struct inode *inode)
3604 {
3605         struct btrfs_map_token token;
3606
3607         btrfs_init_map_token(&token, leaf);
3608
3609         btrfs_set_token_inode_uid(&token, item, i_uid_read(inode));
3610         btrfs_set_token_inode_gid(&token, item, i_gid_read(inode));
3611         btrfs_set_token_inode_size(&token, item, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
3612         btrfs_set_token_inode_mode(&token, item, inode->i_mode);
3613         btrfs_set_token_inode_nlink(&token, item, inode->i_nlink);
3614
3615         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->atime,
3616                                      inode->i_atime.tv_sec);
3617         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->atime,
3618                                       inode->i_atime.tv_nsec);
3619
3620         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->mtime,
3621                                      inode->i_mtime.tv_sec);
3622         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->mtime,
3623                                       inode->i_mtime.tv_nsec);
3624
3625         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->ctime,
3626                                      inode->i_ctime.tv_sec);
3627         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->ctime,
3628                                       inode->i_ctime.tv_nsec);
3629
3630         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->otime,
3631                                      BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec);
3632         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->otime,
3633                                       BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec);
3634
3635         btrfs_set_token_inode_nbytes(&token, item, inode_get_bytes(inode));
3636         btrfs_set_token_inode_generation(&token, item,
3637                                          BTRFS_I(inode)->generation);
3638         btrfs_set_token_inode_sequence(&token, item, inode_peek_iversion(inode));
3639         btrfs_set_token_inode_transid(&token, item, trans->transid);
3640         btrfs_set_token_inode_rdev(&token, item, inode->i_rdev);
3641         btrfs_set_token_inode_flags(&token, item, BTRFS_I(inode)->flags);
3642         btrfs_set_token_inode_block_group(&token, item, 0);
3643 }
3644
3645 /*
3646  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3647  */
3648 static noinline int btrfs_update_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3649                                 struct btrfs_root *root,
3650                                 struct btrfs_inode *inode)
3651 {
3652         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3653         struct btrfs_path *path;
3654         struct extent_buffer *leaf;
3655         int ret;
3656
3657         path = btrfs_alloc_path();
3658         if (!path)
3659                 return -ENOMEM;
3660
3661         ret = btrfs_lookup_inode(trans, root, path, &inode->location, 1);
3662         if (ret) {
3663                 if (ret > 0)
3664                         ret = -ENOENT;
3665                 goto failed;
3666         }
3667
3668         leaf = path->nodes[0];
3669         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3670                                     struct btrfs_inode_item);
3671
3672         fill_inode_item(trans, leaf, inode_item, &inode->vfs_inode);
3673         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
3674         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
3675         ret = 0;
3676 failed:
3677         btrfs_free_path(path);
3678         return ret;
3679 }
3680
3681 /*
3682  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3683  */
3684 noinline int btrfs_update_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3685                                 struct btrfs_root *root,
3686                                 struct btrfs_inode *inode)
3687 {
3688         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3689         int ret;
3690
3691         /*
3692          * If the inode is a free space inode, we can deadlock during commit
3693          * if we put it into the delayed code.
3694          *
3695          * The data relocation inode should also be directly updated
3696          * without delay
3697          */
3698         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode)
3699             && root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID
3700             && !test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags)) {
3701                 btrfs_update_root_times(trans, root);
3702
3703                 ret = btrfs_delayed_update_inode(trans, root, inode);
3704                 if (!ret)
3705                         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
3706                 return ret;
3707         }
3708
3709         return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
3710 }
3711
3712 int btrfs_update_inode_fallback(struct btrfs_trans_handle *trans,
3713                                 struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode)
3714 {
3715         int ret;
3716
3717         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
3718         if (ret == -ENOSPC)
3719                 return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
3720         return ret;
3721 }
3722
3723 /*
3724  * unlink helper that gets used here in inode.c and in the tree logging
3725  * recovery code.  It remove a link in a directory with a given name, and
3726  * also drops the back refs in the inode to the directory
3727  */
3728 static int __btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3729                                 struct btrfs_root *root,
3730                                 struct btrfs_inode *dir,
3731                                 struct btrfs_inode *inode,
3732                                 const char *name, int name_len)
3733 {
3734         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3735         struct btrfs_path *path;
3736         int ret = 0;
3737         struct btrfs_dir_item *di;
3738         u64 index;
3739         u64 ino = btrfs_ino(inode);
3740         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
3741
3742         path = btrfs_alloc_path();
3743         if (!path) {
3744                 ret = -ENOMEM;
3745                 goto out;
3746         }
3747
3748         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
3749                                     name, name_len, -1);
3750         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
3751                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
3752                 goto err;
3753         }
3754         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
3755         if (ret)
3756                 goto err;
3757         btrfs_release_path(path);
3758
3759         /*
3760          * If we don't have dir index, we have to get it by looking up
3761          * the inode ref, since we get the inode ref, remove it directly,
3762          * it is unnecessary to do delayed deletion.
3763          *
3764          * But if we have dir index, needn't search inode ref to get it.
3765          * Since the inode ref is close to the inode item, it is better
3766          * that we delay to delete it, and just do this deletion when
3767          * we update the inode item.
3768          */
3769         if (inode->dir_index) {
3770                 ret = btrfs_delayed_delete_inode_ref(inode);
3771                 if (!ret) {
3772                         index = inode->dir_index;
3773                         goto skip_backref;
3774                 }
3775         }
3776
3777         ret = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
3778                                   dir_ino, &index);
3779         if (ret) {
3780                 btrfs_info(fs_info,
3781                         "failed to delete reference to %.*s, inode %llu parent %llu",
3782                         name_len, name, ino, dir_ino);
3783                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3784                 goto err;
3785         }
3786 skip_backref:
3787         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
3788         if (ret) {
3789                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3790                 goto err;
3791         }
3792
3793         ret = btrfs_del_inode_ref_in_log(trans, root, name, name_len, inode,
3794                         dir_ino);
3795         if (ret != 0 && ret != -ENOENT) {
3796                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3797                 goto err;
3798         }
3799
3800         ret = btrfs_del_dir_entries_in_log(trans, root, name, name_len, dir,
3801                         index);
3802         if (ret == -ENOENT)
3803                 ret = 0;
3804         else if (ret)
3805                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3806
3807         /*
3808          * If we have a pending delayed iput we could end up with the final iput
3809          * being run in btrfs-cleaner context.  If we have enough of these built
3810          * up we can end up burning a lot of time in btrfs-cleaner without any
3811          * way to throttle the unlinks.  Since we're currently holding a ref on
3812          * the inode we can run the delayed iput here without any issues as the
3813          * final iput won't be done until after we drop the ref we're currently
3814          * holding.
3815          */
3816         btrfs_run_delayed_iput(fs_info, inode);
3817 err:
3818         btrfs_free_path(path);
3819         if (ret)
3820                 goto out;
3821
3822         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - name_len * 2);
3823         inode_inc_iversion(&inode->vfs_inode);
3824         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
3825         inode->vfs_inode.i_ctime = dir->vfs_inode.i_mtime =
3826                 dir->vfs_inode.i_ctime = current_time(&inode->vfs_inode);
3827         ret = btrfs_update_inode(trans, root, dir);
3828 out:
3829         return ret;
3830 }
3831
3832 int btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3833                        struct btrfs_root *root,
3834                        struct btrfs_inode *dir, struct btrfs_inode *inode,
3835                        const char *name, int name_len)
3836 {
3837         int ret;
3838         ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, dir, inode, name, name_len);
3839         if (!ret) {
3840                 drop_nlink(&inode->vfs_inode);
3841                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
3842         }
3843         return ret;
3844 }
3845
3846 /*
3847  * helper to start transaction for unlink and rmdir.
3848  *
3849  * unlink and rmdir are special in btrfs, they do not always free space, so
3850  * if we cannot make our reservations the normal way try and see if there is
3851  * plenty of slack room in the global reserve to migrate, otherwise we cannot
3852  * allow the unlink to occur.
3853  */
3854 static struct btrfs_trans_handle *__unlink_start_trans(struct inode *dir)
3855 {
3856         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
3857
3858         /*
3859          * 1 for the possible orphan item
3860          * 1 for the dir item
3861          * 1 for the dir index
3862          * 1 for the inode ref
3863          * 1 for the inode
3864          */
3865         return btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(root, 5);
3866 }
3867
3868 static int btrfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
3869 {
3870         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
3871         struct btrfs_trans_handle *trans;
3872         struct inode *inode = d_inode(dentry);
3873         int ret;
3874
3875         trans = __unlink_start_trans(dir);
3876         if (IS_ERR(trans))
3877                 return PTR_ERR(trans);
3878
3879         btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
3880                         0);
3881
3882         ret = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
3883                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
3884                         dentry->d_name.len);
3885         if (ret)
3886                 goto out;
3887
3888         if (inode->i_nlink == 0) {
3889                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
3890                 if (ret)
3891                         goto out;
3892         }
3893
3894 out:
3895         btrfs_end_transaction(trans);
3896         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
3897         return ret;
3898 }
3899
3900 static int btrfs_unlink_subvol(struct btrfs_trans_handle *trans,
3901                                struct inode *dir, struct dentry *dentry)
3902 {
3903         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
3904         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(d_inode(dentry));
3905         struct btrfs_path *path;
3906         struct extent_buffer *leaf;
3907         struct btrfs_dir_item *di;
3908         struct btrfs_key key;
3909         const char *name = dentry->d_name.name;
3910         int name_len = dentry->d_name.len;
3911         u64 index;
3912         int ret;
3913         u64 objectid;
3914         u64 dir_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(dir));
3915
3916         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3917                 objectid = inode->root->root_key.objectid;
3918         } else if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
3919                 objectid = inode->location.objectid;
3920         } else {
3921                 WARN_ON(1);
3922                 return -EINVAL;
3923         }
3924
3925         path = btrfs_alloc_path();
3926         if (!path)
3927                 return -ENOMEM;
3928
3929         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
3930                                    name, name_len, -1);
3931         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
3932                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
3933                 goto out;
3934         }
3935
3936         leaf = path->nodes[0];
3937         btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &key);
3938         WARN_ON(key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY || key.objectid != objectid);
3939         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
3940         if (ret) {
3941                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3942                 goto out;
3943         }
3944         btrfs_release_path(path);
3945
3946         /*
3947          * This is a placeholder inode for a subvolume we didn't have a
3948          * reference to at the time of the snapshot creation.  In the meantime
3949          * we could have renamed the real subvol link into our snapshot, so
3950          * depending on btrfs_del_root_ref to return -ENOENT here is incorret.
3951          * Instead simply lookup the dir_index_item for this entry so we can
3952          * remove it.  Otherwise we know we have a ref to the root and we can
3953          * call btrfs_del_root_ref, and it _shouldn't_ fail.
3954          */
3955         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
3956                 di = btrfs_search_dir_index_item(root, path, dir_ino,
3957                                                  name, name_len);
3958                 if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
3959                         if (!di)
3960                                 ret = -ENOENT;
3961                         else
3962                                 ret = PTR_ERR(di);
3963                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3964                         goto out;
3965                 }
3966
3967                 leaf = path->nodes[0];
3968                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
3969                 index = key.offset;
3970                 btrfs_release_path(path);
3971         } else {
3972                 ret = btrfs_del_root_ref(trans, objectid,
3973                                          root->root_key.objectid, dir_ino,
3974                                          &index, name, name_len);
3975                 if (ret) {
3976                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3977                         goto out;
3978                 }
3979         }
3980
3981         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, BTRFS_I(dir), index);
3982         if (ret) {
3983                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3984                 goto out;
3985         }
3986
3987         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(dir), dir->i_size - name_len * 2);
3988         inode_inc_iversion(dir);
3989         dir->i_mtime = dir->i_ctime = current_time(dir);
3990         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, BTRFS_I(dir));
3991         if (ret)
3992                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3993 out:
3994         btrfs_free_path(path);
3995         return ret;
3996 }
3997
3998 /*
3999  * Helper to check if the subvolume references other subvolumes or if it's
4000  * default.
4001  */
4002 static noinline int may_destroy_subvol(struct btrfs_root *root)
4003 {
4004         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4005         struct btrfs_path *path;
4006         struct btrfs_dir_item *di;
4007         struct btrfs_key key;
4008         u64 dir_id;
4009         int ret;
4010
4011         path = btrfs_alloc_path();
4012         if (!path)
4013                 return -ENOMEM;
4014
4015         /* Make sure this root isn't set as the default subvol */
4016         dir_id = btrfs_super_root_dir(fs_info->super_copy);
4017         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, fs_info->tree_root, path,
4018                                    dir_id, "default", 7, 0);
4019         if (di && !IS_ERR(di)) {
4020                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
4021                 if (key.objectid == root->root_key.objectid) {
4022                         ret = -EPERM;
4023                         btrfs_err(fs_info,
4024                                   "deleting default subvolume %llu is not allowed",
4025                                   key.objectid);
4026                         goto out;
4027                 }
4028                 btrfs_release_path(path);
4029         }
4030
4031         key.objectid = root->root_key.objectid;
4032         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
4033         key.offset = (u64)-1;
4034
4035         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
4036         if (ret < 0)
4037                 goto out;
4038         BUG_ON(ret == 0);
4039
4040         ret = 0;
4041         if (path->slots[0] > 0) {
4042                 path->slots[0]--;
4043                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
4044                 if (key.objectid == root->root_key.objectid &&
4045                     key.type == BTRFS_ROOT_REF_KEY)
4046                         ret = -ENOTEMPTY;
4047         }
4048 out:
4049         btrfs_free_path(path);
4050         return ret;
4051 }
4052
4053 /* Delete all dentries for inodes belonging to the root */
4054 static void btrfs_prune_dentries(struct btrfs_root *root)
4055 {
4056         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4057         struct rb_node *node;
4058         struct rb_node *prev;
4059         struct btrfs_inode *entry;
4060         struct inode *inode;
4061         u64 objectid = 0;
4062
4063         if (!test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
4064                 WARN_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0);
4065
4066         spin_lock(&root->inode_lock);
4067 again:
4068         node = root->inode_tree.rb_node;
4069         prev = NULL;
4070         while (node) {
4071                 prev = node;
4072                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4073
4074                 if (objectid < btrfs_ino(entry))
4075                         node = node->rb_left;
4076                 else if (objectid > btrfs_ino(entry))
4077                         node = node->rb_right;
4078                 else
4079                         break;
4080         }
4081         if (!node) {
4082                 while (prev) {
4083                         entry = rb_entry(prev, struct btrfs_inode, rb_node);
4084                         if (objectid <= btrfs_ino(entry)) {
4085                                 node = prev;
4086                                 break;
4087                         }
4088                         prev = rb_next(prev);
4089                 }
4090         }
4091         while (node) {
4092                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4093                 objectid = btrfs_ino(entry) + 1;
4094                 inode = igrab(&entry->vfs_inode);
4095                 if (inode) {
4096                         spin_unlock(&root->inode_lock);
4097                         if (atomic_read(&inode->i_count) > 1)
4098                                 d_prune_aliases(inode);
4099                         /*
4100                          * btrfs_drop_inode will have it removed from the inode
4101                          * cache when its usage count hits zero.
4102                          */
4103                         iput(inode);
4104                         cond_resched();
4105                         spin_lock(&root->inode_lock);
4106                         goto again;
4107                 }
4108
4109                 if (cond_resched_lock(&root->inode_lock))
4110                         goto again;
4111
4112                 node = rb_next(node);
4113         }
4114         spin_unlock(&root->inode_lock);
4115 }
4116
4117 int btrfs_delete_subvolume(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4118 {
4119         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dentry->d_sb);
4120         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4121         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4122         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(inode)->root;
4123         struct btrfs_trans_handle *trans;
4124         struct btrfs_block_rsv block_rsv;
4125         u64 root_flags;
4126         int ret;
4127
4128         /*
4129          * Don't allow to delete a subvolume with send in progress. This is
4130          * inside the inode lock so the error handling that has to drop the bit
4131          * again is not run concurrently.
4132          */
4133         spin_lock(&dest->root_item_lock);
4134         if (dest->send_in_progress) {
4135                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4136                 btrfs_warn(fs_info,
4137                            "attempt to delete subvolume %llu during send",
4138                            dest->root_key.objectid);
4139                 return -EPERM;
4140         }
4141         root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4142         btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4143                              root_flags | BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4144         spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4145
4146         down_write(&fs_info->subvol_sem);
4147
4148         ret = may_destroy_subvol(dest);
4149         if (ret)
4150                 goto out_up_write;
4151
4152         btrfs_init_block_rsv(&block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
4153         /*
4154          * One for dir inode,
4155          * two for dir entries,
4156          * two for root ref/backref.
4157          */
4158         ret = btrfs_subvolume_reserve_metadata(root, &block_rsv, 5, true);
4159         if (ret)
4160                 goto out_up_write;
4161
4162         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4163         if (IS_ERR(trans)) {
4164                 ret = PTR_ERR(trans);
4165                 goto out_release;
4166         }
4167         trans->block_rsv = &block_rsv;
4168         trans->bytes_reserved = block_rsv.size;
4169
4170         btrfs_record_snapshot_destroy(trans, BTRFS_I(dir));
4171
4172         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4173         if (ret) {
4174                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4175                 goto out_end_trans;
4176         }
4177
4178         btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
4179
4180         memset(&dest->root_item.drop_progress, 0,
4181                 sizeof(dest->root_item.drop_progress));
4182         btrfs_set_root_drop_level(&dest->root_item, 0);
4183         btrfs_set_root_refs(&dest->root_item, 0);
4184
4185         if (!test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &dest->state)) {
4186                 ret = btrfs_insert_orphan_item(trans,
4187                                         fs_info->tree_root,
4188                                         dest->root_key.objectid);
4189                 if (ret) {
4190                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4191                         goto out_end_trans;
4192                 }
4193         }
4194
4195         ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans, dest->root_item.uuid,
4196                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL,
4197                                   dest->root_key.objectid);
4198         if (ret && ret != -ENOENT) {
4199                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4200                 goto out_end_trans;
4201         }
4202         if (!btrfs_is_empty_uuid(dest->root_item.received_uuid)) {
4203                 ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans,
4204                                           dest->root_item.received_uuid,
4205                                           BTRFS_UUID_KEY_RECEIVED_SUBVOL,
4206                                           dest->root_key.objectid);
4207                 if (ret && ret != -ENOENT) {
4208                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4209                         goto out_end_trans;
4210                 }
4211         }
4212
4213         free_anon_bdev(dest->anon_dev);
4214         dest->anon_dev = 0;
4215 out_end_trans:
4216         trans->block_rsv = NULL;
4217         trans->bytes_reserved = 0;
4218         ret = btrfs_end_transaction(trans);
4219         inode->i_flags |= S_DEAD;
4220 out_release:
4221         btrfs_subvolume_release_metadata(root, &block_rsv);
4222 out_up_write:
4223         up_write(&fs_info->subvol_sem);
4224         if (ret) {
4225                 spin_lock(&dest->root_item_lock);
4226                 root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4227                 btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4228                                 root_flags & ~BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4229                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4230         } else {
4231                 d_invalidate(dentry);
4232                 btrfs_prune_dentries(dest);
4233                 ASSERT(dest->send_in_progress == 0);
4234         }
4235
4236         return ret;
4237 }
4238
4239 static int btrfs_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4240 {
4241         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4242         int err = 0;
4243         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4244         struct btrfs_trans_handle *trans;
4245         u64 last_unlink_trans;
4246
4247         if (inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
4248                 return -ENOTEMPTY;
4249         if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
4250                 return btrfs_delete_subvolume(dir, dentry);
4251
4252         trans = __unlink_start_trans(dir);
4253         if (IS_ERR(trans))
4254                 return PTR_ERR(trans);
4255
4256         if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
4257                 err = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4258                 goto out;
4259         }
4260
4261         err = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4262         if (err)
4263                 goto out;
4264
4265         last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans;
4266
4267         /* now the directory is empty */
4268         err = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
4269                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4270                         dentry->d_name.len);
4271         if (!err) {
4272                 btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
4273                 /*
4274                  * Propagate the last_unlink_trans value of the deleted dir to
4275                  * its parent directory. This is to prevent an unrecoverable
4276                  * log tree in the case we do something like this:
4277                  * 1) create dir foo
4278                  * 2) create snapshot under dir foo
4279                  * 3) delete the snapshot
4280                  * 4) rmdir foo
4281                  * 5) mkdir foo
4282                  * 6) fsync foo or some file inside foo
4283                  */
4284                 if (last_unlink_trans >= trans->transid)
4285                         BTRFS_I(dir)->last_unlink_trans = last_unlink_trans;
4286         }
4287 out:
4288         btrfs_end_transaction(trans);
4289         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
4290
4291         return err;
4292 }
4293
4294 /*
4295  * Return this if we need to call truncate_block for the last bit of the
4296  * truncate.
4297  */
4298 #define NEED_TRUNCATE_BLOCK 1
4299
4300 /*
4301  * this can truncate away extent items, csum items and directory items.
4302  * It starts at a high offset and removes keys until it can't find
4303  * any higher than new_size
4304  *
4305  * csum items that cross the new i_size are truncated to the new size
4306  * as well.
4307  *
4308  * min_type is the minimum key type to truncate down to.  If set to 0, this
4309  * will kill all the items on this inode, including the INODE_ITEM_KEY.
4310  */
4311 int btrfs_truncate_inode_items(struct btrfs_trans_handle *trans,
4312                                struct btrfs_root *root,
4313                                struct btrfs_inode *inode,
4314                                u64 new_size, u32 min_type)
4315 {
4316         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4317         struct btrfs_path *path;
4318         struct extent_buffer *leaf;
4319         struct btrfs_file_extent_item *fi;
4320         struct btrfs_key key;
4321         struct btrfs_key found_key;
4322         u64 extent_start = 0;
4323         u64 extent_num_bytes = 0;
4324         u64 extent_offset = 0;
4325         u64 item_end = 0;
4326         u64 last_size = new_size;
4327         u32 found_type = (u8)-1;
4328         int found_extent;
4329         int del_item;
4330         int pending_del_nr = 0;
4331         int pending_del_slot = 0;
4332         int extent_type = -1;
4333         int ret;
4334         u64 ino = btrfs_ino(inode);
4335         u64 bytes_deleted = 0;
4336         bool be_nice = false;
4337         bool should_throttle = false;
4338         const u64 lock_start = ALIGN_DOWN(new_size, fs_info->sectorsize);
4339         struct extent_state *cached_state = NULL;
4340
4341         BUG_ON(new_size > 0 && min_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
4342
4343         /*
4344          * For non-free space inodes and non-shareable roots, we want to back
4345          * off from time to time.  This means all inodes in subvolume roots,
4346          * reloc roots, and data reloc roots.
4347          */
4348         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode) &&
4349             test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4350                 be_nice = true;
4351
4352         path = btrfs_alloc_path();
4353         if (!path)
4354                 return -ENOMEM;
4355         path->reada = READA_BACK;
4356
4357         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4358                 lock_extent_bits(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1,
4359                                  &cached_state);
4360
4361                 /*
4362                  * We want to drop from the next block forward in case this
4363                  * new size is not block aligned since we will be keeping the
4364                  * last block of the extent just the way it is.
4365                  */
4366                 btrfs_drop_extent_cache(inode, ALIGN(new_size,
4367                                         fs_info->sectorsize),
4368                                         (u64)-1, 0);
4369         }
4370
4371         /*
4372          * This function is also used to drop the items in the log tree before
4373          * we relog the inode, so if root != BTRFS_I(inode)->root, it means
4374          * it is used to drop the logged items. So we shouldn't kill the delayed
4375          * items.
4376          */
4377         if (min_type == 0 && root == inode->root)
4378                 btrfs_kill_delayed_inode_items(inode);
4379
4380         key.objectid = ino;
4381         key.offset = (u64)-1;
4382         key.type = (u8)-1;
4383
4384 search_again:
4385         /*
4386          * with a 16K leaf size and 128MB extents, you can actually queue
4387          * up a huge file in a single leaf.  Most of the time that
4388          * bytes_deleted is > 0, it will be huge by the time we get here
4389          */
4390         if (be_nice && bytes_deleted > SZ_32M &&
4391             btrfs_should_end_transaction(trans)) {
4392                 ret = -EAGAIN;
4393                 goto out;
4394         }
4395
4396         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
4397         if (ret < 0)
4398                 goto out;
4399
4400         if (ret > 0) {
4401                 ret = 0;
4402                 /* there are no items in the tree for us to truncate, we're
4403                  * done
4404                  */
4405                 if (path->slots[0] == 0)
4406                         goto out;
4407                 path->slots[0]--;
4408         }
4409
4410         while (1) {
4411                 u64 clear_start = 0, clear_len = 0;
4412
4413                 fi = NULL;
4414                 leaf = path->nodes[0];
4415                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
4416                 found_type = found_key.type;
4417
4418                 if (found_key.objectid != ino)
4419                         break;
4420
4421                 if (found_type < min_type)
4422                         break;
4423
4424                 item_end = found_key.offset;
4425                 if (found_type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
4426                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
4427                                             struct btrfs_file_extent_item);
4428                         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
4429                         if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4430                                 item_end +=
4431                                     btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4432
4433                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_regular(
4434                                         inode, leaf, fi, found_key.offset);
4435                         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4436                                 item_end += btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf,
4437                                                                         fi);
4438
4439                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_inline(
4440                                         inode, leaf, fi, path->slots[0],
4441                                         found_key.offset);
4442                         }
4443                         item_end--;
4444                 }
4445                 if (found_type > min_type) {
4446                         del_item = 1;
4447                 } else {
4448                         if (item_end < new_size)
4449                                 break;
4450                         if (found_key.offset >= new_size)
4451                                 del_item = 1;
4452                         else
4453                                 del_item = 0;
4454                 }
4455                 found_extent = 0;
4456                 /* FIXME, shrink the extent if the ref count is only 1 */
4457                 if (found_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
4458                         goto delete;
4459
4460                 if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4461                         u64 num_dec;
4462
4463                         clear_start = found_key.offset;
4464                         extent_start = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
4465                         if (!del_item) {
4466                                 u64 orig_num_bytes =
4467                                         btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4468                                 extent_num_bytes = ALIGN(new_size -
4469                                                 found_key.offset,
4470                                                 fs_info->sectorsize);
4471                                 clear_start = ALIGN(new_size, fs_info->sectorsize);
4472                                 btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
4473                                                          extent_num_bytes);
4474                                 num_dec = (orig_num_bytes -
4475                                            extent_num_bytes);
4476                                 if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4477                                              &root->state) &&
4478                                     extent_start != 0)
4479                                         inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4480                                                         num_dec);
4481                                 btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
4482                         } else {
4483                                 extent_num_bytes =
4484                                         btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf,
4485                                                                          fi);
4486                                 extent_offset = found_key.offset -
4487                                         btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
4488
4489                                 /* FIXME blocksize != 4096 */
4490                                 num_dec = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4491                                 if (extent_start != 0) {
4492                                         found_extent = 1;
4493                                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4494                                                      &root->state))
4495                                                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4496                                                                 num_dec);
4497                                 }
4498                         }
4499                         clear_len = num_dec;
4500                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4501                         /*
4502                          * we can't truncate inline items that have had
4503                          * special encodings
4504                          */
4505                         if (!del_item &&
4506                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) == 0 &&
4507                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi) == 0 &&
4508                             btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) == 0) {
4509                                 u32 size = (u32)(new_size - found_key.offset);
4510
4511                                 btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, fi, size);
4512                                 size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(size);
4513                                 btrfs_truncate_item(path, size, 1);
4514                         } else if (!del_item) {
4515                                 /*
4516                                  * We have to bail so the last_size is set to
4517                                  * just before this extent.
4518                                  */
4519                                 ret = NEED_TRUNCATE_BLOCK;
4520                                 break;
4521                         } else {
4522                                 /*
4523                                  * Inline extents are special, we just treat
4524                                  * them as a full sector worth in the file
4525                                  * extent tree just for simplicity sake.
4526                                  */
4527                                 clear_len = fs_info->sectorsize;
4528                         }
4529
4530                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4531                                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4532                                                 item_end + 1 - new_size);
4533                 }
4534 delete:
4535                 /*
4536                  * We use btrfs_truncate_inode_items() to clean up log trees for
4537                  * multiple fsyncs, and in this case we don't want to clear the
4538                  * file extent range because it's just the log.
4539                  */
4540                 if (root == inode->root) {
4541                         ret = btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode,
4542                                                   clear_start, clear_len);
4543                         if (ret) {
4544                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4545                                 break;
4546                         }
4547                 }
4548
4549                 if (del_item)
4550                         last_size = found_key.offset;
4551                 else
4552                         last_size = new_size;
4553                 if (del_item) {
4554                         if (!pending_del_nr) {
4555                                 /* no pending yet, add ourselves */
4556                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4557                                 pending_del_nr = 1;
4558                         } else if (pending_del_nr &&
4559                                    path->slots[0] + 1 == pending_del_slot) {
4560                                 /* hop on the pending chunk */
4561                                 pending_del_nr++;
4562                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4563                         } else {
4564                                 BUG();
4565                         }
4566                 } else {
4567                         break;
4568                 }
4569                 should_throttle = false;
4570
4571                 if (found_extent &&
4572                     root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4573                         struct btrfs_ref ref = { 0 };
4574
4575                         bytes_deleted += extent_num_bytes;
4576
4577                         btrfs_init_generic_ref(&ref, BTRFS_DROP_DELAYED_REF,
4578                                         extent_start, extent_num_bytes, 0);
4579                         ref.real_root = root->root_key.objectid;
4580                         btrfs_init_data_ref(&ref, btrfs_header_owner(leaf),
4581                                         ino, extent_offset);
4582                         ret = btrfs_free_extent(trans, &ref);
4583                         if (ret) {
4584                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4585                                 break;
4586                         }
4587                         if (be_nice) {
4588                                 if (btrfs_should_throttle_delayed_refs(trans))
4589                                         should_throttle = true;
4590                         }
4591                 }
4592
4593                 if (found_type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY)
4594                         break;
4595
4596                 if (path->slots[0] == 0 ||
4597                     path->slots[0] != pending_del_slot ||
4598                     should_throttle) {
4599                         if (pending_del_nr) {
4600                                 ret = btrfs_del_items(trans, root, path,
4601                                                 pending_del_slot,
4602                                                 pending_del_nr);
4603                                 if (ret) {
4604                                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4605                                         break;
4606                                 }
4607                                 pending_del_nr = 0;
4608                         }
4609                         btrfs_release_path(path);
4610
4611                         /*
4612                          * We can generate a lot of delayed refs, so we need to
4613                          * throttle every once and a while and make sure we're
4614                          * adding enough space to keep up with the work we are
4615                          * generating.  Since we hold a transaction here we
4616                          * can't flush, and we don't want to FLUSH_LIMIT because
4617                          * we could have generated too many delayed refs to
4618                          * actually allocate, so just bail if we're short and
4619                          * let the normal reservation dance happen higher up.
4620                          */
4621                         if (should_throttle) {
4622                                 ret = btrfs_delayed_refs_rsv_refill(fs_info,
4623                                                         BTRFS_RESERVE_NO_FLUSH);
4624                                 if (ret) {
4625                                         ret = -EAGAIN;
4626                                         break;
4627                                 }
4628                         }
4629                         goto search_again;
4630                 } else {
4631                         path->slots[0]--;
4632                 }
4633         }
4634 out:
4635         if (ret >= 0 && pending_del_nr) {
4636                 int err;
4637
4638                 err = btrfs_del_items(trans, root, path, pending_del_slot,
4639                                       pending_del_nr);
4640                 if (err) {
4641                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
4642                         ret = err;
4643                 }
4644         }
4645         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4646                 ASSERT(last_size >= new_size);
4647                 if (!ret && last_size > new_size)
4648                         last_size = new_size;
4649                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, last_size);
4650                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1,
4651                                      &cached_state);
4652         }
4653
4654         btrfs_free_path(path);
4655         return ret;
4656 }
4657
4658 /*
4659  * btrfs_truncate_block - read, zero a chunk and write a block
4660  * @inode - inode that we're zeroing
4661  * @from - the offset to start zeroing
4662  * @len - the length to zero, 0 to zero the entire range respective to the
4663  *      offset
4664  * @front - zero up to the offset instead of from the offset on
4665  *
4666  * This will find the block for the "from" offset and cow the block and zero the
4667  * part we want to zero.  This is used with truncate and hole punching.
4668  */
4669 int btrfs_truncate_block(struct btrfs_inode *inode, loff_t from, loff_t len,
4670                          int front)
4671 {
4672         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
4673         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
4674         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
4675         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
4676         struct extent_state *cached_state = NULL;
4677         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
4678         char *kaddr;
4679         bool only_release_metadata = false;
4680         u32 blocksize = fs_info->sectorsize;
4681         pgoff_t index = from >> PAGE_SHIFT;
4682         unsigned offset = from & (blocksize - 1);
4683         struct page *page;
4684         gfp_t mask = btrfs_alloc_write_mask(mapping);
4685         size_t write_bytes = blocksize;
4686         int ret = 0;
4687         u64 block_start;
4688         u64 block_end;
4689
4690         if (IS_ALIGNED(offset, blocksize) &&
4691             (!len || IS_ALIGNED(len, blocksize)))
4692                 goto out;
4693
4694         block_start = round_down(from, blocksize);
4695         block_end = block_start + blocksize - 1;
4696
4697         ret = btrfs_check_data_free_space(inode, &data_reserved, block_start,
4698                                           blocksize);
4699         if (ret < 0) {
4700                 if (btrfs_check_nocow_lock(inode, block_start, &write_bytes) > 0) {
4701                         /* For nocow case, no need to reserve data space */
4702                         only_release_metadata = true;
4703                 } else {
4704                         goto out;
4705                 }
4706         }
4707         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(inode, blocksize);
4708         if (ret < 0) {
4709                 if (!only_release_metadata)
4710                         btrfs_free_reserved_data_space(inode, data_reserved,
4711                                                        block_start, blocksize);
4712                 goto out;
4713         }
4714 again:
4715         page = find_or_create_page(mapping, index, mask);
4716         if (!page) {
4717                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, block_start,
4718                                              blocksize, true);
4719                 btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4720                 ret = -ENOMEM;
4721                 goto out;
4722         }
4723
4724         if (!PageUptodate(page)) {
4725                 ret = btrfs_readpage(NULL, page);
4726                 lock_page(page);
4727                 if (page->mapping != mapping) {
4728                         unlock_page(page);
4729                         put_page(page);
4730                         goto again;
4731                 }
4732                 if (!PageUptodate(page)) {
4733                         ret = -EIO;
4734                         goto out_unlock;
4735                 }
4736         }
4737         wait_on_page_writeback(page);
4738
4739         lock_extent_bits(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4740         set_page_extent_mapped(page);
4741
4742         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, block_start);
4743         if (ordered) {
4744                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
4745                                      &cached_state);
4746                 unlock_page(page);
4747                 put_page(page);
4748                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
4749                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
4750                 goto again;
4751         }
4752
4753         clear_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4754                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
4755                          0, 0, &cached_state);
4756
4757         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, block_start, block_end, 0,
4758                                         &cached_state);
4759         if (ret) {
4760                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
4761                                      &cached_state);
4762                 goto out_unlock;
4763         }
4764
4765         if (offset != blocksize) {
4766                 if (!len)
4767                         len = blocksize - offset;
4768                 kaddr = kmap(page);
4769                 if (front)
4770                         memset(kaddr + (block_start - page_offset(page)),
4771                                 0, offset);
4772                 else
4773                         memset(kaddr + (block_start - page_offset(page)) +  offset,
4774                                 0, len);
4775                 flush_dcache_page(page);
4776                 kunmap(page);
4777         }
4778         ClearPageChecked(page);
4779         set_page_dirty(page);
4780         unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4781
4782         if (only_release_metadata)
4783                 set_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4784                                EXTENT_NORESERVE, 0, NULL, NULL, GFP_NOFS, NULL);
4785
4786 out_unlock:
4787         if (ret) {
4788                 if (only_release_metadata)
4789                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, blocksize, true);
4790                 else
4791                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
4792                                         block_start, blocksize, true);
4793         }
4794         btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4795         unlock_page(page);
4796         put_page(page);
4797 out:
4798         if (only_release_metadata)
4799                 btrfs_check_nocow_unlock(inode);
4800         extent_changeset_free(data_reserved);
4801         return ret;
4802 }
4803
4804 static int maybe_insert_hole(struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode,
4805                              u64 offset, u64 len)
4806 {
4807         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4808         struct btrfs_trans_handle *trans;
4809         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
4810         int ret;
4811
4812         /*
4813          * Still need to make sure the inode looks like it's been updated so
4814          * that any holes get logged if we fsync.
4815          */
4816         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES)) {
4817                 inode->last_trans = fs_info->generation;
4818                 inode->last_sub_trans = root->log_transid;
4819                 inode->last_log_commit = root->last_log_commit;
4820                 return 0;
4821         }
4822
4823         /*
4824          * 1 - for the one we're dropping
4825          * 1 - for the one we're adding
4826          * 1 - for updating the inode.
4827          */
4828         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
4829         if (IS_ERR(trans))
4830                 return PTR_ERR(trans);
4831
4832         drop_args.start = offset;
4833         drop_args.end = offset + len;
4834         drop_args.drop_cache = true;
4835
4836         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
4837         if (ret) {
4838                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4839                 btrfs_end_transaction(trans);
4840                 return ret;
4841         }
4842
4843         ret = btrfs_insert_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
4844                         offset, 0, 0, len, 0, len, 0, 0, 0);
4845         if (ret) {
4846                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4847         } else {
4848                 btrfs_update_inode_bytes(inode, 0, drop_args.bytes_found);
4849                 btrfs_update_inode(trans, root, inode);
4850         }
4851         btrfs_end_transaction(trans);
4852         return ret;
4853 }
4854
4855 /*
4856  * This function puts in dummy file extents for the area we're creating a hole
4857  * for.  So if we are truncating this file to a larger size we need to insert
4858  * these file extents so that btrfs_get_extent will return a EXTENT_MAP_HOLE for
4859  * the range between oldsize and size
4860  */
4861 int btrfs_cont_expand(struct btrfs_inode *inode, loff_t oldsize, loff_t size)
4862 {
4863         struct btrfs_root *root = inode->root;
4864         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4865         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
4866         struct extent_map *em = NULL;
4867         struct extent_state *cached_state = NULL;
4868         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
4869         u64 hole_start = ALIGN(oldsize, fs_info->sectorsize);
4870         u64 block_end = ALIGN(size, fs_info->sectorsize);
4871         u64 last_byte;
4872         u64 cur_offset;
4873         u64 hole_size;
4874         int err = 0;
4875
4876         /*
4877          * If our size started in the middle of a block we need to zero out the
4878          * rest of the block before we expand the i_size, otherwise we could
4879          * expose stale data.
4880          */
4881         err = btrfs_truncate_block(inode, oldsize, 0, 0);
4882         if (err)
4883                 return err;
4884
4885         if (size <= hole_start)
4886                 return 0;
4887
4888         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, hole_start, block_end - 1,
4889                                            &cached_state);
4890         cur_offset = hole_start;
4891         while (1) {
4892                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur_offset,
4893                                       block_end - cur_offset);
4894                 if (IS_ERR(em)) {
4895                         err = PTR_ERR(em);
4896                         em = NULL;
4897                         break;
4898                 }
4899                 last_byte = min(extent_map_end(em), block_end);
4900                 last_byte = ALIGN(last_byte, fs_info->sectorsize);
4901                 hole_size = last_byte - cur_offset;
4902
4903                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)) {
4904                         struct extent_map *hole_em;
4905
4906                         err = maybe_insert_hole(root, inode, cur_offset,
4907                                                 hole_size);
4908                         if (err)
4909                                 break;
4910
4911                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
4912                                                         cur_offset, hole_size);
4913                         if (err)
4914                                 break;
4915
4916                         btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
4917                                                 cur_offset + hole_size - 1, 0);
4918                         hole_em = alloc_extent_map();
4919                         if (!hole_em) {
4920                                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
4921                                         &inode->runtime_flags);
4922                                 goto next;
4923                         }
4924                         hole_em->start = cur_offset;
4925                         hole_em->len = hole_size;
4926                         hole_em->orig_start = cur_offset;
4927
4928                         hole_em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
4929                         hole_em->block_len = 0;
4930                         hole_em->orig_block_len = 0;
4931                         hole_em->ram_bytes = hole_size;
4932                         hole_em->compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
4933                         hole_em->generation = fs_info->generation;
4934
4935                         while (1) {
4936                                 write_lock(&em_tree->lock);
4937                                 err = add_extent_mapping(em_tree, hole_em, 1);
4938                                 write_unlock(&em_tree->lock);
4939                                 if (err != -EEXIST)
4940                                         break;
4941                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
4942                                                         cur_offset +
4943                                                         hole_size - 1, 0);
4944                         }
4945                         free_extent_map(hole_em);
4946                 } else {
4947                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
4948                                                         cur_offset, hole_size);
4949                         if (err)
4950                                 break;
4951                 }
4952 next:
4953                 free_extent_map(em);
4954                 em = NULL;
4955                 cur_offset = last_byte;
4956                 if (cur_offset >= block_end)
4957                         break;
4958         }
4959         free_extent_map(em);
4960         unlock_extent_cached(io_tree, hole_start, block_end - 1, &cached_state);
4961         return err;
4962 }
4963
4964 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr)
4965 {
4966         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
4967         struct btrfs_trans_handle *trans;
4968         loff_t oldsize = i_size_read(inode);
4969         loff_t newsize = attr->ia_size;
4970         int mask = attr->ia_valid;
4971         int ret;
4972
4973         /*
4974          * The regular truncate() case without ATTR_CTIME and ATTR_MTIME is a
4975          * special case where we need to update the times despite not having
4976          * these flags set.  For all other operations the VFS set these flags
4977          * explicitly if it wants a timestamp update.
4978          */
4979         if (newsize != oldsize) {
4980                 inode_inc_iversion(inode);
4981                 if (!(mask & (ATTR_CTIME | ATTR_MTIME)))
4982                         inode->i_ctime = inode->i_mtime =
4983                                 current_time(inode);
4984         }
4985
4986         if (newsize > oldsize) {
4987                 /*
4988                  * Don't do an expanding truncate while snapshotting is ongoing.
4989                  * This is to ensure the snapshot captures a fully consistent
4990                  * state of this file - if the snapshot captures this expanding
4991                  * truncation, it must capture all writes that happened before
4992                  * this truncation.
4993                  */
4994                 btrfs_drew_write_lock(&root->snapshot_lock);
4995                 ret = btrfs_cont_expand(BTRFS_I(inode), oldsize, newsize);
4996                 if (ret) {
4997                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
4998                         return ret;
4999                 }
5000
5001                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
5002                 if (IS_ERR(trans)) {
5003                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5004                         return PTR_ERR(trans);
5005                 }
5006
5007                 i_size_write(inode, newsize);
5008                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5009                 pagecache_isize_extended(inode, oldsize, newsize);
5010                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
5011                 btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5012                 btrfs_end_transaction(trans);
5013         } else {
5014
5015                 /*
5016                  * We're truncating a file that used to have good data down to
5017                  * zero. Make sure any new writes to the file get on disk
5018                  * on close.
5019                  */
5020                 if (newsize == 0)
5021                         set_bit(BTRFS_INODE_FLUSH_ON_CLOSE,
5022                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5023
5024                 truncate_setsize(inode, newsize);
5025
5026                 inode_dio_wait(inode);
5027
5028                 ret = btrfs_truncate(inode, newsize == oldsize);
5029                 if (ret && inode->i_nlink) {
5030                         int err;
5031
5032                         /*
5033                          * Truncate failed, so fix up the in-memory size. We
5034                          * adjusted disk_i_size down as we removed extents, so
5035                          * wait for disk_i_size to be stable and then update the
5036                          * in-memory size to match.
5037                          */
5038                         err = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
5039                         if (err)
5040                                 return err;
5041                         i_size_write(inode, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
5042                 }
5043         }
5044
5045         return ret;
5046 }
5047
5048 static int btrfs_setattr(struct dentry *dentry, struct iattr *attr)
5049 {
5050         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5051         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5052         int err;
5053
5054         if (btrfs_root_readonly(root))
5055                 return -EROFS;
5056
5057         err = setattr_prepare(dentry, attr);
5058         if (err)
5059                 return err;
5060
5061         if (S_ISREG(inode->i_mode) && (attr->ia_valid & ATTR_SIZE)) {
5062                 err = btrfs_setsize(inode, attr);
5063                 if (err)
5064                         return err;
5065         }
5066
5067         if (attr->ia_valid) {
5068                 setattr_copy(inode, attr);
5069                 inode_inc_iversion(inode);
5070                 err = btrfs_dirty_inode(inode);
5071
5072                 if (!err && attr->ia_valid & ATTR_MODE)
5073                         err = posix_acl_chmod(inode, inode->i_mode);
5074         }
5075
5076         return err;
5077 }
5078
5079 /*
5080  * While truncating the inode pages during eviction, we get the VFS calling
5081  * btrfs_invalidatepage() against each page of the inode. This is slow because
5082  * the calls to btrfs_invalidatepage() result in a huge amount of calls to
5083  * lock_extent_bits() and clear_extent_bit(), which keep merging and splitting
5084  * extent_state structures over and over, wasting lots of time.
5085  *
5086  * Therefore if the inode is being evicted, let btrfs_invalidatepage() skip all
5087  * those expensive operations on a per page basis and do only the ordered io
5088  * finishing, while we release here the extent_map and extent_state structures,
5089  * without the excessive merging and splitting.
5090  */
5091 static void evict_inode_truncate_pages(struct inode *inode)
5092 {
5093         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
5094         struct extent_map_tree *map_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
5095         struct rb_node *node;
5096
5097         ASSERT(inode->i_state & I_FREEING);
5098         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
5099
5100         write_lock(&map_tree->lock);
5101         while (!RB_EMPTY_ROOT(&map_tree->map.rb_root)) {
5102                 struct extent_map *em;
5103
5104                 node = rb_first_cached(&map_tree->map);
5105                 em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
5106                 clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
5107                 clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags);
5108                 remove_extent_mapping(map_tree, em);
5109                 free_extent_map(em);
5110                 if (need_resched()) {
5111                         write_unlock(&map_tree->lock);
5112                         cond_resched();
5113                         write_lock(&map_tree->lock);
5114                 }
5115         }
5116         write_unlock(&map_tree->lock);
5117
5118         /*
5119          * Keep looping until we have no more ranges in the io tree.
5120          * We can have ongoing bios started by readahead that have
5121          * their endio callback (extent_io.c:end_bio_extent_readpage)
5122          * still in progress (unlocked the pages in the bio but did not yet
5123          * unlocked the ranges in the io tree). Therefore this means some
5124          * ranges can still be locked and eviction started because before
5125          * submitting those bios, which are executed by a separate task (work
5126          * queue kthread), inode references (inode->i_count) were not taken
5127          * (which would be dropped in the end io callback of each bio).
5128          * Therefore here we effectively end up waiting for those bios and
5129          * anyone else holding locked ranges without having bumped the inode's
5130          * reference count - if we don't do it, when they access the inode's
5131          * io_tree to unlock a range it may be too late, leading to an
5132          * use-after-free issue.
5133          */
5134         spin_lock(&io_tree->lock);
5135         while (!RB_EMPTY_ROOT(&io_tree->state)) {
5136                 struct extent_state *state;
5137                 struct extent_state *cached_state = NULL;
5138                 u64 start;
5139                 u64 end;
5140                 unsigned state_flags;
5141
5142                 node = rb_first(&io_tree->state);
5143                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
5144                 start = state->start;
5145                 end = state->end;
5146                 state_flags = state->state;
5147                 spin_unlock(&io_tree->lock);
5148
5149                 lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
5150
5151                 /*
5152                  * If still has DELALLOC flag, the extent didn't reach disk,
5153                  * and its reserved space won't be freed by delayed_ref.
5154                  * So we need to free its reserved space here.
5155                  * (Refer to comment in btrfs_invalidatepage, case 2)
5156                  *
5157                  * Note, end is the bytenr of last byte, so we need + 1 here.
5158                  */
5159                 if (state_flags & EXTENT_DELALLOC)
5160                         btrfs_qgroup_free_data(BTRFS_I(inode), NULL, start,
5161                                                end - start + 1);
5162
5163                 clear_extent_bit(io_tree, start, end,
5164                                  EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
5165                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1, 1,
5166                                  &cached_state);
5167
5168                 cond_resched();
5169                 spin_lock(&io_tree->lock);
5170         }
5171         spin_unlock(&io_tree->lock);
5172 }
5173
5174 static struct btrfs_trans_handle *evict_refill_and_join(struct btrfs_root *root,
5175                                                         struct btrfs_block_rsv *rsv)
5176 {
5177         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5178         struct btrfs_block_rsv *global_rsv = &fs_info->global_block_rsv;
5179         struct btrfs_trans_handle *trans;
5180         u64 delayed_refs_extra = btrfs_calc_insert_metadata_size(fs_info, 1);
5181         int ret;
5182
5183         /*
5184          * Eviction should be taking place at some place safe because of our
5185          * delayed iputs.  However the normal flushing code will run delayed
5186          * iputs, so we cannot use FLUSH_ALL otherwise we'll deadlock.
5187          *
5188          * We reserve the delayed_refs_extra here again because we can't use
5189          * btrfs_start_transaction(root, 0) for the same deadlocky reason as
5190          * above.  We reserve our extra bit here because we generate a ton of
5191          * delayed refs activity by truncating.
5192          *
5193          * If we cannot make our reservation we'll attempt to steal from the
5194          * global reserve, because we really want to be able to free up space.
5195          */
5196         ret = btrfs_block_rsv_refill(root, rsv, rsv->size + delayed_refs_extra,
5197                                      BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5198         if (ret) {
5199                 /*
5200                  * Try to steal from the global reserve if there is space for
5201                  * it.
5202                  */
5203                 if (btrfs_check_space_for_delayed_refs(fs_info) ||
5204                     btrfs_block_rsv_migrate(global_rsv, rsv, rsv->size, 0)) {
5205                         btrfs_warn(fs_info,
5206                                    "could not allocate space for delete; will truncate on mount");
5207                         return ERR_PTR(-ENOSPC);
5208                 }
5209                 delayed_refs_extra = 0;
5210         }
5211
5212         trans = btrfs_join_transaction(root);
5213         if (IS_ERR(trans))
5214                 return trans;
5215
5216         if (delayed_refs_extra) {
5217                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5218                 trans->bytes_reserved = delayed_refs_extra;
5219                 btrfs_block_rsv_migrate(rsv, trans->block_rsv,
5220                                         delayed_refs_extra, 1);
5221         }
5222         return trans;
5223 }
5224
5225 void btrfs_evict_inode(struct inode *inode)
5226 {
5227         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5228         struct btrfs_trans_handle *trans;
5229         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5230         struct btrfs_block_rsv *rsv;
5231         int ret;
5232
5233         trace_btrfs_inode_evict(inode);
5234
5235         if (!root) {
5236                 clear_inode(inode);
5237                 return;
5238         }
5239
5240         evict_inode_truncate_pages(inode);
5241
5242         if (inode->i_nlink &&
5243             ((btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5244               root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID) ||
5245              btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode))))
5246                 goto no_delete;
5247
5248         if (is_bad_inode(inode))
5249                 goto no_delete;
5250
5251         btrfs_free_io_failure_record(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1);
5252
5253         if (test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags))
5254                 goto no_delete;
5255
5256         if (inode->i_nlink > 0) {
5257                 BUG_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5258                        root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID);
5259                 goto no_delete;
5260         }
5261
5262         ret = btrfs_commit_inode_delayed_inode(BTRFS_I(inode));
5263         if (ret)
5264                 goto no_delete;
5265
5266         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
5267         if (!rsv)
5268                 goto no_delete;
5269         rsv->size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
5270         rsv->failfast = 1;
5271
5272         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5273
5274         while (1) {
5275                 trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5276                 if (IS_ERR(trans))
5277                         goto free_rsv;
5278
5279                 trans->block_rsv = rsv;
5280
5281                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, BTRFS_I(inode),
5282                                                  0, 0);
5283                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5284                 btrfs_end_transaction(trans);
5285                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
5286                 if (ret && ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
5287                         goto free_rsv;
5288                 else if (!ret)
5289                         break;
5290         }
5291
5292         /*
5293          * Errors here aren't a big deal, it just means we leave orphan items in
5294          * the tree. They will be cleaned up on the next mount. If the inode
5295          * number gets reused, cleanup deletes the orphan item without doing
5296          * anything, and unlink reuses the existing orphan item.
5297          *
5298          * If it turns out that we are dropping too many of these, we might want
5299          * to add a mechanism for retrying these after a commit.
5300          */
5301         trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5302         if (!IS_ERR(trans)) {
5303                 trans->block_rsv = rsv;
5304                 btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
5305                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5306                 btrfs_end_transaction(trans);
5307         }
5308
5309 free_rsv:
5310         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
5311 no_delete:
5312         /*
5313          * If we didn't successfully delete, the orphan item will still be in
5314          * the tree and we'll retry on the next mount. Again, we might also want
5315          * to retry these periodically in the future.
5316          */
5317         btrfs_remove_delayed_node(BTRFS_I(inode));
5318         clear_inode(inode);
5319 }
5320
5321 /*
5322  * Return the key found in the dir entry in the location pointer, fill @type
5323  * with BTRFS_FT_*, and return 0.
5324  *
5325  * If no dir entries were found, returns -ENOENT.
5326  * If found a corrupted location in dir entry, returns -EUCLEAN.
5327  */
5328 static int btrfs_inode_by_name(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5329                                struct btrfs_key *location, u8 *type)
5330 {
5331         const char *name = dentry->d_name.name;
5332         int namelen = dentry->d_name.len;
5333         struct btrfs_dir_item *di;
5334         struct btrfs_path *path;
5335         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5336         int ret = 0;
5337
5338         path = btrfs_alloc_path();
5339         if (!path)
5340                 return -ENOMEM;
5341
5342         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5343                         name, namelen, 0);
5344         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
5345                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
5346                 goto out;
5347         }
5348
5349         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, location);
5350         if (location->type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY &&
5351             location->type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
5352                 ret = -EUCLEAN;
5353                 btrfs_warn(root->fs_info,
5354 "%s gets something invalid in DIR_ITEM (name %s, directory ino %llu, location(%llu %u %llu))",
5355                            __func__, name, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5356                            location->objectid, location->type, location->offset);
5357         }
5358         if (!ret)
5359                 *type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
5360 out:
5361         btrfs_free_path(path);
5362         return ret;
5363 }
5364
5365 /*
5366  * when we hit a tree root in a directory, the btrfs part of the inode
5367  * needs to be changed to reflect the root directory of the tree root.  This
5368  * is kind of like crossing a mount point.
5369  */
5370 static int fixup_tree_root_location(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5371                                     struct inode *dir,
5372                                     struct dentry *dentry,
5373                                     struct btrfs_key *location,
5374                                     struct btrfs_root **sub_root)
5375 {
5376         struct btrfs_path *path;
5377         struct btrfs_root *new_root;
5378         struct btrfs_root_ref *ref;
5379         struct extent_buffer *leaf;
5380         struct btrfs_key key;
5381         int ret;
5382         int err = 0;
5383
5384         path = btrfs_alloc_path();
5385         if (!path) {
5386                 err = -ENOMEM;
5387                 goto out;
5388         }
5389
5390         err = -ENOENT;
5391         key.objectid = BTRFS_I(dir)->root->root_key.objectid;
5392         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
5393         key.offset = location->objectid;
5394
5395         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
5396         if (ret) {
5397                 if (ret < 0)
5398                         err = ret;
5399                 goto out;
5400         }
5401
5402         leaf = path->nodes[0];
5403         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
5404         if (btrfs_root_ref_dirid(leaf, ref) != btrfs_ino(BTRFS_I(dir)) ||
5405             btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref) != dentry->d_name.len)
5406                 goto out;
5407
5408         ret = memcmp_extent_buffer(leaf, dentry->d_name.name,
5409                                    (unsigned long)(ref + 1),
5410                                    dentry->d_name.len);
5411         if (ret)
5412                 goto out;
5413
5414         btrfs_release_path(path);
5415
5416         new_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, location->objectid, true);
5417         if (IS_ERR(new_root)) {
5418                 err = PTR_ERR(new_root);
5419                 goto out;
5420         }
5421
5422         *sub_root = new_root;
5423         location->objectid = btrfs_root_dirid(&new_root->root_item);
5424         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5425         location->offset = 0;
5426         err = 0;
5427 out:
5428         btrfs_free_path(path);
5429         return err;
5430 }
5431
5432 static void inode_tree_add(struct inode *inode)
5433 {
5434         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5435         struct btrfs_inode *entry;
5436         struct rb_node **p;
5437         struct rb_node *parent;
5438         struct rb_node *new = &BTRFS_I(inode)->rb_node;
5439         u64 ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5440
5441         if (inode_unhashed(inode))
5442                 return;
5443         parent = NULL;
5444         spin_lock(&root->inode_lock);
5445         p = &root->inode_tree.rb_node;
5446         while (*p) {
5447                 parent = *p;
5448                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_inode, rb_node);
5449
5450                 if (ino < btrfs_ino(entry))
5451                         p = &parent->rb_left;
5452                 else if (ino > btrfs_ino(entry))
5453                         p = &parent->rb_right;
5454                 else {
5455                         WARN_ON(!(entry->vfs_inode.i_state &
5456                                   (I_WILL_FREE | I_FREEING)));
5457                         rb_replace_node(parent, new, &root->inode_tree);
5458                         RB_CLEAR_NODE(parent);
5459                         spin_unlock(&root->inode_lock);
5460                         return;
5461                 }
5462         }
5463         rb_link_node(new, parent, p);
5464         rb_insert_color(new, &root->inode_tree);
5465         spin_unlock(&root->inode_lock);
5466 }
5467
5468 static void inode_tree_del(struct btrfs_inode *inode)
5469 {
5470         struct btrfs_root *root = inode->root;
5471         int empty = 0;
5472
5473         spin_lock(&root->inode_lock);
5474         if (!RB_EMPTY_NODE(&inode->rb_node)) {
5475                 rb_erase(&inode->rb_node, &root->inode_tree);
5476                 RB_CLEAR_NODE(&inode->rb_node);
5477                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5478         }
5479         spin_unlock(&root->inode_lock);
5480
5481         if (empty && btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0) {
5482                 spin_lock(&root->inode_lock);
5483                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5484                 spin_unlock(&root->inode_lock);
5485                 if (empty)
5486                         btrfs_add_dead_root(root);
5487         }
5488 }
5489
5490
5491 static int btrfs_init_locked_inode(struct inode *inode, void *p)
5492 {
5493         struct btrfs_iget_args *args = p;
5494
5495         inode->i_ino = args->ino;
5496         BTRFS_I(inode)->location.objectid = args->ino;
5497         BTRFS_I(inode)->location.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5498         BTRFS_I(inode)->location.offset = 0;
5499         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(args->root);
5500         BUG_ON(args->root && !BTRFS_I(inode)->root);
5501         return 0;
5502 }
5503
5504 static int btrfs_find_actor(struct inode *inode, void *opaque)
5505 {
5506         struct btrfs_iget_args *args = opaque;
5507
5508         return args->ino == BTRFS_I(inode)->location.objectid &&
5509                 args->root == BTRFS_I(inode)->root;
5510 }
5511
5512 static struct inode *btrfs_iget_locked(struct super_block *s, u64 ino,
5513                                        struct btrfs_root *root)
5514 {
5515         struct inode *inode;
5516         struct btrfs_iget_args args;
5517         unsigned long hashval = btrfs_inode_hash(ino, root);
5518
5519         args.ino = ino;
5520         args.root = root;
5521
5522         inode = iget5_locked(s, hashval, btrfs_find_actor,
5523                              btrfs_init_locked_inode,
5524                              (void *)&args);
5525         return inode;
5526 }
5527
5528 /*
5529  * Get an inode object given its inode number and corresponding root.
5530  * Path can be preallocated to prevent recursing back to iget through
5531  * allocator. NULL is also valid but may require an additional allocation
5532  * later.
5533  */
5534 struct inode *btrfs_iget_path(struct super_block *s, u64 ino,
5535                               struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path)
5536 {
5537         struct inode *inode;
5538
5539         inode = btrfs_iget_locked(s, ino, root);
5540         if (!inode)
5541                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5542
5543         if (inode->i_state & I_NEW) {
5544                 int ret;
5545
5546                 ret = btrfs_read_locked_inode(inode, path);
5547                 if (!ret) {
5548                         inode_tree_add(inode);
5549                         unlock_new_inode(inode);
5550                 } else {
5551                         iget_failed(inode);
5552                         /*
5553                          * ret > 0 can come from btrfs_search_slot called by
5554                          * btrfs_read_locked_inode, this means the inode item
5555                          * was not found.
5556                          */
5557                         if (ret > 0)
5558                                 ret = -ENOENT;
5559                         inode = ERR_PTR(ret);
5560                 }
5561         }
5562
5563         return inode;
5564 }
5565
5566 struct inode *btrfs_iget(struct super_block *s, u64 ino, struct btrfs_root *root)
5567 {
5568         return btrfs_iget_path(s, ino, root, NULL);
5569 }
5570
5571 static struct inode *new_simple_dir(struct super_block *s,
5572                                     struct btrfs_key *key,
5573                                     struct btrfs_root *root)
5574 {
5575         struct inode *inode = new_inode(s);
5576
5577         if (!inode)
5578                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5579
5580         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
5581         memcpy(&BTRFS_I(inode)->location, key, sizeof(*key));
5582         set_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5583
5584         inode->i_ino = BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID;
5585         /*
5586          * We only need lookup, the rest is read-only and there's no inode
5587          * associated with the dentry
5588          */
5589         inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
5590         inode->i_opflags &= ~IOP_XATTR;
5591         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
5592         inode->i_mode = S_IFDIR | S_IRUGO | S_IWUSR | S_IXUGO;
5593         inode->i_mtime = current_time(inode);
5594         inode->i_atime = inode->i_mtime;
5595         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
5596         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
5597
5598         return inode;
5599 }
5600
5601 static inline u8 btrfs_inode_type(struct inode *inode)
5602 {
5603         /*
5604          * Compile-time asserts that generic FT_* types still match
5605          * BTRFS_FT_* types
5606          */
5607         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_UNKNOWN != FT_UNKNOWN);
5608         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_REG_FILE != FT_REG_FILE);
5609         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_DIR != FT_DIR);
5610         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_CHRDEV != FT_CHRDEV);
5611         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_BLKDEV != FT_BLKDEV);
5612         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_FIFO != FT_FIFO);
5613         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SOCK != FT_SOCK);
5614         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SYMLINK != FT_SYMLINK);
5615
5616         return fs_umode_to_ftype(inode->i_mode);
5617 }
5618
5619 struct inode *btrfs_lookup_dentry(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
5620 {
5621         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
5622         struct inode *inode;
5623         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5624         struct btrfs_root *sub_root = root;
5625         struct btrfs_key location;
5626         u8 di_type = 0;
5627         int ret = 0;
5628
5629         if (dentry->d_name.len > BTRFS_NAME_LEN)
5630                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
5631
5632         ret = btrfs_inode_by_name(dir, dentry, &location, &di_type);
5633         if (ret < 0)
5634                 return ERR_PTR(ret);
5635
5636         if (location.type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
5637                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, root);
5638                 if (IS_ERR(inode))
5639                         return inode;
5640
5641                 /* Do extra check against inode mode with di_type */
5642                 if (btrfs_inode_type(inode) != di_type) {
5643                         btrfs_crit(fs_info,
5644 "inode mode mismatch with dir: inode mode=0%o btrfs type=%u dir type=%u",
5645                                   inode->i_mode, btrfs_inode_type(inode),
5646                                   di_type);
5647                         iput(inode);
5648                         return ERR_PTR(-EUCLEAN);
5649                 }
5650                 return inode;
5651         }
5652
5653         ret = fixup_tree_root_location(fs_info, dir, dentry,
5654                                        &location, &sub_root);
5655         if (ret < 0) {
5656                 if (ret != -ENOENT)
5657                         inode = ERR_PTR(ret);
5658                 else
5659                         inode = new_simple_dir(dir->i_sb, &location, sub_root);
5660         } else {
5661                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, sub_root);
5662         }
5663         if (root != sub_root)
5664                 btrfs_put_root(sub_root);
5665
5666         if (!IS_ERR(inode) && root != sub_root) {
5667                 down_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5668                 if (!sb_rdonly(inode->i_sb))
5669                         ret = btrfs_orphan_cleanup(sub_root);
5670                 up_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5671                 if (ret) {
5672                         iput(inode);
5673                         inode = ERR_PTR(ret);
5674                 }
5675         }
5676
5677         return inode;
5678 }
5679
5680 static int btrfs_dentry_delete(const struct dentry *dentry)
5681 {
5682         struct btrfs_root *root;
5683         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5684
5685         if (!inode && !IS_ROOT(dentry))
5686                 inode = d_inode(dentry->d_parent);
5687
5688         if (inode) {
5689                 root = BTRFS_I(inode)->root;
5690                 if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
5691                         return 1;
5692
5693                 if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
5694                         return 1;
5695         }
5696         return 0;
5697 }
5698
5699 static struct dentry *btrfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5700                                    unsigned int flags)
5701 {
5702         struct inode *inode = btrfs_lookup_dentry(dir, dentry);
5703
5704         if (inode == ERR_PTR(-ENOENT))
5705                 inode = NULL;
5706         return d_splice_alias(inode, dentry);
5707 }
5708
5709 /*
5710  * All this infrastructure exists because dir_emit can fault, and we are holding
5711  * the tree lock when doing readdir.  For now just allocate a buffer and copy
5712  * our information into that, and then dir_emit from the buffer.  This is
5713  * similar to what NFS does, only we don't keep the buffer around in pagecache
5714  * because I'm afraid I'll mess that up.  Long term we need to make filldir do
5715  * copy_to_user_inatomic so we don't have to worry about page faulting under the
5716  * tree lock.
5717  */
5718 static int btrfs_opendir(struct inode *inode, struct file *file)
5719 {
5720         struct btrfs_file_private *private;
5721
5722         private = kzalloc(sizeof(struct btrfs_file_private), GFP_KERNEL);
5723         if (!private)
5724                 return -ENOMEM;
5725         private->filldir_buf = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
5726         if (!private->filldir_buf) {
5727                 kfree(private);
5728                 return -ENOMEM;
5729         }
5730         file->private_data = private;
5731         return 0;
5732 }
5733
5734 struct dir_entry {
5735         u64 ino;
5736         u64 offset;
5737         unsigned type;
5738         int name_len;
5739 };
5740
5741 static int btrfs_filldir(void *addr, int entries, struct dir_context *ctx)
5742 {
5743         while (entries--) {
5744                 struct dir_entry *entry = addr;
5745                 char *name = (char *)(entry + 1);
5746
5747                 ctx->pos = get_unaligned(&entry->offset);
5748                 if (!dir_emit(ctx, name, get_unaligned(&entry->name_len),
5749                                          get_unaligned(&entry->ino),
5750                                          get_unaligned(&entry->type)))
5751                         return 1;
5752                 addr += sizeof(struct dir_entry) +
5753                         get_unaligned(&entry->name_len);
5754                 ctx->pos++;
5755         }
5756         return 0;
5757 }
5758
5759 static int btrfs_real_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
5760 {
5761         struct inode *inode = file_inode(file);
5762         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5763         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
5764         struct btrfs_dir_item *di;
5765         struct btrfs_key key;
5766         struct btrfs_key found_key;
5767         struct btrfs_path *path;
5768         void *addr;
5769         struct list_head ins_list;
5770         struct list_head del_list;
5771         int ret;
5772         struct extent_buffer *leaf;
5773         int slot;
5774         char *name_ptr;
5775         int name_len;
5776         int entries = 0;
5777         int total_len = 0;
5778         bool put = false;
5779         struct btrfs_key location;
5780
5781         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
5782                 return 0;
5783
5784         path = btrfs_alloc_path();
5785         if (!path)
5786                 return -ENOMEM;
5787
5788         addr = private->filldir_buf;
5789         path->reada = READA_FORWARD;
5790
5791         INIT_LIST_HEAD(&ins_list);
5792         INIT_LIST_HEAD(&del_list);
5793         put = btrfs_readdir_get_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
5794
5795 again:
5796         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5797         key.offset = ctx->pos;
5798         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5799
5800         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5801         if (ret < 0)
5802                 goto err;
5803
5804         while (1) {
5805                 struct dir_entry *entry;
5806
5807                 leaf = path->nodes[0];
5808                 slot = path->slots[0];
5809                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5810                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5811                         if (ret < 0)
5812                                 goto err;
5813                         else if (ret > 0)
5814                                 break;
5815                         continue;
5816                 }
5817
5818                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
5819
5820                 if (found_key.objectid != key.objectid)
5821                         break;
5822                 if (found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY)
5823                         break;
5824                 if (found_key.offset < ctx->pos)
5825                         goto next;
5826                 if (btrfs_should_delete_dir_index(&del_list, found_key.offset))
5827                         goto next;
5828                 di = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_dir_item);
5829                 name_len = btrfs_dir_name_len(leaf, di);
5830                 if ((total_len + sizeof(struct dir_entry) + name_len) >=
5831                     PAGE_SIZE) {
5832                         btrfs_release_path(path);
5833                         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
5834                         if (ret)
5835                                 goto nopos;
5836                         addr = private->filldir_buf;
5837                         entries = 0;
5838                         total_len = 0;
5839                         goto again;
5840                 }
5841
5842                 entry = addr;
5843                 put_unaligned(name_len, &entry->name_len);
5844                 name_ptr = (char *)(entry + 1);
5845                 read_extent_buffer(leaf, name_ptr, (unsigned long)(di + 1),
5846                                    name_len);
5847                 put_unaligned(fs_ftype_to_dtype(btrfs_dir_type(leaf, di)),
5848                                 &entry->type);
5849                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &location);
5850                 put_unaligned(location.objectid, &entry->ino);
5851                 put_unaligned(found_key.offset, &entry->offset);
5852                 entries++;
5853                 addr += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
5854                 total_len += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
5855 next:
5856                 path->slots[0]++;
5857         }
5858         btrfs_release_path(path);
5859
5860         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
5861         if (ret)
5862                 goto nopos;
5863
5864         ret = btrfs_readdir_delayed_dir_index(ctx, &ins_list);
5865         if (ret)
5866                 goto nopos;
5867
5868         /*
5869          * Stop new entries from being returned after we return the last
5870          * entry.
5871          *
5872          * New directory entries are assigned a strictly increasing
5873          * offset.  This means that new entries created during readdir
5874          * are *guaranteed* to be seen in the future by that readdir.
5875          * This has broken buggy programs which operate on names as
5876          * they're returned by readdir.  Until we re-use freed offsets
5877          * we have this hack to stop new entries from being returned
5878          * under the assumption that they'll never reach this huge
5879          * offset.
5880          *
5881          * This is being careful not to overflow 32bit loff_t unless the
5882          * last entry requires it because doing so has broken 32bit apps
5883          * in the past.
5884          */
5885         if (ctx->pos >= INT_MAX)
5886                 ctx->pos = LLONG_MAX;
5887         else
5888                 ctx->pos = INT_MAX;
5889 nopos:
5890         ret = 0;
5891 err:
5892         if (put)
5893                 btrfs_readdir_put_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
5894         btrfs_free_path(path);
5895         return ret;
5896 }
5897
5898 /*
5899  * This is somewhat expensive, updating the tree every time the
5900  * inode changes.  But, it is most likely to find the inode in cache.
5901  * FIXME, needs more benchmarking...there are no reasons other than performance
5902  * to keep or drop this code.
5903  */
5904 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode)
5905 {
5906         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5907         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5908         struct btrfs_trans_handle *trans;
5909         int ret;
5910
5911         if (test_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
5912                 return 0;
5913
5914         trans = btrfs_join_transaction(root);
5915         if (IS_ERR(trans))
5916                 return PTR_ERR(trans);
5917
5918         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
5919         if (ret && ret == -ENOSPC) {
5920                 /* whoops, lets try again with the full transaction */
5921                 btrfs_end_transaction(trans);
5922                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
5923                 if (IS_ERR(trans))
5924                         return PTR_ERR(trans);
5925
5926                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
5927         }
5928         btrfs_end_transaction(trans);
5929         if (BTRFS_I(inode)->delayed_node)
5930                 btrfs_balance_delayed_items(fs_info);
5931
5932         return ret;
5933 }
5934
5935 /*
5936  * This is a copy of file_update_time.  We need this so we can return error on
5937  * ENOSPC for updating the inode in the case of file write and mmap writes.
5938  */
5939 static int btrfs_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *now,
5940                              int flags)
5941 {
5942         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5943         bool dirty = flags & ~S_VERSION;
5944
5945         if (btrfs_root_readonly(root))
5946                 return -EROFS;
5947
5948         if (flags & S_VERSION)
5949                 dirty |= inode_maybe_inc_iversion(inode, dirty);
5950         if (flags & S_CTIME)
5951                 inode->i_ctime = *now;
5952         if (flags & S_MTIME)
5953                 inode->i_mtime = *now;
5954         if (flags & S_ATIME)
5955                 inode->i_atime = *now;
5956         return dirty ? btrfs_dirty_inode(inode) : 0;
5957 }
5958
5959 /*
5960  * find the highest existing sequence number in a directory
5961  * and then set the in-memory index_cnt variable to reflect
5962  * free sequence numbers
5963  */
5964 static int btrfs_set_inode_index_count(struct btrfs_inode *inode)
5965 {
5966         struct btrfs_root *root = inode->root;
5967         struct btrfs_key key, found_key;
5968         struct btrfs_path *path;
5969         struct extent_buffer *leaf;
5970         int ret;
5971
5972         key.objectid = btrfs_ino(inode);
5973         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5974         key.offset = (u64)-1;
5975
5976         path = btrfs_alloc_path();
5977         if (!path)
5978                 return -ENOMEM;
5979
5980         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5981         if (ret < 0)
5982                 goto out;
5983         /* FIXME: we should be able to handle this */
5984         if (ret == 0)
5985                 goto out;
5986         ret = 0;
5987
5988         /*
5989          * MAGIC NUMBER EXPLANATION:
5990          * since we search a directory based on f_pos we have to start at 2
5991          * since '.' and '..' have f_pos of 0 and 1 respectively, so everybody
5992          * else has to start at 2
5993          */
5994         if (path->slots[0] == 0) {
5995                 inode->index_cnt = 2;
5996                 goto out;
5997         }
5998
5999         path->slots[0]--;
6000
6001         leaf = path->nodes[0];
6002         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6003
6004         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
6005             found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY) {
6006                 inode->index_cnt = 2;
6007                 goto out;
6008         }
6009
6010         inode->index_cnt = found_key.offset + 1;
6011 out:
6012         btrfs_free_path(path);
6013         return ret;
6014 }
6015
6016 /*
6017  * helper to find a free sequence number in a given directory.  This current
6018  * code is very simple, later versions will do smarter things in the btree
6019  */
6020 int btrfs_set_inode_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
6021 {
6022         int ret = 0;
6023
6024         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
6025                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
6026                 if (ret) {
6027                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
6028                         if (ret)
6029                                 return ret;
6030                 }
6031         }
6032
6033         *index = dir->index_cnt;
6034         dir->index_cnt++;
6035
6036         return ret;
6037 }
6038
6039 static int btrfs_insert_inode_locked(struct inode *inode)
6040 {
6041         struct btrfs_iget_args args;
6042
6043         args.ino = BTRFS_I(inode)->location.objectid;
6044         args.root = BTRFS_I(inode)->root;
6045
6046         return insert_inode_locked4(inode,
6047                    btrfs_inode_hash(inode->i_ino, BTRFS_I(inode)->root),
6048                    btrfs_find_actor, &args);
6049 }
6050
6051 /*
6052  * Inherit flags from the parent inode.
6053  *
6054  * Currently only the compression flags and the cow flags are inherited.
6055  */
6056 static void btrfs_inherit_iflags(struct inode *inode, struct inode *dir)
6057 {
6058         unsigned int flags;
6059
6060         if (!dir)
6061                 return;
6062
6063         flags = BTRFS_I(dir)->flags;
6064
6065         if (flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS) {
6066                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_COMPRESS;
6067                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6068         } else if (flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
6069                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6070                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_COMPRESS;
6071         }
6072
6073         if (flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) {
6074                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW;
6075                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
6076                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6077         }
6078
6079         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
6080 }
6081
6082 static struct inode *btrfs_new_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
6083                                      struct btrfs_root *root,
6084                                      struct inode *dir,
6085                                      const char *name, int name_len,
6086                                      u64 ref_objectid, u64 objectid,
6087                                      umode_t mode, u64 *index)
6088 {
6089         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
6090         struct inode *inode;
6091         struct btrfs_inode_item *inode_item;
6092         struct btrfs_key *location;
6093         struct btrfs_path *path;
6094         struct btrfs_inode_ref *ref;
6095         struct btrfs_key key[2];
6096         u32 sizes[2];
6097         int nitems = name ? 2 : 1;
6098         unsigned long ptr;
6099         unsigned int nofs_flag;
6100         int ret;
6101
6102         path = btrfs_alloc_path();
6103         if (!path)
6104                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6105
6106         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
6107         inode = new_inode(fs_info->sb);
6108         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
6109         if (!inode) {
6110                 btrfs_free_path(path);
6111                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6112         }
6113
6114         /*
6115          * O_TMPFILE, set link count to 0, so that after this point,
6116          * we fill in an inode item with the correct link count.
6117          */
6118         if (!name)
6119                 set_nlink(inode, 0);
6120
6121         /*
6122          * we have to initialize this early, so we can reclaim the inode
6123          * number if we fail afterwards in this function.
6124          */
6125         inode->i_ino = objectid;
6126
6127         if (dir && name) {
6128                 trace_btrfs_inode_request(dir);
6129
6130                 ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), index);
6131                 if (ret) {
6132                         btrfs_free_path(path);
6133                         iput(inode);
6134                         return ERR_PTR(ret);
6135                 }
6136         } else if (dir) {
6137                 *index = 0;
6138         }
6139         /*
6140          * index_cnt is ignored for everything but a dir,
6141          * btrfs_set_inode_index_count has an explanation for the magic
6142          * number
6143          */
6144         BTRFS_I(inode)->index_cnt = 2;
6145         BTRFS_I(inode)->dir_index = *index;
6146         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
6147         BTRFS_I(inode)->generation = trans->transid;
6148         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
6149
6150         /*
6151          * We could have gotten an inode number from somebody who was fsynced
6152          * and then removed in this same transaction, so let's just set full
6153          * sync since it will be a full sync anyway and this will blow away the
6154          * old info in the log.
6155          */
6156         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6157
6158         key[0].objectid = objectid;
6159         key[0].type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6160         key[0].offset = 0;
6161
6162         sizes[0] = sizeof(struct btrfs_inode_item);
6163
6164         if (name) {
6165                 /*
6166                  * Start new inodes with an inode_ref. This is slightly more
6167                  * efficient for small numbers of hard links since they will
6168                  * be packed into one item. Extended refs will kick in if we
6169                  * add more hard links than can fit in the ref item.
6170                  */
6171                 key[1].objectid = objectid;
6172                 key[1].type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6173                 key[1].offset = ref_objectid;
6174
6175                 sizes[1] = name_len + sizeof(*ref);
6176         }
6177
6178         location = &BTRFS_I(inode)->location;
6179         location->objectid = objectid;
6180         location->offset = 0;
6181         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6182
6183         ret = btrfs_insert_inode_locked(inode);
6184         if (ret < 0) {
6185                 iput(inode);
6186                 goto fail;
6187         }
6188
6189         ret = btrfs_insert_empty_items(trans, root, path, key, sizes, nitems);
6190         if (ret != 0)
6191                 goto fail_unlock;
6192
6193         inode_init_owner(inode, dir, mode);
6194         inode_set_bytes(inode, 0);
6195
6196         inode->i_mtime = current_time(inode);
6197         inode->i_atime = inode->i_mtime;
6198         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
6199         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
6200
6201         inode_item = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6202                                   struct btrfs_inode_item);
6203         memzero_extent_buffer(path->nodes[0], (unsigned long)inode_item,
6204                              sizeof(*inode_item));
6205         fill_inode_item(trans, path->nodes[0], inode_item, inode);
6206
6207         if (name) {
6208                 ref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0] + 1,
6209                                      struct btrfs_inode_ref);
6210                 btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref, name_len);
6211                 btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref, *index);
6212                 ptr = (unsigned long)(ref + 1);
6213                 write_extent_buffer(path->nodes[0], name, ptr, name_len);
6214         }
6215
6216         btrfs_mark_buffer_dirty(path->nodes[0]);
6217         btrfs_free_path(path);
6218
6219         btrfs_inherit_iflags(inode, dir);
6220
6221         if (S_ISREG(mode)) {
6222                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATASUM))
6223                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6224                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATACOW))
6225                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW |
6226                                 BTRFS_INODE_NODATASUM;
6227         }
6228
6229         inode_tree_add(inode);
6230
6231         trace_btrfs_inode_new(inode);
6232         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
6233
6234         btrfs_update_root_times(trans, root);
6235
6236         ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, dir);
6237         if (ret)
6238                 btrfs_err(fs_info,
6239                           "error inheriting props for ino %llu (root %llu): %d",
6240                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), root->root_key.objectid, ret);
6241
6242         return inode;
6243
6244 fail_unlock:
6245         discard_new_inode(inode);
6246 fail:
6247         if (dir && name)
6248                 BTRFS_I(dir)->index_cnt--;
6249         btrfs_free_path(path);
6250         return ERR_PTR(ret);
6251 }
6252
6253 /*
6254  * utility function to add 'inode' into 'parent_inode' with
6255  * a give name and a given sequence number.
6256  * if 'add_backref' is true, also insert a backref from the
6257  * inode to the parent directory.
6258  */
6259 int btrfs_add_link(struct btrfs_trans_handle *trans,
6260                    struct btrfs_inode *parent_inode, struct btrfs_inode *inode,
6261                    const char *name, int name_len, int add_backref, u64 index)
6262 {
6263         int ret = 0;
6264         struct btrfs_key key;
6265         struct btrfs_root *root = parent_inode->root;
6266         u64 ino = btrfs_ino(inode);
6267         u64 parent_ino = btrfs_ino(parent_inode);
6268
6269         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6270                 memcpy(&key, &inode->root->root_key, sizeof(key));
6271         } else {
6272                 key.objectid = ino;
6273                 key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6274                 key.offset = 0;
6275         }
6276
6277         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6278                 ret = btrfs_add_root_ref(trans, key.objectid,
6279                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6280                                          index, name, name_len);
6281         } else if (add_backref) {
6282                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
6283                                              parent_ino, index);
6284         }
6285
6286         /* Nothing to clean up yet */
6287         if (ret)
6288                 return ret;
6289
6290         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, name, name_len, parent_inode, &key,
6291                                     btrfs_inode_type(&inode->vfs_inode), index);
6292         if (ret == -EEXIST || ret == -EOVERFLOW)
6293                 goto fail_dir_item;
6294         else if (ret) {
6295                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6296                 return ret;
6297         }
6298
6299         btrfs_i_size_write(parent_inode, parent_inode->vfs_inode.i_size +
6300                            name_len * 2);
6301         inode_inc_iversion(&parent_inode->vfs_inode);
6302         /*
6303          * If we are replaying a log tree, we do not want to update the mtime
6304          * and ctime of the parent directory with the current time, since the
6305          * log replay procedure is responsible for setting them to their correct
6306          * values (the ones it had when the fsync was done).
6307          */
6308         if (!test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &root->fs_info->flags)) {
6309                 struct timespec64 now = current_time(&parent_inode->vfs_inode);
6310
6311                 parent_inode->vfs_inode.i_mtime = now;
6312                 parent_inode->vfs_inode.i_ctime = now;
6313         }
6314         ret = btrfs_update_inode(trans, root, parent_inode);
6315         if (ret)
6316                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6317         return ret;
6318
6319 fail_dir_item:
6320         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6321                 u64 local_index;
6322                 int err;
6323                 err = btrfs_del_root_ref(trans, key.objectid,
6324                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6325                                          &local_index, name, name_len);
6326                 if (err)
6327                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6328         } else if (add_backref) {
6329                 u64 local_index;
6330                 int err;
6331
6332                 err = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len,
6333                                           ino, parent_ino, &local_index);
6334                 if (err)
6335                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6336         }
6337
6338         /* Return the original error code */
6339         return ret;
6340 }
6341
6342 static int btrfs_add_nondir(struct btrfs_trans_handle *trans,
6343                             struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry,
6344                             struct btrfs_inode *inode, int backref, u64 index)
6345 {
6346         int err = btrfs_add_link(trans, dir, inode,
6347                                  dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
6348                                  backref, index);
6349         if (err > 0)
6350                 err = -EEXIST;
6351         return err;
6352 }
6353
6354 static int btrfs_mknod(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
6355                         umode_t mode, dev_t rdev)
6356 {
6357         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6358         struct btrfs_trans_handle *trans;
6359         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6360         struct inode *inode = NULL;
6361         int err;
6362         u64 objectid;
6363         u64 index = 0;
6364
6365         /*
6366          * 2 for inode item and ref
6367          * 2 for dir items
6368          * 1 for xattr if selinux is on
6369          */
6370         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6371         if (IS_ERR(trans))
6372                 return PTR_ERR(trans);
6373
6374         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6375         if (err)
6376                 goto out_unlock;
6377
6378         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6379                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6380                         mode, &index);
6381         if (IS_ERR(inode)) {
6382                 err = PTR_ERR(inode);
6383                 inode = NULL;
6384                 goto out_unlock;
6385         }
6386
6387         /*
6388         * If the active LSM wants to access the inode during
6389         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6390         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6391         * ops vector.
6392         */
6393         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
6394         init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
6395
6396         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6397         if (err)
6398                 goto out_unlock;
6399
6400         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6401                         0, index);
6402         if (err)
6403                 goto out_unlock;
6404
6405         btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6406         d_instantiate_new(dentry, inode);
6407
6408 out_unlock:
6409         btrfs_end_transaction(trans);
6410         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6411         if (err && inode) {
6412                 inode_dec_link_count(inode);
6413                 discard_new_inode(inode);
6414         }
6415         return err;
6416 }
6417
6418 static int btrfs_create(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
6419                         umode_t mode, bool excl)
6420 {
6421         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6422         struct btrfs_trans_handle *trans;
6423         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6424         struct inode *inode = NULL;
6425         int err;
6426         u64 objectid;
6427         u64 index = 0;
6428
6429         /*
6430          * 2 for inode item and ref
6431          * 2 for dir items
6432          * 1 for xattr if selinux is on
6433          */
6434         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6435         if (IS_ERR(trans))
6436                 return PTR_ERR(trans);
6437
6438         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6439         if (err)
6440                 goto out_unlock;
6441
6442         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6443                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6444                         mode, &index);
6445         if (IS_ERR(inode)) {
6446                 err = PTR_ERR(inode);
6447                 inode = NULL;
6448                 goto out_unlock;
6449         }
6450         /*
6451         * If the active LSM wants to access the inode during
6452         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6453         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6454         * ops vector.
6455         */
6456         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
6457         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
6458         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
6459
6460         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6461         if (err)
6462                 goto out_unlock;
6463
6464         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6465         if (err)
6466                 goto out_unlock;
6467
6468         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6469                         0, index);
6470         if (err)
6471                 goto out_unlock;
6472
6473         d_instantiate_new(dentry, inode);
6474
6475 out_unlock:
6476         btrfs_end_transaction(trans);
6477         if (err && inode) {
6478                 inode_dec_link_count(inode);
6479                 discard_new_inode(inode);
6480         }
6481         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6482         return err;
6483 }
6484
6485 static int btrfs_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir,
6486                       struct dentry *dentry)
6487 {
6488         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6489         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6490         struct inode *inode = d_inode(old_dentry);
6491         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6492         u64 index;
6493         int err;
6494         int drop_inode = 0;
6495
6496         /* do not allow sys_link's with other subvols of the same device */
6497         if (root->root_key.objectid != BTRFS_I(inode)->root->root_key.objectid)
6498                 return -EXDEV;
6499
6500         if (inode->i_nlink >= BTRFS_LINK_MAX)
6501                 return -EMLINK;
6502
6503         err = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &index);
6504         if (err)
6505                 goto fail;
6506
6507         /*
6508          * 2 items for inode and inode ref
6509          * 2 items for dir items
6510          * 1 item for parent inode
6511          * 1 item for orphan item deletion if O_TMPFILE
6512          */
6513         trans = btrfs_start_transaction(root, inode->i_nlink ? 5 : 6);
6514         if (IS_ERR(trans)) {
6515                 err = PTR_ERR(trans);
6516                 trans = NULL;
6517                 goto fail;
6518         }
6519
6520         /* There are several dir indexes for this inode, clear the cache. */
6521         BTRFS_I(inode)->dir_index = 0ULL;
6522         inc_nlink(inode);
6523         inode_inc_iversion(inode);
6524         inode->i_ctime = current_time(inode);
6525         ihold(inode);
6526         set_bit(BTRFS_INODE_COPY_EVERYTHING, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6527
6528         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6529                         1, index);
6530
6531         if (err) {
6532                 drop_inode = 1;
6533         } else {
6534                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
6535
6536                 err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6537                 if (err)
6538                         goto fail;
6539                 if (inode->i_nlink == 1) {
6540                         /*
6541                          * If new hard link count is 1, it's a file created
6542                          * with open(2) O_TMPFILE flag.
6543                          */
6544                         err = btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
6545                         if (err)
6546                                 goto fail;
6547                 }
6548                 d_instantiate(dentry, inode);
6549                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(inode), NULL, parent);
6550         }
6551
6552 fail:
6553         if (trans)
6554                 btrfs_end_transaction(trans);
6555         if (drop_inode) {
6556                 inode_dec_link_count(inode);
6557                 iput(inode);
6558         }
6559         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6560         return err;
6561 }
6562
6563 static int btrfs_mkdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry, umode_t mode)
6564 {
6565         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6566         struct inode *inode = NULL;
6567         struct btrfs_trans_handle *trans;
6568         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6569         int err = 0;
6570         u64 objectid = 0;
6571         u64 index = 0;
6572
6573         /*
6574          * 2 items for inode and ref
6575          * 2 items for dir items
6576          * 1 for xattr if selinux is on
6577          */
6578         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6579         if (IS_ERR(trans))
6580                 return PTR_ERR(trans);
6581
6582         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6583         if (err)
6584                 goto out_fail;
6585
6586         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6587                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6588                         S_IFDIR | mode, &index);
6589         if (IS_ERR(inode)) {
6590                 err = PTR_ERR(inode);
6591                 inode = NULL;
6592                 goto out_fail;
6593         }
6594
6595         /* these must be set before we unlock the inode */
6596         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
6597         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
6598
6599         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6600         if (err)
6601                 goto out_fail;
6602
6603         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
6604         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6605         if (err)
6606                 goto out_fail;
6607
6608         err = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode),
6609                         dentry->d_name.name,
6610                         dentry->d_name.len, 0, index);
6611         if (err)
6612                 goto out_fail;
6613
6614         d_instantiate_new(dentry, inode);
6615
6616 out_fail:
6617         btrfs_end_transaction(trans);
6618         if (err && inode) {
6619                 inode_dec_link_count(inode);
6620                 discard_new_inode(inode);
6621         }
6622         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6623         return err;
6624 }
6625
6626 static noinline int uncompress_inline(struct btrfs_path *path,
6627                                       struct page *page,
6628                                       size_t pg_offset, u64 extent_offset,
6629                                       struct btrfs_file_extent_item *item)
6630 {
6631         int ret;
6632         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
6633         char *tmp;
6634         size_t max_size;
6635         unsigned long inline_size;
6636         unsigned long ptr;
6637         int compress_type;
6638
6639         WARN_ON(pg_offset != 0);
6640         compress_type = btrfs_file_extent_compression(leaf, item);
6641         max_size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6642         inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf,
6643                                         btrfs_item_nr(path->slots[0]));
6644         tmp = kmalloc(inline_size, GFP_NOFS);
6645         if (!tmp)
6646                 return -ENOMEM;
6647         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
6648
6649         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, inline_size);
6650
6651         max_size = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE, max_size);
6652         ret = btrfs_decompress(compress_type, tmp, page,
6653                                extent_offset, inline_size, max_size);
6654
6655         /*
6656          * decompression code contains a memset to fill in any space between the end
6657          * of the uncompressed data and the end of max_size in case the decompressed
6658          * data ends up shorter than ram_bytes.  That doesn't cover the hole between
6659          * the end of an inline extent and the beginning of the next block, so we
6660          * cover that region here.
6661          */
6662
6663         if (max_size + pg_offset < PAGE_SIZE) {
6664                 char *map = kmap(page);
6665                 memset(map + pg_offset + max_size, 0, PAGE_SIZE - max_size - pg_offset);
6666                 kunmap(page);
6667         }
6668         kfree(tmp);
6669         return ret;
6670 }
6671
6672 /**
6673  * btrfs_get_extent - Lookup the first extent overlapping a range in a file.
6674  * @inode:      file to search in
6675  * @page:       page to read extent data into if the extent is inline
6676  * @pg_offset:  offset into @page to copy to
6677  * @start:      file offset
6678  * @len:        length of range starting at @start
6679  *
6680  * This returns the first &struct extent_map which overlaps with the given
6681  * range, reading it from the B-tree and caching it if necessary. Note that
6682  * there may be more extents which overlap the given range after the returned
6683  * extent_map.
6684  *
6685  * If @page is not NULL and the extent is inline, this also reads the extent
6686  * data directly into the page and marks the extent up to date in the io_tree.
6687  *
6688  * Return: ERR_PTR on error, non-NULL extent_map on success.
6689  */
6690 struct extent_map *btrfs_get_extent(struct btrfs_inode *inode,
6691                                     struct page *page, size_t pg_offset,
6692                                     u64 start, u64 len)
6693 {
6694         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
6695         int ret = 0;
6696         u64 extent_start = 0;
6697         u64 extent_end = 0;
6698         u64 objectid = btrfs_ino(inode);
6699         int extent_type = -1;
6700         struct btrfs_path *path = NULL;
6701         struct btrfs_root *root = inode->root;
6702         struct btrfs_file_extent_item *item;
6703         struct extent_buffer *leaf;
6704         struct btrfs_key found_key;
6705         struct extent_map *em = NULL;
6706         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
6707         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
6708
6709         read_lock(&em_tree->lock);
6710         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
6711         read_unlock(&em_tree->lock);
6712
6713         if (em) {
6714                 if (em->start > start || em->start + em->len <= start)
6715                         free_extent_map(em);
6716                 else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE && page)
6717                         free_extent_map(em);
6718                 else
6719                         goto out;
6720         }
6721         em = alloc_extent_map();
6722         if (!em) {
6723                 ret = -ENOMEM;
6724                 goto out;
6725         }
6726         em->start = EXTENT_MAP_HOLE;
6727         em->orig_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6728         em->len = (u64)-1;
6729         em->block_len = (u64)-1;
6730
6731         path = btrfs_alloc_path();
6732         if (!path) {
6733                 ret = -ENOMEM;
6734                 goto out;
6735         }
6736
6737         /* Chances are we'll be called again, so go ahead and do readahead */
6738         path->reada = READA_FORWARD;
6739
6740         /*
6741          * The same explanation in load_free_space_cache applies here as well,
6742          * we only read when we're loading the free space cache, and at that
6743          * point the commit_root has everything we need.
6744          */
6745         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
6746                 path->search_commit_root = 1;
6747                 path->skip_locking = 1;
6748         }
6749
6750         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, objectid, start, 0);
6751         if (ret < 0) {
6752                 goto out;
6753         } else if (ret > 0) {
6754                 if (path->slots[0] == 0)
6755                         goto not_found;
6756                 path->slots[0]--;
6757                 ret = 0;
6758         }
6759
6760         leaf = path->nodes[0];
6761         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
6762                               struct btrfs_file_extent_item);
6763         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6764         if (found_key.objectid != objectid ||
6765             found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6766                 /*
6767                  * If we backup past the first extent we want to move forward
6768                  * and see if there is an extent in front of us, otherwise we'll
6769                  * say there is a hole for our whole search range which can
6770                  * cause problems.
6771                  */
6772                 extent_end = start;
6773                 goto next;
6774         }
6775
6776         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, item);
6777         extent_start = found_key.offset;
6778         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
6779         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6780             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6781                 /* Only regular file could have regular/prealloc extent */
6782                 if (!S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode)) {
6783                         ret = -EUCLEAN;
6784                         btrfs_crit(fs_info,
6785                 "regular/prealloc extent found for non-regular inode %llu",
6786                                    btrfs_ino(inode));
6787                         goto out;
6788                 }
6789                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_regular(inode, leaf, item,
6790                                                        extent_start);
6791         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6792                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_inline(inode, leaf, item,
6793                                                       path->slots[0],
6794                                                       extent_start);
6795         }
6796 next:
6797         if (start >= extent_end) {
6798                 path->slots[0]++;
6799                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
6800                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
6801                         if (ret < 0)
6802                                 goto out;
6803                         else if (ret > 0)
6804                                 goto not_found;
6805
6806                         leaf = path->nodes[0];
6807                 }
6808                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6809                 if (found_key.objectid != objectid ||
6810                     found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6811                         goto not_found;
6812                 if (start + len <= found_key.offset)
6813                         goto not_found;
6814                 if (start > found_key.offset)
6815                         goto next;
6816
6817                 /* New extent overlaps with existing one */
6818                 em->start = start;
6819                 em->orig_start = start;
6820                 em->len = found_key.offset - start;
6821                 em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6822                 goto insert;
6823         }
6824
6825         btrfs_extent_item_to_extent_map(inode, path, item, !page, em);
6826
6827         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6828             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6829                 goto insert;
6830         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6831                 unsigned long ptr;
6832                 char *map;
6833                 size_t size;
6834                 size_t extent_offset;
6835                 size_t copy_size;
6836
6837                 if (!page)
6838                         goto out;
6839
6840                 size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6841                 extent_offset = page_offset(page) + pg_offset - extent_start;
6842                 copy_size = min_t(u64, PAGE_SIZE - pg_offset,
6843                                   size - extent_offset);
6844                 em->start = extent_start + extent_offset;
6845                 em->len = ALIGN(copy_size, fs_info->sectorsize);
6846                 em->orig_block_len = em->len;
6847                 em->orig_start = em->start;
6848                 ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item) + extent_offset;
6849
6850                 if (!PageUptodate(page)) {
6851                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, item) !=
6852                             BTRFS_COMPRESS_NONE) {
6853                                 ret = uncompress_inline(path, page, pg_offset,
6854                                                         extent_offset, item);
6855                                 if (ret)
6856                                         goto out;
6857                         } else {
6858                                 map = kmap(page);
6859                                 read_extent_buffer(leaf, map + pg_offset, ptr,
6860                                                    copy_size);
6861                                 if (pg_offset + copy_size < PAGE_SIZE) {
6862                                         memset(map + pg_offset + copy_size, 0,
6863                                                PAGE_SIZE - pg_offset -
6864                                                copy_size);
6865                                 }
6866                                 kunmap(page);
6867                         }
6868                         flush_dcache_page(page);
6869                 }
6870                 set_extent_uptodate(io_tree, em->start,
6871                                     extent_map_end(em) - 1, NULL, GFP_NOFS);
6872                 goto insert;
6873         }
6874 not_found:
6875         em->start = start;
6876         em->orig_start = start;
6877         em->len = len;
6878         em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6879 insert:
6880         ret = 0;
6881         btrfs_release_path(path);
6882         if (em->start > start || extent_map_end(em) <= start) {
6883                 btrfs_err(fs_info,
6884                           "bad extent! em: [%llu %llu] passed [%llu %llu]",
6885                           em->start, em->len, start, len);
6886                 ret = -EIO;
6887                 goto out;
6888         }
6889
6890         write_lock(&em_tree->lock);
6891         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, start, len);
6892         write_unlock(&em_tree->lock);
6893 out:
6894         btrfs_free_path(path);
6895
6896         trace_btrfs_get_extent(root, inode, em);
6897
6898         if (ret) {
6899                 free_extent_map(em);
6900                 return ERR_PTR(ret);
6901         }
6902         return em;
6903 }
6904
6905 struct extent_map *btrfs_get_extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode,
6906                                            u64 start, u64 len)
6907 {
6908         struct extent_map *em;
6909         struct extent_map *hole_em = NULL;
6910         u64 delalloc_start = start;
6911         u64 end;
6912         u64 delalloc_len;
6913         u64 delalloc_end;
6914         int err = 0;
6915
6916         em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, start, len);
6917         if (IS_ERR(em))
6918                 return em;
6919         /*
6920          * If our em maps to:
6921          * - a hole or
6922          * - a pre-alloc extent,
6923          * there might actually be delalloc bytes behind it.
6924          */
6925         if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE &&
6926             !test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
6927                 return em;
6928         else
6929                 hole_em = em;
6930
6931         /* check to see if we've wrapped (len == -1 or similar) */
6932         end = start + len;
6933         if (end < start)
6934                 end = (u64)-1;
6935         else
6936                 end -= 1;
6937
6938         em = NULL;
6939
6940         /* ok, we didn't find anything, lets look for delalloc */
6941         delalloc_len = count_range_bits(&inode->io_tree, &delalloc_start,
6942                                  end, len, EXTENT_DELALLOC, 1);
6943         delalloc_end = delalloc_start + delalloc_len;
6944         if (delalloc_end < delalloc_start)
6945                 delalloc_end = (u64)-1;
6946
6947         /*
6948          * We didn't find anything useful, return the original results from
6949          * get_extent()
6950          */
6951         if (delalloc_start > end || delalloc_end <= start) {
6952                 em = hole_em;
6953                 hole_em = NULL;
6954                 goto out;
6955         }
6956
6957         /*
6958          * Adjust the delalloc_start to make sure it doesn't go backwards from
6959          * the start they passed in
6960          */
6961         delalloc_start = max(start, delalloc_start);
6962         delalloc_len = delalloc_end - delalloc_start;
6963
6964         if (delalloc_len > 0) {
6965                 u64 hole_start;
6966                 u64 hole_len;
6967                 const u64 hole_end = extent_map_end(hole_em);
6968
6969                 em = alloc_extent_map();
6970                 if (!em) {
6971                         err = -ENOMEM;
6972                         goto out;
6973                 }
6974
6975                 ASSERT(hole_em);
6976                 /*
6977                  * When btrfs_get_extent can't find anything it returns one
6978                  * huge hole
6979                  *
6980                  * Make sure what it found really fits our range, and adjust to
6981                  * make sure it is based on the start from the caller
6982                  */
6983                 if (hole_end <= start || hole_em->start > end) {
6984                        free_extent_map(hole_em);
6985                        hole_em = NULL;
6986                 } else {
6987                        hole_start = max(hole_em->start, start);
6988                        hole_len = hole_end - hole_start;
6989                 }
6990
6991                 if (hole_em && delalloc_start > hole_start) {
6992                         /*
6993                          * Our hole starts before our delalloc, so we have to
6994                          * return just the parts of the hole that go until the
6995                          * delalloc starts
6996                          */
6997                         em->len = min(hole_len, delalloc_start - hole_start);
6998                         em->start = hole_start;
6999                         em->orig_start = hole_start;
7000                         /*
7001                          * Don't adjust block start at all, it is fixed at
7002                          * EXTENT_MAP_HOLE
7003                          */
7004                         em->block_start = hole_em->block_start;
7005                         em->block_len = hole_len;
7006                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &hole_em->flags))
7007                                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
7008                 } else {
7009                         /*
7010                          * Hole is out of passed range or it starts after
7011                          * delalloc range
7012                          */
7013                         em->start = delalloc_start;
7014                         em->len = delalloc_len;
7015                         em->orig_start = delalloc_start;
7016                         em->block_start = EXTENT_MAP_DELALLOC;
7017                         em->block_len = delalloc_len;
7018                 }
7019         } else {
7020                 return hole_em;
7021         }
7022 out:
7023
7024         free_extent_map(hole_em);
7025         if (err) {
7026                 free_extent_map(em);
7027                 return ERR_PTR(err);
7028         }
7029         return em;
7030 }
7031
7032 static struct extent_map *btrfs_create_dio_extent(struct btrfs_inode *inode,
7033                                                   const u64 start,
7034                                                   const u64 len,
7035                                                   const u64 orig_start,
7036                                                   const u64 block_start,
7037                                                   const u64 block_len,
7038                                                   const u64 orig_block_len,
7039                                                   const u64 ram_bytes,
7040                                                   const int type)
7041 {
7042         struct extent_map *em = NULL;
7043         int ret;
7044
7045         if (type != BTRFS_ORDERED_NOCOW) {
7046                 em = create_io_em(inode, start, len, orig_start, block_start,
7047                                   block_len, orig_block_len, ram_bytes,
7048                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
7049                                   type);
7050                 if (IS_ERR(em))
7051                         goto out;
7052         }
7053         ret = btrfs_add_ordered_extent_dio(inode, start, block_start, len,
7054                                            block_len, type);
7055         if (ret) {
7056                 if (em) {
7057                         free_extent_map(em);
7058                         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + len - 1, 0);
7059                 }
7060                 em = ERR_PTR(ret);
7061         }
7062  out:
7063
7064         return em;
7065 }
7066
7067 static struct extent_map *btrfs_new_extent_direct(struct btrfs_inode *inode,
7068                                                   u64 start, u64 len)
7069 {
7070         struct btrfs_root *root = inode->root;
7071         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
7072         struct extent_map *em;
7073         struct btrfs_key ins;
7074         u64 alloc_hint;
7075         int ret;
7076
7077         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, len);
7078         ret = btrfs_reserve_extent(root, len, len, fs_info->sectorsize,
7079                                    0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
7080         if (ret)
7081                 return ERR_PTR(ret);
7082
7083         em = btrfs_create_dio_extent(inode, start, ins.offset, start,
7084                                      ins.objectid, ins.offset, ins.offset,
7085                                      ins.offset, BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7086         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
7087         if (IS_ERR(em))
7088                 btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset,
7089                                            1);
7090
7091         return em;
7092 }
7093
7094 /*
7095  * Check if we can do nocow write into the range [@offset, @offset + @len)
7096  *
7097  * @offset:     File offset
7098  * @len:        The length to write, will be updated to the nocow writeable
7099  *              range
7100  * @orig_start: (optional) Return the original file offset of the file extent
7101  * @orig_len:   (optional) Return the original on-disk length of the file extent
7102  * @ram_bytes:  (optional) Return the ram_bytes of the file extent
7103  * @strict:     if true, omit optimizations that might force us into unnecessary
7104  *              cow. e.g., don't trust generation number.
7105  *
7106  * This function will flush ordered extents in the range to ensure proper
7107  * nocow checks for (nowait == false) case.
7108  *
7109  * Return:
7110  * >0   and update @len if we can do nocow write
7111  *  0   if we can't do nocow write
7112  * <0   if error happened
7113  *
7114  * NOTE: This only checks the file extents, caller is responsible to wait for
7115  *       any ordered extents.
7116  */
7117 noinline int can_nocow_extent(struct inode *inode, u64 offset, u64 *len,
7118                               u64 *orig_start, u64 *orig_block_len,
7119                               u64 *ram_bytes, bool strict)
7120 {
7121         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7122         struct btrfs_path *path;
7123         int ret;
7124         struct extent_buffer *leaf;
7125         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
7126         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7127         struct btrfs_file_extent_item *fi;
7128         struct btrfs_key key;
7129         u64 disk_bytenr;
7130         u64 backref_offset;
7131         u64 extent_end;
7132         u64 num_bytes;
7133         int slot;
7134         int found_type;
7135         bool nocow = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW);
7136
7137         path = btrfs_alloc_path();
7138         if (!path)
7139                 return -ENOMEM;
7140
7141         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path,
7142                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), offset, 0);
7143         if (ret < 0)
7144                 goto out;
7145
7146         slot = path->slots[0];
7147         if (ret == 1) {
7148                 if (slot == 0) {
7149                         /* can't find the item, must cow */
7150                         ret = 0;
7151                         goto out;
7152                 }
7153                 slot--;
7154         }
7155         ret = 0;
7156         leaf = path->nodes[0];
7157         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
7158         if (key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) ||
7159             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
7160                 /* not our file or wrong item type, must cow */
7161                 goto out;
7162         }
7163
7164         if (key.offset > offset) {
7165                 /* Wrong offset, must cow */
7166                 goto out;
7167         }
7168
7169         fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
7170         found_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
7171         if (found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
7172             found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7173                 /* not a regular extent, must cow */
7174                 goto out;
7175         }
7176
7177         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG)
7178                 goto out;
7179
7180         extent_end = key.offset + btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
7181         if (extent_end <= offset)
7182                 goto out;
7183
7184         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
7185         if (disk_bytenr == 0)
7186                 goto out;
7187
7188         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
7189             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
7190             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
7191                 goto out;
7192
7193         /*
7194          * Do the same check as in btrfs_cross_ref_exist but without the
7195          * unnecessary search.
7196          */
7197         if (!strict &&
7198             (btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
7199              btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item)))
7200                 goto out;
7201
7202         backref_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
7203
7204         if (orig_start) {
7205                 *orig_start = key.offset - backref_offset;
7206                 *orig_block_len = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
7207                 *ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
7208         }
7209
7210         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, disk_bytenr))
7211                 goto out;
7212
7213         num_bytes = min(offset + *len, extent_end) - offset;
7214         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7215                 u64 range_end;
7216
7217                 range_end = round_up(offset + num_bytes,
7218                                      root->fs_info->sectorsize) - 1;
7219                 ret = test_range_bit(io_tree, offset, range_end,
7220                                      EXTENT_DELALLOC, 0, NULL);
7221                 if (ret) {
7222                         ret = -EAGAIN;
7223                         goto out;
7224                 }
7225         }
7226
7227         btrfs_release_path(path);
7228
7229         /*
7230          * look for other files referencing this extent, if we
7231          * find any we must cow
7232          */
7233
7234         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7235                                     key.offset - backref_offset, disk_bytenr,
7236                                     strict);
7237         if (ret) {
7238                 ret = 0;
7239                 goto out;
7240         }
7241
7242         /*
7243          * adjust disk_bytenr and num_bytes to cover just the bytes
7244          * in this extent we are about to write.  If there
7245          * are any csums in that range we have to cow in order
7246          * to keep the csums correct
7247          */
7248         disk_bytenr += backref_offset;
7249         disk_bytenr += offset - key.offset;
7250         if (csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr, num_bytes))
7251                 goto out;
7252         /*
7253          * all of the above have passed, it is safe to overwrite this extent
7254          * without cow
7255          */
7256         *len = num_bytes;
7257         ret = 1;
7258 out:
7259         btrfs_free_path(path);
7260         return ret;
7261 }
7262
7263 static int lock_extent_direct(struct inode *inode, u64 lockstart, u64 lockend,
7264                               struct extent_state **cached_state, bool writing)
7265 {
7266         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7267         int ret = 0;
7268
7269         while (1) {
7270                 lock_extent_bits(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7271                                  cached_state);
7272                 /*
7273                  * We're concerned with the entire range that we're going to be
7274                  * doing DIO to, so we need to make sure there's no ordered
7275                  * extents in this range.
7276                  */
7277                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), lockstart,
7278                                                      lockend - lockstart + 1);
7279
7280                 /*
7281                  * We need to make sure there are no buffered pages in this
7282                  * range either, we could have raced between the invalidate in
7283                  * generic_file_direct_write and locking the extent.  The
7284                  * invalidate needs to happen so that reads after a write do not
7285                  * get stale data.
7286                  */
7287                 if (!ordered &&
7288                     (!writing || !filemap_range_has_page(inode->i_mapping,
7289                                                          lockstart, lockend)))
7290                         break;
7291
7292                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7293                                      cached_state);
7294
7295                 if (ordered) {
7296                         /*
7297                          * If we are doing a DIO read and the ordered extent we
7298                          * found is for a buffered write, we can not wait for it
7299                          * to complete and retry, because if we do so we can
7300                          * deadlock with concurrent buffered writes on page
7301                          * locks. This happens only if our DIO read covers more
7302                          * than one extent map, if at this point has already
7303                          * created an ordered extent for a previous extent map
7304                          * and locked its range in the inode's io tree, and a
7305                          * concurrent write against that previous extent map's
7306                          * range and this range started (we unlock the ranges
7307                          * in the io tree only when the bios complete and
7308                          * buffered writes always lock pages before attempting
7309                          * to lock range in the io tree).
7310                          */
7311                         if (writing ||
7312                             test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered->flags))
7313                                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
7314                         else
7315                                 ret = -ENOTBLK;
7316                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7317                 } else {
7318                         /*
7319                          * We could trigger writeback for this range (and wait
7320                          * for it to complete) and then invalidate the pages for
7321                          * this range (through invalidate_inode_pages2_range()),
7322                          * but that can lead us to a deadlock with a concurrent
7323                          * call to readahead (a buffered read or a defrag call
7324                          * triggered a readahead) on a page lock due to an
7325                          * ordered dio extent we created before but did not have
7326                          * yet a corresponding bio submitted (whence it can not
7327                          * complete), which makes readahead wait for that
7328                          * ordered extent to complete while holding a lock on
7329                          * that page.
7330                          */
7331                         ret = -ENOTBLK;
7332                 }
7333
7334                 if (ret)
7335                         break;
7336
7337                 cond_resched();
7338         }
7339
7340         return ret;
7341 }
7342
7343 /* The callers of this must take lock_extent() */
7344 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
7345                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
7346                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
7347                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
7348                                        int type)
7349 {
7350         struct extent_map_tree *em_tree;
7351         struct extent_map *em;
7352         int ret;
7353
7354         ASSERT(type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC ||
7355                type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED ||
7356                type == BTRFS_ORDERED_NOCOW ||
7357                type == BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7358
7359         em_tree = &inode->extent_tree;
7360         em = alloc_extent_map();
7361         if (!em)
7362                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7363
7364         em->start = start;
7365         em->orig_start = orig_start;
7366         em->len = len;
7367         em->block_len = block_len;
7368         em->block_start = block_start;
7369         em->orig_block_len = orig_block_len;
7370         em->ram_bytes = ram_bytes;
7371         em->generation = -1;
7372         set_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
7373         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7374                 set_bit(EXTENT_FLAG_FILLING, &em->flags);
7375         } else if (type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED) {
7376                 set_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
7377                 em->compress_type = compress_type;
7378         }
7379
7380         do {
7381                 btrfs_drop_extent_cache(inode, em->start,
7382                                         em->start + em->len - 1, 0);
7383                 write_lock(&em_tree->lock);
7384                 ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
7385                 write_unlock(&em_tree->lock);
7386                 /*
7387                  * The caller has taken lock_extent(), who could race with us
7388                  * to add em?
7389                  */
7390         } while (ret == -EEXIST);
7391
7392         if (ret) {
7393                 free_extent_map(em);
7394                 return ERR_PTR(ret);
7395         }
7396
7397         /* em got 2 refs now, callers needs to do free_extent_map once. */
7398         return em;
7399 }
7400
7401
7402 static int btrfs_get_blocks_direct_write(struct extent_map **map,
7403                                          struct inode *inode,
7404                                          struct btrfs_dio_data *dio_data,
7405                                          u64 start, u64 len)
7406 {
7407         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7408         struct extent_map *em = *map;
7409         int ret = 0;
7410
7411         /*
7412          * We don't allocate a new extent in the following cases
7413          *
7414          * 1) The inode is marked as NODATACOW. In this case we'll just use the
7415          * existing extent.
7416          * 2) The extent is marked as PREALLOC. We're good to go here and can
7417          * just use the extent.
7418          *
7419          */
7420         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) ||
7421             ((BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7422              em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)) {
7423                 int type;
7424                 u64 block_start, orig_start, orig_block_len, ram_bytes;
7425
7426                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7427                         type = BTRFS_ORDERED_PREALLOC;
7428                 else
7429                         type = BTRFS_ORDERED_NOCOW;
7430                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7431                 block_start = em->block_start + (start - em->start);
7432
7433                 if (can_nocow_extent(inode, start, &len, &orig_start,
7434                                      &orig_block_len, &ram_bytes, false) == 1 &&
7435                     btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, block_start)) {
7436                         struct extent_map *em2;
7437
7438                         em2 = btrfs_create_dio_extent(BTRFS_I(inode), start, len,
7439                                                       orig_start, block_start,
7440                                                       len, orig_block_len,
7441                                                       ram_bytes, type);
7442                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, block_start);
7443                         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7444                                 free_extent_map(em);
7445                                 *map = em = em2;
7446                         }
7447
7448                         if (em2 && IS_ERR(em2)) {
7449                                 ret = PTR_ERR(em2);
7450                                 goto out;
7451                         }
7452                         /*
7453                          * For inode marked NODATACOW or extent marked PREALLOC,
7454                          * use the existing or preallocated extent, so does not
7455                          * need to adjust btrfs_space_info's bytes_may_use.
7456                          */
7457                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
7458                         goto skip_cow;
7459                 }
7460         }
7461
7462         /* this will cow the extent */
7463         free_extent_map(em);
7464         *map = em = btrfs_new_extent_direct(BTRFS_I(inode), start, len);
7465         if (IS_ERR(em)) {
7466                 ret = PTR_ERR(em);
7467                 goto out;
7468         }
7469
7470         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7471
7472 skip_cow:
7473         /*
7474          * Need to update the i_size under the extent lock so buffered
7475          * readers will get the updated i_size when we unlock.
7476          */
7477         if (start + len > i_size_read(inode))
7478                 i_size_write(inode, start + len);
7479
7480         dio_data->reserve -= len;
7481 out:
7482         return ret;
7483 }
7484
7485 static int btrfs_dio_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t start,
7486                 loff_t length, unsigned int flags, struct iomap *iomap,
7487                 struct iomap *srcmap)
7488 {
7489         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7490         struct extent_map *em;
7491         struct extent_state *cached_state = NULL;
7492         struct btrfs_dio_data *dio_data = NULL;
7493         u64 lockstart, lockend;
7494         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7495         int ret = 0;
7496         u64 len = length;
7497         bool unlock_extents = false;
7498
7499         if (!write)
7500                 len = min_t(u64, len, fs_info->sectorsize);
7501
7502         lockstart = start;
7503         lockend = start + len - 1;
7504
7505         /*
7506          * The generic stuff only does filemap_write_and_wait_range, which
7507          * isn't enough if we've written compressed pages to this area, so we
7508          * need to flush the dirty pages again to make absolutely sure that any
7509          * outstanding dirty pages are on disk.
7510          */
7511         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
7512                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags)) {
7513                 ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start,
7514                                                start + length - 1);
7515                 if (ret)
7516                         return ret;
7517         }
7518
7519         dio_data = kzalloc(sizeof(*dio_data), GFP_NOFS);
7520         if (!dio_data)
7521                 return -ENOMEM;
7522
7523         dio_data->length = length;
7524         if (write) {
7525                 dio_data->reserve = round_up(length, fs_info->sectorsize);
7526                 ret = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode),
7527                                 &dio_data->data_reserved,
7528                                 start, dio_data->reserve);
7529                 if (ret) {
7530                         extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7531                         kfree(dio_data);
7532                         return ret;
7533                 }
7534         }
7535         iomap->private = dio_data;
7536
7537
7538         /*
7539          * If this errors out it's because we couldn't invalidate pagecache for
7540          * this range and we need to fallback to buffered.
7541          */
7542         if (lock_extent_direct(inode, lockstart, lockend, &cached_state, write)) {
7543                 ret = -ENOTBLK;
7544                 goto err;
7545         }
7546
7547         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
7548         if (IS_ERR(em)) {
7549                 ret = PTR_ERR(em);
7550                 goto unlock_err;
7551         }
7552
7553         /*
7554          * Ok for INLINE and COMPRESSED extents we need to fallback on buffered
7555          * io.  INLINE is special, and we could probably kludge it in here, but
7556          * it's still buffered so for safety lets just fall back to the generic
7557          * buffered path.
7558          *
7559          * For COMPRESSED we _have_ to read the entire extent in so we can
7560          * decompress it, so there will be buffering required no matter what we
7561          * do, so go ahead and fallback to buffered.
7562          *
7563          * We return -ENOTBLK because that's what makes DIO go ahead and go back
7564          * to buffered IO.  Don't blame me, this is the price we pay for using
7565          * the generic code.
7566          */
7567         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) ||
7568             em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
7569                 free_extent_map(em);
7570                 ret = -ENOTBLK;
7571                 goto unlock_err;
7572         }
7573
7574         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7575         if (write) {
7576                 ret = btrfs_get_blocks_direct_write(&em, inode, dio_data,
7577                                                     start, len);
7578                 if (ret < 0)
7579                         goto unlock_err;
7580                 unlock_extents = true;
7581                 /* Recalc len in case the new em is smaller than requested */
7582                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7583         } else {
7584                 /*
7585                  * We need to unlock only the end area that we aren't using.
7586                  * The rest is going to be unlocked by the endio routine.
7587                  */
7588                 lockstart = start + len;
7589                 if (lockstart < lockend)
7590                         unlock_extents = true;
7591         }
7592
7593         if (unlock_extents)
7594                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
7595                                      lockstart, lockend, &cached_state);
7596         else
7597                 free_extent_state(cached_state);
7598
7599         /*
7600          * Translate extent map information to iomap.
7601          * We trim the extents (and move the addr) even though iomap code does
7602          * that, since we have locked only the parts we are performing I/O in.
7603          */
7604         if ((em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
7605             (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) && !write)) {
7606                 iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
7607                 iomap->type = IOMAP_HOLE;
7608         } else {
7609                 iomap->addr = em->block_start + (start - em->start);
7610                 iomap->type = IOMAP_MAPPED;
7611         }
7612         iomap->offset = start;
7613         iomap->bdev = fs_info->fs_devices->latest_bdev;
7614         iomap->length = len;
7615
7616         free_extent_map(em);
7617
7618         return 0;
7619
7620 unlock_err:
7621         unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7622                              &cached_state);
7623 err:
7624         if (dio_data) {
7625                 btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7626                                 dio_data->data_reserved, start,
7627                                 dio_data->reserve, true);
7628                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->reserve);
7629                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7630                 kfree(dio_data);
7631         }
7632         return ret;
7633 }
7634
7635 static int btrfs_dio_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
7636                 ssize_t written, unsigned int flags, struct iomap *iomap)
7637 {
7638         int ret = 0;
7639         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
7640         size_t submitted = dio_data->submitted;
7641         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7642
7643         if (!write && (iomap->type == IOMAP_HOLE)) {
7644                 /* If reading from a hole, unlock and return */
7645                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos, pos + length - 1);
7646                 goto out;
7647         }
7648
7649         if (submitted < length) {
7650                 pos += submitted;
7651                 length -= submitted;
7652                 if (write)
7653                         __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(inode), pos,
7654                                         length, false);
7655                 else
7656                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos,
7657                                       pos + length - 1);
7658                 ret = -ENOTBLK;
7659         }
7660
7661         if (write) {
7662                 if (dio_data->reserve)
7663                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7664                                         dio_data->data_reserved, pos,
7665                                         dio_data->reserve, true);
7666                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->length);
7667                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7668         }
7669 out:
7670         kfree(dio_data);
7671         iomap->private = NULL;
7672
7673         return ret;
7674 }
7675
7676 static void btrfs_dio_private_put(struct btrfs_dio_private *dip)
7677 {
7678         /*
7679          * This implies a barrier so that stores to dio_bio->bi_status before
7680          * this and loads of dio_bio->bi_status after this are fully ordered.
7681          */
7682         if (!refcount_dec_and_test(&dip->refs))
7683                 return;
7684
7685         if (bio_op(dip->dio_bio) == REQ_OP_WRITE) {
7686                 __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(dip->inode),
7687                                              dip->logical_offset,
7688                                              dip->bytes,
7689                                              !dip->dio_bio->bi_status);
7690         } else {
7691                 unlock_extent(&BTRFS_I(dip->inode)->io_tree,
7692                               dip->logical_offset,
7693                               dip->logical_offset + dip->bytes - 1);
7694         }
7695
7696         bio_endio(dip->dio_bio);
7697         kfree(dip);
7698 }
7699
7700 static blk_status_t submit_dio_repair_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
7701                                           int mirror_num,
7702                                           unsigned long bio_flags)
7703 {
7704         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
7705         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7706         blk_status_t ret;
7707
7708         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE);
7709
7710         ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
7711         if (ret)
7712                 return ret;
7713
7714         refcount_inc(&dip->refs);
7715         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
7716         if (ret)
7717                 refcount_dec(&dip->refs);
7718         return ret;
7719 }
7720
7721 static blk_status_t btrfs_check_read_dio_bio(struct inode *inode,
7722                                              struct btrfs_io_bio *io_bio,
7723                                              const bool uptodate)
7724 {
7725         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
7726         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
7727         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
7728         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7729         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
7730         struct bio_vec bvec;
7731         struct bvec_iter iter;
7732         u64 start = io_bio->logical;
7733         u32 bio_offset = 0;
7734         blk_status_t err = BLK_STS_OK;
7735
7736         __bio_for_each_segment(bvec, &io_bio->bio, iter, io_bio->iter) {
7737                 unsigned int i, nr_sectors, pgoff;
7738
7739                 nr_sectors = BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, bvec.bv_len);
7740                 pgoff = bvec.bv_offset;
7741                 for (i = 0; i < nr_sectors; i++) {
7742                         ASSERT(pgoff < PAGE_SIZE);
7743                         if (uptodate &&
7744                             (!csum || !check_data_csum(inode, io_bio,
7745                                         bio_offset, bvec.bv_page, pgoff))) {
7746                                 clean_io_failure(fs_info, failure_tree, io_tree,
7747                                                  start, bvec.bv_page,
7748                                                  btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7749                                                  pgoff);
7750                         } else {
7751                                 blk_status_t status;
7752
7753                                 ASSERT((start - io_bio->logical) < UINT_MAX);
7754                                 status = btrfs_submit_read_repair(inode,
7755                                                         &io_bio->bio,
7756                                                         start - io_bio->logical,
7757                                                         bvec.bv_page, pgoff,
7758                                                         start,
7759                                                         start + sectorsize - 1,
7760                                                         io_bio->mirror_num,
7761                                                         submit_dio_repair_bio);
7762                                 if (status)
7763                                         err = status;
7764                         }
7765                         start += sectorsize;
7766                         ASSERT(bio_offset + sectorsize > bio_offset);
7767                         bio_offset += sectorsize;
7768                         pgoff += sectorsize;
7769                 }
7770         }
7771         return err;
7772 }
7773
7774 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
7775                                          const u64 offset, const u64 bytes,
7776                                          const bool uptodate)
7777 {
7778         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
7779         struct btrfs_ordered_extent *ordered = NULL;
7780         struct btrfs_workqueue *wq;
7781         u64 ordered_offset = offset;
7782         u64 ordered_bytes = bytes;
7783         u64 last_offset;
7784
7785         if (btrfs_is_free_space_inode(inode))
7786                 wq = fs_info->endio_freespace_worker;
7787         else
7788                 wq = fs_info->endio_write_workers;
7789
7790         while (ordered_offset < offset + bytes) {
7791                 last_offset = ordered_offset;
7792                 if (btrfs_dec_test_first_ordered_pending(inode, &ordered,
7793                                                          &ordered_offset,
7794                                                          ordered_bytes,
7795                                                          uptodate)) {
7796                         btrfs_init_work(&ordered->work, finish_ordered_fn, NULL,
7797                                         NULL);
7798                         btrfs_queue_work(wq, &ordered->work);
7799                 }
7800
7801                 /* No ordered extent found in the range, exit */
7802                 if (ordered_offset == last_offset)
7803                         return;
7804                 /*
7805                  * Our bio might span multiple ordered extents. In this case
7806                  * we keep going until we have accounted the whole dio.
7807                  */
7808                 if (ordered_offset < offset + bytes) {
7809                         ordered_bytes = offset + bytes - ordered_offset;
7810                         ordered = NULL;
7811                 }
7812         }
7813 }
7814
7815 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start_direct_io(struct inode *inode,
7816                                                      struct bio *bio,
7817                                                      u64 dio_file_offset)
7818 {
7819         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, dio_file_offset, 1);
7820 }
7821
7822 static void btrfs_end_dio_bio(struct bio *bio)
7823 {
7824         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
7825         blk_status_t err = bio->bi_status;
7826
7827         if (err)
7828                 btrfs_warn(BTRFS_I(dip->inode)->root->fs_info,
7829                            "direct IO failed ino %llu rw %d,%u sector %#Lx len %u err no %d",
7830                            btrfs_ino(BTRFS_I(dip->inode)), bio_op(bio),
7831                            bio->bi_opf, bio->bi_iter.bi_sector,
7832                            bio->bi_iter.bi_size, err);
7833
7834         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ) {
7835                 err = btrfs_check_read_dio_bio(dip->inode, btrfs_io_bio(bio),
7836                                                !err);
7837         }
7838
7839         if (err)
7840                 dip->dio_bio->bi_status = err;
7841
7842         bio_put(bio);
7843         btrfs_dio_private_put(dip);
7844 }
7845
7846 static inline blk_status_t btrfs_submit_dio_bio(struct bio *bio,
7847                 struct inode *inode, u64 file_offset, int async_submit)
7848 {
7849         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7850         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
7851         bool write = bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE;
7852         blk_status_t ret;
7853
7854         /* Check btrfs_submit_bio_hook() for rules about async submit. */
7855         if (async_submit)
7856                 async_submit = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
7857
7858         if (!write) {
7859                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
7860                 if (ret)
7861                         goto err;
7862         }
7863
7864         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
7865                 goto map;
7866
7867         if (write && async_submit) {
7868                 ret = btrfs_wq_submit_bio(inode, bio, 0, 0, file_offset,
7869                                           btrfs_submit_bio_start_direct_io);
7870                 goto err;
7871         } else if (write) {
7872                 /*
7873                  * If we aren't doing async submit, calculate the csum of the
7874                  * bio now.
7875                  */
7876                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, file_offset, 1);
7877                 if (ret)
7878                         goto err;
7879         } else {
7880                 u64 csum_offset;
7881
7882                 csum_offset = file_offset - dip->logical_offset;
7883                 csum_offset >>= fs_info->sectorsize_bits;
7884                 csum_offset *= fs_info->csum_size;
7885                 btrfs_io_bio(bio)->csum = dip->csums + csum_offset;
7886         }
7887 map:
7888         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, 0);
7889 err:
7890         return ret;
7891 }
7892
7893 /*
7894  * If this succeeds, the btrfs_dio_private is responsible for cleaning up locked
7895  * or ordered extents whether or not we submit any bios.
7896  */
7897 static struct btrfs_dio_private *btrfs_create_dio_private(struct bio *dio_bio,
7898                                                           struct inode *inode,
7899                                                           loff_t file_offset)
7900 {
7901         const bool write = (bio_op(dio_bio) == REQ_OP_WRITE);
7902         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
7903         size_t dip_size;
7904         struct btrfs_dio_private *dip;
7905
7906         dip_size = sizeof(*dip);
7907         if (!write && csum) {
7908                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7909                 size_t nblocks;
7910
7911                 nblocks = dio_bio->bi_iter.bi_size >> fs_info->sectorsize_bits;
7912                 dip_size += fs_info->csum_size * nblocks;
7913         }
7914
7915         dip = kzalloc(dip_size, GFP_NOFS);
7916         if (!dip)
7917                 return NULL;
7918
7919         dip->inode = inode;
7920         dip->logical_offset = file_offset;
7921         dip->bytes = dio_bio->bi_iter.bi_size;
7922         dip->disk_bytenr = dio_bio->bi_iter.bi_sector << 9;
7923         dip->dio_bio = dio_bio;
7924         refcount_set(&dip->refs, 1);
7925         return dip;
7926 }
7927
7928 static blk_qc_t btrfs_submit_direct(struct inode *inode, struct iomap *iomap,
7929                 struct bio *dio_bio, loff_t file_offset)
7930 {
7931         const bool write = (bio_op(dio_bio) == REQ_OP_WRITE);
7932         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7933         const bool raid56 = (btrfs_data_alloc_profile(fs_info) &
7934                              BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK);
7935         struct btrfs_dio_private *dip;
7936         struct bio *bio;
7937         u64 start_sector;
7938         int async_submit = 0;
7939         u64 submit_len;
7940         int clone_offset = 0;
7941         int clone_len;
7942         int ret;
7943         blk_status_t status;
7944         struct btrfs_io_geometry geom;
7945         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
7946
7947         dip = btrfs_create_dio_private(dio_bio, inode, file_offset);
7948         if (!dip) {
7949                 if (!write) {
7950                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, file_offset,
7951                                 file_offset + dio_bio->bi_iter.bi_size - 1);
7952                 }
7953                 dio_bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
7954                 bio_endio(dio_bio);
7955                 return BLK_QC_T_NONE;
7956         }
7957
7958         if (!write) {
7959                 /*
7960                  * Load the csums up front to reduce csum tree searches and
7961                  * contention when submitting bios.
7962                  *
7963                  * If we have csums disabled this will do nothing.
7964                  */
7965                 status = btrfs_lookup_bio_sums(inode, dio_bio, dip->csums);
7966                 if (status != BLK_STS_OK)
7967                         goto out_err;
7968         }
7969
7970         start_sector = dio_bio->bi_iter.bi_sector;
7971         submit_len = dio_bio->bi_iter.bi_size;
7972
7973         do {
7974                 ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, btrfs_op(dio_bio),
7975                                             start_sector << 9, submit_len,
7976                                             &geom);
7977                 if (ret) {
7978                         status = errno_to_blk_status(ret);
7979                         goto out_err;
7980                 }
7981                 ASSERT(geom.len <= INT_MAX);
7982
7983                 clone_len = min_t(int, submit_len, geom.len);
7984
7985                 /*
7986                  * This will never fail as it's passing GPF_NOFS and
7987                  * the allocation is backed by btrfs_bioset.
7988                  */
7989                 bio = btrfs_bio_clone_partial(dio_bio, clone_offset, clone_len);
7990                 bio->bi_private = dip;
7991                 bio->bi_end_io = btrfs_end_dio_bio;
7992                 btrfs_io_bio(bio)->logical = file_offset;
7993
7994                 ASSERT(submit_len >= clone_len);
7995                 submit_len -= clone_len;
7996
7997                 /*
7998                  * Increase the count before we submit the bio so we know
7999                  * the end IO handler won't happen before we increase the
8000                  * count. Otherwise, the dip might get freed before we're
8001                  * done setting it up.
8002                  *
8003                  * We transfer the initial reference to the last bio, so we
8004                  * don't need to increment the reference count for the last one.
8005                  */
8006                 if (submit_len > 0) {
8007                         refcount_inc(&dip->refs);
8008                         /*
8009                          * If we are submitting more than one bio, submit them
8010                          * all asynchronously. The exception is RAID 5 or 6, as
8011                          * asynchronous checksums make it difficult to collect
8012                          * full stripe writes.
8013                          */
8014                         if (!raid56)
8015                                 async_submit = 1;
8016                 }
8017
8018                 status = btrfs_submit_dio_bio(bio, inode, file_offset,
8019                                                 async_submit);
8020                 if (status) {
8021                         bio_put(bio);
8022                         if (submit_len > 0)
8023                                 refcount_dec(&dip->refs);
8024                         goto out_err;
8025                 }
8026
8027                 dio_data->submitted += clone_len;
8028                 clone_offset += clone_len;
8029                 start_sector += clone_len >> 9;
8030                 file_offset += clone_len;
8031         } while (submit_len > 0);
8032         return BLK_QC_T_NONE;
8033
8034 out_err:
8035         dip->dio_bio->bi_status = status;
8036         btrfs_dio_private_put(dip);
8037         return BLK_QC_T_NONE;
8038 }
8039
8040 const struct iomap_ops btrfs_dio_iomap_ops = {
8041         .iomap_begin            = btrfs_dio_iomap_begin,
8042         .iomap_end              = btrfs_dio_iomap_end,
8043 };
8044
8045 const struct iomap_dio_ops btrfs_dio_ops = {
8046         .submit_io              = btrfs_submit_direct,
8047 };
8048
8049 static int btrfs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
8050                         u64 start, u64 len)
8051 {
8052         int     ret;
8053
8054         ret = fiemap_prep(inode, fieinfo, start, &len, 0);
8055         if (ret)
8056                 return ret;
8057
8058         return extent_fiemap(BTRFS_I(inode), fieinfo, start, len);
8059 }
8060
8061 int btrfs_readpage(struct file *file, struct page *page)
8062 {
8063         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8064         u64 start = page_offset(page);
8065         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
8066         unsigned long bio_flags = 0;
8067         struct bio *bio = NULL;
8068         int ret;
8069
8070         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
8071
8072         ret = btrfs_do_readpage(page, NULL, &bio, &bio_flags, 0, NULL);
8073         if (bio)
8074                 ret = submit_one_bio(bio, 0, bio_flags);
8075         return ret;
8076 }
8077
8078 static int btrfs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
8079 {
8080         struct inode *inode = page->mapping->host;
8081         int ret;
8082
8083         if (current->flags & PF_MEMALLOC) {
8084                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8085                 unlock_page(page);
8086                 return 0;
8087         }
8088
8089         /*
8090          * If we are under memory pressure we will call this directly from the
8091          * VM, we need to make sure we have the inode referenced for the ordered
8092          * extent.  If not just return like we didn't do anything.
8093          */
8094         if (!igrab(inode)) {
8095                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8096                 return AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE;
8097         }
8098         ret = extent_write_full_page(page, wbc);
8099         btrfs_add_delayed_iput(inode);
8100         return ret;
8101 }
8102
8103 static int btrfs_writepages(struct address_space *mapping,
8104                             struct writeback_control *wbc)
8105 {
8106         return extent_writepages(mapping, wbc);
8107 }
8108
8109 static void btrfs_readahead(struct readahead_control *rac)
8110 {
8111         extent_readahead(rac);
8112 }
8113
8114 static int __btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8115 {
8116         int ret = try_release_extent_mapping(page, gfp_flags);
8117         if (ret == 1)
8118                 detach_page_private(page);
8119         return ret;
8120 }
8121
8122 static int btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8123 {
8124         if (PageWriteback(page) || PageDirty(page))
8125                 return 0;
8126         return __btrfs_releasepage(page, gfp_flags);
8127 }
8128
8129 #ifdef CONFIG_MIGRATION
8130 static int btrfs_migratepage(struct address_space *mapping,
8131                              struct page *newpage, struct page *page,
8132                              enum migrate_mode mode)
8133 {
8134         int ret;
8135
8136         ret = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page, 0);
8137         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
8138                 return ret;
8139
8140         if (page_has_private(page))
8141                 attach_page_private(newpage, detach_page_private(page));
8142
8143         if (PagePrivate2(page)) {
8144                 ClearPagePrivate2(page);
8145                 SetPagePrivate2(newpage);
8146         }
8147
8148         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
8149                 migrate_page_copy(newpage, page);
8150         else
8151                 migrate_page_states(newpage, page);
8152         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
8153 }
8154 #endif
8155
8156 static void btrfs_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
8157                                  unsigned int length)
8158 {
8159         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8160         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
8161         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8162         struct extent_state *cached_state = NULL;
8163         u64 page_start = page_offset(page);
8164         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8165         u64 start;
8166         u64 end;
8167         int inode_evicting = inode->vfs_inode.i_state & I_FREEING;
8168         bool found_ordered = false;
8169         bool completed_ordered = false;
8170
8171         /*
8172          * we have the page locked, so new writeback can't start,
8173          * and the dirty bit won't be cleared while we are here.
8174          *
8175          * Wait for IO on this page so that we can safely clear
8176          * the PagePrivate2 bit and do ordered accounting
8177          */
8178         wait_on_page_writeback(page);
8179
8180         if (offset) {
8181                 btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8182                 return;
8183         }
8184
8185         if (!inode_evicting)
8186                 lock_extent_bits(tree, page_start, page_end, &cached_state);
8187 again:
8188         start = page_start;
8189         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start, page_end - start + 1);
8190         if (ordered) {
8191                 found_ordered = true;
8192                 end = min(page_end,
8193                           ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1);
8194                 /*
8195                  * IO on this page will never be started, so we need to account
8196                  * for any ordered extents now. Don't clear EXTENT_DELALLOC_NEW
8197                  * here, must leave that up for the ordered extent completion.
8198                  */
8199                 if (!inode_evicting)
8200                         clear_extent_bit(tree, start, end,
8201                                          EXTENT_DELALLOC |
8202                                          EXTENT_LOCKED | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8203                                          EXTENT_DEFRAG, 1, 0, &cached_state);
8204                 /*
8205                  * whoever cleared the private bit is responsible
8206                  * for the finish_ordered_io
8207                  */
8208                 if (TestClearPagePrivate2(page)) {
8209                         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
8210                         u64 new_len;
8211
8212                         tree = &inode->ordered_tree;
8213
8214                         spin_lock_irq(&tree->lock);
8215                         set_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered->flags);
8216                         new_len = start - ordered->file_offset;
8217                         if (new_len < ordered->truncated_len)
8218                                 ordered->truncated_len = new_len;
8219                         spin_unlock_irq(&tree->lock);
8220
8221                         if (btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered,
8222                                                            start,
8223                                                            end - start + 1, 1)) {
8224                                 btrfs_finish_ordered_io(ordered);
8225                                 completed_ordered = true;
8226                         }
8227                 }
8228                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8229                 if (!inode_evicting) {
8230                         cached_state = NULL;
8231                         lock_extent_bits(tree, start, end,
8232                                          &cached_state);
8233                 }
8234
8235                 start = end + 1;
8236                 if (start < page_end)
8237                         goto again;
8238         }
8239
8240         /*
8241          * Qgroup reserved space handler
8242          * Page here will be either
8243          * 1) Already written to disk or ordered extent already submitted
8244          *    Then its QGROUP_RESERVED bit in io_tree is already cleaned.
8245          *    Qgroup will be handled by its qgroup_record then.
8246          *    btrfs_qgroup_free_data() call will do nothing here.
8247          *
8248          * 2) Not written to disk yet
8249          *    Then btrfs_qgroup_free_data() call will clear the QGROUP_RESERVED
8250          *    bit of its io_tree, and free the qgroup reserved data space.
8251          *    Since the IO will never happen for this page.
8252          */
8253         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, page_start, PAGE_SIZE);
8254         if (!inode_evicting) {
8255                 bool delete = true;
8256
8257                 /*
8258                  * If there's an ordered extent for this range and we have not
8259                  * finished it ourselves, we must leave EXTENT_DELALLOC_NEW set
8260                  * in the range for the ordered extent completion. We must also
8261                  * not delete the range, otherwise we would lose that bit (and
8262                  * any other bits set in the range). Make sure EXTENT_UPTODATE
8263                  * is cleared if we don't delete, otherwise it can lead to
8264                  * corruptions if the i_size is extented later.
8265                  */
8266                 if (found_ordered && !completed_ordered)
8267                         delete = false;
8268                 clear_extent_bit(tree, page_start, page_end, EXTENT_LOCKED |
8269                                  EXTENT_DELALLOC | EXTENT_UPTODATE |
8270                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1,
8271                                  delete, &cached_state);
8272
8273                 __btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8274         }
8275
8276         ClearPageChecked(page);
8277         detach_page_private(page);
8278 }
8279
8280 /*
8281  * btrfs_page_mkwrite() is not allowed to change the file size as it gets
8282  * called from a page fault handler when a page is first dirtied. Hence we must
8283  * be careful to check for EOF conditions here. We set the page up correctly
8284  * for a written page which means we get ENOSPC checking when writing into
8285  * holes and correct delalloc and unwritten extent mapping on filesystems that
8286  * support these features.
8287  *
8288  * We are not allowed to take the i_mutex here so we have to play games to
8289  * protect against truncate races as the page could now be beyond EOF.  Because
8290  * truncate_setsize() writes the inode size before removing pages, once we have
8291  * the page lock we can determine safely if the page is beyond EOF. If it is not
8292  * beyond EOF, then the page is guaranteed safe against truncation until we
8293  * unlock the page.
8294  */
8295 vm_fault_t btrfs_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
8296 {
8297         struct page *page = vmf->page;
8298         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
8299         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8300         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8301         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8302         struct extent_state *cached_state = NULL;
8303         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
8304         char *kaddr;
8305         unsigned long zero_start;
8306         loff_t size;
8307         vm_fault_t ret;
8308         int ret2;
8309         int reserved = 0;
8310         u64 reserved_space;
8311         u64 page_start;
8312         u64 page_end;
8313         u64 end;
8314
8315         reserved_space = PAGE_SIZE;
8316
8317         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
8318         page_start = page_offset(page);
8319         page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8320         end = page_end;
8321
8322         /*
8323          * Reserving delalloc space after obtaining the page lock can lead to
8324          * deadlock. For example, if a dirty page is locked by this function
8325          * and the call to btrfs_delalloc_reserve_space() ends up triggering
8326          * dirty page write out, then the btrfs_writepage() function could
8327          * end up waiting indefinitely to get a lock on the page currently
8328          * being processed by btrfs_page_mkwrite() function.
8329          */
8330         ret2 = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
8331                                             page_start, reserved_space);
8332         if (!ret2) {
8333                 ret2 = file_update_time(vmf->vma->vm_file);
8334                 reserved = 1;
8335         }
8336         if (ret2) {
8337                 ret = vmf_error(ret2);
8338                 if (reserved)
8339                         goto out;
8340                 goto out_noreserve;
8341         }
8342
8343         ret = VM_FAULT_NOPAGE; /* make the VM retry the fault */
8344 again:
8345         lock_page(page);
8346         size = i_size_read(inode);
8347
8348         if ((page->mapping != inode->i_mapping) ||
8349             (page_start >= size)) {
8350                 /* page got truncated out from underneath us */
8351                 goto out_unlock;
8352         }
8353         wait_on_page_writeback(page);
8354
8355         lock_extent_bits(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8356         set_page_extent_mapped(page);
8357
8358         /*
8359          * we can't set the delalloc bits if there are pending ordered
8360          * extents.  Drop our locks and wait for them to finish
8361          */
8362         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), page_start,
8363                         PAGE_SIZE);
8364         if (ordered) {
8365                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8366                                      &cached_state);
8367                 unlock_page(page);
8368                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
8369                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8370                 goto again;
8371         }
8372
8373         if (page->index == ((size - 1) >> PAGE_SHIFT)) {
8374                 reserved_space = round_up(size - page_start,
8375                                           fs_info->sectorsize);
8376                 if (reserved_space < PAGE_SIZE) {
8377                         end = page_start + reserved_space - 1;
8378                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
8379                                         data_reserved, page_start,
8380                                         PAGE_SIZE - reserved_space, true);
8381                 }
8382         }
8383
8384         /*
8385          * page_mkwrite gets called when the page is firstly dirtied after it's
8386          * faulted in, but write(2) could also dirty a page and set delalloc
8387          * bits, thus in this case for space account reason, we still need to
8388          * clear any delalloc bits within this page range since we have to
8389          * reserve data&meta space before lock_page() (see above comments).
8390          */
8391         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, page_start, end,
8392                           EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8393                           EXTENT_DEFRAG, 0, 0, &cached_state);
8394
8395         ret2 = btrfs_set_extent_delalloc(BTRFS_I(inode), page_start, end, 0,
8396                                         &cached_state);
8397         if (ret2) {
8398                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8399                                      &cached_state);
8400                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
8401                 goto out_unlock;
8402         }
8403
8404         /* page is wholly or partially inside EOF */
8405         if (page_start + PAGE_SIZE > size)
8406                 zero_start = offset_in_page(size);
8407         else
8408                 zero_start = PAGE_SIZE;
8409
8410         if (zero_start != PAGE_SIZE) {
8411                 kaddr = kmap(page);
8412                 memset(kaddr + zero_start, 0, PAGE_SIZE - zero_start);
8413                 flush_dcache_page(page);
8414                 kunmap(page);
8415         }
8416         ClearPageChecked(page);
8417         set_page_dirty(page);
8418         SetPageUptodate(page);
8419
8420         BTRFS_I(inode)->last_trans = fs_info->generation;
8421         BTRFS_I(inode)->last_sub_trans = BTRFS_I(inode)->root->log_transid;
8422         BTRFS_I(inode)->last_log_commit = BTRFS_I(inode)->root->last_log_commit;
8423
8424         unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8425
8426         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8427         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8428         extent_changeset_free(data_reserved);
8429         return VM_FAULT_LOCKED;
8430
8431 out_unlock:
8432         unlock_page(page);
8433 out:
8434         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8435         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved, page_start,
8436                                      reserved_space, (ret != 0));
8437 out_noreserve:
8438         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8439         extent_changeset_free(data_reserved);
8440         return ret;
8441 }
8442
8443 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback)
8444 {
8445         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8446         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8447         struct btrfs_block_rsv *rsv;
8448         int ret;
8449         struct btrfs_trans_handle *trans;
8450         u64 mask = fs_info->sectorsize - 1;
8451         u64 min_size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
8452
8453         if (!skip_writeback) {
8454                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, inode->i_size & (~mask),
8455                                                (u64)-1);
8456                 if (ret)
8457                         return ret;
8458         }
8459
8460         /*
8461          * Yes ladies and gentlemen, this is indeed ugly.  We have a couple of
8462          * things going on here:
8463          *
8464          * 1) We need to reserve space to update our inode.
8465          *
8466          * 2) We need to have something to cache all the space that is going to
8467          * be free'd up by the truncate operation, but also have some slack
8468          * space reserved in case it uses space during the truncate (thank you
8469          * very much snapshotting).
8470          *
8471          * And we need these to be separate.  The fact is we can use a lot of
8472          * space doing the truncate, and we have no earthly idea how much space
8473          * we will use, so we need the truncate reservation to be separate so it
8474          * doesn't end up using space reserved for updating the inode.  We also
8475          * need to be able to stop the transaction and start a new one, which
8476          * means we need to be able to update the inode several times, and we
8477          * have no idea of knowing how many times that will be, so we can't just
8478          * reserve 1 item for the entirety of the operation, so that has to be
8479          * done separately as well.
8480          *
8481          * So that leaves us with
8482          *
8483          * 1) rsv - for the truncate reservation, which we will steal from the
8484          * transaction reservation.
8485          * 2) fs_info->trans_block_rsv - this will have 1 items worth left for
8486          * updating the inode.
8487          */
8488         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
8489         if (!rsv)
8490                 return -ENOMEM;
8491         rsv->size = min_size;
8492         rsv->failfast = 1;
8493
8494         /*
8495          * 1 for the truncate slack space
8496          * 1 for updating the inode.
8497          */
8498         trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8499         if (IS_ERR(trans)) {
8500                 ret = PTR_ERR(trans);
8501                 goto out;
8502         }
8503
8504         /* Migrate the slack space for the truncate to our reserve */
8505         ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv, rsv,
8506                                       min_size, false);
8507         BUG_ON(ret);
8508
8509         /*
8510          * So if we truncate and then write and fsync we normally would just
8511          * write the extents that changed, which is a problem if we need to
8512          * first truncate that entire inode.  So set this flag so we write out
8513          * all of the extents in the inode to the sync log so we're completely
8514          * safe.
8515          */
8516         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
8517         trans->block_rsv = rsv;
8518
8519         while (1) {
8520                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, BTRFS_I(inode),
8521                                                  inode->i_size,
8522                                                  BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
8523                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8524                 if (ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
8525                         break;
8526
8527                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
8528                 if (ret)
8529                         break;
8530
8531                 btrfs_end_transaction(trans);
8532                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8533
8534                 trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8535                 if (IS_ERR(trans)) {
8536                         ret = PTR_ERR(trans);
8537                         trans = NULL;
8538                         break;
8539                 }
8540
8541                 btrfs_block_rsv_release(fs_info, rsv, -1, NULL);
8542                 ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv,
8543                                               rsv, min_size, false);
8544                 BUG_ON(ret);    /* shouldn't happen */
8545                 trans->block_rsv = rsv;
8546         }
8547
8548         /*
8549          * We can't call btrfs_truncate_block inside a trans handle as we could
8550          * deadlock with freeze, if we got NEED_TRUNCATE_BLOCK then we know
8551          * we've truncated everything except the last little bit, and can do
8552          * btrfs_truncate_block and then update the disk_i_size.
8553          */
8554         if (ret == NEED_TRUNCATE_BLOCK) {
8555                 btrfs_end_transaction(trans);
8556                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8557
8558                 ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode), inode->i_size, 0, 0);
8559                 if (ret)
8560                         goto out;
8561                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
8562                 if (IS_ERR(trans)) {
8563                         ret = PTR_ERR(trans);
8564                         goto out;
8565                 }
8566                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
8567         }
8568
8569         if (trans) {
8570                 int ret2;
8571
8572                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8573                 ret2 = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
8574                 if (ret2 && !ret)
8575                         ret = ret2;
8576
8577                 ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
8578                 if (ret2 && !ret)
8579                         ret = ret2;
8580                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8581         }
8582 out:
8583         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
8584
8585         return ret;
8586 }
8587
8588 /*
8589  * create a new subvolume directory/inode (helper for the ioctl).
8590  */
8591 int btrfs_create_subvol_root(struct btrfs_trans_handle *trans,
8592                              struct btrfs_root *new_root,
8593                              struct btrfs_root *parent_root)
8594 {
8595         struct inode *inode;
8596         int err;
8597         u64 index = 0;
8598         u64 ino;
8599
8600         err = btrfs_get_free_objectid(new_root, &ino);
8601         if (err < 0)
8602                 return err;
8603
8604         inode = btrfs_new_inode(trans, new_root, NULL, "..", 2, ino, ino,
8605                                 S_IFDIR | (~current_umask() & S_IRWXUGO),
8606                                 &index);
8607         if (IS_ERR(inode))
8608                 return PTR_ERR(inode);
8609         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
8610         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
8611
8612         set_nlink(inode, 1);
8613         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
8614         unlock_new_inode(inode);
8615
8616         err = btrfs_subvol_inherit_props(trans, new_root, parent_root);
8617         if (err)
8618                 btrfs_err(new_root->fs_info,
8619                           "error inheriting subvolume %llu properties: %d",
8620                           new_root->root_key.objectid, err);
8621
8622         err = btrfs_update_inode(trans, new_root, BTRFS_I(inode));
8623
8624         iput(inode);
8625         return err;
8626 }
8627
8628 struct inode *btrfs_alloc_inode(struct super_block *sb)
8629 {
8630         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
8631         struct btrfs_inode *ei;
8632         struct inode *inode;
8633
8634         ei = kmem_cache_alloc(btrfs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
8635         if (!ei)
8636                 return NULL;
8637
8638         ei->root = NULL;
8639         ei->generation = 0;
8640         ei->last_trans = 0;
8641         ei->last_sub_trans = 0;
8642         ei->logged_trans = 0;
8643         ei->delalloc_bytes = 0;
8644         ei->new_delalloc_bytes = 0;
8645         ei->defrag_bytes = 0;
8646         ei->disk_i_size = 0;
8647         ei->flags = 0;
8648         ei->csum_bytes = 0;
8649         ei->index_cnt = (u64)-1;
8650         ei->dir_index = 0;
8651         ei->last_unlink_trans = 0;
8652         ei->last_reflink_trans = 0;
8653         ei->last_log_commit = 0;
8654
8655         spin_lock_init(&ei->lock);
8656         ei->outstanding_extents = 0;
8657         if (sb->s_magic != BTRFS_TEST_MAGIC)
8658                 btrfs_init_metadata_block_rsv(fs_info, &ei->block_rsv,
8659                                               BTRFS_BLOCK_RSV_DELALLOC);
8660         ei->runtime_flags = 0;
8661         ei->prop_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8662         ei->defrag_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8663
8664         ei->delayed_node = NULL;
8665
8666         ei->i_otime.tv_sec = 0;
8667         ei->i_otime.tv_nsec = 0;
8668
8669         inode = &ei->vfs_inode;
8670         extent_map_tree_init(&ei->extent_tree);
8671         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_tree, IO_TREE_INODE_IO, inode);
8672         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_failure_tree,
8673                             IO_TREE_INODE_IO_FAILURE, inode);
8674         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->file_extent_tree,
8675                             IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT, inode);
8676         ei->io_tree.track_uptodate = true;
8677         ei->io_failure_tree.track_uptodate = true;
8678         atomic_set(&ei->sync_writers, 0);
8679         mutex_init(&ei->log_mutex);
8680         btrfs_ordered_inode_tree_init(&ei->ordered_tree);
8681         INIT_LIST_HEAD(&ei->delalloc_inodes);
8682         INIT_LIST_HEAD(&ei->delayed_iput);
8683         RB_CLEAR_NODE(&ei->rb_node);
8684
8685         return inode;
8686 }
8687
8688 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
8689 void btrfs_test_destroy_inode(struct inode *inode)
8690 {
8691         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, 0);
8692         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8693 }
8694 #endif
8695
8696 void btrfs_free_inode(struct inode *inode)
8697 {
8698         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8699 }
8700
8701 void btrfs_destroy_inode(struct inode *vfs_inode)
8702 {
8703         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8704         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
8705         struct btrfs_root *root = inode->root;
8706
8707         WARN_ON(!hlist_empty(&vfs_inode->i_dentry));
8708         WARN_ON(vfs_inode->i_data.nrpages);
8709         WARN_ON(inode->block_rsv.reserved);
8710         WARN_ON(inode->block_rsv.size);
8711         WARN_ON(inode->outstanding_extents);
8712         WARN_ON(inode->delalloc_bytes);
8713         WARN_ON(inode->new_delalloc_bytes);
8714         WARN_ON(inode->csum_bytes);
8715         WARN_ON(inode->defrag_bytes);
8716
8717         /*
8718          * This can happen where we create an inode, but somebody else also
8719          * created the same inode and we need to destroy the one we already
8720          * created.
8721          */
8722         if (!root)
8723                 return;
8724
8725         while (1) {
8726                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, (u64)-1);
8727                 if (!ordered)
8728                         break;
8729                 else {
8730                         btrfs_err(root->fs_info,
8731                                   "found ordered extent %llu %llu on inode cleanup",
8732                                   ordered->file_offset, ordered->num_bytes);
8733                         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered);
8734                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8735                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8736                 }
8737         }
8738         btrfs_qgroup_check_reserved_leak(inode);
8739         inode_tree_del(inode);
8740         btrfs_drop_extent_cache(inode, 0, (u64)-1, 0);
8741         btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode, 0, (u64)-1);
8742         btrfs_put_root(inode->root);
8743 }
8744
8745 int btrfs_drop_inode(struct inode *inode)
8746 {
8747         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8748
8749         if (root == NULL)
8750                 return 1;
8751
8752         /* the snap/subvol tree is on deleting */
8753         if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
8754                 return 1;
8755         else
8756                 return generic_drop_inode(inode);
8757 }
8758
8759 static void init_once(void *foo)
8760 {
8761         struct btrfs_inode *ei = (struct btrfs_inode *) foo;
8762
8763         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
8764 }
8765
8766 void __cold btrfs_destroy_cachep(void)
8767 {
8768         /*
8769          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
8770          * destroy cache.
8771          */
8772         rcu_barrier();
8773         kmem_cache_destroy(btrfs_inode_cachep);
8774         kmem_cache_destroy(btrfs_trans_handle_cachep);
8775         kmem_cache_destroy(btrfs_path_cachep);
8776         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_cachep);
8777         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_bitmap_cachep);
8778 }
8779
8780 int __init btrfs_init_cachep(void)
8781 {
8782         btrfs_inode_cachep = kmem_cache_create("btrfs_inode",
8783                         sizeof(struct btrfs_inode), 0,
8784                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_ACCOUNT,
8785                         init_once);
8786         if (!btrfs_inode_cachep)
8787                 goto fail;
8788
8789         btrfs_trans_handle_cachep = kmem_cache_create("btrfs_trans_handle",
8790                         sizeof(struct btrfs_trans_handle), 0,
8791                         SLAB_TEMPORARY | SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
8792         if (!btrfs_trans_handle_cachep)
8793                 goto fail;
8794
8795         btrfs_path_cachep = kmem_cache_create("btrfs_path",
8796                         sizeof(struct btrfs_path), 0,
8797                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
8798         if (!btrfs_path_cachep)
8799                 goto fail;
8800
8801         btrfs_free_space_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space",
8802                         sizeof(struct btrfs_free_space), 0,
8803                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
8804         if (!btrfs_free_space_cachep)
8805                 goto fail;
8806
8807         btrfs_free_space_bitmap_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space_bitmap",
8808                                                         PAGE_SIZE, PAGE_SIZE,
8809                                                         SLAB_RED_ZONE, NULL);
8810         if (!btrfs_free_space_bitmap_cachep)
8811                 goto fail;
8812
8813         return 0;
8814 fail:
8815         btrfs_destroy_cachep();
8816         return -ENOMEM;
8817 }
8818
8819 static int btrfs_getattr(const struct path *path, struct kstat *stat,
8820                          u32 request_mask, unsigned int flags)
8821 {
8822         u64 delalloc_bytes;
8823         u64 inode_bytes;
8824         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
8825         u32 blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
8826         u32 bi_flags = BTRFS_I(inode)->flags;
8827
8828         stat->result_mask |= STATX_BTIME;
8829         stat->btime.tv_sec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec;
8830         stat->btime.tv_nsec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec;
8831         if (bi_flags & BTRFS_INODE_APPEND)
8832                 stat->attributes |= STATX_ATTR_APPEND;
8833         if (bi_flags & BTRFS_INODE_COMPRESS)
8834                 stat->attributes |= STATX_ATTR_COMPRESSED;
8835         if (bi_flags & BTRFS_INODE_IMMUTABLE)
8836                 stat->attributes |= STATX_ATTR_IMMUTABLE;
8837         if (bi_flags & BTRFS_INODE_NODUMP)
8838                 stat->attributes |= STATX_ATTR_NODUMP;
8839
8840         stat->attributes_mask |= (STATX_ATTR_APPEND |
8841                                   STATX_ATTR_COMPRESSED |
8842                                   STATX_ATTR_IMMUTABLE |
8843                                   STATX_ATTR_NODUMP);
8844
8845         generic_fillattr(inode, stat);
8846         stat->dev = BTRFS_I(inode)->root->anon_dev;
8847
8848         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
8849         delalloc_bytes = BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes;
8850         inode_bytes = inode_get_bytes(inode);
8851         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
8852         stat->blocks = (ALIGN(inode_bytes, blocksize) +
8853                         ALIGN(delalloc_bytes, blocksize)) >> 9;
8854         return 0;
8855 }
8856
8857 static int btrfs_rename_exchange(struct inode *old_dir,
8858                               struct dentry *old_dentry,
8859                               struct inode *new_dir,
8860                               struct dentry *new_dentry)
8861 {
8862         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
8863         struct btrfs_trans_handle *trans;
8864         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
8865         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
8866         struct inode *new_inode = new_dentry->d_inode;
8867         struct inode *old_inode = old_dentry->d_inode;
8868         struct timespec64 ctime = current_time(old_inode);
8869         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
8870         u64 new_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode));
8871         u64 old_idx = 0;
8872         u64 new_idx = 0;
8873         int ret;
8874         int ret2;
8875         bool root_log_pinned = false;
8876         bool dest_log_pinned = false;
8877
8878         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
8879         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
8880                 return -EXDEV;
8881
8882         /* close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
8883         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
8884             new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8885                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
8886
8887         /*
8888          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
8889          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
8890          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
8891          * would require 5 item modifications, so we'll assume their normal
8892          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 2 for the new links, so 12 total items
8893          * should cover the worst case number of items we'll modify.
8894          */
8895         trans = btrfs_start_transaction(root, 12);
8896         if (IS_ERR(trans)) {
8897                 ret = PTR_ERR(trans);
8898                 goto out_notrans;
8899         }
8900
8901         if (dest != root)
8902                 btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
8903
8904         /*
8905          * We need to find a free sequence number both in the source and
8906          * in the destination directory for the exchange.
8907          */
8908         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &old_idx);
8909         if (ret)
8910                 goto out_fail;
8911         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(old_dir), &new_idx);
8912         if (ret)
8913                 goto out_fail;
8914
8915         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
8916         BTRFS_I(new_inode)->dir_index = 0ULL;
8917
8918         /* Reference for the source. */
8919         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8920                 /* force full log commit if subvolume involved. */
8921                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
8922         } else {
8923                 btrfs_pin_log_trans(root);
8924                 root_log_pinned = true;
8925                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
8926                                              new_dentry->d_name.name,
8927                                              new_dentry->d_name.len,
8928                                              old_ino,
8929                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
8930                                              old_idx);
8931                 if (ret)
8932                         goto out_fail;
8933         }
8934
8935         /* And now for the dest. */
8936         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8937                 /* force full log commit if subvolume involved. */
8938                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
8939         } else {
8940                 btrfs_pin_log_trans(dest);
8941                 dest_log_pinned = true;
8942                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root,
8943                                              old_dentry->d_name.name,
8944                                              old_dentry->d_name.len,
8945                                              new_ino,
8946                                              btrfs_ino(BTRFS_I(old_dir)),
8947                                              new_idx);
8948                 if (ret)
8949                         goto out_fail;
8950         }
8951
8952         /* Update inode version and ctime/mtime. */
8953         inode_inc_iversion(old_dir);
8954         inode_inc_iversion(new_dir);
8955         inode_inc_iversion(old_inode);
8956         inode_inc_iversion(new_inode);
8957         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime = ctime;
8958         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime = ctime;
8959         old_inode->i_ctime = ctime;
8960         new_inode->i_ctime = ctime;
8961
8962         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent) {
8963                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
8964                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
8965                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(new_dir),
8966                                 BTRFS_I(new_inode), 1);
8967         }
8968
8969         /* src is a subvolume */
8970         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8971                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
8972         } else { /* src is an inode */
8973                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
8974                                            BTRFS_I(old_dentry->d_inode),
8975                                            old_dentry->d_name.name,
8976                                            old_dentry->d_name.len);
8977                 if (!ret)
8978                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
8979         }
8980         if (ret) {
8981                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8982                 goto out_fail;
8983         }
8984
8985         /* dest is a subvolume */
8986         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8987                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
8988         } else { /* dest is an inode */
8989                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
8990                                            BTRFS_I(new_dentry->d_inode),
8991                                            new_dentry->d_name.name,
8992                                            new_dentry->d_name.len);
8993                 if (!ret)
8994                         ret = btrfs_update_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_inode));
8995         }
8996         if (ret) {
8997                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8998                 goto out_fail;
8999         }
9000
9001         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9002                              new_dentry->d_name.name,
9003                              new_dentry->d_name.len, 0, old_idx);
9004         if (ret) {
9005                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9006                 goto out_fail;
9007         }
9008
9009         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(old_dir), BTRFS_I(new_inode),
9010                              old_dentry->d_name.name,
9011                              old_dentry->d_name.len, 0, new_idx);
9012         if (ret) {
9013                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9014                 goto out_fail;
9015         }
9016
9017         if (old_inode->i_nlink == 1)
9018                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = old_idx;
9019         if (new_inode->i_nlink == 1)
9020                 BTRFS_I(new_inode)->dir_index = new_idx;
9021
9022         if (root_log_pinned) {
9023                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9024                                    new_dentry->d_parent);
9025                 btrfs_end_log_trans(root);
9026                 root_log_pinned = false;
9027         }
9028         if (dest_log_pinned) {
9029                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(new_inode), BTRFS_I(new_dir),
9030                                    old_dentry->d_parent);
9031                 btrfs_end_log_trans(dest);
9032                 dest_log_pinned = false;
9033         }
9034 out_fail:
9035         /*
9036          * If we have pinned a log and an error happened, we unpin tasks
9037          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9038          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9039          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9040          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9041          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9042          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9043          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9044          * allow the tasks to sync it.
9045          */
9046         if (ret && (root_log_pinned || dest_log_pinned)) {
9047                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9048                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9049                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9050                     (new_inode &&
9051                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
9052                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9053
9054                 if (root_log_pinned) {
9055                         btrfs_end_log_trans(root);
9056                         root_log_pinned = false;
9057                 }
9058                 if (dest_log_pinned) {
9059                         btrfs_end_log_trans(dest);
9060                         dest_log_pinned = false;
9061                 }
9062         }
9063         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9064         ret = ret ? ret : ret2;
9065 out_notrans:
9066         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9067             old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9068                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9069
9070         return ret;
9071 }
9072
9073 static int btrfs_whiteout_for_rename(struct btrfs_trans_handle *trans,
9074                                      struct btrfs_root *root,
9075                                      struct inode *dir,
9076                                      struct dentry *dentry)
9077 {
9078         int ret;
9079         struct inode *inode;
9080         u64 objectid;
9081         u64 index;
9082
9083         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
9084         if (ret)
9085                 return ret;
9086
9087         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir,
9088                                 dentry->d_name.name,
9089                                 dentry->d_name.len,
9090                                 btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9091                                 objectid,
9092                                 S_IFCHR | WHITEOUT_MODE,
9093                                 &index);
9094
9095         if (IS_ERR(inode)) {
9096                 ret = PTR_ERR(inode);
9097                 return ret;
9098         }
9099
9100         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
9101         init_special_inode(inode, inode->i_mode,
9102                 WHITEOUT_DEV);
9103
9104         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir,
9105                                 &dentry->d_name);
9106         if (ret)
9107                 goto out;
9108
9109         ret = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9110                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9111         if (ret)
9112                 goto out;
9113
9114         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9115 out:
9116         unlock_new_inode(inode);
9117         if (ret)
9118                 inode_dec_link_count(inode);
9119         iput(inode);
9120
9121         return ret;
9122 }
9123
9124 static int btrfs_rename(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
9125                            struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
9126                            unsigned int flags)
9127 {
9128         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9129         struct btrfs_trans_handle *trans;
9130         unsigned int trans_num_items;
9131         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9132         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9133         struct inode *new_inode = d_inode(new_dentry);
9134         struct inode *old_inode = d_inode(old_dentry);
9135         u64 index = 0;
9136         int ret;
9137         int ret2;
9138         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9139         bool log_pinned = false;
9140
9141         if (btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
9142                 return -EPERM;
9143
9144         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9145         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9146                 return -EXDEV;
9147
9148         if (old_ino == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID ||
9149             (new_inode && btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9150                 return -ENOTEMPTY;
9151
9152         if (S_ISDIR(old_inode->i_mode) && new_inode &&
9153             new_inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
9154                 return -ENOTEMPTY;
9155
9156
9157         /* check for collisions, even if the  name isn't there */
9158         ret = btrfs_check_dir_item_collision(dest, new_dir->i_ino,
9159                              new_dentry->d_name.name,
9160                              new_dentry->d_name.len);
9161
9162         if (ret) {
9163                 if (ret == -EEXIST) {
9164                         /* we shouldn't get
9165                          * eexist without a new_inode */
9166                         if (WARN_ON(!new_inode)) {
9167                                 return ret;
9168                         }
9169                 } else {
9170                         /* maybe -EOVERFLOW */
9171                         return ret;
9172                 }
9173         }
9174         ret = 0;
9175
9176         /*
9177          * we're using rename to replace one file with another.  Start IO on it
9178          * now so  we don't add too much work to the end of the transaction
9179          */
9180         if (new_inode && S_ISREG(old_inode->i_mode) && new_inode->i_size)
9181                 filemap_flush(old_inode->i_mapping);
9182
9183         /* close the racy window with snapshot create/destroy ioctl */
9184         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9185                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9186         /*
9187          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9188          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9189          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9190          * would require 5 item modifications, so we'll assume they are normal
9191          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 1 for the new link, so 11 total items
9192          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9193          * If our rename has the whiteout flag, we need more 5 units for the
9194          * new inode (1 inode item, 1 inode ref, 2 dir items and 1 xattr item
9195          * when selinux is enabled).
9196          */
9197         trans_num_items = 11;
9198         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9199                 trans_num_items += 5;
9200         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9201         if (IS_ERR(trans)) {
9202                 ret = PTR_ERR(trans);
9203                 goto out_notrans;
9204         }
9205
9206         if (dest != root)
9207                 btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9208
9209         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &index);
9210         if (ret)
9211                 goto out_fail;
9212
9213         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9214         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9215                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9216                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9217         } else {
9218                 btrfs_pin_log_trans(root);
9219                 log_pinned = true;
9220                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9221                                              new_dentry->d_name.name,
9222                                              new_dentry->d_name.len,
9223                                              old_ino,
9224                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)), index);
9225                 if (ret)
9226                         goto out_fail;
9227         }
9228
9229         inode_inc_iversion(old_dir);
9230         inode_inc_iversion(new_dir);
9231         inode_inc_iversion(old_inode);
9232         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime =
9233         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime =
9234         old_inode->i_ctime = current_time(old_dir);
9235
9236         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent)
9237                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9238                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9239
9240         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9241                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9242         } else {
9243                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
9244                                         BTRFS_I(d_inode(old_dentry)),
9245                                         old_dentry->d_name.name,
9246                                         old_dentry->d_name.len);
9247                 if (!ret)
9248                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9249         }
9250         if (ret) {
9251                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9252                 goto out_fail;
9253         }
9254
9255         if (new_inode) {
9256                 inode_inc_iversion(new_inode);
9257                 new_inode->i_ctime = current_time(new_inode);
9258                 if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) ==
9259                              BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
9260                         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9261                         BUG_ON(new_inode->i_nlink == 0);
9262                 } else {
9263                         ret = btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
9264                                                  BTRFS_I(d_inode(new_dentry)),
9265                                                  new_dentry->d_name.name,
9266                                                  new_dentry->d_name.len);
9267                 }
9268                 if (!ret && new_inode->i_nlink == 0)
9269                         ret = btrfs_orphan_add(trans,
9270                                         BTRFS_I(d_inode(new_dentry)));
9271                 if (ret) {
9272                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9273                         goto out_fail;
9274                 }
9275         }
9276
9277         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9278                              new_dentry->d_name.name,
9279                              new_dentry->d_name.len, 0, index);
9280         if (ret) {
9281                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9282                 goto out_fail;
9283         }
9284
9285         if (old_inode->i_nlink == 1)
9286                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = index;
9287
9288         if (log_pinned) {
9289                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9290                                    new_dentry->d_parent);
9291                 btrfs_end_log_trans(root);
9292                 log_pinned = false;
9293         }
9294
9295         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9296                 ret = btrfs_whiteout_for_rename(trans, root, old_dir,
9297                                                 old_dentry);
9298
9299                 if (ret) {
9300                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9301                         goto out_fail;
9302                 }
9303         }
9304 out_fail:
9305         /*
9306          * If we have pinned the log and an error happened, we unpin tasks
9307          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9308          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9309          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9310          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9311          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9312          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9313          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9314          * allow the tasks to sync it.
9315          */
9316         if (ret && log_pinned) {
9317                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9318                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9319                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9320                     (new_inode &&
9321                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
9322                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9323
9324                 btrfs_end_log_trans(root);
9325                 log_pinned = false;
9326         }
9327         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9328         ret = ret ? ret : ret2;
9329 out_notrans:
9330         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9331                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9332
9333         return ret;
9334 }
9335
9336 static int btrfs_rename2(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
9337                          struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
9338                          unsigned int flags)
9339 {
9340         if (flags & ~(RENAME_NOREPLACE | RENAME_EXCHANGE | RENAME_WHITEOUT))
9341                 return -EINVAL;
9342
9343         if (flags & RENAME_EXCHANGE)
9344                 return btrfs_rename_exchange(old_dir, old_dentry, new_dir,
9345                                           new_dentry);
9346
9347         return btrfs_rename(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry, flags);
9348 }
9349
9350 struct btrfs_delalloc_work {
9351         struct inode *inode;
9352         struct completion completion;
9353         struct list_head list;
9354         struct btrfs_work work;
9355 };
9356
9357 static void btrfs_run_delalloc_work(struct btrfs_work *work)
9358 {
9359         struct btrfs_delalloc_work *delalloc_work;
9360         struct inode *inode;
9361
9362         delalloc_work = container_of(work, struct btrfs_delalloc_work,
9363                                      work);
9364         inode = delalloc_work->inode;
9365         filemap_flush(inode->i_mapping);
9366         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9367                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9368                 filemap_flush(inode->i_mapping);
9369
9370         iput(inode);
9371         complete(&delalloc_work->completion);
9372 }
9373
9374 static struct btrfs_delalloc_work *btrfs_alloc_delalloc_work(struct inode *inode)
9375 {
9376         struct btrfs_delalloc_work *work;
9377
9378         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_NOFS);
9379         if (!work)
9380                 return NULL;
9381
9382         init_completion(&work->completion);
9383         INIT_LIST_HEAD(&work->list);
9384         work->inode = inode;
9385         btrfs_init_work(&work->work, btrfs_run_delalloc_work, NULL, NULL);
9386
9387         return work;
9388 }
9389
9390 /*
9391  * some fairly slow code that needs optimization. This walks the list
9392  * of all the inodes with pending delalloc and forces them to disk.
9393  */
9394 static int start_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
9395                                  struct writeback_control *wbc, bool snapshot,
9396                                  bool in_reclaim_context)
9397 {
9398         struct btrfs_inode *binode;
9399         struct inode *inode;
9400         struct btrfs_delalloc_work *work, *next;
9401         struct list_head works;
9402         struct list_head splice;
9403         int ret = 0;
9404         bool full_flush = wbc->nr_to_write == LONG_MAX;
9405
9406         INIT_LIST_HEAD(&works);
9407         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9408
9409         mutex_lock(&root->delalloc_mutex);
9410         spin_lock(&root->delalloc_lock);
9411         list_splice_init(&root->delalloc_inodes, &splice);
9412         while (!list_empty(&splice)) {
9413                 binode = list_entry(splice.next, struct btrfs_inode,
9414                                     delalloc_inodes);
9415
9416                 list_move_tail(&binode->delalloc_inodes,
9417                                &root->delalloc_inodes);
9418
9419                 if (in_reclaim_context &&
9420                     test_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &binode->runtime_flags))
9421                         continue;
9422
9423                 inode = igrab(&binode->vfs_inode);
9424                 if (!inode) {
9425                         cond_resched_lock(&root->delalloc_lock);
9426                         continue;
9427                 }
9428                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9429
9430                 if (snapshot)
9431                         set_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
9432                                 &binode->runtime_flags);
9433                 if (full_flush) {
9434                         work = btrfs_alloc_delalloc_work(inode);
9435                         if (!work) {
9436                                 iput(inode);
9437                                 ret = -ENOMEM;
9438                                 goto out;
9439                         }
9440                         list_add_tail(&work->list, &works);
9441                         btrfs_queue_work(root->fs_info->flush_workers,
9442                                          &work->work);
9443                 } else {
9444                         ret = sync_inode(inode, wbc);
9445                         if (!ret &&
9446                             test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9447                                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9448                                 ret = sync_inode(inode, wbc);
9449                         btrfs_add_delayed_iput(inode);
9450                         if (ret || wbc->nr_to_write <= 0)
9451                                 goto out;
9452                 }
9453                 cond_resched();
9454                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9455         }
9456         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9457
9458 out:
9459         list_for_each_entry_safe(work, next, &works, list) {
9460                 list_del_init(&work->list);
9461                 wait_for_completion(&work->completion);
9462                 kfree(work);
9463         }
9464
9465         if (!list_empty(&splice)) {
9466                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9467                 list_splice_tail(&splice, &root->delalloc_inodes);
9468                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9469         }
9470         mutex_unlock(&root->delalloc_mutex);
9471         return ret;
9472 }
9473
9474 int btrfs_start_delalloc_snapshot(struct btrfs_root *root)
9475 {
9476         struct writeback_control wbc = {
9477                 .nr_to_write = LONG_MAX,
9478                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9479                 .range_start = 0,
9480                 .range_end = LLONG_MAX,
9481         };
9482         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9483
9484         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9485                 return -EROFS;
9486
9487         return start_delalloc_inodes(root, &wbc, true, false);
9488 }
9489
9490 int btrfs_start_delalloc_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info, long nr,
9491                                bool in_reclaim_context)
9492 {
9493         struct writeback_control wbc = {
9494                 .nr_to_write = nr,
9495                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9496                 .range_start = 0,
9497                 .range_end = LLONG_MAX,
9498         };
9499         struct btrfs_root *root;
9500         struct list_head splice;
9501         int ret;
9502
9503         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9504                 return -EROFS;
9505
9506         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9507
9508         mutex_lock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9509         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9510         list_splice_init(&fs_info->delalloc_roots, &splice);
9511         while (!list_empty(&splice)) {
9512                 /*
9513                  * Reset nr_to_write here so we know that we're doing a full
9514                  * flush.
9515                  */
9516                 if (nr == LONG_MAX)
9517                         wbc.nr_to_write = LONG_MAX;
9518
9519                 root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
9520                                         delalloc_root);
9521                 root = btrfs_grab_root(root);
9522                 BUG_ON(!root);
9523                 list_move_tail(&root->delalloc_root,
9524                                &fs_info->delalloc_roots);
9525                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9526
9527                 ret = start_delalloc_inodes(root, &wbc, false, in_reclaim_context);
9528                 btrfs_put_root(root);
9529                 if (ret < 0 || wbc.nr_to_write <= 0)
9530                         goto out;
9531                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9532         }
9533         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9534
9535         ret = 0;
9536 out:
9537         if (!list_empty(&splice)) {
9538                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9539                 list_splice_tail(&splice, &fs_info->delalloc_roots);
9540                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9541         }
9542         mutex_unlock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9543         return ret;
9544 }
9545
9546 static int btrfs_symlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
9547                          const char *symname)
9548 {
9549         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9550         struct btrfs_trans_handle *trans;
9551         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9552         struct btrfs_path *path;
9553         struct btrfs_key key;
9554         struct inode *inode = NULL;
9555         int err;
9556         u64 objectid;
9557         u64 index = 0;
9558         int name_len;
9559         int datasize;
9560         unsigned long ptr;
9561         struct btrfs_file_extent_item *ei;
9562         struct extent_buffer *leaf;
9563
9564         name_len = strlen(symname);
9565         if (name_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info))
9566                 return -ENAMETOOLONG;
9567
9568         /*
9569          * 2 items for inode item and ref
9570          * 2 items for dir items
9571          * 1 item for updating parent inode item
9572          * 1 item for the inline extent item
9573          * 1 item for xattr if selinux is on
9574          */
9575         trans = btrfs_start_transaction(root, 7);
9576         if (IS_ERR(trans))
9577                 return PTR_ERR(trans);
9578
9579         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
9580         if (err)
9581                 goto out_unlock;
9582
9583         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
9584                                 dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9585                                 objectid, S_IFLNK|S_IRWXUGO, &index);
9586         if (IS_ERR(inode)) {
9587                 err = PTR_ERR(inode);
9588                 inode = NULL;
9589                 goto out_unlock;
9590         }
9591
9592         /*
9593         * If the active LSM wants to access the inode during
9594         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
9595         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
9596         * ops vector.
9597         */
9598         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
9599         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
9600         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9601
9602         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
9603         if (err)
9604                 goto out_unlock;
9605
9606         path = btrfs_alloc_path();
9607         if (!path) {
9608                 err = -ENOMEM;
9609                 goto out_unlock;
9610         }
9611         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
9612         key.offset = 0;
9613         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
9614         datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(name_len);
9615         err = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
9616                                       datasize);
9617         if (err) {
9618                 btrfs_free_path(path);
9619                 goto out_unlock;
9620         }
9621         leaf = path->nodes[0];
9622         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
9623                             struct btrfs_file_extent_item);
9624         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
9625         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei,
9626                                    BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
9627         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
9628         btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
9629         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
9630         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, name_len);
9631
9632         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
9633         write_extent_buffer(leaf, symname, ptr, name_len);
9634         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
9635         btrfs_free_path(path);
9636
9637         inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
9638         inode_nohighmem(inode);
9639         inode_set_bytes(inode, name_len);
9640         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), name_len);
9641         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9642         /*
9643          * Last step, add directory indexes for our symlink inode. This is the
9644          * last step to avoid extra cleanup of these indexes if an error happens
9645          * elsewhere above.
9646          */
9647         if (!err)
9648                 err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9649                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9650         if (err)
9651                 goto out_unlock;
9652
9653         d_instantiate_new(dentry, inode);
9654
9655 out_unlock:
9656         btrfs_end_transaction(trans);
9657         if (err && inode) {
9658                 inode_dec_link_count(inode);
9659                 discard_new_inode(inode);
9660         }
9661         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9662         return err;
9663 }
9664
9665 static struct btrfs_trans_handle *insert_prealloc_file_extent(
9666                                        struct btrfs_trans_handle *trans_in,
9667                                        struct btrfs_inode *inode,
9668                                        struct btrfs_key *ins,
9669                                        u64 file_offset)
9670 {
9671         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
9672         struct btrfs_replace_extent_info extent_info;
9673         struct btrfs_trans_handle *trans = trans_in;
9674         struct btrfs_path *path;
9675         u64 start = ins->objectid;
9676         u64 len = ins->offset;
9677         int ret;
9678
9679         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
9680
9681         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC);
9682         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, start);
9683         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi, len);
9684         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, len);
9685         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, len);
9686         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, BTRFS_COMPRESS_NONE);
9687         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
9688
9689         ret = btrfs_qgroup_release_data(inode, file_offset, len);
9690         if (ret < 0)
9691                 return ERR_PTR(ret);
9692
9693         if (trans) {
9694                 ret = insert_reserved_file_extent(trans, inode,
9695                                                   file_offset, &stack_fi,
9696                                                   true, ret);
9697                 if (ret)
9698                         return ERR_PTR(ret);
9699                 return trans;
9700         }
9701
9702         extent_info.disk_offset = start;
9703         extent_info.disk_len = len;
9704         extent_info.data_offset = 0;
9705         extent_info.data_len = len;
9706         extent_info.file_offset = file_offset;
9707         extent_info.extent_buf = (char *)&stack_fi;
9708         extent_info.is_new_extent = true;
9709         extent_info.qgroup_reserved = ret;
9710         extent_info.insertions = 0;
9711
9712         path = btrfs_alloc_path();
9713         if (!path)
9714                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9715
9716         ret = btrfs_replace_file_extents(&inode->vfs_inode, path, file_offset,
9717                                      file_offset + len - 1, &extent_info,
9718                                      &trans);
9719         btrfs_free_path(path);
9720         if (ret)
9721                 return ERR_PTR(ret);
9722
9723         return trans;
9724 }
9725
9726 static int __btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9727                                        u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9728                                        loff_t actual_len, u64 *alloc_hint,
9729                                        struct btrfs_trans_handle *trans)
9730 {
9731         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
9732         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
9733         struct extent_map *em;
9734         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9735         struct btrfs_key ins;
9736         u64 cur_offset = start;
9737         u64 clear_offset = start;
9738         u64 i_size;
9739         u64 cur_bytes;
9740         u64 last_alloc = (u64)-1;
9741         int ret = 0;
9742         bool own_trans = true;
9743         u64 end = start + num_bytes - 1;
9744
9745         if (trans)
9746                 own_trans = false;
9747         while (num_bytes > 0) {
9748                 cur_bytes = min_t(u64, num_bytes, SZ_256M);
9749                 cur_bytes = max(cur_bytes, min_size);
9750                 /*
9751                  * If we are severely fragmented we could end up with really
9752                  * small allocations, so if the allocator is returning small
9753                  * chunks lets make its job easier by only searching for those
9754                  * sized chunks.
9755                  */
9756                 cur_bytes = min(cur_bytes, last_alloc);
9757                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_bytes, cur_bytes,
9758                                 min_size, 0, *alloc_hint, &ins, 1, 0);
9759                 if (ret)
9760                         break;
9761
9762                 /*
9763                  * We've reserved this space, and thus converted it from
9764                  * ->bytes_may_use to ->bytes_reserved.  Any error that happens
9765                  * from here on out we will only need to clear our reservation
9766                  * for the remaining unreserved area, so advance our
9767                  * clear_offset by our extent size.
9768                  */
9769                 clear_offset += ins.offset;
9770
9771                 last_alloc = ins.offset;
9772                 trans = insert_prealloc_file_extent(trans, BTRFS_I(inode),
9773                                                     &ins, cur_offset);
9774                 /*
9775                  * Now that we inserted the prealloc extent we can finally
9776                  * decrement the number of reservations in the block group.
9777                  * If we did it before, we could race with relocation and have
9778                  * relocation miss the reserved extent, making it fail later.
9779                  */
9780                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
9781                 if (IS_ERR(trans)) {
9782                         ret = PTR_ERR(trans);
9783                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid,
9784                                                    ins.offset, 0);
9785                         break;
9786                 }
9787
9788                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
9789                                         cur_offset + ins.offset -1, 0);
9790
9791                 em = alloc_extent_map();
9792                 if (!em) {
9793                         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
9794                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
9795                         goto next;
9796                 }
9797
9798                 em->start = cur_offset;
9799                 em->orig_start = cur_offset;
9800                 em->len = ins.offset;
9801                 em->block_start = ins.objectid;
9802                 em->block_len = ins.offset;
9803                 em->orig_block_len = ins.offset;
9804                 em->ram_bytes = ins.offset;
9805                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
9806                 em->generation = trans->transid;
9807
9808                 while (1) {
9809                         write_lock(&em_tree->lock);
9810                         ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
9811                         write_unlock(&em_tree->lock);
9812                         if (ret != -EEXIST)
9813                                 break;
9814                         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
9815                                                 cur_offset + ins.offset - 1,
9816                                                 0);
9817                 }
9818                 free_extent_map(em);
9819 next:
9820                 num_bytes -= ins.offset;
9821                 cur_offset += ins.offset;
9822                 *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
9823
9824                 inode_inc_iversion(inode);
9825                 inode->i_ctime = current_time(inode);
9826                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_PREALLOC;
9827                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
9828                     (actual_len > inode->i_size) &&
9829                     (cur_offset > inode->i_size)) {
9830                         if (cur_offset > actual_len)
9831                                 i_size = actual_len;
9832                         else
9833                                 i_size = cur_offset;
9834                         i_size_write(inode, i_size);
9835                         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
9836                 }
9837
9838                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9839
9840                 if (ret) {
9841                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9842                         if (own_trans)
9843                                 btrfs_end_transaction(trans);
9844                         break;
9845                 }
9846
9847                 if (own_trans) {
9848                         btrfs_end_transaction(trans);
9849                         trans = NULL;
9850                 }
9851         }
9852         if (clear_offset < end)
9853                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode), NULL, clear_offset,
9854                         end - clear_offset + 1);
9855         return ret;
9856 }
9857
9858 int btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9859                               u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9860                               loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
9861 {
9862         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
9863                                            min_size, actual_len, alloc_hint,
9864                                            NULL);
9865 }
9866
9867 int btrfs_prealloc_file_range_trans(struct inode *inode,
9868                                     struct btrfs_trans_handle *trans, int mode,
9869                                     u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9870                                     loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
9871 {
9872         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
9873                                            min_size, actual_len, alloc_hint, trans);
9874 }
9875
9876 static int btrfs_set_page_dirty(struct page *page)
9877 {
9878         return __set_page_dirty_nobuffers(page);
9879 }
9880
9881 static int btrfs_permission(struct inode *inode, int mask)
9882 {
9883         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9884         umode_t mode = inode->i_mode;
9885
9886         if (mask & MAY_WRITE &&
9887             (S_ISREG(mode) || S_ISDIR(mode) || S_ISLNK(mode))) {
9888                 if (btrfs_root_readonly(root))
9889                         return -EROFS;
9890                 if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_READONLY)
9891                         return -EACCES;
9892         }
9893         return generic_permission(inode, mask);
9894 }
9895
9896 static int btrfs_tmpfile(struct inode *dir, struct dentry *dentry, umode_t mode)
9897 {
9898         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9899         struct btrfs_trans_handle *trans;
9900         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9901         struct inode *inode = NULL;
9902         u64 objectid;
9903         u64 index;
9904         int ret = 0;
9905
9906         /*
9907          * 5 units required for adding orphan entry
9908          */
9909         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
9910         if (IS_ERR(trans))
9911                 return PTR_ERR(trans);
9912
9913         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
9914         if (ret)
9915                 goto out;
9916
9917         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, NULL, 0,
9918                         btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid, mode, &index);
9919         if (IS_ERR(inode)) {
9920                 ret = PTR_ERR(inode);
9921                 inode = NULL;
9922                 goto out;
9923         }
9924
9925         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
9926         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
9927
9928         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9929
9930         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, NULL);
9931         if (ret)
9932                 goto out;
9933
9934         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9935         if (ret)
9936                 goto out;
9937         ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
9938         if (ret)
9939                 goto out;
9940
9941         /*
9942          * We set number of links to 0 in btrfs_new_inode(), and here we set
9943          * it to 1 because d_tmpfile() will issue a warning if the count is 0,
9944          * through:
9945          *
9946          *    d_tmpfile() -> inode_dec_link_count() -> drop_nlink()
9947          */
9948         set_nlink(inode, 1);
9949         d_tmpfile(dentry, inode);
9950         unlock_new_inode(inode);
9951         mark_inode_dirty(inode);
9952 out:
9953         btrfs_end_transaction(trans);
9954         if (ret && inode)
9955                 discard_new_inode(inode);
9956         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9957         return ret;
9958 }
9959
9960 void btrfs_set_range_writeback(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end)
9961 {
9962         struct inode *inode = tree->private_data;
9963         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
9964         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
9965         struct page *page;
9966
9967         while (index <= end_index) {
9968                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
9969                 ASSERT(page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
9970                 set_page_writeback(page);
9971                 put_page(page);
9972                 index++;
9973         }
9974 }
9975
9976 #ifdef CONFIG_SWAP
9977 /*
9978  * Add an entry indicating a block group or device which is pinned by a
9979  * swapfile. Returns 0 on success, 1 if there is already an entry for it, or a
9980  * negative errno on failure.
9981  */
9982 static int btrfs_add_swapfile_pin(struct inode *inode, void *ptr,
9983                                   bool is_block_group)
9984 {
9985         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
9986         struct btrfs_swapfile_pin *sp, *entry;
9987         struct rb_node **p;
9988         struct rb_node *parent = NULL;
9989
9990         sp = kmalloc(sizeof(*sp), GFP_NOFS);
9991         if (!sp)
9992                 return -ENOMEM;
9993         sp->ptr = ptr;
9994         sp->inode = inode;
9995         sp->is_block_group = is_block_group;
9996
9997         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
9998         p = &fs_info->swapfile_pins.rb_node;
9999         while (*p) {
10000                 parent = *p;
10001                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10002                 if (sp->ptr < entry->ptr ||
10003                     (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode < entry->inode)) {
10004                         p = &(*p)->rb_left;
10005                 } else if (sp->ptr > entry->ptr ||
10006                            (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode > entry->inode)) {
10007                         p = &(*p)->rb_right;
10008                 } else {
10009                         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10010                         kfree(sp);
10011                         return 1;
10012                 }
10013         }
10014         rb_link_node(&sp->node, parent, p);
10015         rb_insert_color(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10016         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10017         return 0;
10018 }
10019
10020 /* Free all of the entries pinned by this swapfile. */
10021 static void btrfs_free_swapfile_pins(struct inode *inode)
10022 {
10023         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10024         struct btrfs_swapfile_pin *sp;
10025         struct rb_node *node, *next;
10026
10027         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10028         node = rb_first(&fs_info->swapfile_pins);
10029         while (node) {
10030                 next = rb_next(node);
10031                 sp = rb_entry(node, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10032                 if (sp->inode == inode) {
10033                         rb_erase(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10034                         if (sp->is_block_group)
10035                                 btrfs_put_block_group(sp->ptr);
10036                         kfree(sp);
10037                 }
10038                 node = next;
10039         }
10040         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10041 }
10042
10043 struct btrfs_swap_info {
10044         u64 start;
10045         u64 block_start;
10046         u64 block_len;
10047         u64 lowest_ppage;
10048         u64 highest_ppage;
10049         unsigned long nr_pages;
10050         int nr_extents;
10051 };
10052
10053 static int btrfs_add_swap_extent(struct swap_info_struct *sis,
10054                                  struct btrfs_swap_info *bsi)
10055 {
10056         unsigned long nr_pages;
10057         u64 first_ppage, first_ppage_reported, next_ppage;
10058         int ret;
10059
10060         first_ppage = ALIGN(bsi->block_start, PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10061         next_ppage = ALIGN_DOWN(bsi->block_start + bsi->block_len,
10062                                 PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10063
10064         if (first_ppage >= next_ppage)
10065                 return 0;
10066         nr_pages = next_ppage - first_ppage;
10067
10068         first_ppage_reported = first_ppage;
10069         if (bsi->start == 0)
10070                 first_ppage_reported++;
10071         if (bsi->lowest_ppage > first_ppage_reported)
10072                 bsi->lowest_ppage = first_ppage_reported;
10073         if (bsi->highest_ppage < (next_ppage - 1))
10074                 bsi->highest_ppage = next_ppage - 1;
10075
10076         ret = add_swap_extent(sis, bsi->nr_pages, nr_pages, first_ppage);
10077         if (ret < 0)
10078                 return ret;
10079         bsi->nr_extents += ret;
10080         bsi->nr_pages += nr_pages;
10081         return 0;
10082 }
10083
10084 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10085 {
10086         struct inode *inode = file_inode(file);
10087
10088         btrfs_free_swapfile_pins(inode);
10089         atomic_dec(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
10090 }
10091
10092 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10093                                sector_t *span)
10094 {
10095         struct inode *inode = file_inode(file);
10096         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10097         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
10098         struct extent_state *cached_state = NULL;
10099         struct extent_map *em = NULL;
10100         struct btrfs_device *device = NULL;
10101         struct btrfs_swap_info bsi = {
10102                 .lowest_ppage = (sector_t)-1ULL,
10103         };
10104         int ret = 0;
10105         u64 isize;
10106         u64 start;
10107
10108         /*
10109          * If the swap file was just created, make sure delalloc is done. If the
10110          * file changes again after this, the user is doing something stupid and
10111          * we don't really care.
10112          */
10113         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
10114         if (ret)
10115                 return ret;
10116
10117         /*
10118          * The inode is locked, so these flags won't change after we check them.
10119          */
10120         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
10121                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10122                 return -EINVAL;
10123         }
10124         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW)) {
10125                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be copy-on-write");
10126                 return -EINVAL;
10127         }
10128         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
10129                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be checksummed");
10130                 return -EINVAL;
10131         }
10132
10133         /*
10134          * Balance or device remove/replace/resize can move stuff around from
10135          * under us. The exclop protection makes sure they aren't running/won't
10136          * run concurrently while we are mapping the swap extents, and
10137          * fs_info->swapfile_pins prevents them from running while the swap
10138          * file is active and moving the extents. Note that this also prevents
10139          * a concurrent device add which isn't actually necessary, but it's not
10140          * really worth the trouble to allow it.
10141          */
10142         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_SWAP_ACTIVATE)) {
10143                 btrfs_warn(fs_info,
10144            "cannot activate swapfile while exclusive operation is running");
10145                 return -EBUSY;
10146         }
10147         /*
10148          * Snapshots can create extents which require COW even if NODATACOW is
10149          * set. We use this counter to prevent snapshots. We must increment it
10150          * before walking the extents because we don't want a concurrent
10151          * snapshot to run after we've already checked the extents.
10152          */
10153         atomic_inc(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
10154
10155         isize = ALIGN_DOWN(inode->i_size, fs_info->sectorsize);
10156
10157         lock_extent_bits(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10158         start = 0;
10159         while (start < isize) {
10160                 u64 logical_block_start, physical_block_start;
10161                 struct btrfs_block_group *bg;
10162                 u64 len = isize - start;
10163
10164                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
10165                 if (IS_ERR(em)) {
10166                         ret = PTR_ERR(em);
10167                         goto out;
10168                 }
10169
10170                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
10171                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not have holes");
10172                         ret = -EINVAL;
10173                         goto out;
10174                 }
10175                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10176                         /*
10177                          * It's unlikely we'll ever actually find ourselves
10178                          * here, as a file small enough to fit inline won't be
10179                          * big enough to store more than the swap header, but in
10180                          * case something changes in the future, let's catch it
10181                          * here rather than later.
10182                          */
10183                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be inline");
10184                         ret = -EINVAL;
10185                         goto out;
10186                 }
10187                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
10188                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10189                         ret = -EINVAL;
10190                         goto out;
10191                 }
10192
10193                 logical_block_start = em->block_start + (start - em->start);
10194                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
10195                 free_extent_map(em);
10196                 em = NULL;
10197
10198                 ret = can_nocow_extent(inode, start, &len, NULL, NULL, NULL, true);
10199                 if (ret < 0) {
10200                         goto out;
10201                 } else if (ret) {
10202                         ret = 0;
10203                 } else {
10204                         btrfs_warn(fs_info,
10205                                    "swapfile must not be copy-on-write");
10206                         ret = -EINVAL;
10207                         goto out;
10208                 }
10209
10210                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical_block_start, len);
10211                 if (IS_ERR(em)) {
10212                         ret = PTR_ERR(em);
10213                         goto out;
10214                 }
10215
10216                 if (em->map_lookup->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) {
10217                         btrfs_warn(fs_info,
10218                                    "swapfile must have single data profile");
10219                         ret = -EINVAL;
10220                         goto out;
10221                 }
10222
10223                 if (device == NULL) {
10224                         device = em->map_lookup->stripes[0].dev;
10225                         ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, device, false);
10226                         if (ret == 1)
10227                                 ret = 0;
10228                         else if (ret)
10229                                 goto out;
10230                 } else if (device != em->map_lookup->stripes[0].dev) {
10231                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must be on one device");
10232                         ret = -EINVAL;
10233                         goto out;
10234                 }
10235
10236                 physical_block_start = (em->map_lookup->stripes[0].physical +
10237                                         (logical_block_start - em->start));
10238                 len = min(len, em->len - (logical_block_start - em->start));
10239                 free_extent_map(em);
10240                 em = NULL;
10241
10242                 bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical_block_start);
10243                 if (!bg) {
10244                         btrfs_warn(fs_info,
10245                            "could not find block group containing swapfile");
10246                         ret = -EINVAL;
10247                         goto out;
10248                 }
10249
10250                 ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, bg, true);
10251                 if (ret) {
10252                         btrfs_put_block_group(bg);
10253                         if (ret == 1)
10254                                 ret = 0;
10255                         else
10256                                 goto out;
10257                 }
10258
10259                 if (bsi.block_len &&
10260                     bsi.block_start + bsi.block_len == physical_block_start) {
10261                         bsi.block_len += len;
10262                 } else {
10263                         if (bsi.block_len) {
10264                                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10265                                 if (ret)
10266                                         goto out;
10267                         }
10268                         bsi.start = start;
10269                         bsi.block_start = physical_block_start;
10270                         bsi.block_len = len;
10271                 }
10272
10273                 start += len;
10274         }
10275
10276         if (bsi.block_len)
10277                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10278
10279 out:
10280         if (!IS_ERR_OR_NULL(em))
10281                 free_extent_map(em);
10282
10283         unlock_extent_cached(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10284
10285         if (ret)
10286                 btrfs_swap_deactivate(file);
10287
10288         btrfs_exclop_finish(fs_info);
10289
10290         if (ret)
10291                 return ret;
10292
10293         if (device)
10294                 sis->bdev = device->bdev;
10295         *span = bsi.highest_ppage - bsi.lowest_ppage + 1;
10296         sis->max = bsi.nr_pages;
10297         sis->pages = bsi.nr_pages - 1;
10298         sis->highest_bit = bsi.nr_pages - 1;
10299         return bsi.nr_extents;
10300 }
10301 #else
10302 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10303 {
10304 }
10305
10306 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10307                                sector_t *span)
10308 {
10309         return -EOPNOTSUPP;
10310 }
10311 #endif
10312
10313 /*
10314  * Update the number of bytes used in the VFS' inode. When we replace extents in
10315  * a range (clone, dedupe, fallocate's zero range), we must update the number of
10316  * bytes used by the inode in an atomic manner, so that concurrent stat(2) calls
10317  * always get a correct value.
10318  */
10319 void btrfs_update_inode_bytes(struct btrfs_inode *inode,
10320                               const u64 add_bytes,
10321                               const u64 del_bytes)
10322 {
10323         if (add_bytes == del_bytes)
10324                 return;
10325
10326         spin_lock(&inode->lock);
10327         if (del_bytes > 0)
10328                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode, del_bytes);
10329         if (add_bytes > 0)
10330                 inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, add_bytes);
10331         spin_unlock(&inode->lock);
10332 }
10333
10334 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations = {
10335         .getattr        = btrfs_getattr,
10336         .lookup         = btrfs_lookup,
10337         .create         = btrfs_create,
10338         .unlink         = btrfs_unlink,
10339         .link           = btrfs_link,
10340         .mkdir          = btrfs_mkdir,
10341         .rmdir          = btrfs_rmdir,
10342         .rename         = btrfs_rename2,
10343         .symlink        = btrfs_symlink,
10344         .setattr        = btrfs_setattr,
10345         .mknod          = btrfs_mknod,
10346         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10347         .permission     = btrfs_permission,
10348         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10349         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10350         .update_time    = btrfs_update_time,
10351         .tmpfile        = btrfs_tmpfile,
10352 };
10353
10354 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations = {
10355         .llseek         = generic_file_llseek,
10356         .read           = generic_read_dir,
10357         .iterate_shared = btrfs_real_readdir,
10358         .open           = btrfs_opendir,
10359         .unlocked_ioctl = btrfs_ioctl,
10360 #ifdef CONFIG_COMPAT
10361         .compat_ioctl   = btrfs_compat_ioctl,
10362 #endif
10363         .release        = btrfs_release_file,
10364         .fsync          = btrfs_sync_file,
10365 };
10366
10367 /*
10368  * btrfs doesn't support the bmap operation because swapfiles
10369  * use bmap to make a mapping of extents in the file.  They assume
10370  * these extents won't change over the life of the file and they
10371  * use the bmap result to do IO directly to the drive.
10372  *
10373  * the btrfs bmap call would return logical addresses that aren't
10374  * suitable for IO and they also will change frequently as COW
10375  * operations happen.  So, swapfile + btrfs == corruption.
10376  *
10377  * For now we're avoiding this by dropping bmap.
10378  */
10379 static const struct address_space_operations btrfs_aops = {
10380         .readpage       = btrfs_readpage,
10381         .writepage      = btrfs_writepage,
10382         .writepages     = btrfs_writepages,
10383         .readahead      = btrfs_readahead,
10384         .direct_IO      = noop_direct_IO,
10385         .invalidatepage = btrfs_invalidatepage,
10386         .releasepage    = btrfs_releasepage,
10387 #ifdef CONFIG_MIGRATION
10388         .migratepage    = btrfs_migratepage,
10389 #endif
10390         .set_page_dirty = btrfs_set_page_dirty,
10391         .error_remove_page = generic_error_remove_page,
10392         .swap_activate  = btrfs_swap_activate,
10393         .swap_deactivate = btrfs_swap_deactivate,
10394 };
10395
10396 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations = {
10397         .getattr        = btrfs_getattr,
10398         .setattr        = btrfs_setattr,
10399         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10400         .permission     = btrfs_permission,
10401         .fiemap         = btrfs_fiemap,
10402         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10403         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10404         .update_time    = btrfs_update_time,
10405 };
10406 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations = {
10407         .getattr        = btrfs_getattr,
10408         .setattr        = btrfs_setattr,
10409         .permission     = btrfs_permission,
10410         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10411         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10412         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10413         .update_time    = btrfs_update_time,
10414 };
10415 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations = {
10416         .get_link       = page_get_link,
10417         .getattr        = btrfs_getattr,
10418         .setattr        = btrfs_setattr,
10419         .permission     = btrfs_permission,
10420         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10421         .update_time    = btrfs_update_time,
10422 };
10423
10424 const struct dentry_operations btrfs_dentry_operations = {
10425         .d_delete       = btrfs_dentry_delete,
10426 };