Merge branch 'omap-for-v6.5/ti-sysc' into omap-for-v6.5/fixes
[platform/kernel/linux-starfive.git] / fs / btrfs / inode.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
4  */
5
6 #include <crypto/hash.h>
7 #include <linux/kernel.h>
8 #include <linux/bio.h>
9 #include <linux/blk-cgroup.h>
10 #include <linux/file.h>
11 #include <linux/fs.h>
12 #include <linux/pagemap.h>
13 #include <linux/highmem.h>
14 #include <linux/time.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/string.h>
17 #include <linux/backing-dev.h>
18 #include <linux/writeback.h>
19 #include <linux/compat.h>
20 #include <linux/xattr.h>
21 #include <linux/posix_acl.h>
22 #include <linux/falloc.h>
23 #include <linux/slab.h>
24 #include <linux/ratelimit.h>
25 #include <linux/btrfs.h>
26 #include <linux/blkdev.h>
27 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
28 #include <linux/uio.h>
29 #include <linux/magic.h>
30 #include <linux/iversion.h>
31 #include <linux/swap.h>
32 #include <linux/migrate.h>
33 #include <linux/sched/mm.h>
34 #include <linux/iomap.h>
35 #include <asm/unaligned.h>
36 #include <linux/fsverity.h>
37 #include "misc.h"
38 #include "ctree.h"
39 #include "disk-io.h"
40 #include "transaction.h"
41 #include "btrfs_inode.h"
42 #include "print-tree.h"
43 #include "ordered-data.h"
44 #include "xattr.h"
45 #include "tree-log.h"
46 #include "bio.h"
47 #include "compression.h"
48 #include "locking.h"
49 #include "free-space-cache.h"
50 #include "props.h"
51 #include "qgroup.h"
52 #include "delalloc-space.h"
53 #include "block-group.h"
54 #include "space-info.h"
55 #include "zoned.h"
56 #include "subpage.h"
57 #include "inode-item.h"
58 #include "fs.h"
59 #include "accessors.h"
60 #include "extent-tree.h"
61 #include "root-tree.h"
62 #include "defrag.h"
63 #include "dir-item.h"
64 #include "file-item.h"
65 #include "uuid-tree.h"
66 #include "ioctl.h"
67 #include "file.h"
68 #include "acl.h"
69 #include "relocation.h"
70 #include "verity.h"
71 #include "super.h"
72 #include "orphan.h"
73 #include "backref.h"
74
75 struct btrfs_iget_args {
76         u64 ino;
77         struct btrfs_root *root;
78 };
79
80 struct btrfs_dio_data {
81         ssize_t submitted;
82         struct extent_changeset *data_reserved;
83         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
84         bool data_space_reserved;
85         bool nocow_done;
86 };
87
88 struct btrfs_dio_private {
89         /* Range of I/O */
90         u64 file_offset;
91         u32 bytes;
92
93         /* This must be last */
94         struct btrfs_bio bbio;
95 };
96
97 static struct bio_set btrfs_dio_bioset;
98
99 struct btrfs_rename_ctx {
100         /* Output field. Stores the index number of the old directory entry. */
101         u64 index;
102 };
103
104 /*
105  * Used by data_reloc_print_warning_inode() to pass needed info for filename
106  * resolution and output of error message.
107  */
108 struct data_reloc_warn {
109         struct btrfs_path path;
110         struct btrfs_fs_info *fs_info;
111         u64 extent_item_size;
112         u64 logical;
113         int mirror_num;
114 };
115
116 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations;
117 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations;
118 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations;
119 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations;
120 static const struct address_space_operations btrfs_aops;
121 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations;
122
123 static struct kmem_cache *btrfs_inode_cachep;
124
125 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr);
126 static int btrfs_truncate(struct btrfs_inode *inode, bool skip_writeback);
127 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
128                                    struct page *locked_page,
129                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
130                                    unsigned long *nr_written, int unlock,
131                                    u64 *done_offset);
132 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
133                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
134                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
135                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
136                                        int type);
137
138 static int data_reloc_print_warning_inode(u64 inum, u64 offset, u64 num_bytes,
139                                           u64 root, void *warn_ctx)
140 {
141         struct data_reloc_warn *warn = warn_ctx;
142         struct btrfs_fs_info *fs_info = warn->fs_info;
143         struct extent_buffer *eb;
144         struct btrfs_inode_item *inode_item;
145         struct inode_fs_paths *ipath = NULL;
146         struct btrfs_root *local_root;
147         struct btrfs_key key;
148         unsigned int nofs_flag;
149         u32 nlink;
150         int ret;
151
152         local_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, root, true);
153         if (IS_ERR(local_root)) {
154                 ret = PTR_ERR(local_root);
155                 goto err;
156         }
157
158         /* This makes the path point to (inum INODE_ITEM ioff). */
159         key.objectid = inum;
160         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
161         key.offset = 0;
162
163         ret = btrfs_search_slot(NULL, local_root, &key, &warn->path, 0, 0);
164         if (ret) {
165                 btrfs_put_root(local_root);
166                 btrfs_release_path(&warn->path);
167                 goto err;
168         }
169
170         eb = warn->path.nodes[0];
171         inode_item = btrfs_item_ptr(eb, warn->path.slots[0], struct btrfs_inode_item);
172         nlink = btrfs_inode_nlink(eb, inode_item);
173         btrfs_release_path(&warn->path);
174
175         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
176         ipath = init_ipath(4096, local_root, &warn->path);
177         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
178         if (IS_ERR(ipath)) {
179                 btrfs_put_root(local_root);
180                 ret = PTR_ERR(ipath);
181                 ipath = NULL;
182                 /*
183                  * -ENOMEM, not a critical error, just output an generic error
184                  * without filename.
185                  */
186                 btrfs_warn(fs_info,
187 "checksum error at logical %llu mirror %u root %llu, inode %llu offset %llu",
188                            warn->logical, warn->mirror_num, root, inum, offset);
189                 return ret;
190         }
191         ret = paths_from_inode(inum, ipath);
192         if (ret < 0)
193                 goto err;
194
195         /*
196          * We deliberately ignore the bit ipath might have been too small to
197          * hold all of the paths here
198          */
199         for (int i = 0; i < ipath->fspath->elem_cnt; i++) {
200                 btrfs_warn(fs_info,
201 "checksum error at logical %llu mirror %u root %llu inode %llu offset %llu length %u links %u (path: %s)",
202                            warn->logical, warn->mirror_num, root, inum, offset,
203                            fs_info->sectorsize, nlink,
204                            (char *)(unsigned long)ipath->fspath->val[i]);
205         }
206
207         btrfs_put_root(local_root);
208         free_ipath(ipath);
209         return 0;
210
211 err:
212         btrfs_warn(fs_info,
213 "checksum error at logical %llu mirror %u root %llu inode %llu offset %llu, path resolving failed with ret=%d",
214                    warn->logical, warn->mirror_num, root, inum, offset, ret);
215
216         free_ipath(ipath);
217         return ret;
218 }
219
220 /*
221  * Do extra user-friendly error output (e.g. lookup all the affected files).
222  *
223  * Return true if we succeeded doing the backref lookup.
224  * Return false if such lookup failed, and has to fallback to the old error message.
225  */
226 static void print_data_reloc_error(const struct btrfs_inode *inode, u64 file_off,
227                                    const u8 *csum, const u8 *csum_expected,
228                                    int mirror_num)
229 {
230         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
231         struct btrfs_path path = { 0 };
232         struct btrfs_key found_key = { 0 };
233         struct extent_buffer *eb;
234         struct btrfs_extent_item *ei;
235         const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
236         u64 logical;
237         u64 flags;
238         u32 item_size;
239         int ret;
240
241         mutex_lock(&fs_info->reloc_mutex);
242         logical = btrfs_get_reloc_bg_bytenr(fs_info);
243         mutex_unlock(&fs_info->reloc_mutex);
244
245         if (logical == U64_MAX) {
246                 btrfs_warn_rl(fs_info, "has data reloc tree but no running relocation");
247                 btrfs_warn_rl(fs_info,
248 "csum failed root %lld ino %llu off %llu csum " CSUM_FMT " expected csum " CSUM_FMT " mirror %d",
249                         inode->root->root_key.objectid, btrfs_ino(inode), file_off,
250                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum),
251                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum_expected),
252                         mirror_num);
253                 return;
254         }
255
256         logical += file_off;
257         btrfs_warn_rl(fs_info,
258 "csum failed root %lld ino %llu off %llu logical %llu csum " CSUM_FMT " expected csum " CSUM_FMT " mirror %d",
259                         inode->root->root_key.objectid,
260                         btrfs_ino(inode), file_off, logical,
261                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum),
262                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum_expected),
263                         mirror_num);
264
265         ret = extent_from_logical(fs_info, logical, &path, &found_key, &flags);
266         if (ret < 0) {
267                 btrfs_err_rl(fs_info, "failed to lookup extent item for logical %llu: %d",
268                              logical, ret);
269                 return;
270         }
271         eb = path.nodes[0];
272         ei = btrfs_item_ptr(eb, path.slots[0], struct btrfs_extent_item);
273         item_size = btrfs_item_size(eb, path.slots[0]);
274         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
275                 unsigned long ptr = 0;
276                 u64 ref_root;
277                 u8 ref_level;
278
279                 while (true) {
280                         ret = tree_backref_for_extent(&ptr, eb, &found_key, ei,
281                                                       item_size, &ref_root,
282                                                       &ref_level);
283                         if (ret < 0) {
284                                 btrfs_warn_rl(fs_info,
285                                 "failed to resolve tree backref for logical %llu: %d",
286                                               logical, ret);
287                                 break;
288                         }
289                         if (ret > 0)
290                                 break;
291
292                         btrfs_warn_rl(fs_info,
293 "csum error at logical %llu mirror %u: metadata %s (level %d) in tree %llu",
294                                 logical, mirror_num,
295                                 (ref_level ? "node" : "leaf"),
296                                 ref_level, ref_root);
297                 }
298                 btrfs_release_path(&path);
299         } else {
300                 struct btrfs_backref_walk_ctx ctx = { 0 };
301                 struct data_reloc_warn reloc_warn = { 0 };
302
303                 btrfs_release_path(&path);
304
305                 ctx.bytenr = found_key.objectid;
306                 ctx.extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
307                 ctx.fs_info = fs_info;
308
309                 reloc_warn.logical = logical;
310                 reloc_warn.extent_item_size = found_key.offset;
311                 reloc_warn.mirror_num = mirror_num;
312                 reloc_warn.fs_info = fs_info;
313
314                 iterate_extent_inodes(&ctx, true,
315                                       data_reloc_print_warning_inode, &reloc_warn);
316         }
317 }
318
319 static void __cold btrfs_print_data_csum_error(struct btrfs_inode *inode,
320                 u64 logical_start, u8 *csum, u8 *csum_expected, int mirror_num)
321 {
322         struct btrfs_root *root = inode->root;
323         const u32 csum_size = root->fs_info->csum_size;
324
325         /* For data reloc tree, it's better to do a backref lookup instead. */
326         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
327                 return print_data_reloc_error(inode, logical_start, csum,
328                                               csum_expected, mirror_num);
329
330         /* Output without objectid, which is more meaningful */
331         if (root->root_key.objectid >= BTRFS_LAST_FREE_OBJECTID) {
332                 btrfs_warn_rl(root->fs_info,
333 "csum failed root %lld ino %lld off %llu csum " CSUM_FMT " expected csum " CSUM_FMT " mirror %d",
334                         root->root_key.objectid, btrfs_ino(inode),
335                         logical_start,
336                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum),
337                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum_expected),
338                         mirror_num);
339         } else {
340                 btrfs_warn_rl(root->fs_info,
341 "csum failed root %llu ino %llu off %llu csum " CSUM_FMT " expected csum " CSUM_FMT " mirror %d",
342                         root->root_key.objectid, btrfs_ino(inode),
343                         logical_start,
344                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum),
345                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum_expected),
346                         mirror_num);
347         }
348 }
349
350 /*
351  * btrfs_inode_lock - lock inode i_rwsem based on arguments passed
352  *
353  * ilock_flags can have the following bit set:
354  *
355  * BTRFS_ILOCK_SHARED - acquire a shared lock on the inode
356  * BTRFS_ILOCK_TRY - try to acquire the lock, if fails on first attempt
357  *                   return -EAGAIN
358  * BTRFS_ILOCK_MMAP - acquire a write lock on the i_mmap_lock
359  */
360 int btrfs_inode_lock(struct btrfs_inode *inode, unsigned int ilock_flags)
361 {
362         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED) {
363                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
364                         if (!inode_trylock_shared(&inode->vfs_inode))
365                                 return -EAGAIN;
366                         else
367                                 return 0;
368                 }
369                 inode_lock_shared(&inode->vfs_inode);
370         } else {
371                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
372                         if (!inode_trylock(&inode->vfs_inode))
373                                 return -EAGAIN;
374                         else
375                                 return 0;
376                 }
377                 inode_lock(&inode->vfs_inode);
378         }
379         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
380                 down_write(&inode->i_mmap_lock);
381         return 0;
382 }
383
384 /*
385  * btrfs_inode_unlock - unock inode i_rwsem
386  *
387  * ilock_flags should contain the same bits set as passed to btrfs_inode_lock()
388  * to decide whether the lock acquired is shared or exclusive.
389  */
390 void btrfs_inode_unlock(struct btrfs_inode *inode, unsigned int ilock_flags)
391 {
392         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
393                 up_write(&inode->i_mmap_lock);
394         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED)
395                 inode_unlock_shared(&inode->vfs_inode);
396         else
397                 inode_unlock(&inode->vfs_inode);
398 }
399
400 /*
401  * Cleanup all submitted ordered extents in specified range to handle errors
402  * from the btrfs_run_delalloc_range() callback.
403  *
404  * NOTE: caller must ensure that when an error happens, it can not call
405  * extent_clear_unlock_delalloc() to clear both the bits EXTENT_DO_ACCOUNTING
406  * and EXTENT_DELALLOC simultaneously, because that causes the reserved metadata
407  * to be released, which we want to happen only when finishing the ordered
408  * extent (btrfs_finish_ordered_io()).
409  */
410 static inline void btrfs_cleanup_ordered_extents(struct btrfs_inode *inode,
411                                                  struct page *locked_page,
412                                                  u64 offset, u64 bytes)
413 {
414         unsigned long index = offset >> PAGE_SHIFT;
415         unsigned long end_index = (offset + bytes - 1) >> PAGE_SHIFT;
416         u64 page_start = 0, page_end = 0;
417         struct page *page;
418
419         if (locked_page) {
420                 page_start = page_offset(locked_page);
421                 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
422         }
423
424         while (index <= end_index) {
425                 /*
426                  * For locked page, we will call end_extent_writepage() on it
427                  * in run_delalloc_range() for the error handling.  That
428                  * end_extent_writepage() function will call
429                  * btrfs_mark_ordered_io_finished() to clear page Ordered and
430                  * run the ordered extent accounting.
431                  *
432                  * Here we can't just clear the Ordered bit, or
433                  * btrfs_mark_ordered_io_finished() would skip the accounting
434                  * for the page range, and the ordered extent will never finish.
435                  */
436                 if (locked_page && index == (page_start >> PAGE_SHIFT)) {
437                         index++;
438                         continue;
439                 }
440                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
441                 index++;
442                 if (!page)
443                         continue;
444
445                 /*
446                  * Here we just clear all Ordered bits for every page in the
447                  * range, then btrfs_mark_ordered_io_finished() will handle
448                  * the ordered extent accounting for the range.
449                  */
450                 btrfs_page_clamp_clear_ordered(inode->root->fs_info, page,
451                                                offset, bytes);
452                 put_page(page);
453         }
454
455         if (locked_page) {
456                 /* The locked page covers the full range, nothing needs to be done */
457                 if (bytes + offset <= page_start + PAGE_SIZE)
458                         return;
459                 /*
460                  * In case this page belongs to the delalloc range being
461                  * instantiated then skip it, since the first page of a range is
462                  * going to be properly cleaned up by the caller of
463                  * run_delalloc_range
464                  */
465                 if (page_start >= offset && page_end <= (offset + bytes - 1)) {
466                         bytes = offset + bytes - page_offset(locked_page) - PAGE_SIZE;
467                         offset = page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE;
468                 }
469         }
470
471         return btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, NULL, offset, bytes, false);
472 }
473
474 static int btrfs_dirty_inode(struct btrfs_inode *inode);
475
476 static int btrfs_init_inode_security(struct btrfs_trans_handle *trans,
477                                      struct btrfs_new_inode_args *args)
478 {
479         int err;
480
481         if (args->default_acl) {
482                 err = __btrfs_set_acl(trans, args->inode, args->default_acl,
483                                       ACL_TYPE_DEFAULT);
484                 if (err)
485                         return err;
486         }
487         if (args->acl) {
488                 err = __btrfs_set_acl(trans, args->inode, args->acl, ACL_TYPE_ACCESS);
489                 if (err)
490                         return err;
491         }
492         if (!args->default_acl && !args->acl)
493                 cache_no_acl(args->inode);
494         return btrfs_xattr_security_init(trans, args->inode, args->dir,
495                                          &args->dentry->d_name);
496 }
497
498 /*
499  * this does all the hard work for inserting an inline extent into
500  * the btree.  The caller should have done a btrfs_drop_extents so that
501  * no overlapping inline items exist in the btree
502  */
503 static int insert_inline_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
504                                 struct btrfs_path *path,
505                                 struct btrfs_inode *inode, bool extent_inserted,
506                                 size_t size, size_t compressed_size,
507                                 int compress_type,
508                                 struct page **compressed_pages,
509                                 bool update_i_size)
510 {
511         struct btrfs_root *root = inode->root;
512         struct extent_buffer *leaf;
513         struct page *page = NULL;
514         char *kaddr;
515         unsigned long ptr;
516         struct btrfs_file_extent_item *ei;
517         int ret;
518         size_t cur_size = size;
519         u64 i_size;
520
521         ASSERT((compressed_size > 0 && compressed_pages) ||
522                (compressed_size == 0 && !compressed_pages));
523
524         if (compressed_size && compressed_pages)
525                 cur_size = compressed_size;
526
527         if (!extent_inserted) {
528                 struct btrfs_key key;
529                 size_t datasize;
530
531                 key.objectid = btrfs_ino(inode);
532                 key.offset = 0;
533                 key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
534
535                 datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(cur_size);
536                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
537                                               datasize);
538                 if (ret)
539                         goto fail;
540         }
541         leaf = path->nodes[0];
542         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
543                             struct btrfs_file_extent_item);
544         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
545         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei, BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
546         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
547         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
548         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, size);
549         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
550
551         if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
552                 struct page *cpage;
553                 int i = 0;
554                 while (compressed_size > 0) {
555                         cpage = compressed_pages[i];
556                         cur_size = min_t(unsigned long, compressed_size,
557                                        PAGE_SIZE);
558
559                         kaddr = kmap_local_page(cpage);
560                         write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, cur_size);
561                         kunmap_local(kaddr);
562
563                         i++;
564                         ptr += cur_size;
565                         compressed_size -= cur_size;
566                 }
567                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei,
568                                                   compress_type);
569         } else {
570                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, 0);
571                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
572                 kaddr = kmap_local_page(page);
573                 write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, size);
574                 kunmap_local(kaddr);
575                 put_page(page);
576         }
577         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
578         btrfs_release_path(path);
579
580         /*
581          * We align size to sectorsize for inline extents just for simplicity
582          * sake.
583          */
584         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, 0,
585                                         ALIGN(size, root->fs_info->sectorsize));
586         if (ret)
587                 goto fail;
588
589         /*
590          * We're an inline extent, so nobody can extend the file past i_size
591          * without locking a page we already have locked.
592          *
593          * We must do any i_size and inode updates before we unlock the pages.
594          * Otherwise we could end up racing with unlink.
595          */
596         i_size = i_size_read(&inode->vfs_inode);
597         if (update_i_size && size > i_size) {
598                 i_size_write(&inode->vfs_inode, size);
599                 i_size = size;
600         }
601         inode->disk_i_size = i_size;
602
603 fail:
604         return ret;
605 }
606
607
608 /*
609  * conditionally insert an inline extent into the file.  This
610  * does the checks required to make sure the data is small enough
611  * to fit as an inline extent.
612  */
613 static noinline int cow_file_range_inline(struct btrfs_inode *inode, u64 size,
614                                           size_t compressed_size,
615                                           int compress_type,
616                                           struct page **compressed_pages,
617                                           bool update_i_size)
618 {
619         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
620         struct btrfs_root *root = inode->root;
621         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
622         struct btrfs_trans_handle *trans;
623         u64 data_len = (compressed_size ?: size);
624         int ret;
625         struct btrfs_path *path;
626
627         /*
628          * We can create an inline extent if it ends at or beyond the current
629          * i_size, is no larger than a sector (decompressed), and the (possibly
630          * compressed) data fits in a leaf and the configured maximum inline
631          * size.
632          */
633         if (size < i_size_read(&inode->vfs_inode) ||
634             size > fs_info->sectorsize ||
635             data_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info) ||
636             data_len > fs_info->max_inline)
637                 return 1;
638
639         path = btrfs_alloc_path();
640         if (!path)
641                 return -ENOMEM;
642
643         trans = btrfs_join_transaction(root);
644         if (IS_ERR(trans)) {
645                 btrfs_free_path(path);
646                 return PTR_ERR(trans);
647         }
648         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
649
650         drop_args.path = path;
651         drop_args.start = 0;
652         drop_args.end = fs_info->sectorsize;
653         drop_args.drop_cache = true;
654         drop_args.replace_extent = true;
655         drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(data_len);
656         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
657         if (ret) {
658                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
659                 goto out;
660         }
661
662         ret = insert_inline_extent(trans, path, inode, drop_args.extent_inserted,
663                                    size, compressed_size, compress_type,
664                                    compressed_pages, update_i_size);
665         if (ret && ret != -ENOSPC) {
666                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
667                 goto out;
668         } else if (ret == -ENOSPC) {
669                 ret = 1;
670                 goto out;
671         }
672
673         btrfs_update_inode_bytes(inode, size, drop_args.bytes_found);
674         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
675         if (ret && ret != -ENOSPC) {
676                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
677                 goto out;
678         } else if (ret == -ENOSPC) {
679                 ret = 1;
680                 goto out;
681         }
682
683         btrfs_set_inode_full_sync(inode);
684 out:
685         /*
686          * Don't forget to free the reserved space, as for inlined extent
687          * it won't count as data extent, free them directly here.
688          * And at reserve time, it's always aligned to page size, so
689          * just free one page here.
690          */
691         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, 0, PAGE_SIZE);
692         btrfs_free_path(path);
693         btrfs_end_transaction(trans);
694         return ret;
695 }
696
697 struct async_extent {
698         u64 start;
699         u64 ram_size;
700         u64 compressed_size;
701         struct page **pages;
702         unsigned long nr_pages;
703         int compress_type;
704         struct list_head list;
705 };
706
707 struct async_chunk {
708         struct btrfs_inode *inode;
709         struct page *locked_page;
710         u64 start;
711         u64 end;
712         blk_opf_t write_flags;
713         struct list_head extents;
714         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css;
715         struct btrfs_work work;
716         struct async_cow *async_cow;
717 };
718
719 struct async_cow {
720         atomic_t num_chunks;
721         struct async_chunk chunks[];
722 };
723
724 static noinline int add_async_extent(struct async_chunk *cow,
725                                      u64 start, u64 ram_size,
726                                      u64 compressed_size,
727                                      struct page **pages,
728                                      unsigned long nr_pages,
729                                      int compress_type)
730 {
731         struct async_extent *async_extent;
732
733         async_extent = kmalloc(sizeof(*async_extent), GFP_NOFS);
734         BUG_ON(!async_extent); /* -ENOMEM */
735         async_extent->start = start;
736         async_extent->ram_size = ram_size;
737         async_extent->compressed_size = compressed_size;
738         async_extent->pages = pages;
739         async_extent->nr_pages = nr_pages;
740         async_extent->compress_type = compress_type;
741         list_add_tail(&async_extent->list, &cow->extents);
742         return 0;
743 }
744
745 /*
746  * Check if the inode needs to be submitted to compression, based on mount
747  * options, defragmentation, properties or heuristics.
748  */
749 static inline int inode_need_compress(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
750                                       u64 end)
751 {
752         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
753
754         if (!btrfs_inode_can_compress(inode)) {
755                 WARN(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG),
756                         KERN_ERR "BTRFS: unexpected compression for ino %llu\n",
757                         btrfs_ino(inode));
758                 return 0;
759         }
760         /*
761          * Special check for subpage.
762          *
763          * We lock the full page then run each delalloc range in the page, thus
764          * for the following case, we will hit some subpage specific corner case:
765          *
766          * 0            32K             64K
767          * |    |///////|       |///////|
768          *              \- A            \- B
769          *
770          * In above case, both range A and range B will try to unlock the full
771          * page [0, 64K), causing the one finished later will have page
772          * unlocked already, triggering various page lock requirement BUG_ON()s.
773          *
774          * So here we add an artificial limit that subpage compression can only
775          * if the range is fully page aligned.
776          *
777          * In theory we only need to ensure the first page is fully covered, but
778          * the tailing partial page will be locked until the full compression
779          * finishes, delaying the write of other range.
780          *
781          * TODO: Make btrfs_run_delalloc_range() to lock all delalloc range
782          * first to prevent any submitted async extent to unlock the full page.
783          * By this, we can ensure for subpage case that only the last async_cow
784          * will unlock the full page.
785          */
786         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE) {
787                 if (!PAGE_ALIGNED(start) ||
788                     !PAGE_ALIGNED(end + 1))
789                         return 0;
790         }
791
792         /* force compress */
793         if (btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS))
794                 return 1;
795         /* defrag ioctl */
796         if (inode->defrag_compress)
797                 return 1;
798         /* bad compression ratios */
799         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS)
800                 return 0;
801         if (btrfs_test_opt(fs_info, COMPRESS) ||
802             inode->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS ||
803             inode->prop_compress)
804                 return btrfs_compress_heuristic(&inode->vfs_inode, start, end);
805         return 0;
806 }
807
808 static inline void inode_should_defrag(struct btrfs_inode *inode,
809                 u64 start, u64 end, u64 num_bytes, u32 small_write)
810 {
811         /* If this is a small write inside eof, kick off a defrag */
812         if (num_bytes < small_write &&
813             (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
814                 btrfs_add_inode_defrag(NULL, inode, small_write);
815 }
816
817 /*
818  * we create compressed extents in two phases.  The first
819  * phase compresses a range of pages that have already been
820  * locked (both pages and state bits are locked).
821  *
822  * This is done inside an ordered work queue, and the compression
823  * is spread across many cpus.  The actual IO submission is step
824  * two, and the ordered work queue takes care of making sure that
825  * happens in the same order things were put onto the queue by
826  * writepages and friends.
827  *
828  * If this code finds it can't get good compression, it puts an
829  * entry onto the work queue to write the uncompressed bytes.  This
830  * makes sure that both compressed inodes and uncompressed inodes
831  * are written in the same order that the flusher thread sent them
832  * down.
833  */
834 static noinline int compress_file_range(struct async_chunk *async_chunk)
835 {
836         struct btrfs_inode *inode = async_chunk->inode;
837         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
838         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
839         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
840         u64 start = async_chunk->start;
841         u64 end = async_chunk->end;
842         u64 actual_end;
843         u64 i_size;
844         int ret = 0;
845         struct page **pages = NULL;
846         unsigned long nr_pages;
847         unsigned long total_compressed = 0;
848         unsigned long total_in = 0;
849         int i;
850         int will_compress;
851         int compress_type = fs_info->compress_type;
852         int compressed_extents = 0;
853         int redirty = 0;
854
855         inode_should_defrag(inode, start, end, end - start + 1, SZ_16K);
856
857         /*
858          * We need to save i_size before now because it could change in between
859          * us evaluating the size and assigning it.  This is because we lock and
860          * unlock the page in truncate and fallocate, and then modify the i_size
861          * later on.
862          *
863          * The barriers are to emulate READ_ONCE, remove that once i_size_read
864          * does that for us.
865          */
866         barrier();
867         i_size = i_size_read(&inode->vfs_inode);
868         barrier();
869         actual_end = min_t(u64, i_size, end + 1);
870 again:
871         will_compress = 0;
872         nr_pages = (end >> PAGE_SHIFT) - (start >> PAGE_SHIFT) + 1;
873         nr_pages = min_t(unsigned long, nr_pages, BTRFS_MAX_COMPRESSED_PAGES);
874
875         /*
876          * we don't want to send crud past the end of i_size through
877          * compression, that's just a waste of CPU time.  So, if the
878          * end of the file is before the start of our current
879          * requested range of bytes, we bail out to the uncompressed
880          * cleanup code that can deal with all of this.
881          *
882          * It isn't really the fastest way to fix things, but this is a
883          * very uncommon corner.
884          */
885         if (actual_end <= start)
886                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
887
888         total_compressed = actual_end - start;
889
890         /*
891          * Skip compression for a small file range(<=blocksize) that
892          * isn't an inline extent, since it doesn't save disk space at all.
893          */
894         if (total_compressed <= blocksize &&
895            (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
896                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
897
898         /*
899          * For subpage case, we require full page alignment for the sector
900          * aligned range.
901          * Thus we must also check against @actual_end, not just @end.
902          */
903         if (blocksize < PAGE_SIZE) {
904                 if (!PAGE_ALIGNED(start) ||
905                     !PAGE_ALIGNED(round_up(actual_end, blocksize)))
906                         goto cleanup_and_bail_uncompressed;
907         }
908
909         total_compressed = min_t(unsigned long, total_compressed,
910                         BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED);
911         total_in = 0;
912         ret = 0;
913
914         /*
915          * we do compression for mount -o compress and when the
916          * inode has not been flagged as nocompress.  This flag can
917          * change at any time if we discover bad compression ratios.
918          */
919         if (inode_need_compress(inode, start, end)) {
920                 WARN_ON(pages);
921                 pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
922                 if (!pages) {
923                         /* just bail out to the uncompressed code */
924                         nr_pages = 0;
925                         goto cont;
926                 }
927
928                 if (inode->defrag_compress)
929                         compress_type = inode->defrag_compress;
930                 else if (inode->prop_compress)
931                         compress_type = inode->prop_compress;
932
933                 /*
934                  * we need to call clear_page_dirty_for_io on each
935                  * page in the range.  Otherwise applications with the file
936                  * mmap'd can wander in and change the page contents while
937                  * we are compressing them.
938                  *
939                  * If the compression fails for any reason, we set the pages
940                  * dirty again later on.
941                  *
942                  * Note that the remaining part is redirtied, the start pointer
943                  * has moved, the end is the original one.
944                  */
945                 if (!redirty) {
946                         extent_range_clear_dirty_for_io(&inode->vfs_inode, start, end);
947                         redirty = 1;
948                 }
949
950                 /* Compression level is applied here and only here */
951                 ret = btrfs_compress_pages(
952                         compress_type | (fs_info->compress_level << 4),
953                                            mapping, start,
954                                            pages,
955                                            &nr_pages,
956                                            &total_in,
957                                            &total_compressed);
958
959                 if (!ret) {
960                         unsigned long offset = offset_in_page(total_compressed);
961                         struct page *page = pages[nr_pages - 1];
962
963                         /* zero the tail end of the last page, we might be
964                          * sending it down to disk
965                          */
966                         if (offset)
967                                 memzero_page(page, offset, PAGE_SIZE - offset);
968                         will_compress = 1;
969                 }
970         }
971 cont:
972         /*
973          * Check cow_file_range() for why we don't even try to create inline
974          * extent for subpage case.
975          */
976         if (start == 0 && fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
977                 /* lets try to make an inline extent */
978                 if (ret || total_in < actual_end) {
979                         /* we didn't compress the entire range, try
980                          * to make an uncompressed inline extent.
981                          */
982                         ret = cow_file_range_inline(inode, actual_end,
983                                                     0, BTRFS_COMPRESS_NONE,
984                                                     NULL, false);
985                 } else {
986                         /* try making a compressed inline extent */
987                         ret = cow_file_range_inline(inode, actual_end,
988                                                     total_compressed,
989                                                     compress_type, pages,
990                                                     false);
991                 }
992                 if (ret <= 0) {
993                         unsigned long clear_flags = EXTENT_DELALLOC |
994                                 EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
995                                 EXTENT_DO_ACCOUNTING;
996
997                         if (ret < 0)
998                                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
999
1000                         /*
1001                          * inline extent creation worked or returned error,
1002                          * we don't need to create any more async work items.
1003                          * Unlock and free up our temp pages.
1004                          *
1005                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
1006                          * delalloc_release_metadata to be done _after_ we drop
1007                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
1008                          * range.
1009                          */
1010                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1011                                                      NULL,
1012                                                      clear_flags,
1013                                                      PAGE_UNLOCK |
1014                                                      PAGE_START_WRITEBACK |
1015                                                      PAGE_END_WRITEBACK);
1016
1017                         /*
1018                          * Ensure we only free the compressed pages if we have
1019                          * them allocated, as we can still reach here with
1020                          * inode_need_compress() == false.
1021                          */
1022                         if (pages) {
1023                                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1024                                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
1025                                         put_page(pages[i]);
1026                                 }
1027                                 kfree(pages);
1028                         }
1029                         return 0;
1030                 }
1031         }
1032
1033         if (will_compress) {
1034                 /*
1035                  * we aren't doing an inline extent round the compressed size
1036                  * up to a block size boundary so the allocator does sane
1037                  * things
1038                  */
1039                 total_compressed = ALIGN(total_compressed, blocksize);
1040
1041                 /*
1042                  * one last check to make sure the compression is really a
1043                  * win, compare the page count read with the blocks on disk,
1044                  * compression must free at least one sector size
1045                  */
1046                 total_in = round_up(total_in, fs_info->sectorsize);
1047                 if (total_compressed + blocksize <= total_in) {
1048                         compressed_extents++;
1049
1050                         /*
1051                          * The async work queues will take care of doing actual
1052                          * allocation on disk for these compressed pages, and
1053                          * will submit them to the elevator.
1054                          */
1055                         add_async_extent(async_chunk, start, total_in,
1056                                         total_compressed, pages, nr_pages,
1057                                         compress_type);
1058
1059                         if (start + total_in < end) {
1060                                 start += total_in;
1061                                 pages = NULL;
1062                                 cond_resched();
1063                                 goto again;
1064                         }
1065                         return compressed_extents;
1066                 }
1067         }
1068         if (pages) {
1069                 /*
1070                  * the compression code ran but failed to make things smaller,
1071                  * free any pages it allocated and our page pointer array
1072                  */
1073                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1074                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
1075                         put_page(pages[i]);
1076                 }
1077                 kfree(pages);
1078                 pages = NULL;
1079                 total_compressed = 0;
1080                 nr_pages = 0;
1081
1082                 /* flag the file so we don't compress in the future */
1083                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS) &&
1084                     !(inode->prop_compress)) {
1085                         inode->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
1086                 }
1087         }
1088 cleanup_and_bail_uncompressed:
1089         /*
1090          * No compression, but we still need to write the pages in the file
1091          * we've been given so far.  redirty the locked page if it corresponds
1092          * to our extent and set things up for the async work queue to run
1093          * cow_file_range to do the normal delalloc dance.
1094          */
1095         if (async_chunk->locked_page &&
1096             (page_offset(async_chunk->locked_page) >= start &&
1097              page_offset(async_chunk->locked_page)) <= end) {
1098                 __set_page_dirty_nobuffers(async_chunk->locked_page);
1099                 /* unlocked later on in the async handlers */
1100         }
1101
1102         if (redirty)
1103                 extent_range_redirty_for_io(&inode->vfs_inode, start, end);
1104         add_async_extent(async_chunk, start, end - start + 1, 0, NULL, 0,
1105                          BTRFS_COMPRESS_NONE);
1106         compressed_extents++;
1107
1108         return compressed_extents;
1109 }
1110
1111 static void free_async_extent_pages(struct async_extent *async_extent)
1112 {
1113         int i;
1114
1115         if (!async_extent->pages)
1116                 return;
1117
1118         for (i = 0; i < async_extent->nr_pages; i++) {
1119                 WARN_ON(async_extent->pages[i]->mapping);
1120                 put_page(async_extent->pages[i]);
1121         }
1122         kfree(async_extent->pages);
1123         async_extent->nr_pages = 0;
1124         async_extent->pages = NULL;
1125 }
1126
1127 static int submit_uncompressed_range(struct btrfs_inode *inode,
1128                                      struct async_extent *async_extent,
1129                                      struct page *locked_page)
1130 {
1131         u64 start = async_extent->start;
1132         u64 end = async_extent->start + async_extent->ram_size - 1;
1133         unsigned long nr_written = 0;
1134         int page_started = 0;
1135         int ret;
1136         struct writeback_control wbc = {
1137                 .sync_mode              = WB_SYNC_ALL,
1138                 .range_start            = start,
1139                 .range_end              = end,
1140                 .no_cgroup_owner        = 1,
1141         };
1142
1143         /*
1144          * Call cow_file_range() to run the delalloc range directly, since we
1145          * won't go to NOCOW or async path again.
1146          *
1147          * Also we call cow_file_range() with @unlock_page == 0, so that we
1148          * can directly submit them without interruption.
1149          */
1150         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, &page_started,
1151                              &nr_written, 0, NULL);
1152         /* Inline extent inserted, page gets unlocked and everything is done */
1153         if (page_started)
1154                 return 0;
1155
1156         if (ret < 0) {
1157                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start, end - start + 1);
1158                 if (locked_page) {
1159                         const u64 page_start = page_offset(locked_page);
1160                         const u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
1161
1162                         set_page_writeback(locked_page);
1163                         end_page_writeback(locked_page);
1164                         end_extent_writepage(locked_page, ret, page_start, page_end);
1165                         unlock_page(locked_page);
1166                 }
1167                 return ret;
1168         }
1169
1170         /* All pages will be unlocked, including @locked_page */
1171         wbc_attach_fdatawrite_inode(&wbc, &inode->vfs_inode);
1172         ret = extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode, start, end, &wbc);
1173         wbc_detach_inode(&wbc);
1174         return ret;
1175 }
1176
1177 static int submit_one_async_extent(struct btrfs_inode *inode,
1178                                    struct async_chunk *async_chunk,
1179                                    struct async_extent *async_extent,
1180                                    u64 *alloc_hint)
1181 {
1182         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1183         struct btrfs_root *root = inode->root;
1184         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1185         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
1186         struct btrfs_key ins;
1187         struct page *locked_page = NULL;
1188         struct extent_map *em;
1189         int ret = 0;
1190         u64 start = async_extent->start;
1191         u64 end = async_extent->start + async_extent->ram_size - 1;
1192
1193         if (async_chunk->blkcg_css)
1194                 kthread_associate_blkcg(async_chunk->blkcg_css);
1195
1196         /*
1197          * If async_chunk->locked_page is in the async_extent range, we need to
1198          * handle it.
1199          */
1200         if (async_chunk->locked_page) {
1201                 u64 locked_page_start = page_offset(async_chunk->locked_page);
1202                 u64 locked_page_end = locked_page_start + PAGE_SIZE - 1;
1203
1204                 if (!(start >= locked_page_end || end <= locked_page_start))
1205                         locked_page = async_chunk->locked_page;
1206         }
1207         lock_extent(io_tree, start, end, NULL);
1208
1209         /* We have fall back to uncompressed write */
1210         if (!async_extent->pages) {
1211                 ret = submit_uncompressed_range(inode, async_extent, locked_page);
1212                 goto done;
1213         }
1214
1215         ret = btrfs_reserve_extent(root, async_extent->ram_size,
1216                                    async_extent->compressed_size,
1217                                    async_extent->compressed_size,
1218                                    0, *alloc_hint, &ins, 1, 1);
1219         if (ret) {
1220                 free_async_extent_pages(async_extent);
1221                 /*
1222                  * Here we used to try again by going back to non-compressed
1223                  * path for ENOSPC.  But we can't reserve space even for
1224                  * compressed size, how could it work for uncompressed size
1225                  * which requires larger size?  So here we directly go error
1226                  * path.
1227                  */
1228                 goto out_free;
1229         }
1230
1231         /* Here we're doing allocation and writeback of the compressed pages */
1232         em = create_io_em(inode, start,
1233                           async_extent->ram_size,       /* len */
1234                           start,                        /* orig_start */
1235                           ins.objectid,                 /* block_start */
1236                           ins.offset,                   /* block_len */
1237                           ins.offset,                   /* orig_block_len */
1238                           async_extent->ram_size,       /* ram_bytes */
1239                           async_extent->compress_type,
1240                           BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
1241         if (IS_ERR(em)) {
1242                 ret = PTR_ERR(em);
1243                 goto out_free_reserve;
1244         }
1245         free_extent_map(em);
1246
1247         ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start,      /* file_offset */
1248                                        async_extent->ram_size,  /* num_bytes */
1249                                        async_extent->ram_size,  /* ram_bytes */
1250                                        ins.objectid,            /* disk_bytenr */
1251                                        ins.offset,              /* disk_num_bytes */
1252                                        0,                       /* offset */
1253                                        1 << BTRFS_ORDERED_COMPRESSED,
1254                                        async_extent->compress_type);
1255         if (IS_ERR(ordered)) {
1256                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, start, end, false);
1257                 ret = PTR_ERR(ordered);
1258                 goto out_free_reserve;
1259         }
1260         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1261
1262         /* Clear dirty, set writeback and unlock the pages. */
1263         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1264                         NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1265                         PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK);
1266         btrfs_submit_compressed_write(ordered,
1267                             async_extent->pages,        /* compressed_pages */
1268                             async_extent->nr_pages,
1269                             async_chunk->write_flags, true);
1270         *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1271 done:
1272         if (async_chunk->blkcg_css)
1273                 kthread_associate_blkcg(NULL);
1274         kfree(async_extent);
1275         return ret;
1276
1277 out_free_reserve:
1278         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1279         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1280 out_free:
1281         mapping_set_error(inode->vfs_inode.i_mapping, -EIO);
1282         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1283                                      NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1284                                      EXTENT_DELALLOC_NEW |
1285                                      EXTENT_DEFRAG | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
1286                                      PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
1287                                      PAGE_END_WRITEBACK);
1288         free_async_extent_pages(async_extent);
1289         goto done;
1290 }
1291
1292 /*
1293  * Phase two of compressed writeback.  This is the ordered portion of the code,
1294  * which only gets called in the order the work was queued.  We walk all the
1295  * async extents created by compress_file_range and send them down to the disk.
1296  */
1297 static noinline void submit_compressed_extents(struct async_chunk *async_chunk)
1298 {
1299         struct btrfs_inode *inode = async_chunk->inode;
1300         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1301         struct async_extent *async_extent;
1302         u64 alloc_hint = 0;
1303         int ret = 0;
1304
1305         while (!list_empty(&async_chunk->extents)) {
1306                 u64 extent_start;
1307                 u64 ram_size;
1308
1309                 async_extent = list_entry(async_chunk->extents.next,
1310                                           struct async_extent, list);
1311                 list_del(&async_extent->list);
1312                 extent_start = async_extent->start;
1313                 ram_size = async_extent->ram_size;
1314
1315                 ret = submit_one_async_extent(inode, async_chunk, async_extent,
1316                                               &alloc_hint);
1317                 btrfs_debug(fs_info,
1318 "async extent submission failed root=%lld inode=%llu start=%llu len=%llu ret=%d",
1319                             inode->root->root_key.objectid,
1320                             btrfs_ino(inode), extent_start, ram_size, ret);
1321         }
1322 }
1323
1324 static u64 get_extent_allocation_hint(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
1325                                       u64 num_bytes)
1326 {
1327         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
1328         struct extent_map *em;
1329         u64 alloc_hint = 0;
1330
1331         read_lock(&em_tree->lock);
1332         em = search_extent_mapping(em_tree, start, num_bytes);
1333         if (em) {
1334                 /*
1335                  * if block start isn't an actual block number then find the
1336                  * first block in this inode and use that as a hint.  If that
1337                  * block is also bogus then just don't worry about it.
1338                  */
1339                 if (em->block_start >= EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
1340                         free_extent_map(em);
1341                         em = search_extent_mapping(em_tree, 0, 0);
1342                         if (em && em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
1343                                 alloc_hint = em->block_start;
1344                         if (em)
1345                                 free_extent_map(em);
1346                 } else {
1347                         alloc_hint = em->block_start;
1348                         free_extent_map(em);
1349                 }
1350         }
1351         read_unlock(&em_tree->lock);
1352
1353         return alloc_hint;
1354 }
1355
1356 /*
1357  * when extent_io.c finds a delayed allocation range in the file,
1358  * the call backs end up in this code.  The basic idea is to
1359  * allocate extents on disk for the range, and create ordered data structs
1360  * in ram to track those extents.
1361  *
1362  * locked_page is the page that writepage had locked already.  We use
1363  * it to make sure we don't do extra locks or unlocks.
1364  *
1365  * *page_started is set to one if we unlock locked_page and do everything
1366  * required to start IO on it.  It may be clean and already done with
1367  * IO when we return.
1368  *
1369  * When unlock == 1, we unlock the pages in successfully allocated regions.
1370  * When unlock == 0, we leave them locked for writing them out.
1371  *
1372  * However, we unlock all the pages except @locked_page in case of failure.
1373  *
1374  * In summary, page locking state will be as follow:
1375  *
1376  * - page_started == 1 (return value)
1377  *     - All the pages are unlocked. IO is started.
1378  *     - Note that this can happen only on success
1379  * - unlock == 1
1380  *     - All the pages except @locked_page are unlocked in any case
1381  * - unlock == 0
1382  *     - On success, all the pages are locked for writing out them
1383  *     - On failure, all the pages except @locked_page are unlocked
1384  *
1385  * When a failure happens in the second or later iteration of the
1386  * while-loop, the ordered extents created in previous iterations are kept
1387  * intact. So, the caller must clean them up by calling
1388  * btrfs_cleanup_ordered_extents(). See btrfs_run_delalloc_range() for
1389  * example.
1390  */
1391 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
1392                                    struct page *locked_page,
1393                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
1394                                    unsigned long *nr_written, int unlock,
1395                                    u64 *done_offset)
1396 {
1397         struct btrfs_root *root = inode->root;
1398         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1399         u64 alloc_hint = 0;
1400         u64 orig_start = start;
1401         u64 num_bytes;
1402         unsigned long ram_size;
1403         u64 cur_alloc_size = 0;
1404         u64 min_alloc_size;
1405         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
1406         struct btrfs_key ins;
1407         struct extent_map *em;
1408         unsigned clear_bits;
1409         unsigned long page_ops;
1410         bool extent_reserved = false;
1411         int ret = 0;
1412
1413         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
1414                 ret = -EINVAL;
1415                 goto out_unlock;
1416         }
1417
1418         num_bytes = ALIGN(end - start + 1, blocksize);
1419         num_bytes = max(blocksize,  num_bytes);
1420         ASSERT(num_bytes <= btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy));
1421
1422         inode_should_defrag(inode, start, end, num_bytes, SZ_64K);
1423
1424         /*
1425          * Due to the page size limit, for subpage we can only trigger the
1426          * writeback for the dirty sectors of page, that means data writeback
1427          * is doing more writeback than what we want.
1428          *
1429          * This is especially unexpected for some call sites like fallocate,
1430          * where we only increase i_size after everything is done.
1431          * This means we can trigger inline extent even if we didn't want to.
1432          * So here we skip inline extent creation completely.
1433          */
1434         if (start == 0 && fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
1435                 u64 actual_end = min_t(u64, i_size_read(&inode->vfs_inode),
1436                                        end + 1);
1437
1438                 /* lets try to make an inline extent */
1439                 ret = cow_file_range_inline(inode, actual_end, 0,
1440                                             BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL, false);
1441                 if (ret == 0) {
1442                         /*
1443                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
1444                          * delalloc_release_metadata to be run _after_ we drop
1445                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
1446                          * range.
1447                          */
1448                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1449                                      locked_page,
1450                                      EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1451                                      EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1452                                      EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1453                                      PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK);
1454                         *nr_written = *nr_written +
1455                              (end - start + PAGE_SIZE) / PAGE_SIZE;
1456                         *page_started = 1;
1457                         /*
1458                          * locked_page is locked by the caller of
1459                          * writepage_delalloc(), not locked by
1460                          * __process_pages_contig().
1461                          *
1462                          * We can't let __process_pages_contig() to unlock it,
1463                          * as it doesn't have any subpage::writers recorded.
1464                          *
1465                          * Here we manually unlock the page, since the caller
1466                          * can't use page_started to determine if it's an
1467                          * inline extent or a compressed extent.
1468                          */
1469                         unlock_page(locked_page);
1470                         goto out;
1471                 } else if (ret < 0) {
1472                         goto out_unlock;
1473                 }
1474         }
1475
1476         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, num_bytes);
1477
1478         /*
1479          * Relocation relies on the relocated extents to have exactly the same
1480          * size as the original extents. Normally writeback for relocation data
1481          * extents follows a NOCOW path because relocation preallocates the
1482          * extents. However, due to an operation such as scrub turning a block
1483          * group to RO mode, it may fallback to COW mode, so we must make sure
1484          * an extent allocated during COW has exactly the requested size and can
1485          * not be split into smaller extents, otherwise relocation breaks and
1486          * fails during the stage where it updates the bytenr of file extent
1487          * items.
1488          */
1489         if (btrfs_is_data_reloc_root(root))
1490                 min_alloc_size = num_bytes;
1491         else
1492                 min_alloc_size = fs_info->sectorsize;
1493
1494         while (num_bytes > 0) {
1495                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
1496
1497                 cur_alloc_size = num_bytes;
1498                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_alloc_size, cur_alloc_size,
1499                                            min_alloc_size, 0, alloc_hint,
1500                                            &ins, 1, 1);
1501                 if (ret < 0)
1502                         goto out_unlock;
1503                 cur_alloc_size = ins.offset;
1504                 extent_reserved = true;
1505
1506                 ram_size = ins.offset;
1507                 em = create_io_em(inode, start, ins.offset, /* len */
1508                                   start, /* orig_start */
1509                                   ins.objectid, /* block_start */
1510                                   ins.offset, /* block_len */
1511                                   ins.offset, /* orig_block_len */
1512                                   ram_size, /* ram_bytes */
1513                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
1514                                   BTRFS_ORDERED_REGULAR /* type */);
1515                 if (IS_ERR(em)) {
1516                         ret = PTR_ERR(em);
1517                         goto out_reserve;
1518                 }
1519                 free_extent_map(em);
1520
1521                 ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start, ram_size,
1522                                         ram_size, ins.objectid, cur_alloc_size,
1523                                         0, 1 << BTRFS_ORDERED_REGULAR,
1524                                         BTRFS_COMPRESS_NONE);
1525                 if (IS_ERR(ordered)) {
1526                         ret = PTR_ERR(ordered);
1527                         goto out_drop_extent_cache;
1528                 }
1529
1530                 if (btrfs_is_data_reloc_root(root)) {
1531                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(ordered);
1532
1533                         /*
1534                          * Only drop cache here, and process as normal.
1535                          *
1536                          * We must not allow extent_clear_unlock_delalloc()
1537                          * at out_unlock label to free meta of this ordered
1538                          * extent, as its meta should be freed by
1539                          * btrfs_finish_ordered_io().
1540                          *
1541                          * So we must continue until @start is increased to
1542                          * skip current ordered extent.
1543                          */
1544                         if (ret)
1545                                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, start,
1546                                                             start + ram_size - 1,
1547                                                             false);
1548                 }
1549                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
1550
1551                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1552
1553                 /*
1554                  * We're not doing compressed IO, don't unlock the first page
1555                  * (which the caller expects to stay locked), don't clear any
1556                  * dirty bits and don't set any writeback bits
1557                  *
1558                  * Do set the Ordered (Private2) bit so we know this page was
1559                  * properly setup for writepage.
1560                  */
1561                 page_ops = unlock ? PAGE_UNLOCK : 0;
1562                 page_ops |= PAGE_SET_ORDERED;
1563
1564                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, start + ram_size - 1,
1565                                              locked_page,
1566                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1567                                              page_ops);
1568                 if (num_bytes < cur_alloc_size)
1569                         num_bytes = 0;
1570                 else
1571                         num_bytes -= cur_alloc_size;
1572                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1573                 start += cur_alloc_size;
1574                 extent_reserved = false;
1575
1576                 /*
1577                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, since start is increased
1578                  * extent_clear_unlock_delalloc() at out_unlock label won't
1579                  * free metadata of current ordered extent, we're OK to exit.
1580                  */
1581                 if (ret)
1582                         goto out_unlock;
1583         }
1584 out:
1585         return ret;
1586
1587 out_drop_extent_cache:
1588         btrfs_drop_extent_map_range(inode, start, start + ram_size - 1, false);
1589 out_reserve:
1590         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1591         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1592 out_unlock:
1593         /*
1594          * If done_offset is non-NULL and ret == -EAGAIN, we expect the
1595          * caller to write out the successfully allocated region and retry.
1596          */
1597         if (done_offset && ret == -EAGAIN) {
1598                 if (orig_start < start)
1599                         *done_offset = start - 1;
1600                 else
1601                         *done_offset = start;
1602                 return ret;
1603         } else if (ret == -EAGAIN) {
1604                 /* Convert to -ENOSPC since the caller cannot retry. */
1605                 ret = -ENOSPC;
1606         }
1607
1608         /*
1609          * Now, we have three regions to clean up:
1610          *
1611          * |-------(1)----|---(2)---|-------------(3)----------|
1612          * `- orig_start  `- start  `- start + cur_alloc_size  `- end
1613          *
1614          * We process each region below.
1615          */
1616
1617         clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
1618                 EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV;
1619         page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK;
1620
1621         /*
1622          * For the range (1). We have already instantiated the ordered extents
1623          * for this region. They are cleaned up by
1624          * btrfs_cleanup_ordered_extents() in e.g,
1625          * btrfs_run_delalloc_range(). EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC are
1626          * already cleared in the above loop. And, EXTENT_DELALLOC_NEW |
1627          * EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV are handled by the cleanup
1628          * function.
1629          *
1630          * However, in case of unlock == 0, we still need to unlock the pages
1631          * (except @locked_page) to ensure all the pages are unlocked.
1632          */
1633         if (!unlock && orig_start < start) {
1634                 if (!locked_page)
1635                         mapping_set_error(inode->vfs_inode.i_mapping, ret);
1636                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, orig_start, start - 1,
1637                                              locked_page, 0, page_ops);
1638         }
1639
1640         /*
1641          * For the range (2). If we reserved an extent for our delalloc range
1642          * (or a subrange) and failed to create the respective ordered extent,
1643          * then it means that when we reserved the extent we decremented the
1644          * extent's size from the data space_info's bytes_may_use counter and
1645          * incremented the space_info's bytes_reserved counter by the same
1646          * amount. We must make sure extent_clear_unlock_delalloc() does not try
1647          * to decrement again the data space_info's bytes_may_use counter,
1648          * therefore we do not pass it the flag EXTENT_CLEAR_DATA_RESV.
1649          */
1650         if (extent_reserved) {
1651                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start,
1652                                              start + cur_alloc_size - 1,
1653                                              locked_page,
1654                                              clear_bits,
1655                                              page_ops);
1656                 start += cur_alloc_size;
1657                 if (start >= end)
1658                         return ret;
1659         }
1660
1661         /*
1662          * For the range (3). We never touched the region. In addition to the
1663          * clear_bits above, we add EXTENT_CLEAR_DATA_RESV to release the data
1664          * space_info's bytes_may_use counter, reserved in
1665          * btrfs_check_data_free_space().
1666          */
1667         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1668                                      clear_bits | EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1669                                      page_ops);
1670         return ret;
1671 }
1672
1673 /*
1674  * work queue call back to started compression on a file and pages
1675  */
1676 static noinline void async_cow_start(struct btrfs_work *work)
1677 {
1678         struct async_chunk *async_chunk;
1679         int compressed_extents;
1680
1681         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1682
1683         compressed_extents = compress_file_range(async_chunk);
1684         if (compressed_extents == 0) {
1685                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1686                 async_chunk->inode = NULL;
1687         }
1688 }
1689
1690 /*
1691  * work queue call back to submit previously compressed pages
1692  */
1693 static noinline void async_cow_submit(struct btrfs_work *work)
1694 {
1695         struct async_chunk *async_chunk = container_of(work, struct async_chunk,
1696                                                      work);
1697         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_work_owner(work);
1698         unsigned long nr_pages;
1699
1700         nr_pages = (async_chunk->end - async_chunk->start + PAGE_SIZE) >>
1701                 PAGE_SHIFT;
1702
1703         /*
1704          * ->inode could be NULL if async_chunk_start has failed to compress,
1705          * in which case we don't have anything to submit, yet we need to
1706          * always adjust ->async_delalloc_pages as its paired with the init
1707          * happening in run_delalloc_compressed
1708          */
1709         if (async_chunk->inode)
1710                 submit_compressed_extents(async_chunk);
1711
1712         /* atomic_sub_return implies a barrier */
1713         if (atomic_sub_return(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages) <
1714             5 * SZ_1M)
1715                 cond_wake_up_nomb(&fs_info->async_submit_wait);
1716 }
1717
1718 static noinline void async_cow_free(struct btrfs_work *work)
1719 {
1720         struct async_chunk *async_chunk;
1721         struct async_cow *async_cow;
1722
1723         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1724         if (async_chunk->inode)
1725                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1726         if (async_chunk->blkcg_css)
1727                 css_put(async_chunk->blkcg_css);
1728
1729         async_cow = async_chunk->async_cow;
1730         if (atomic_dec_and_test(&async_cow->num_chunks))
1731                 kvfree(async_cow);
1732 }
1733
1734 static bool run_delalloc_compressed(struct btrfs_inode *inode,
1735                                     struct writeback_control *wbc,
1736                                     struct page *locked_page,
1737                                     u64 start, u64 end, int *page_started,
1738                                     unsigned long *nr_written)
1739 {
1740         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1741         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css = wbc_blkcg_css(wbc);
1742         struct async_cow *ctx;
1743         struct async_chunk *async_chunk;
1744         unsigned long nr_pages;
1745         u64 num_chunks = DIV_ROUND_UP(end - start, SZ_512K);
1746         int i;
1747         unsigned nofs_flag;
1748         const blk_opf_t write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
1749
1750         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1751         ctx = kvmalloc(struct_size(ctx, chunks, num_chunks), GFP_KERNEL);
1752         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1753         if (!ctx)
1754                 return false;
1755
1756         unlock_extent(&inode->io_tree, start, end, NULL);
1757         set_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT, &inode->runtime_flags);
1758
1759         async_chunk = ctx->chunks;
1760         atomic_set(&ctx->num_chunks, num_chunks);
1761
1762         for (i = 0; i < num_chunks; i++) {
1763                 u64 cur_end = min(end, start + SZ_512K - 1);
1764
1765                 /*
1766                  * igrab is called higher up in the call chain, take only the
1767                  * lightweight reference for the callback lifetime
1768                  */
1769                 ihold(&inode->vfs_inode);
1770                 async_chunk[i].async_cow = ctx;
1771                 async_chunk[i].inode = inode;
1772                 async_chunk[i].start = start;
1773                 async_chunk[i].end = cur_end;
1774                 async_chunk[i].write_flags = write_flags;
1775                 INIT_LIST_HEAD(&async_chunk[i].extents);
1776
1777                 /*
1778                  * The locked_page comes all the way from writepage and its
1779                  * the original page we were actually given.  As we spread
1780                  * this large delalloc region across multiple async_chunk
1781                  * structs, only the first struct needs a pointer to locked_page
1782                  *
1783                  * This way we don't need racey decisions about who is supposed
1784                  * to unlock it.
1785                  */
1786                 if (locked_page) {
1787                         /*
1788                          * Depending on the compressibility, the pages might or
1789                          * might not go through async.  We want all of them to
1790                          * be accounted against wbc once.  Let's do it here
1791                          * before the paths diverge.  wbc accounting is used
1792                          * only for foreign writeback detection and doesn't
1793                          * need full accuracy.  Just account the whole thing
1794                          * against the first page.
1795                          */
1796                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, locked_page,
1797                                                  cur_end - start);
1798                         async_chunk[i].locked_page = locked_page;
1799                         locked_page = NULL;
1800                 } else {
1801                         async_chunk[i].locked_page = NULL;
1802                 }
1803
1804                 if (blkcg_css != blkcg_root_css) {
1805                         css_get(blkcg_css);
1806                         async_chunk[i].blkcg_css = blkcg_css;
1807                         async_chunk[i].write_flags |= REQ_BTRFS_CGROUP_PUNT;
1808                 } else {
1809                         async_chunk[i].blkcg_css = NULL;
1810                 }
1811
1812                 btrfs_init_work(&async_chunk[i].work, async_cow_start,
1813                                 async_cow_submit, async_cow_free);
1814
1815                 nr_pages = DIV_ROUND_UP(cur_end - start, PAGE_SIZE);
1816                 atomic_add(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages);
1817
1818                 btrfs_queue_work(fs_info->delalloc_workers, &async_chunk[i].work);
1819
1820                 *nr_written += nr_pages;
1821                 start = cur_end + 1;
1822         }
1823         *page_started = 1;
1824         return true;
1825 }
1826
1827 static noinline int run_delalloc_zoned(struct btrfs_inode *inode,
1828                                        struct page *locked_page, u64 start,
1829                                        u64 end, int *page_started,
1830                                        unsigned long *nr_written,
1831                                        struct writeback_control *wbc)
1832 {
1833         u64 done_offset = end;
1834         int ret;
1835         bool locked_page_done = false;
1836
1837         while (start <= end) {
1838                 ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1839                                      nr_written, 0, &done_offset);
1840                 if (ret && ret != -EAGAIN)
1841                         return ret;
1842
1843                 if (*page_started) {
1844                         ASSERT(ret == 0);
1845                         return 0;
1846                 }
1847
1848                 if (ret == 0)
1849                         done_offset = end;
1850
1851                 if (done_offset == start) {
1852                         wait_on_bit_io(&inode->root->fs_info->flags,
1853                                        BTRFS_FS_NEED_ZONE_FINISH,
1854                                        TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1855                         continue;
1856                 }
1857
1858                 if (!locked_page_done) {
1859                         __set_page_dirty_nobuffers(locked_page);
1860                         account_page_redirty(locked_page);
1861                 }
1862                 locked_page_done = true;
1863                 extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode, start, done_offset,
1864                                           wbc);
1865                 start = done_offset + 1;
1866         }
1867
1868         *page_started = 1;
1869
1870         return 0;
1871 }
1872
1873 static noinline int csum_exist_in_range(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1874                                         u64 bytenr, u64 num_bytes, bool nowait)
1875 {
1876         struct btrfs_root *csum_root = btrfs_csum_root(fs_info, bytenr);
1877         struct btrfs_ordered_sum *sums;
1878         int ret;
1879         LIST_HEAD(list);
1880
1881         ret = btrfs_lookup_csums_list(csum_root, bytenr, bytenr + num_bytes - 1,
1882                                       &list, 0, nowait);
1883         if (ret == 0 && list_empty(&list))
1884                 return 0;
1885
1886         while (!list_empty(&list)) {
1887                 sums = list_entry(list.next, struct btrfs_ordered_sum, list);
1888                 list_del(&sums->list);
1889                 kfree(sums);
1890         }
1891         if (ret < 0)
1892                 return ret;
1893         return 1;
1894 }
1895
1896 static int fallback_to_cow(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1897                            const u64 start, const u64 end,
1898                            int *page_started, unsigned long *nr_written)
1899 {
1900         const bool is_space_ino = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1901         const bool is_reloc_ino = btrfs_is_data_reloc_root(inode->root);
1902         const u64 range_bytes = end + 1 - start;
1903         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1904         u64 range_start = start;
1905         u64 count;
1906
1907         /*
1908          * If EXTENT_NORESERVE is set it means that when the buffered write was
1909          * made we had not enough available data space and therefore we did not
1910          * reserve data space for it, since we though we could do NOCOW for the
1911          * respective file range (either there is prealloc extent or the inode
1912          * has the NOCOW bit set).
1913          *
1914          * However when we need to fallback to COW mode (because for example the
1915          * block group for the corresponding extent was turned to RO mode by a
1916          * scrub or relocation) we need to do the following:
1917          *
1918          * 1) We increment the bytes_may_use counter of the data space info.
1919          *    If COW succeeds, it allocates a new data extent and after doing
1920          *    that it decrements the space info's bytes_may_use counter and
1921          *    increments its bytes_reserved counter by the same amount (we do
1922          *    this at btrfs_add_reserved_bytes()). So we need to increment the
1923          *    bytes_may_use counter to compensate (when space is reserved at
1924          *    buffered write time, the bytes_may_use counter is incremented);
1925          *
1926          * 2) We clear the EXTENT_NORESERVE bit from the range. We do this so
1927          *    that if the COW path fails for any reason, it decrements (through
1928          *    extent_clear_unlock_delalloc()) the bytes_may_use counter of the
1929          *    data space info, which we incremented in the step above.
1930          *
1931          * If we need to fallback to cow and the inode corresponds to a free
1932          * space cache inode or an inode of the data relocation tree, we must
1933          * also increment bytes_may_use of the data space_info for the same
1934          * reason. Space caches and relocated data extents always get a prealloc
1935          * extent for them, however scrub or balance may have set the block
1936          * group that contains that extent to RO mode and therefore force COW
1937          * when starting writeback.
1938          */
1939         count = count_range_bits(io_tree, &range_start, end, range_bytes,
1940                                  EXTENT_NORESERVE, 0, NULL);
1941         if (count > 0 || is_space_ino || is_reloc_ino) {
1942                 u64 bytes = count;
1943                 struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1944                 struct btrfs_space_info *sinfo = fs_info->data_sinfo;
1945
1946                 if (is_space_ino || is_reloc_ino)
1947                         bytes = range_bytes;
1948
1949                 spin_lock(&sinfo->lock);
1950                 btrfs_space_info_update_bytes_may_use(fs_info, sinfo, bytes);
1951                 spin_unlock(&sinfo->lock);
1952
1953                 if (count > 0)
1954                         clear_extent_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NORESERVE,
1955                                          NULL);
1956         }
1957
1958         return cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1959                               nr_written, 1, NULL);
1960 }
1961
1962 struct can_nocow_file_extent_args {
1963         /* Input fields. */
1964
1965         /* Start file offset of the range we want to NOCOW. */
1966         u64 start;
1967         /* End file offset (inclusive) of the range we want to NOCOW. */
1968         u64 end;
1969         bool writeback_path;
1970         bool strict;
1971         /*
1972          * Free the path passed to can_nocow_file_extent() once it's not needed
1973          * anymore.
1974          */
1975         bool free_path;
1976
1977         /* Output fields. Only set when can_nocow_file_extent() returns 1. */
1978
1979         u64 disk_bytenr;
1980         u64 disk_num_bytes;
1981         u64 extent_offset;
1982         /* Number of bytes that can be written to in NOCOW mode. */
1983         u64 num_bytes;
1984 };
1985
1986 /*
1987  * Check if we can NOCOW the file extent that the path points to.
1988  * This function may return with the path released, so the caller should check
1989  * if path->nodes[0] is NULL or not if it needs to use the path afterwards.
1990  *
1991  * Returns: < 0 on error
1992  *            0 if we can not NOCOW
1993  *            1 if we can NOCOW
1994  */
1995 static int can_nocow_file_extent(struct btrfs_path *path,
1996                                  struct btrfs_key *key,
1997                                  struct btrfs_inode *inode,
1998                                  struct can_nocow_file_extent_args *args)
1999 {
2000         const bool is_freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
2001         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
2002         struct btrfs_root *root = inode->root;
2003         struct btrfs_file_extent_item *fi;
2004         u64 extent_end;
2005         u8 extent_type;
2006         int can_nocow = 0;
2007         int ret = 0;
2008         bool nowait = path->nowait;
2009
2010         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_file_extent_item);
2011         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
2012
2013         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE)
2014                 goto out;
2015
2016         /* Can't access these fields unless we know it's not an inline extent. */
2017         args->disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
2018         args->disk_num_bytes = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
2019         args->extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
2020
2021         if (!(inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
2022             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG)
2023                 goto out;
2024
2025         /*
2026          * If the extent was created before the generation where the last snapshot
2027          * for its subvolume was created, then this implies the extent is shared,
2028          * hence we must COW.
2029          */
2030         if (!args->strict &&
2031             btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
2032             btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
2033                 goto out;
2034
2035         /* An explicit hole, must COW. */
2036         if (args->disk_bytenr == 0)
2037                 goto out;
2038
2039         /* Compressed/encrypted/encoded extents must be COWed. */
2040         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
2041             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
2042             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
2043                 goto out;
2044
2045         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
2046
2047         /*
2048          * The following checks can be expensive, as they need to take other
2049          * locks and do btree or rbtree searches, so release the path to avoid
2050          * blocking other tasks for too long.
2051          */
2052         btrfs_release_path(path);
2053
2054         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, btrfs_ino(inode),
2055                                     key->offset - args->extent_offset,
2056                                     args->disk_bytenr, args->strict, path);
2057         WARN_ON_ONCE(ret > 0 && is_freespace_inode);
2058         if (ret != 0)
2059                 goto out;
2060
2061         if (args->free_path) {
2062                 /*
2063                  * We don't need the path anymore, plus through the
2064                  * csum_exist_in_range() call below we will end up allocating
2065                  * another path. So free the path to avoid unnecessary extra
2066                  * memory usage.
2067                  */
2068                 btrfs_free_path(path);
2069                 path = NULL;
2070         }
2071
2072         /* If there are pending snapshots for this root, we must COW. */
2073         if (args->writeback_path && !is_freespace_inode &&
2074             atomic_read(&root->snapshot_force_cow))
2075                 goto out;
2076
2077         args->disk_bytenr += args->extent_offset;
2078         args->disk_bytenr += args->start - key->offset;
2079         args->num_bytes = min(args->end + 1, extent_end) - args->start;
2080
2081         /*
2082          * Force COW if csums exist in the range. This ensures that csums for a
2083          * given extent are either valid or do not exist.
2084          */
2085         ret = csum_exist_in_range(root->fs_info, args->disk_bytenr, args->num_bytes,
2086                                   nowait);
2087         WARN_ON_ONCE(ret > 0 && is_freespace_inode);
2088         if (ret != 0)
2089                 goto out;
2090
2091         can_nocow = 1;
2092  out:
2093         if (args->free_path && path)
2094                 btrfs_free_path(path);
2095
2096         return ret < 0 ? ret : can_nocow;
2097 }
2098
2099 /*
2100  * when nowcow writeback call back.  This checks for snapshots or COW copies
2101  * of the extents that exist in the file, and COWs the file as required.
2102  *
2103  * If no cow copies or snapshots exist, we write directly to the existing
2104  * blocks on disk
2105  */
2106 static noinline int run_delalloc_nocow(struct btrfs_inode *inode,
2107                                        struct page *locked_page,
2108                                        const u64 start, const u64 end,
2109                                        int *page_started,
2110                                        unsigned long *nr_written)
2111 {
2112         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2113         struct btrfs_root *root = inode->root;
2114         struct btrfs_path *path;
2115         u64 cow_start = (u64)-1;
2116         u64 cur_offset = start;
2117         int ret;
2118         bool check_prev = true;
2119         u64 ino = btrfs_ino(inode);
2120         struct btrfs_block_group *bg;
2121         bool nocow = false;
2122         struct can_nocow_file_extent_args nocow_args = { 0 };
2123
2124         path = btrfs_alloc_path();
2125         if (!path) {
2126                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
2127                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
2128                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING |
2129                                              EXTENT_DEFRAG, PAGE_UNLOCK |
2130                                              PAGE_START_WRITEBACK |
2131                                              PAGE_END_WRITEBACK);
2132                 return -ENOMEM;
2133         }
2134
2135         nocow_args.end = end;
2136         nocow_args.writeback_path = true;
2137
2138         while (1) {
2139                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2140                 struct btrfs_key found_key;
2141                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
2142                 struct extent_buffer *leaf;
2143                 u64 extent_end;
2144                 u64 ram_bytes;
2145                 u64 nocow_end;
2146                 int extent_type;
2147                 bool is_prealloc;
2148
2149                 nocow = false;
2150
2151                 ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino,
2152                                                cur_offset, 0);
2153                 if (ret < 0)
2154                         goto error;
2155
2156                 /*
2157                  * If there is no extent for our range when doing the initial
2158                  * search, then go back to the previous slot as it will be the
2159                  * one containing the search offset
2160                  */
2161                 if (ret > 0 && path->slots[0] > 0 && check_prev) {
2162                         leaf = path->nodes[0];
2163                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key,
2164                                               path->slots[0] - 1);
2165                         if (found_key.objectid == ino &&
2166                             found_key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2167                                 path->slots[0]--;
2168                 }
2169                 check_prev = false;
2170 next_slot:
2171                 /* Go to next leaf if we have exhausted the current one */
2172                 leaf = path->nodes[0];
2173                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
2174                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2175                         if (ret < 0) {
2176                                 if (cow_start != (u64)-1)
2177                                         cur_offset = cow_start;
2178                                 goto error;
2179                         }
2180                         if (ret > 0)
2181                                 break;
2182                         leaf = path->nodes[0];
2183                 }
2184
2185                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
2186
2187                 /* Didn't find anything for our INO */
2188                 if (found_key.objectid > ino)
2189                         break;
2190                 /*
2191                  * Keep searching until we find an EXTENT_ITEM or there are no
2192                  * more extents for this inode
2193                  */
2194                 if (WARN_ON_ONCE(found_key.objectid < ino) ||
2195                     found_key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
2196                         path->slots[0]++;
2197                         goto next_slot;
2198                 }
2199
2200                 /* Found key is not EXTENT_DATA_KEY or starts after req range */
2201                 if (found_key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
2202                     found_key.offset > end)
2203                         break;
2204
2205                 /*
2206                  * If the found extent starts after requested offset, then
2207                  * adjust extent_end to be right before this extent begins
2208                  */
2209                 if (found_key.offset > cur_offset) {
2210                         extent_end = found_key.offset;
2211                         extent_type = 0;
2212                         goto out_check;
2213                 }
2214
2215                 /*
2216                  * Found extent which begins before our range and potentially
2217                  * intersect it
2218                  */
2219                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
2220                                     struct btrfs_file_extent_item);
2221                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
2222                 /* If this is triggered then we have a memory corruption. */
2223                 ASSERT(extent_type < BTRFS_NR_FILE_EXTENT_TYPES);
2224                 if (WARN_ON(extent_type >= BTRFS_NR_FILE_EXTENT_TYPES)) {
2225                         ret = -EUCLEAN;
2226                         goto error;
2227                 }
2228                 ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
2229                 extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
2230
2231                 /*
2232                  * If the extent we got ends before our current offset, skip to
2233                  * the next extent.
2234                  */
2235                 if (extent_end <= cur_offset) {
2236                         path->slots[0]++;
2237                         goto next_slot;
2238                 }
2239
2240                 nocow_args.start = cur_offset;
2241                 ret = can_nocow_file_extent(path, &found_key, inode, &nocow_args);
2242                 if (ret < 0) {
2243                         if (cow_start != (u64)-1)
2244                                 cur_offset = cow_start;
2245                         goto error;
2246                 } else if (ret == 0) {
2247                         goto out_check;
2248                 }
2249
2250                 ret = 0;
2251                 bg = btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, nocow_args.disk_bytenr);
2252                 if (bg)
2253                         nocow = true;
2254 out_check:
2255                 /*
2256                  * If nocow is false then record the beginning of the range
2257                  * that needs to be COWed
2258                  */
2259                 if (!nocow) {
2260                         if (cow_start == (u64)-1)
2261                                 cow_start = cur_offset;
2262                         cur_offset = extent_end;
2263                         if (cur_offset > end)
2264                                 break;
2265                         if (!path->nodes[0])
2266                                 continue;
2267                         path->slots[0]++;
2268                         goto next_slot;
2269                 }
2270
2271                 /*
2272                  * COW range from cow_start to found_key.offset - 1. As the key
2273                  * will contain the beginning of the first extent that can be
2274                  * NOCOW, following one which needs to be COW'ed
2275                  */
2276                 if (cow_start != (u64)-1) {
2277                         ret = fallback_to_cow(inode, locked_page,
2278                                               cow_start, found_key.offset - 1,
2279                                               page_started, nr_written);
2280                         if (ret)
2281                                 goto error;
2282                         cow_start = (u64)-1;
2283                 }
2284
2285                 nocow_end = cur_offset + nocow_args.num_bytes - 1;
2286                 is_prealloc = extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC;
2287                 if (is_prealloc) {
2288                         u64 orig_start = found_key.offset - nocow_args.extent_offset;
2289                         struct extent_map *em;
2290
2291                         em = create_io_em(inode, cur_offset, nocow_args.num_bytes,
2292                                           orig_start,
2293                                           nocow_args.disk_bytenr, /* block_start */
2294                                           nocow_args.num_bytes, /* block_len */
2295                                           nocow_args.disk_num_bytes, /* orig_block_len */
2296                                           ram_bytes, BTRFS_COMPRESS_NONE,
2297                                           BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
2298                         if (IS_ERR(em)) {
2299                                 ret = PTR_ERR(em);
2300                                 goto error;
2301                         }
2302                         free_extent_map(em);
2303                 }
2304
2305                 ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, cur_offset,
2306                                 nocow_args.num_bytes, nocow_args.num_bytes,
2307                                 nocow_args.disk_bytenr, nocow_args.num_bytes, 0,
2308                                 is_prealloc
2309                                 ? (1 << BTRFS_ORDERED_PREALLOC)
2310                                 : (1 << BTRFS_ORDERED_NOCOW),
2311                                 BTRFS_COMPRESS_NONE);
2312                 if (IS_ERR(ordered)) {
2313                         if (is_prealloc) {
2314                                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, cur_offset,
2315                                                             nocow_end, false);
2316                         }
2317                         ret = PTR_ERR(ordered);
2318                         goto error;
2319                 }
2320
2321                 if (nocow) {
2322                         btrfs_dec_nocow_writers(bg);
2323                         nocow = false;
2324                 }
2325
2326                 if (btrfs_is_data_reloc_root(root))
2327                         /*
2328                          * Error handled later, as we must prevent
2329                          * extent_clear_unlock_delalloc() in error handler
2330                          * from freeing metadata of created ordered extent.
2331                          */
2332                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(ordered);
2333                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2334
2335                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, nocow_end,
2336                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
2337                                              EXTENT_DELALLOC |
2338                                              EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
2339                                              PAGE_UNLOCK | PAGE_SET_ORDERED);
2340
2341                 cur_offset = extent_end;
2342
2343                 /*
2344                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, now we're OK to call error
2345                  * handler, as metadata for created ordered extent will only
2346                  * be freed by btrfs_finish_ordered_io().
2347                  */
2348                 if (ret)
2349                         goto error;
2350                 if (cur_offset > end)
2351                         break;
2352         }
2353         btrfs_release_path(path);
2354
2355         if (cur_offset <= end && cow_start == (u64)-1)
2356                 cow_start = cur_offset;
2357
2358         if (cow_start != (u64)-1) {
2359                 cur_offset = end;
2360                 ret = fallback_to_cow(inode, locked_page, cow_start, end,
2361                                       page_started, nr_written);
2362                 if (ret)
2363                         goto error;
2364         }
2365
2366 error:
2367         if (nocow)
2368                 btrfs_dec_nocow_writers(bg);
2369
2370         if (ret && cur_offset < end)
2371                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, end,
2372                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
2373                                              EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DEFRAG |
2374                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
2375                                              PAGE_START_WRITEBACK |
2376                                              PAGE_END_WRITEBACK);
2377         btrfs_free_path(path);
2378         return ret;
2379 }
2380
2381 static bool should_nocow(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
2382 {
2383         if (inode->flags & (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2384                 if (inode->defrag_bytes &&
2385                     test_range_bit(&inode->io_tree, start, end, EXTENT_DEFRAG,
2386                                    0, NULL))
2387                         return false;
2388                 return true;
2389         }
2390         return false;
2391 }
2392
2393 /*
2394  * Function to process delayed allocation (create CoW) for ranges which are
2395  * being touched for the first time.
2396  */
2397 int btrfs_run_delalloc_range(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
2398                 u64 start, u64 end, int *page_started, unsigned long *nr_written,
2399                 struct writeback_control *wbc)
2400 {
2401         int ret = 0;
2402         const bool zoned = btrfs_is_zoned(inode->root->fs_info);
2403
2404         /*
2405          * The range must cover part of the @locked_page, or the returned
2406          * @page_started can confuse the caller.
2407          */
2408         ASSERT(!(end <= page_offset(locked_page) ||
2409                  start >= page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE));
2410
2411         if (should_nocow(inode, start, end)) {
2412                 /*
2413                  * Normally on a zoned device we're only doing COW writes, but
2414                  * in case of relocation on a zoned filesystem we have taken
2415                  * precaution, that we're only writing sequentially. It's safe
2416                  * to use run_delalloc_nocow() here, like for  regular
2417                  * preallocated inodes.
2418                  */
2419                 ASSERT(!zoned || btrfs_is_data_reloc_root(inode->root));
2420                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end,
2421                                          page_started, nr_written);
2422                 goto out;
2423         }
2424
2425         if (btrfs_inode_can_compress(inode) &&
2426             inode_need_compress(inode, start, end) &&
2427             run_delalloc_compressed(inode, wbc, locked_page, start,
2428                                     end, page_started, nr_written))
2429                 goto out;
2430
2431         if (zoned)
2432                 ret = run_delalloc_zoned(inode, locked_page, start, end,
2433                                          page_started, nr_written, wbc);
2434         else
2435                 ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end,
2436                                      page_started, nr_written, 1, NULL);
2437
2438 out:
2439         ASSERT(ret <= 0);
2440         if (ret)
2441                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start,
2442                                               end - start + 1);
2443         return ret;
2444 }
2445
2446 void btrfs_split_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode,
2447                                  struct extent_state *orig, u64 split)
2448 {
2449         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2450         u64 size;
2451
2452         /* not delalloc, ignore it */
2453         if (!(orig->state & EXTENT_DELALLOC))
2454                 return;
2455
2456         size = orig->end - orig->start + 1;
2457         if (size > fs_info->max_extent_size) {
2458                 u32 num_extents;
2459                 u64 new_size;
2460
2461                 /*
2462                  * See the explanation in btrfs_merge_delalloc_extent, the same
2463                  * applies here, just in reverse.
2464                  */
2465                 new_size = orig->end - split + 1;
2466                 num_extents = count_max_extents(fs_info, new_size);
2467                 new_size = split - orig->start;
2468                 num_extents += count_max_extents(fs_info, new_size);
2469                 if (count_max_extents(fs_info, size) >= num_extents)
2470                         return;
2471         }
2472
2473         spin_lock(&inode->lock);
2474         btrfs_mod_outstanding_extents(inode, 1);
2475         spin_unlock(&inode->lock);
2476 }
2477
2478 /*
2479  * Handle merged delayed allocation extents so we can keep track of new extents
2480  * that are just merged onto old extents, such as when we are doing sequential
2481  * writes, so we can properly account for the metadata space we'll need.
2482  */
2483 void btrfs_merge_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode, struct extent_state *new,
2484                                  struct extent_state *other)
2485 {
2486         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2487         u64 new_size, old_size;
2488         u32 num_extents;
2489
2490         /* not delalloc, ignore it */
2491         if (!(other->state & EXTENT_DELALLOC))
2492                 return;
2493
2494         if (new->start > other->start)
2495                 new_size = new->end - other->start + 1;
2496         else
2497                 new_size = other->end - new->start + 1;
2498
2499         /* we're not bigger than the max, unreserve the space and go */
2500         if (new_size <= fs_info->max_extent_size) {
2501                 spin_lock(&inode->lock);
2502                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -1);
2503                 spin_unlock(&inode->lock);
2504                 return;
2505         }
2506
2507         /*
2508          * We have to add up either side to figure out how many extents were
2509          * accounted for before we merged into one big extent.  If the number of
2510          * extents we accounted for is <= the amount we need for the new range
2511          * then we can return, otherwise drop.  Think of it like this
2512          *
2513          * [ 4k][MAX_SIZE]
2514          *
2515          * So we've grown the extent by a MAX_SIZE extent, this would mean we
2516          * need 2 outstanding extents, on one side we have 1 and the other side
2517          * we have 1 so they are == and we can return.  But in this case
2518          *
2519          * [MAX_SIZE+4k][MAX_SIZE+4k]
2520          *
2521          * Each range on their own accounts for 2 extents, but merged together
2522          * they are only 3 extents worth of accounting, so we need to drop in
2523          * this case.
2524          */
2525         old_size = other->end - other->start + 1;
2526         num_extents = count_max_extents(fs_info, old_size);
2527         old_size = new->end - new->start + 1;
2528         num_extents += count_max_extents(fs_info, old_size);
2529         if (count_max_extents(fs_info, new_size) >= num_extents)
2530                 return;
2531
2532         spin_lock(&inode->lock);
2533         btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -1);
2534         spin_unlock(&inode->lock);
2535 }
2536
2537 static void btrfs_add_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
2538                                       struct btrfs_inode *inode)
2539 {
2540         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2541
2542         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2543         if (list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
2544                 list_add_tail(&inode->delalloc_inodes, &root->delalloc_inodes);
2545                 set_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST, &inode->runtime_flags);
2546                 root->nr_delalloc_inodes++;
2547                 if (root->nr_delalloc_inodes == 1) {
2548                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2549                         BUG_ON(!list_empty(&root->delalloc_root));
2550                         list_add_tail(&root->delalloc_root,
2551                                       &fs_info->delalloc_roots);
2552                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2553                 }
2554         }
2555         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2556 }
2557
2558 void __btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2559                                 struct btrfs_inode *inode)
2560 {
2561         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2562
2563         if (!list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
2564                 list_del_init(&inode->delalloc_inodes);
2565                 clear_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2566                           &inode->runtime_flags);
2567                 root->nr_delalloc_inodes--;
2568                 if (!root->nr_delalloc_inodes) {
2569                         ASSERT(list_empty(&root->delalloc_inodes));
2570                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2571                         BUG_ON(list_empty(&root->delalloc_root));
2572                         list_del_init(&root->delalloc_root);
2573                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2574                 }
2575         }
2576 }
2577
2578 static void btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2579                                      struct btrfs_inode *inode)
2580 {
2581         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2582         __btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2583         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2584 }
2585
2586 /*
2587  * Properly track delayed allocation bytes in the inode and to maintain the
2588  * list of inodes that have pending delalloc work to be done.
2589  */
2590 void btrfs_set_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode, struct extent_state *state,
2591                                u32 bits)
2592 {
2593         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2594
2595         if ((bits & EXTENT_DEFRAG) && !(bits & EXTENT_DELALLOC))
2596                 WARN_ON(1);
2597         /*
2598          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2599          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2600          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2601          */
2602         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC) && (bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2603                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2604                 u64 len = state->end + 1 - state->start;
2605                 u32 num_extents = count_max_extents(fs_info, len);
2606                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(inode);
2607
2608                 spin_lock(&inode->lock);
2609                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, num_extents);
2610                 spin_unlock(&inode->lock);
2611
2612                 /* For sanity tests */
2613                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2614                         return;
2615
2616                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, len,
2617                                          fs_info->delalloc_batch);
2618                 spin_lock(&inode->lock);
2619                 inode->delalloc_bytes += len;
2620                 if (bits & EXTENT_DEFRAG)
2621                         inode->defrag_bytes += len;
2622                 if (do_list && !test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2623                                          &inode->runtime_flags))
2624                         btrfs_add_delalloc_inodes(root, inode);
2625                 spin_unlock(&inode->lock);
2626         }
2627
2628         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2629             (bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2630                 spin_lock(&inode->lock);
2631                 inode->new_delalloc_bytes += state->end + 1 - state->start;
2632                 spin_unlock(&inode->lock);
2633         }
2634 }
2635
2636 /*
2637  * Once a range is no longer delalloc this function ensures that proper
2638  * accounting happens.
2639  */
2640 void btrfs_clear_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode,
2641                                  struct extent_state *state, u32 bits)
2642 {
2643         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2644         u64 len = state->end + 1 - state->start;
2645         u32 num_extents = count_max_extents(fs_info, len);
2646
2647         if ((state->state & EXTENT_DEFRAG) && (bits & EXTENT_DEFRAG)) {
2648                 spin_lock(&inode->lock);
2649                 inode->defrag_bytes -= len;
2650                 spin_unlock(&inode->lock);
2651         }
2652
2653         /*
2654          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2655          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2656          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2657          */
2658         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC) && (bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2659                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2660                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(inode);
2661
2662                 spin_lock(&inode->lock);
2663                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -num_extents);
2664                 spin_unlock(&inode->lock);
2665
2666                 /*
2667                  * We don't reserve metadata space for space cache inodes so we
2668                  * don't need to call delalloc_release_metadata if there is an
2669                  * error.
2670                  */
2671                 if (bits & EXTENT_CLEAR_META_RESV &&
2672                     root != fs_info->tree_root)
2673                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, len, false);
2674
2675                 /* For sanity tests. */
2676                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2677                         return;
2678
2679                 if (!btrfs_is_data_reloc_root(root) &&
2680                     do_list && !(state->state & EXTENT_NORESERVE) &&
2681                     (bits & EXTENT_CLEAR_DATA_RESV))
2682                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
2683
2684                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, -len,
2685                                          fs_info->delalloc_batch);
2686                 spin_lock(&inode->lock);
2687                 inode->delalloc_bytes -= len;
2688                 if (do_list && inode->delalloc_bytes == 0 &&
2689                     test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2690                                         &inode->runtime_flags))
2691                         btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2692                 spin_unlock(&inode->lock);
2693         }
2694
2695         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2696             (bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2697                 spin_lock(&inode->lock);
2698                 ASSERT(inode->new_delalloc_bytes >= len);
2699                 inode->new_delalloc_bytes -= len;
2700                 if (bits & EXTENT_ADD_INODE_BYTES)
2701                         inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, len);
2702                 spin_unlock(&inode->lock);
2703         }
2704 }
2705
2706 static int btrfs_extract_ordered_extent(struct btrfs_bio *bbio,
2707                                         struct btrfs_ordered_extent *ordered)
2708 {
2709         u64 start = (u64)bbio->bio.bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
2710         u64 len = bbio->bio.bi_iter.bi_size;
2711         struct btrfs_ordered_extent *new;
2712         int ret;
2713
2714         /* Must always be called for the beginning of an ordered extent. */
2715         if (WARN_ON_ONCE(start != ordered->disk_bytenr))
2716                 return -EINVAL;
2717
2718         /* No need to split if the ordered extent covers the entire bio. */
2719         if (ordered->disk_num_bytes == len) {
2720                 refcount_inc(&ordered->refs);
2721                 bbio->ordered = ordered;
2722                 return 0;
2723         }
2724
2725         /*
2726          * Don't split the extent_map for NOCOW extents, as we're writing into
2727          * a pre-existing one.
2728          */
2729         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered->flags)) {
2730                 ret = split_extent_map(bbio->inode, bbio->file_offset,
2731                                        ordered->num_bytes, len,
2732                                        ordered->disk_bytenr);
2733                 if (ret)
2734                         return ret;
2735         }
2736
2737         new = btrfs_split_ordered_extent(ordered, len);
2738         if (IS_ERR(new))
2739                 return PTR_ERR(new);
2740         bbio->ordered = new;
2741         return 0;
2742 }
2743
2744 /*
2745  * given a list of ordered sums record them in the inode.  This happens
2746  * at IO completion time based on sums calculated at bio submission time.
2747  */
2748 static int add_pending_csums(struct btrfs_trans_handle *trans,
2749                              struct list_head *list)
2750 {
2751         struct btrfs_ordered_sum *sum;
2752         struct btrfs_root *csum_root = NULL;
2753         int ret;
2754
2755         list_for_each_entry(sum, list, list) {
2756                 trans->adding_csums = true;
2757                 if (!csum_root)
2758                         csum_root = btrfs_csum_root(trans->fs_info,
2759                                                     sum->logical);
2760                 ret = btrfs_csum_file_blocks(trans, csum_root, sum);
2761                 trans->adding_csums = false;
2762                 if (ret)
2763                         return ret;
2764         }
2765         return 0;
2766 }
2767
2768 static int btrfs_find_new_delalloc_bytes(struct btrfs_inode *inode,
2769                                          const u64 start,
2770                                          const u64 len,
2771                                          struct extent_state **cached_state)
2772 {
2773         u64 search_start = start;
2774         const u64 end = start + len - 1;
2775
2776         while (search_start < end) {
2777                 const u64 search_len = end - search_start + 1;
2778                 struct extent_map *em;
2779                 u64 em_len;
2780                 int ret = 0;
2781
2782                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, search_start, search_len);
2783                 if (IS_ERR(em))
2784                         return PTR_ERR(em);
2785
2786                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
2787                         goto next;
2788
2789                 em_len = em->len;
2790                 if (em->start < search_start)
2791                         em_len -= search_start - em->start;
2792                 if (em_len > search_len)
2793                         em_len = search_len;
2794
2795                 ret = set_extent_bit(&inode->io_tree, search_start,
2796                                      search_start + em_len - 1,
2797                                      EXTENT_DELALLOC_NEW, cached_state);
2798 next:
2799                 search_start = extent_map_end(em);
2800                 free_extent_map(em);
2801                 if (ret)
2802                         return ret;
2803         }
2804         return 0;
2805 }
2806
2807 int btrfs_set_extent_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2808                               unsigned int extra_bits,
2809                               struct extent_state **cached_state)
2810 {
2811         WARN_ON(PAGE_ALIGNED(end));
2812
2813         if (start >= i_size_read(&inode->vfs_inode) &&
2814             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2815                 /*
2816                  * There can't be any extents following eof in this case so just
2817                  * set the delalloc new bit for the range directly.
2818                  */
2819                 extra_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2820         } else {
2821                 int ret;
2822
2823                 ret = btrfs_find_new_delalloc_bytes(inode, start,
2824                                                     end + 1 - start,
2825                                                     cached_state);
2826                 if (ret)
2827                         return ret;
2828         }
2829
2830         return set_extent_bit(&inode->io_tree, start, end,
2831                               EXTENT_DELALLOC | extra_bits, cached_state);
2832 }
2833
2834 /* see btrfs_writepage_start_hook for details on why this is required */
2835 struct btrfs_writepage_fixup {
2836         struct page *page;
2837         struct btrfs_inode *inode;
2838         struct btrfs_work work;
2839 };
2840
2841 static void btrfs_writepage_fixup_worker(struct btrfs_work *work)
2842 {
2843         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2844         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2845         struct extent_state *cached_state = NULL;
2846         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
2847         struct page *page;
2848         struct btrfs_inode *inode;
2849         u64 page_start;
2850         u64 page_end;
2851         int ret = 0;
2852         bool free_delalloc_space = true;
2853
2854         fixup = container_of(work, struct btrfs_writepage_fixup, work);
2855         page = fixup->page;
2856         inode = fixup->inode;
2857         page_start = page_offset(page);
2858         page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
2859
2860         /*
2861          * This is similar to page_mkwrite, we need to reserve the space before
2862          * we take the page lock.
2863          */
2864         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, page_start,
2865                                            PAGE_SIZE);
2866 again:
2867         lock_page(page);
2868
2869         /*
2870          * Before we queued this fixup, we took a reference on the page.
2871          * page->mapping may go NULL, but it shouldn't be moved to a different
2872          * address space.
2873          */
2874         if (!page->mapping || !PageDirty(page) || !PageChecked(page)) {
2875                 /*
2876                  * Unfortunately this is a little tricky, either
2877                  *
2878                  * 1) We got here and our page had already been dealt with and
2879                  *    we reserved our space, thus ret == 0, so we need to just
2880                  *    drop our space reservation and bail.  This can happen the
2881                  *    first time we come into the fixup worker, or could happen
2882                  *    while waiting for the ordered extent.
2883                  * 2) Our page was already dealt with, but we happened to get an
2884                  *    ENOSPC above from the btrfs_delalloc_reserve_space.  In
2885                  *    this case we obviously don't have anything to release, but
2886                  *    because the page was already dealt with we don't want to
2887                  *    mark the page with an error, so make sure we're resetting
2888                  *    ret to 0.  This is why we have this check _before_ the ret
2889                  *    check, because we do not want to have a surprise ENOSPC
2890                  *    when the page was already properly dealt with.
2891                  */
2892                 if (!ret) {
2893                         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2894                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
2895                                                      page_start, PAGE_SIZE,
2896                                                      true);
2897                 }
2898                 ret = 0;
2899                 goto out_page;
2900         }
2901
2902         /*
2903          * We can't mess with the page state unless it is locked, so now that
2904          * it is locked bail if we failed to make our space reservation.
2905          */
2906         if (ret)
2907                 goto out_page;
2908
2909         lock_extent(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2910
2911         /* already ordered? We're done */
2912         if (PageOrdered(page))
2913                 goto out_reserved;
2914
2915         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, page_start, PAGE_SIZE);
2916         if (ordered) {
2917                 unlock_extent(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2918                               &cached_state);
2919                 unlock_page(page);
2920                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
2921                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2922                 goto again;
2923         }
2924
2925         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, page_start, page_end, 0,
2926                                         &cached_state);
2927         if (ret)
2928                 goto out_reserved;
2929
2930         /*
2931          * Everything went as planned, we're now the owner of a dirty page with
2932          * delayed allocation bits set and space reserved for our COW
2933          * destination.
2934          *
2935          * The page was dirty when we started, nothing should have cleaned it.
2936          */
2937         BUG_ON(!PageDirty(page));
2938         free_delalloc_space = false;
2939 out_reserved:
2940         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2941         if (free_delalloc_space)
2942                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, page_start,
2943                                              PAGE_SIZE, true);
2944         unlock_extent(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2945 out_page:
2946         if (ret) {
2947                 /*
2948                  * We hit ENOSPC or other errors.  Update the mapping and page
2949                  * to reflect the errors and clean the page.
2950                  */
2951                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2952                 end_extent_writepage(page, ret, page_start, page_end);
2953                 clear_page_dirty_for_io(page);
2954         }
2955         btrfs_page_clear_checked(inode->root->fs_info, page, page_start, PAGE_SIZE);
2956         unlock_page(page);
2957         put_page(page);
2958         kfree(fixup);
2959         extent_changeset_free(data_reserved);
2960         /*
2961          * As a precaution, do a delayed iput in case it would be the last iput
2962          * that could need flushing space. Recursing back to fixup worker would
2963          * deadlock.
2964          */
2965         btrfs_add_delayed_iput(inode);
2966 }
2967
2968 /*
2969  * There are a few paths in the higher layers of the kernel that directly
2970  * set the page dirty bit without asking the filesystem if it is a
2971  * good idea.  This causes problems because we want to make sure COW
2972  * properly happens and the data=ordered rules are followed.
2973  *
2974  * In our case any range that doesn't have the ORDERED bit set
2975  * hasn't been properly setup for IO.  We kick off an async process
2976  * to fix it up.  The async helper will wait for ordered extents, set
2977  * the delalloc bit and make it safe to write the page.
2978  */
2979 int btrfs_writepage_cow_fixup(struct page *page)
2980 {
2981         struct inode *inode = page->mapping->host;
2982         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2983         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2984
2985         /* This page has ordered extent covering it already */
2986         if (PageOrdered(page))
2987                 return 0;
2988
2989         /*
2990          * PageChecked is set below when we create a fixup worker for this page,
2991          * don't try to create another one if we're already PageChecked()
2992          *
2993          * The extent_io writepage code will redirty the page if we send back
2994          * EAGAIN.
2995          */
2996         if (PageChecked(page))
2997                 return -EAGAIN;
2998
2999         fixup = kzalloc(sizeof(*fixup), GFP_NOFS);
3000         if (!fixup)
3001                 return -EAGAIN;
3002
3003         /*
3004          * We are already holding a reference to this inode from
3005          * write_cache_pages.  We need to hold it because the space reservation
3006          * takes place outside of the page lock, and we can't trust
3007          * page->mapping outside of the page lock.
3008          */
3009         ihold(inode);
3010         btrfs_page_set_checked(fs_info, page, page_offset(page), PAGE_SIZE);
3011         get_page(page);
3012         btrfs_init_work(&fixup->work, btrfs_writepage_fixup_worker, NULL, NULL);
3013         fixup->page = page;
3014         fixup->inode = BTRFS_I(inode);
3015         btrfs_queue_work(fs_info->fixup_workers, &fixup->work);
3016
3017         return -EAGAIN;
3018 }
3019
3020 static int insert_reserved_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
3021                                        struct btrfs_inode *inode, u64 file_pos,
3022                                        struct btrfs_file_extent_item *stack_fi,
3023                                        const bool update_inode_bytes,
3024                                        u64 qgroup_reserved)
3025 {
3026         struct btrfs_root *root = inode->root;
3027         const u64 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
3028         struct btrfs_path *path;
3029         struct extent_buffer *leaf;
3030         struct btrfs_key ins;
3031         u64 disk_num_bytes = btrfs_stack_file_extent_disk_num_bytes(stack_fi);
3032         u64 disk_bytenr = btrfs_stack_file_extent_disk_bytenr(stack_fi);
3033         u64 offset = btrfs_stack_file_extent_offset(stack_fi);
3034         u64 num_bytes = btrfs_stack_file_extent_num_bytes(stack_fi);
3035         u64 ram_bytes = btrfs_stack_file_extent_ram_bytes(stack_fi);
3036         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
3037         int ret;
3038
3039         path = btrfs_alloc_path();
3040         if (!path)
3041                 return -ENOMEM;
3042
3043         /*
3044          * we may be replacing one extent in the tree with another.
3045          * The new extent is pinned in the extent map, and we don't want
3046          * to drop it from the cache until it is completely in the btree.
3047          *
3048          * So, tell btrfs_drop_extents to leave this extent in the cache.
3049          * the caller is expected to unpin it and allow it to be merged
3050          * with the others.
3051          */
3052         drop_args.path = path;
3053         drop_args.start = file_pos;
3054         drop_args.end = file_pos + num_bytes;
3055         drop_args.replace_extent = true;
3056         drop_args.extent_item_size = sizeof(*stack_fi);
3057         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
3058         if (ret)
3059                 goto out;
3060
3061         if (!drop_args.extent_inserted) {
3062                 ins.objectid = btrfs_ino(inode);
3063                 ins.offset = file_pos;
3064                 ins.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
3065
3066                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &ins,
3067                                               sizeof(*stack_fi));
3068                 if (ret)
3069                         goto out;
3070         }
3071         leaf = path->nodes[0];
3072         btrfs_set_stack_file_extent_generation(stack_fi, trans->transid);
3073         write_extent_buffer(leaf, stack_fi,
3074                         btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]),
3075                         sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
3076
3077         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
3078         btrfs_release_path(path);
3079
3080         /*
3081          * If we dropped an inline extent here, we know the range where it is
3082          * was not marked with the EXTENT_DELALLOC_NEW bit, so we update the
3083          * number of bytes only for that range containing the inline extent.
3084          * The remaining of the range will be processed when clearning the
3085          * EXTENT_DELALLOC_BIT bit through the ordered extent completion.
3086          */
3087         if (file_pos == 0 && !IS_ALIGNED(drop_args.bytes_found, sectorsize)) {
3088                 u64 inline_size = round_down(drop_args.bytes_found, sectorsize);
3089
3090                 inline_size = drop_args.bytes_found - inline_size;
3091                 btrfs_update_inode_bytes(inode, sectorsize, inline_size);
3092                 drop_args.bytes_found -= inline_size;
3093                 num_bytes -= sectorsize;
3094         }
3095
3096         if (update_inode_bytes)
3097                 btrfs_update_inode_bytes(inode, num_bytes, drop_args.bytes_found);
3098
3099         ins.objectid = disk_bytenr;
3100         ins.offset = disk_num_bytes;
3101         ins.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
3102
3103         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, file_pos, ram_bytes);
3104         if (ret)
3105                 goto out;
3106
3107         ret = btrfs_alloc_reserved_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
3108                                                file_pos - offset,
3109                                                qgroup_reserved, &ins);
3110 out:
3111         btrfs_free_path(path);
3112
3113         return ret;
3114 }
3115
3116 static void btrfs_release_delalloc_bytes(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3117                                          u64 start, u64 len)
3118 {
3119         struct btrfs_block_group *cache;
3120
3121         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, start);
3122         ASSERT(cache);
3123
3124         spin_lock(&cache->lock);
3125         cache->delalloc_bytes -= len;
3126         spin_unlock(&cache->lock);
3127
3128         btrfs_put_block_group(cache);
3129 }
3130
3131 static int insert_ordered_extent_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
3132                                              struct btrfs_ordered_extent *oe)
3133 {
3134         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
3135         bool update_inode_bytes;
3136         u64 num_bytes = oe->num_bytes;
3137         u64 ram_bytes = oe->ram_bytes;
3138
3139         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
3140         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
3141         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, oe->disk_bytenr);
3142         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi,
3143                                                    oe->disk_num_bytes);
3144         btrfs_set_stack_file_extent_offset(&stack_fi, oe->offset);
3145         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags)) {
3146                 num_bytes = oe->truncated_len;
3147                 ram_bytes = num_bytes;
3148         }
3149         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, num_bytes);
3150         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, ram_bytes);
3151         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, oe->compress_type);
3152         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
3153
3154         /*
3155          * For delalloc, when completing an ordered extent we update the inode's
3156          * bytes when clearing the range in the inode's io tree, so pass false
3157          * as the argument 'update_inode_bytes' to insert_reserved_file_extent(),
3158          * except if the ordered extent was truncated.
3159          */
3160         update_inode_bytes = test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &oe->flags) ||
3161                              test_bit(BTRFS_ORDERED_ENCODED, &oe->flags) ||
3162                              test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags);
3163
3164         return insert_reserved_file_extent(trans, BTRFS_I(oe->inode),
3165                                            oe->file_offset, &stack_fi,
3166                                            update_inode_bytes, oe->qgroup_rsv);
3167 }
3168
3169 /*
3170  * As ordered data IO finishes, this gets called so we can finish
3171  * an ordered extent if the range of bytes in the file it covers are
3172  * fully written.
3173  */
3174 int btrfs_finish_one_ordered(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent)
3175 {
3176         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(ordered_extent->inode);
3177         struct btrfs_root *root = inode->root;
3178         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3179         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
3180         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
3181         struct extent_state *cached_state = NULL;
3182         u64 start, end;
3183         int compress_type = 0;
3184         int ret = 0;
3185         u64 logical_len = ordered_extent->num_bytes;
3186         bool freespace_inode;
3187         bool truncated = false;
3188         bool clear_reserved_extent = true;
3189         unsigned int clear_bits = EXTENT_DEFRAG;
3190
3191         start = ordered_extent->file_offset;
3192         end = start + ordered_extent->num_bytes - 1;
3193
3194         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3195             !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags) &&
3196             !test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered_extent->flags) &&
3197             !test_bit(BTRFS_ORDERED_ENCODED, &ordered_extent->flags))
3198                 clear_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
3199
3200         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
3201         if (!freespace_inode)
3202                 btrfs_lockdep_acquire(fs_info, btrfs_ordered_extent);
3203
3204         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered_extent->flags)) {
3205                 ret = -EIO;
3206                 goto out;
3207         }
3208
3209         if (btrfs_is_zoned(fs_info))
3210                 btrfs_zone_finish_endio(fs_info, ordered_extent->disk_bytenr,
3211                                         ordered_extent->disk_num_bytes);
3212
3213         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags)) {
3214                 truncated = true;
3215                 logical_len = ordered_extent->truncated_len;
3216                 /* Truncated the entire extent, don't bother adding */
3217                 if (!logical_len)
3218                         goto out;
3219         }
3220
3221         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags)) {
3222                 BUG_ON(!list_empty(&ordered_extent->list)); /* Logic error */
3223
3224                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
3225                 if (freespace_inode)
3226                         trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
3227                 else
3228                         trans = btrfs_join_transaction(root);
3229                 if (IS_ERR(trans)) {
3230                         ret = PTR_ERR(trans);
3231                         trans = NULL;
3232                         goto out;
3233                 }
3234                 trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
3235                 ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
3236                 if (ret) /* -ENOMEM or corruption */
3237                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3238                 goto out;
3239         }
3240
3241         clear_bits |= EXTENT_LOCKED;
3242         lock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
3243
3244         if (freespace_inode)
3245                 trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
3246         else
3247                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3248         if (IS_ERR(trans)) {
3249                 ret = PTR_ERR(trans);
3250                 trans = NULL;
3251                 goto out;
3252         }
3253
3254         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
3255
3256         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPRESSED, &ordered_extent->flags))
3257                 compress_type = ordered_extent->compress_type;
3258         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3259                 BUG_ON(compress_type);
3260                 ret = btrfs_mark_extent_written(trans, inode,
3261                                                 ordered_extent->file_offset,
3262                                                 ordered_extent->file_offset +
3263                                                 logical_len);
3264                 btrfs_zoned_release_data_reloc_bg(fs_info, ordered_extent->disk_bytenr,
3265                                                   ordered_extent->disk_num_bytes);
3266         } else {
3267                 BUG_ON(root == fs_info->tree_root);
3268                 ret = insert_ordered_extent_file_extent(trans, ordered_extent);
3269                 if (!ret) {
3270                         clear_reserved_extent = false;
3271                         btrfs_release_delalloc_bytes(fs_info,
3272                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3273                                                 ordered_extent->disk_num_bytes);
3274                 }
3275         }
3276         unpin_extent_cache(&inode->extent_tree, ordered_extent->file_offset,
3277                            ordered_extent->num_bytes, trans->transid);
3278         if (ret < 0) {
3279                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3280                 goto out;
3281         }
3282
3283         ret = add_pending_csums(trans, &ordered_extent->list);
3284         if (ret) {
3285                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3286                 goto out;
3287         }
3288
3289         /*
3290          * If this is a new delalloc range, clear its new delalloc flag to
3291          * update the inode's number of bytes. This needs to be done first
3292          * before updating the inode item.
3293          */
3294         if ((clear_bits & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
3295             !test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags))
3296                 clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end,
3297                                  EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_ADD_INODE_BYTES,
3298                                  &cached_state);
3299
3300         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
3301         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
3302         if (ret) { /* -ENOMEM or corruption */
3303                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3304                 goto out;
3305         }
3306         ret = 0;
3307 out:
3308         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits,
3309                          &cached_state);
3310
3311         if (trans)
3312                 btrfs_end_transaction(trans);
3313
3314         if (ret || truncated) {
3315                 u64 unwritten_start = start;
3316
3317                 /*
3318                  * If we failed to finish this ordered extent for any reason we
3319                  * need to make sure BTRFS_ORDERED_IOERR is set on the ordered
3320                  * extent, and mark the inode with the error if it wasn't
3321                  * already set.  Any error during writeback would have already
3322                  * set the mapping error, so we need to set it if we're the ones
3323                  * marking this ordered extent as failed.
3324                  */
3325                 if (ret && !test_and_set_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR,
3326                                              &ordered_extent->flags))
3327                         mapping_set_error(ordered_extent->inode->i_mapping, -EIO);
3328
3329                 if (truncated)
3330                         unwritten_start += logical_len;
3331                 clear_extent_uptodate(io_tree, unwritten_start, end, NULL);
3332
3333                 /* Drop extent maps for the part of the extent we didn't write. */
3334                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, unwritten_start, end, false);
3335
3336                 /*
3337                  * If the ordered extent had an IOERR or something else went
3338                  * wrong we need to return the space for this ordered extent
3339                  * back to the allocator.  We only free the extent in the
3340                  * truncated case if we didn't write out the extent at all.
3341                  *
3342                  * If we made it past insert_reserved_file_extent before we
3343                  * errored out then we don't need to do this as the accounting
3344                  * has already been done.
3345                  */
3346                 if ((ret || !logical_len) &&
3347                     clear_reserved_extent &&
3348                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3349                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3350                         /*
3351                          * Discard the range before returning it back to the
3352                          * free space pool
3353                          */
3354                         if (ret && btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_SYNC))
3355                                 btrfs_discard_extent(fs_info,
3356                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3357                                                 ordered_extent->disk_num_bytes,
3358                                                 NULL);
3359                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info,
3360                                         ordered_extent->disk_bytenr,
3361                                         ordered_extent->disk_num_bytes, 1);
3362                 }
3363         }
3364
3365         /*
3366          * This needs to be done to make sure anybody waiting knows we are done
3367          * updating everything for this ordered extent.
3368          */
3369         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered_extent);
3370
3371         /* once for us */
3372         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3373         /* once for the tree */
3374         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3375
3376         return ret;
3377 }
3378
3379 int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered)
3380 {
3381         if (btrfs_is_zoned(btrfs_sb(ordered->inode->i_sb)) &&
3382             !test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered->flags))
3383                 btrfs_finish_ordered_zoned(ordered);
3384         return btrfs_finish_one_ordered(ordered);
3385 }
3386
3387 void btrfs_writepage_endio_finish_ordered(struct btrfs_inode *inode,
3388                                           struct page *page, u64 start,
3389                                           u64 end, bool uptodate)
3390 {
3391         trace_btrfs_writepage_end_io_hook(inode, start, end, uptodate);
3392
3393         btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, page, start, end + 1 - start, uptodate);
3394 }
3395
3396 /*
3397  * Verify the checksum for a single sector without any extra action that depend
3398  * on the type of I/O.
3399  */
3400 int btrfs_check_sector_csum(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page,
3401                             u32 pgoff, u8 *csum, const u8 * const csum_expected)
3402 {
3403         SHASH_DESC_ON_STACK(shash, fs_info->csum_shash);
3404         char *kaddr;
3405
3406         ASSERT(pgoff + fs_info->sectorsize <= PAGE_SIZE);
3407
3408         shash->tfm = fs_info->csum_shash;
3409
3410         kaddr = kmap_local_page(page) + pgoff;
3411         crypto_shash_digest(shash, kaddr, fs_info->sectorsize, csum);
3412         kunmap_local(kaddr);
3413
3414         if (memcmp(csum, csum_expected, fs_info->csum_size))
3415                 return -EIO;
3416         return 0;
3417 }
3418
3419 /*
3420  * Verify the checksum of a single data sector.
3421  *
3422  * @bbio:       btrfs_io_bio which contains the csum
3423  * @dev:        device the sector is on
3424  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3425  * @bv:         bio_vec to check
3426  *
3427  * Check if the checksum on a data block is valid.  When a checksum mismatch is
3428  * detected, report the error and fill the corrupted range with zero.
3429  *
3430  * Return %true if the sector is ok or had no checksum to start with, else %false.
3431  */
3432 bool btrfs_data_csum_ok(struct btrfs_bio *bbio, struct btrfs_device *dev,
3433                         u32 bio_offset, struct bio_vec *bv)
3434 {
3435         struct btrfs_inode *inode = bbio->inode;
3436         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3437         u64 file_offset = bbio->file_offset + bio_offset;
3438         u64 end = file_offset + bv->bv_len - 1;
3439         u8 *csum_expected;
3440         u8 csum[BTRFS_CSUM_SIZE];
3441
3442         ASSERT(bv->bv_len == fs_info->sectorsize);
3443
3444         if (!bbio->csum)
3445                 return true;
3446
3447         if (btrfs_is_data_reloc_root(inode->root) &&
3448             test_range_bit(&inode->io_tree, file_offset, end, EXTENT_NODATASUM,
3449                            1, NULL)) {
3450                 /* Skip the range without csum for data reloc inode */
3451                 clear_extent_bits(&inode->io_tree, file_offset, end,
3452                                   EXTENT_NODATASUM);
3453                 return true;
3454         }
3455
3456         csum_expected = bbio->csum + (bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits) *
3457                                 fs_info->csum_size;
3458         if (btrfs_check_sector_csum(fs_info, bv->bv_page, bv->bv_offset, csum,
3459                                     csum_expected))
3460                 goto zeroit;
3461         return true;
3462
3463 zeroit:
3464         btrfs_print_data_csum_error(inode, file_offset, csum, csum_expected,
3465                                     bbio->mirror_num);
3466         if (dev)
3467                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(dev, BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS);
3468         memzero_bvec(bv);
3469         return false;
3470 }
3471
3472 /*
3473  * btrfs_add_delayed_iput - perform a delayed iput on @inode
3474  *
3475  * @inode: The inode we want to perform iput on
3476  *
3477  * This function uses the generic vfs_inode::i_count to track whether we should
3478  * just decrement it (in case it's > 1) or if this is the last iput then link
3479  * the inode to the delayed iput machinery. Delayed iputs are processed at
3480  * transaction commit time/superblock commit/cleaner kthread.
3481  */
3482 void btrfs_add_delayed_iput(struct btrfs_inode *inode)
3483 {
3484         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3485
3486         if (atomic_add_unless(&inode->vfs_inode.i_count, -1, 1))
3487                 return;
3488
3489         atomic_inc(&fs_info->nr_delayed_iputs);
3490         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3491         ASSERT(list_empty(&inode->delayed_iput));
3492         list_add_tail(&inode->delayed_iput, &fs_info->delayed_iputs);
3493         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3494         if (!test_bit(BTRFS_FS_CLEANER_RUNNING, &fs_info->flags))
3495                 wake_up_process(fs_info->cleaner_kthread);
3496 }
3497
3498 static void run_delayed_iput_locked(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3499                                     struct btrfs_inode *inode)
3500 {
3501         list_del_init(&inode->delayed_iput);
3502         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3503         iput(&inode->vfs_inode);
3504         if (atomic_dec_and_test(&fs_info->nr_delayed_iputs))
3505                 wake_up(&fs_info->delayed_iputs_wait);
3506         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3507 }
3508
3509 static void btrfs_run_delayed_iput(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3510                                    struct btrfs_inode *inode)
3511 {
3512         if (!list_empty(&inode->delayed_iput)) {
3513                 spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3514                 if (!list_empty(&inode->delayed_iput))
3515                         run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3516                 spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3517         }
3518 }
3519
3520 void btrfs_run_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3521 {
3522
3523         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3524         while (!list_empty(&fs_info->delayed_iputs)) {
3525                 struct btrfs_inode *inode;
3526
3527                 inode = list_first_entry(&fs_info->delayed_iputs,
3528                                 struct btrfs_inode, delayed_iput);
3529                 run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3530                 cond_resched_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3531         }
3532         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3533 }
3534
3535 /*
3536  * Wait for flushing all delayed iputs
3537  *
3538  * @fs_info:  the filesystem
3539  *
3540  * This will wait on any delayed iputs that are currently running with KILLABLE
3541  * set.  Once they are all done running we will return, unless we are killed in
3542  * which case we return EINTR. This helps in user operations like fallocate etc
3543  * that might get blocked on the iputs.
3544  *
3545  * Return EINTR if we were killed, 0 if nothing's pending
3546  */
3547 int btrfs_wait_on_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3548 {
3549         int ret = wait_event_killable(fs_info->delayed_iputs_wait,
3550                         atomic_read(&fs_info->nr_delayed_iputs) == 0);
3551         if (ret)
3552                 return -EINTR;
3553         return 0;
3554 }
3555
3556 /*
3557  * This creates an orphan entry for the given inode in case something goes wrong
3558  * in the middle of an unlink.
3559  */
3560 int btrfs_orphan_add(struct btrfs_trans_handle *trans,
3561                      struct btrfs_inode *inode)
3562 {
3563         int ret;
3564
3565         ret = btrfs_insert_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3566         if (ret && ret != -EEXIST) {
3567                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3568                 return ret;
3569         }
3570
3571         return 0;
3572 }
3573
3574 /*
3575  * We have done the delete so we can go ahead and remove the orphan item for
3576  * this particular inode.
3577  */
3578 static int btrfs_orphan_del(struct btrfs_trans_handle *trans,
3579                             struct btrfs_inode *inode)
3580 {
3581         return btrfs_del_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3582 }
3583
3584 /*
3585  * this cleans up any orphans that may be left on the list from the last use
3586  * of this root.
3587  */
3588 int btrfs_orphan_cleanup(struct btrfs_root *root)
3589 {
3590         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3591         struct btrfs_path *path;
3592         struct extent_buffer *leaf;
3593         struct btrfs_key key, found_key;
3594         struct btrfs_trans_handle *trans;
3595         struct inode *inode;
3596         u64 last_objectid = 0;
3597         int ret = 0, nr_unlink = 0;
3598
3599         if (test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_CLEANUP, &root->state))
3600                 return 0;
3601
3602         path = btrfs_alloc_path();
3603         if (!path) {
3604                 ret = -ENOMEM;
3605                 goto out;
3606         }
3607         path->reada = READA_BACK;
3608
3609         key.objectid = BTRFS_ORPHAN_OBJECTID;
3610         key.type = BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY;
3611         key.offset = (u64)-1;
3612
3613         while (1) {
3614                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3615                 if (ret < 0)
3616                         goto out;
3617
3618                 /*
3619                  * if ret == 0 means we found what we were searching for, which
3620                  * is weird, but possible, so only screw with path if we didn't
3621                  * find the key and see if we have stuff that matches
3622                  */
3623                 if (ret > 0) {
3624                         ret = 0;
3625                         if (path->slots[0] == 0)
3626                                 break;
3627                         path->slots[0]--;
3628                 }
3629
3630                 /* pull out the item */
3631                 leaf = path->nodes[0];
3632                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
3633
3634                 /* make sure the item matches what we want */
3635                 if (found_key.objectid != BTRFS_ORPHAN_OBJECTID)
3636                         break;
3637                 if (found_key.type != BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY)
3638                         break;
3639
3640                 /* release the path since we're done with it */
3641                 btrfs_release_path(path);
3642
3643                 /*
3644                  * this is where we are basically btrfs_lookup, without the
3645                  * crossing root thing.  we store the inode number in the
3646                  * offset of the orphan item.
3647                  */
3648
3649                 if (found_key.offset == last_objectid) {
3650                         btrfs_err(fs_info,
3651                                   "Error removing orphan entry, stopping orphan cleanup");
3652                         ret = -EINVAL;
3653                         goto out;
3654                 }
3655
3656                 last_objectid = found_key.offset;
3657
3658                 found_key.objectid = found_key.offset;
3659                 found_key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
3660                 found_key.offset = 0;
3661                 inode = btrfs_iget(fs_info->sb, last_objectid, root);
3662                 ret = PTR_ERR_OR_ZERO(inode);
3663                 if (ret && ret != -ENOENT)
3664                         goto out;
3665
3666                 if (ret == -ENOENT && root == fs_info->tree_root) {
3667                         struct btrfs_root *dead_root;
3668                         int is_dead_root = 0;
3669
3670                         /*
3671                          * This is an orphan in the tree root. Currently these
3672                          * could come from 2 sources:
3673                          *  a) a root (snapshot/subvolume) deletion in progress
3674                          *  b) a free space cache inode
3675                          * We need to distinguish those two, as the orphan item
3676                          * for a root must not get deleted before the deletion
3677                          * of the snapshot/subvolume's tree completes.
3678                          *
3679                          * btrfs_find_orphan_roots() ran before us, which has
3680                          * found all deleted roots and loaded them into
3681                          * fs_info->fs_roots_radix. So here we can find if an
3682                          * orphan item corresponds to a deleted root by looking
3683                          * up the root from that radix tree.
3684                          */
3685
3686                         spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3687                         dead_root = radix_tree_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
3688                                                          (unsigned long)found_key.objectid);
3689                         if (dead_root && btrfs_root_refs(&dead_root->root_item) == 0)
3690                                 is_dead_root = 1;
3691                         spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3692
3693                         if (is_dead_root) {
3694                                 /* prevent this orphan from being found again */
3695                                 key.offset = found_key.objectid - 1;
3696                                 continue;
3697                         }
3698
3699                 }
3700
3701                 /*
3702                  * If we have an inode with links, there are a couple of
3703                  * possibilities:
3704                  *
3705                  * 1. We were halfway through creating fsverity metadata for the
3706                  * file. In that case, the orphan item represents incomplete
3707                  * fsverity metadata which must be cleaned up with
3708                  * btrfs_drop_verity_items and deleting the orphan item.
3709
3710                  * 2. Old kernels (before v3.12) used to create an
3711                  * orphan item for truncate indicating that there were possibly
3712                  * extent items past i_size that needed to be deleted. In v3.12,
3713                  * truncate was changed to update i_size in sync with the extent
3714                  * items, but the (useless) orphan item was still created. Since
3715                  * v4.18, we don't create the orphan item for truncate at all.
3716                  *
3717                  * So, this item could mean that we need to do a truncate, but
3718                  * only if this filesystem was last used on a pre-v3.12 kernel
3719                  * and was not cleanly unmounted. The odds of that are quite
3720                  * slim, and it's a pain to do the truncate now, so just delete
3721                  * the orphan item.
3722                  *
3723                  * It's also possible that this orphan item was supposed to be
3724                  * deleted but wasn't. The inode number may have been reused,
3725                  * but either way, we can delete the orphan item.
3726                  */
3727                 if (ret == -ENOENT || inode->i_nlink) {
3728                         if (!ret) {
3729                                 ret = btrfs_drop_verity_items(BTRFS_I(inode));
3730                                 iput(inode);
3731                                 if (ret)
3732                                         goto out;
3733                         }
3734                         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
3735                         if (IS_ERR(trans)) {
3736                                 ret = PTR_ERR(trans);
3737                                 iput(inode);
3738                                 goto out;
3739                         }
3740                         btrfs_debug(fs_info, "auto deleting %Lu",
3741                                     found_key.objectid);
3742                         ret = btrfs_del_orphan_item(trans, root,
3743                                                     found_key.objectid);
3744                         btrfs_end_transaction(trans);
3745                         if (ret) {
3746                                 iput(inode);
3747                                 goto out;
3748                         }
3749                         continue;
3750                 }
3751
3752                 nr_unlink++;
3753
3754                 /* this will do delete_inode and everything for us */
3755                 iput(inode);
3756         }
3757         /* release the path since we're done with it */
3758         btrfs_release_path(path);
3759
3760         if (test_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &root->state)) {
3761                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3762                 if (!IS_ERR(trans))
3763                         btrfs_end_transaction(trans);
3764         }
3765
3766         if (nr_unlink)
3767                 btrfs_debug(fs_info, "unlinked %d orphans", nr_unlink);
3768
3769 out:
3770         if (ret)
3771                 btrfs_err(fs_info, "could not do orphan cleanup %d", ret);
3772         btrfs_free_path(path);
3773         return ret;
3774 }
3775
3776 /*
3777  * very simple check to peek ahead in the leaf looking for xattrs.  If we
3778  * don't find any xattrs, we know there can't be any acls.
3779  *
3780  * slot is the slot the inode is in, objectid is the objectid of the inode
3781  */
3782 static noinline int acls_after_inode_item(struct extent_buffer *leaf,
3783                                           int slot, u64 objectid,
3784                                           int *first_xattr_slot)
3785 {
3786         u32 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
3787         struct btrfs_key found_key;
3788         static u64 xattr_access = 0;
3789         static u64 xattr_default = 0;
3790         int scanned = 0;
3791
3792         if (!xattr_access) {
3793                 xattr_access = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS,
3794                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS));
3795                 xattr_default = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT,
3796                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT));
3797         }
3798
3799         slot++;
3800         *first_xattr_slot = -1;
3801         while (slot < nritems) {
3802                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
3803
3804                 /* we found a different objectid, there must not be acls */
3805                 if (found_key.objectid != objectid)
3806                         return 0;
3807
3808                 /* we found an xattr, assume we've got an acl */
3809                 if (found_key.type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY) {
3810                         if (*first_xattr_slot == -1)
3811                                 *first_xattr_slot = slot;
3812                         if (found_key.offset == xattr_access ||
3813                             found_key.offset == xattr_default)
3814                                 return 1;
3815                 }
3816
3817                 /*
3818                  * we found a key greater than an xattr key, there can't
3819                  * be any acls later on
3820                  */
3821                 if (found_key.type > BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
3822                         return 0;
3823
3824                 slot++;
3825                 scanned++;
3826
3827                 /*
3828                  * it goes inode, inode backrefs, xattrs, extents,
3829                  * so if there are a ton of hard links to an inode there can
3830                  * be a lot of backrefs.  Don't waste time searching too hard,
3831                  * this is just an optimization
3832                  */
3833                 if (scanned >= 8)
3834                         break;
3835         }
3836         /* we hit the end of the leaf before we found an xattr or
3837          * something larger than an xattr.  We have to assume the inode
3838          * has acls
3839          */
3840         if (*first_xattr_slot == -1)
3841                 *first_xattr_slot = slot;
3842         return 1;
3843 }
3844
3845 /*
3846  * read an inode from the btree into the in-memory inode
3847  */
3848 static int btrfs_read_locked_inode(struct inode *inode,
3849                                    struct btrfs_path *in_path)
3850 {
3851         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3852         struct btrfs_path *path = in_path;
3853         struct extent_buffer *leaf;
3854         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3855         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3856         struct btrfs_key location;
3857         unsigned long ptr;
3858         int maybe_acls;
3859         u32 rdev;
3860         int ret;
3861         bool filled = false;
3862         int first_xattr_slot;
3863
3864         ret = btrfs_fill_inode(inode, &rdev);
3865         if (!ret)
3866                 filled = true;
3867
3868         if (!path) {
3869                 path = btrfs_alloc_path();
3870                 if (!path)
3871                         return -ENOMEM;
3872         }
3873
3874         memcpy(&location, &BTRFS_I(inode)->location, sizeof(location));
3875
3876         ret = btrfs_lookup_inode(NULL, root, path, &location, 0);
3877         if (ret) {
3878                 if (path != in_path)
3879                         btrfs_free_path(path);
3880                 return ret;
3881         }
3882
3883         leaf = path->nodes[0];
3884
3885         if (filled)
3886                 goto cache_index;
3887
3888         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3889                                     struct btrfs_inode_item);
3890         inode->i_mode = btrfs_inode_mode(leaf, inode_item);
3891         set_nlink(inode, btrfs_inode_nlink(leaf, inode_item));
3892         i_uid_write(inode, btrfs_inode_uid(leaf, inode_item));
3893         i_gid_write(inode, btrfs_inode_gid(leaf, inode_item));
3894         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), btrfs_inode_size(leaf, inode_item));
3895         btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), 0,
3896                         round_up(i_size_read(inode), fs_info->sectorsize));
3897
3898         inode->i_atime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->atime);
3899         inode->i_atime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->atime);
3900
3901         inode->i_mtime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->mtime);
3902         inode->i_mtime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->mtime);
3903
3904         inode->i_ctime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->ctime);
3905         inode->i_ctime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->ctime);
3906
3907         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec =
3908                 btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->otime);
3909         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec =
3910                 btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->otime);
3911
3912         inode_set_bytes(inode, btrfs_inode_nbytes(leaf, inode_item));
3913         BTRFS_I(inode)->generation = btrfs_inode_generation(leaf, inode_item);
3914         BTRFS_I(inode)->last_trans = btrfs_inode_transid(leaf, inode_item);
3915
3916         inode_set_iversion_queried(inode,
3917                                    btrfs_inode_sequence(leaf, inode_item));
3918         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
3919         inode->i_rdev = 0;
3920         rdev = btrfs_inode_rdev(leaf, inode_item);
3921
3922         BTRFS_I(inode)->index_cnt = (u64)-1;
3923         btrfs_inode_split_flags(btrfs_inode_flags(leaf, inode_item),
3924                                 &BTRFS_I(inode)->flags, &BTRFS_I(inode)->ro_flags);
3925
3926 cache_index:
3927         /*
3928          * If we were modified in the current generation and evicted from memory
3929          * and then re-read we need to do a full sync since we don't have any
3930          * idea about which extents were modified before we were evicted from
3931          * cache.
3932          *
3933          * This is required for both inode re-read from disk and delayed inode
3934          * in delayed_nodes_tree.
3935          */
3936         if (BTRFS_I(inode)->last_trans == fs_info->generation)
3937                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
3938                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
3939
3940         /*
3941          * We don't persist the id of the transaction where an unlink operation
3942          * against the inode was last made. So here we assume the inode might
3943          * have been evicted, and therefore the exact value of last_unlink_trans
3944          * lost, and set it to last_trans to avoid metadata inconsistencies
3945          * between the inode and its parent if the inode is fsync'ed and the log
3946          * replayed. For example, in the scenario:
3947          *
3948          * touch mydir/foo
3949          * ln mydir/foo mydir/bar
3950          * sync
3951          * unlink mydir/bar
3952          * echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches   # evicts inode
3953          * xfs_io -c fsync mydir/foo
3954          * <power failure>
3955          * mount fs, triggers fsync log replay
3956          *
3957          * We must make sure that when we fsync our inode foo we also log its
3958          * parent inode, otherwise after log replay the parent still has the
3959          * dentry with the "bar" name but our inode foo has a link count of 1
3960          * and doesn't have an inode ref with the name "bar" anymore.
3961          *
3962          * Setting last_unlink_trans to last_trans is a pessimistic approach,
3963          * but it guarantees correctness at the expense of occasional full
3964          * transaction commits on fsync if our inode is a directory, or if our
3965          * inode is not a directory, logging its parent unnecessarily.
3966          */
3967         BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3968
3969         /*
3970          * Same logic as for last_unlink_trans. We don't persist the generation
3971          * of the last transaction where this inode was used for a reflink
3972          * operation, so after eviction and reloading the inode we must be
3973          * pessimistic and assume the last transaction that modified the inode.
3974          */
3975         BTRFS_I(inode)->last_reflink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3976
3977         path->slots[0]++;
3978         if (inode->i_nlink != 1 ||
3979             path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf))
3980                 goto cache_acl;
3981
3982         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &location, path->slots[0]);
3983         if (location.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)))
3984                 goto cache_acl;
3985
3986         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
3987         if (location.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
3988                 struct btrfs_inode_ref *ref;
3989
3990                 ref = (struct btrfs_inode_ref *)ptr;
3991                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_ref_index(leaf, ref);
3992         } else if (location.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3993                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3994
3995                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)ptr;
3996                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_extref_index(leaf,
3997                                                                      extref);
3998         }
3999 cache_acl:
4000         /*
4001          * try to precache a NULL acl entry for files that don't have
4002          * any xattrs or acls
4003          */
4004         maybe_acls = acls_after_inode_item(leaf, path->slots[0],
4005                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), &first_xattr_slot);
4006         if (first_xattr_slot != -1) {
4007                 path->slots[0] = first_xattr_slot;
4008                 ret = btrfs_load_inode_props(inode, path);
4009                 if (ret)
4010                         btrfs_err(fs_info,
4011                                   "error loading props for ino %llu (root %llu): %d",
4012                                   btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
4013                                   root->root_key.objectid, ret);
4014         }
4015         if (path != in_path)
4016                 btrfs_free_path(path);
4017
4018         if (!maybe_acls)
4019                 cache_no_acl(inode);
4020
4021         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
4022         case S_IFREG:
4023                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
4024                 inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
4025                 inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
4026                 break;
4027         case S_IFDIR:
4028                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
4029                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
4030                 break;
4031         case S_IFLNK:
4032                 inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
4033                 inode_nohighmem(inode);
4034                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
4035                 break;
4036         default:
4037                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
4038                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
4039                 break;
4040         }
4041
4042         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
4043         return 0;
4044 }
4045
4046 /*
4047  * given a leaf and an inode, copy the inode fields into the leaf
4048  */
4049 static void fill_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
4050                             struct extent_buffer *leaf,
4051                             struct btrfs_inode_item *item,
4052                             struct inode *inode)
4053 {
4054         struct btrfs_map_token token;
4055         u64 flags;
4056
4057         btrfs_init_map_token(&token, leaf);
4058
4059         btrfs_set_token_inode_uid(&token, item, i_uid_read(inode));
4060         btrfs_set_token_inode_gid(&token, item, i_gid_read(inode));
4061         btrfs_set_token_inode_size(&token, item, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
4062         btrfs_set_token_inode_mode(&token, item, inode->i_mode);
4063         btrfs_set_token_inode_nlink(&token, item, inode->i_nlink);
4064
4065         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->atime,
4066                                      inode->i_atime.tv_sec);
4067         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->atime,
4068                                       inode->i_atime.tv_nsec);
4069
4070         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->mtime,
4071                                      inode->i_mtime.tv_sec);
4072         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->mtime,
4073                                       inode->i_mtime.tv_nsec);
4074
4075         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->ctime,
4076                                      inode->i_ctime.tv_sec);
4077         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->ctime,
4078                                       inode->i_ctime.tv_nsec);
4079
4080         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->otime,
4081                                      BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec);
4082         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->otime,
4083                                       BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec);
4084
4085         btrfs_set_token_inode_nbytes(&token, item, inode_get_bytes(inode));
4086         btrfs_set_token_inode_generation(&token, item,
4087                                          BTRFS_I(inode)->generation);
4088         btrfs_set_token_inode_sequence(&token, item, inode_peek_iversion(inode));
4089         btrfs_set_token_inode_transid(&token, item, trans->transid);
4090         btrfs_set_token_inode_rdev(&token, item, inode->i_rdev);
4091         flags = btrfs_inode_combine_flags(BTRFS_I(inode)->flags,
4092                                           BTRFS_I(inode)->ro_flags);
4093         btrfs_set_token_inode_flags(&token, item, flags);
4094         btrfs_set_token_inode_block_group(&token, item, 0);
4095 }
4096
4097 /*
4098  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
4099  */
4100 static noinline int btrfs_update_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
4101                                 struct btrfs_root *root,
4102                                 struct btrfs_inode *inode)
4103 {
4104         struct btrfs_inode_item *inode_item;
4105         struct btrfs_path *path;
4106         struct extent_buffer *leaf;
4107         int ret;
4108
4109         path = btrfs_alloc_path();
4110         if (!path)
4111                 return -ENOMEM;
4112
4113         ret = btrfs_lookup_inode(trans, root, path, &inode->location, 1);
4114         if (ret) {
4115                 if (ret > 0)
4116                         ret = -ENOENT;
4117                 goto failed;
4118         }
4119
4120         leaf = path->nodes[0];
4121         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
4122                                     struct btrfs_inode_item);
4123
4124         fill_inode_item(trans, leaf, inode_item, &inode->vfs_inode);
4125         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
4126         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
4127         ret = 0;
4128 failed:
4129         btrfs_free_path(path);
4130         return ret;
4131 }
4132
4133 /*
4134  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
4135  */
4136 noinline int btrfs_update_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4137                                 struct btrfs_root *root,
4138                                 struct btrfs_inode *inode)
4139 {
4140         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4141         int ret;
4142
4143         /*
4144          * If the inode is a free space inode, we can deadlock during commit
4145          * if we put it into the delayed code.
4146          *
4147          * The data relocation inode should also be directly updated
4148          * without delay
4149          */
4150         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode)
4151             && !btrfs_is_data_reloc_root(root)
4152             && !test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags)) {
4153                 btrfs_update_root_times(trans, root);
4154
4155                 ret = btrfs_delayed_update_inode(trans, root, inode);
4156                 if (!ret)
4157                         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
4158                 return ret;
4159         }
4160
4161         return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
4162 }
4163
4164 int btrfs_update_inode_fallback(struct btrfs_trans_handle *trans,
4165                                 struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode)
4166 {
4167         int ret;
4168
4169         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
4170         if (ret == -ENOSPC)
4171                 return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
4172         return ret;
4173 }
4174
4175 /*
4176  * unlink helper that gets used here in inode.c and in the tree logging
4177  * recovery code.  It remove a link in a directory with a given name, and
4178  * also drops the back refs in the inode to the directory
4179  */
4180 static int __btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4181                                 struct btrfs_inode *dir,
4182                                 struct btrfs_inode *inode,
4183                                 const struct fscrypt_str *name,
4184                                 struct btrfs_rename_ctx *rename_ctx)
4185 {
4186         struct btrfs_root *root = dir->root;
4187         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4188         struct btrfs_path *path;
4189         int ret = 0;
4190         struct btrfs_dir_item *di;
4191         u64 index;
4192         u64 ino = btrfs_ino(inode);
4193         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
4194
4195         path = btrfs_alloc_path();
4196         if (!path) {
4197                 ret = -ENOMEM;
4198                 goto out;
4199         }
4200
4201         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino, name, -1);
4202         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4203                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4204                 goto err;
4205         }
4206         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4207         if (ret)
4208                 goto err;
4209         btrfs_release_path(path);
4210
4211         /*
4212          * If we don't have dir index, we have to get it by looking up
4213          * the inode ref, since we get the inode ref, remove it directly,
4214          * it is unnecessary to do delayed deletion.
4215          *
4216          * But if we have dir index, needn't search inode ref to get it.
4217          * Since the inode ref is close to the inode item, it is better
4218          * that we delay to delete it, and just do this deletion when
4219          * we update the inode item.
4220          */
4221         if (inode->dir_index) {
4222                 ret = btrfs_delayed_delete_inode_ref(inode);
4223                 if (!ret) {
4224                         index = inode->dir_index;
4225                         goto skip_backref;
4226                 }
4227         }
4228
4229         ret = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, ino, dir_ino, &index);
4230         if (ret) {
4231                 btrfs_info(fs_info,
4232                         "failed to delete reference to %.*s, inode %llu parent %llu",
4233                         name->len, name->name, ino, dir_ino);
4234                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4235                 goto err;
4236         }
4237 skip_backref:
4238         if (rename_ctx)
4239                 rename_ctx->index = index;
4240
4241         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
4242         if (ret) {
4243                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4244                 goto err;
4245         }
4246
4247         /*
4248          * If we are in a rename context, we don't need to update anything in the
4249          * log. That will be done later during the rename by btrfs_log_new_name().
4250          * Besides that, doing it here would only cause extra unnecessary btree
4251          * operations on the log tree, increasing latency for applications.
4252          */
4253         if (!rename_ctx) {
4254                 btrfs_del_inode_ref_in_log(trans, root, name, inode, dir_ino);
4255                 btrfs_del_dir_entries_in_log(trans, root, name, dir, index);
4256         }
4257
4258         /*
4259          * If we have a pending delayed iput we could end up with the final iput
4260          * being run in btrfs-cleaner context.  If we have enough of these built
4261          * up we can end up burning a lot of time in btrfs-cleaner without any
4262          * way to throttle the unlinks.  Since we're currently holding a ref on
4263          * the inode we can run the delayed iput here without any issues as the
4264          * final iput won't be done until after we drop the ref we're currently
4265          * holding.
4266          */
4267         btrfs_run_delayed_iput(fs_info, inode);
4268 err:
4269         btrfs_free_path(path);
4270         if (ret)
4271                 goto out;
4272
4273         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - name->len * 2);
4274         inode_inc_iversion(&inode->vfs_inode);
4275         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
4276         inode->vfs_inode.i_ctime = current_time(&inode->vfs_inode);
4277         dir->vfs_inode.i_mtime = inode->vfs_inode.i_ctime;
4278         dir->vfs_inode.i_ctime = inode->vfs_inode.i_ctime;
4279         ret = btrfs_update_inode(trans, root, dir);
4280 out:
4281         return ret;
4282 }
4283
4284 int btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4285                        struct btrfs_inode *dir, struct btrfs_inode *inode,
4286                        const struct fscrypt_str *name)
4287 {
4288         int ret;
4289
4290         ret = __btrfs_unlink_inode(trans, dir, inode, name, NULL);
4291         if (!ret) {
4292                 drop_nlink(&inode->vfs_inode);
4293                 ret = btrfs_update_inode(trans, inode->root, inode);
4294         }
4295         return ret;
4296 }
4297
4298 /*
4299  * helper to start transaction for unlink and rmdir.
4300  *
4301  * unlink and rmdir are special in btrfs, they do not always free space, so
4302  * if we cannot make our reservations the normal way try and see if there is
4303  * plenty of slack room in the global reserve to migrate, otherwise we cannot
4304  * allow the unlink to occur.
4305  */
4306 static struct btrfs_trans_handle *__unlink_start_trans(struct btrfs_inode *dir)
4307 {
4308         struct btrfs_root *root = dir->root;
4309
4310         return btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(root,
4311                                                    BTRFS_UNLINK_METADATA_UNITS);
4312 }
4313
4314 static int btrfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4315 {
4316         struct btrfs_trans_handle *trans;
4317         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4318         int ret;
4319         struct fscrypt_name fname;
4320
4321         ret = fscrypt_setup_filename(dir, &dentry->d_name, 1, &fname);
4322         if (ret)
4323                 return ret;
4324
4325         /* This needs to handle no-key deletions later on */
4326
4327         trans = __unlink_start_trans(BTRFS_I(dir));
4328         if (IS_ERR(trans)) {
4329                 ret = PTR_ERR(trans);
4330                 goto fscrypt_free;
4331         }
4332
4333         btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4334                                 false);
4335
4336         ret = btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4337                                  &fname.disk_name);
4338         if (ret)
4339                 goto end_trans;
4340
4341         if (inode->i_nlink == 0) {
4342                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4343                 if (ret)
4344                         goto end_trans;
4345         }
4346
4347 end_trans:
4348         btrfs_end_transaction(trans);
4349         btrfs_btree_balance_dirty(BTRFS_I(dir)->root->fs_info);
4350 fscrypt_free:
4351         fscrypt_free_filename(&fname);
4352         return ret;
4353 }
4354
4355 static int btrfs_unlink_subvol(struct btrfs_trans_handle *trans,
4356                                struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry)
4357 {
4358         struct btrfs_root *root = dir->root;
4359         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(d_inode(dentry));
4360         struct btrfs_path *path;
4361         struct extent_buffer *leaf;
4362         struct btrfs_dir_item *di;
4363         struct btrfs_key key;
4364         u64 index;
4365         int ret;
4366         u64 objectid;
4367         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
4368         struct fscrypt_name fname;
4369
4370         ret = fscrypt_setup_filename(&dir->vfs_inode, &dentry->d_name, 1, &fname);
4371         if (ret)
4372                 return ret;
4373
4374         /* This needs to handle no-key deletions later on */
4375
4376         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
4377                 objectid = inode->root->root_key.objectid;
4378         } else if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4379                 objectid = inode->location.objectid;
4380         } else {
4381                 WARN_ON(1);
4382                 fscrypt_free_filename(&fname);
4383                 return -EINVAL;
4384         }
4385
4386         path = btrfs_alloc_path();
4387         if (!path) {
4388                 ret = -ENOMEM;
4389                 goto out;
4390         }
4391
4392         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
4393                                    &fname.disk_name, -1);
4394         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4395                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4396                 goto out;
4397         }
4398
4399         leaf = path->nodes[0];
4400         btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &key);
4401         WARN_ON(key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY || key.objectid != objectid);
4402         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4403         if (ret) {
4404                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4405                 goto out;
4406         }
4407         btrfs_release_path(path);
4408
4409         /*
4410          * This is a placeholder inode for a subvolume we didn't have a
4411          * reference to at the time of the snapshot creation.  In the meantime
4412          * we could have renamed the real subvol link into our snapshot, so
4413          * depending on btrfs_del_root_ref to return -ENOENT here is incorrect.
4414          * Instead simply lookup the dir_index_item for this entry so we can
4415          * remove it.  Otherwise we know we have a ref to the root and we can
4416          * call btrfs_del_root_ref, and it _shouldn't_ fail.
4417          */
4418         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4419                 di = btrfs_search_dir_index_item(root, path, dir_ino, &fname.disk_name);
4420                 if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4421                         if (!di)
4422                                 ret = -ENOENT;
4423                         else
4424                                 ret = PTR_ERR(di);
4425                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4426                         goto out;
4427                 }
4428
4429                 leaf = path->nodes[0];
4430                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
4431                 index = key.offset;
4432                 btrfs_release_path(path);
4433         } else {
4434                 ret = btrfs_del_root_ref(trans, objectid,
4435                                          root->root_key.objectid, dir_ino,
4436                                          &index, &fname.disk_name);
4437                 if (ret) {
4438                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4439                         goto out;
4440                 }
4441         }
4442
4443         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
4444         if (ret) {
4445                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4446                 goto out;
4447         }
4448
4449         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - fname.disk_name.len * 2);
4450         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
4451         dir->vfs_inode.i_mtime = current_time(&dir->vfs_inode);
4452         dir->vfs_inode.i_ctime = dir->vfs_inode.i_mtime;
4453         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, dir);
4454         if (ret)
4455                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4456 out:
4457         btrfs_free_path(path);
4458         fscrypt_free_filename(&fname);
4459         return ret;
4460 }
4461
4462 /*
4463  * Helper to check if the subvolume references other subvolumes or if it's
4464  * default.
4465  */
4466 static noinline int may_destroy_subvol(struct btrfs_root *root)
4467 {
4468         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4469         struct btrfs_path *path;
4470         struct btrfs_dir_item *di;
4471         struct btrfs_key key;
4472         struct fscrypt_str name = FSTR_INIT("default", 7);
4473         u64 dir_id;
4474         int ret;
4475
4476         path = btrfs_alloc_path();
4477         if (!path)
4478                 return -ENOMEM;
4479
4480         /* Make sure this root isn't set as the default subvol */
4481         dir_id = btrfs_super_root_dir(fs_info->super_copy);
4482         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, fs_info->tree_root, path,
4483                                    dir_id, &name, 0);
4484         if (di && !IS_ERR(di)) {
4485                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
4486                 if (key.objectid == root->root_key.objectid) {
4487                         ret = -EPERM;
4488                         btrfs_err(fs_info,
4489                                   "deleting default subvolume %llu is not allowed",
4490                                   key.objectid);
4491                         goto out;
4492                 }
4493                 btrfs_release_path(path);
4494         }
4495
4496         key.objectid = root->root_key.objectid;
4497         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
4498         key.offset = (u64)-1;
4499
4500         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
4501         if (ret < 0)
4502                 goto out;
4503         BUG_ON(ret == 0);
4504
4505         ret = 0;
4506         if (path->slots[0] > 0) {
4507                 path->slots[0]--;
4508                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
4509                 if (key.objectid == root->root_key.objectid &&
4510                     key.type == BTRFS_ROOT_REF_KEY)
4511                         ret = -ENOTEMPTY;
4512         }
4513 out:
4514         btrfs_free_path(path);
4515         return ret;
4516 }
4517
4518 /* Delete all dentries for inodes belonging to the root */
4519 static void btrfs_prune_dentries(struct btrfs_root *root)
4520 {
4521         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4522         struct rb_node *node;
4523         struct rb_node *prev;
4524         struct btrfs_inode *entry;
4525         struct inode *inode;
4526         u64 objectid = 0;
4527
4528         if (!BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
4529                 WARN_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0);
4530
4531         spin_lock(&root->inode_lock);
4532 again:
4533         node = root->inode_tree.rb_node;
4534         prev = NULL;
4535         while (node) {
4536                 prev = node;
4537                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4538
4539                 if (objectid < btrfs_ino(entry))
4540                         node = node->rb_left;
4541                 else if (objectid > btrfs_ino(entry))
4542                         node = node->rb_right;
4543                 else
4544                         break;
4545         }
4546         if (!node) {
4547                 while (prev) {
4548                         entry = rb_entry(prev, struct btrfs_inode, rb_node);
4549                         if (objectid <= btrfs_ino(entry)) {
4550                                 node = prev;
4551                                 break;
4552                         }
4553                         prev = rb_next(prev);
4554                 }
4555         }
4556         while (node) {
4557                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4558                 objectid = btrfs_ino(entry) + 1;
4559                 inode = igrab(&entry->vfs_inode);
4560                 if (inode) {
4561                         spin_unlock(&root->inode_lock);
4562                         if (atomic_read(&inode->i_count) > 1)
4563                                 d_prune_aliases(inode);
4564                         /*
4565                          * btrfs_drop_inode will have it removed from the inode
4566                          * cache when its usage count hits zero.
4567                          */
4568                         iput(inode);
4569                         cond_resched();
4570                         spin_lock(&root->inode_lock);
4571                         goto again;
4572                 }
4573
4574                 if (cond_resched_lock(&root->inode_lock))
4575                         goto again;
4576
4577                 node = rb_next(node);
4578         }
4579         spin_unlock(&root->inode_lock);
4580 }
4581
4582 int btrfs_delete_subvolume(struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry)
4583 {
4584         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dentry->d_sb);
4585         struct btrfs_root *root = dir->root;
4586         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4587         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(inode)->root;
4588         struct btrfs_trans_handle *trans;
4589         struct btrfs_block_rsv block_rsv;
4590         u64 root_flags;
4591         int ret;
4592
4593         /*
4594          * Don't allow to delete a subvolume with send in progress. This is
4595          * inside the inode lock so the error handling that has to drop the bit
4596          * again is not run concurrently.
4597          */
4598         spin_lock(&dest->root_item_lock);
4599         if (dest->send_in_progress) {
4600                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4601                 btrfs_warn(fs_info,
4602                            "attempt to delete subvolume %llu during send",
4603                            dest->root_key.objectid);
4604                 return -EPERM;
4605         }
4606         if (atomic_read(&dest->nr_swapfiles)) {
4607                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4608                 btrfs_warn(fs_info,
4609                            "attempt to delete subvolume %llu with active swapfile",
4610                            root->root_key.objectid);
4611                 return -EPERM;
4612         }
4613         root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4614         btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4615                              root_flags | BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4616         spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4617
4618         down_write(&fs_info->subvol_sem);
4619
4620         ret = may_destroy_subvol(dest);
4621         if (ret)
4622                 goto out_up_write;
4623
4624         btrfs_init_block_rsv(&block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
4625         /*
4626          * One for dir inode,
4627          * two for dir entries,
4628          * two for root ref/backref.
4629          */
4630         ret = btrfs_subvolume_reserve_metadata(root, &block_rsv, 5, true);
4631         if (ret)
4632                 goto out_up_write;
4633
4634         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4635         if (IS_ERR(trans)) {
4636                 ret = PTR_ERR(trans);
4637                 goto out_release;
4638         }
4639         trans->block_rsv = &block_rsv;
4640         trans->bytes_reserved = block_rsv.size;
4641
4642         btrfs_record_snapshot_destroy(trans, dir);
4643
4644         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4645         if (ret) {
4646                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4647                 goto out_end_trans;
4648         }
4649
4650         ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
4651         if (ret) {
4652                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4653                 goto out_end_trans;
4654         }
4655
4656         memset(&dest->root_item.drop_progress, 0,
4657                 sizeof(dest->root_item.drop_progress));
4658         btrfs_set_root_drop_level(&dest->root_item, 0);
4659         btrfs_set_root_refs(&dest->root_item, 0);
4660
4661         if (!test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &dest->state)) {
4662                 ret = btrfs_insert_orphan_item(trans,
4663                                         fs_info->tree_root,
4664                                         dest->root_key.objectid);
4665                 if (ret) {
4666                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4667                         goto out_end_trans;
4668                 }
4669         }
4670
4671         ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans, dest->root_item.uuid,
4672                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL,
4673                                   dest->root_key.objectid);
4674         if (ret && ret != -ENOENT) {
4675                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4676                 goto out_end_trans;
4677         }
4678         if (!btrfs_is_empty_uuid(dest->root_item.received_uuid)) {
4679                 ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans,
4680                                           dest->root_item.received_uuid,
4681                                           BTRFS_UUID_KEY_RECEIVED_SUBVOL,
4682                                           dest->root_key.objectid);
4683                 if (ret && ret != -ENOENT) {
4684                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4685                         goto out_end_trans;
4686                 }
4687         }
4688
4689         free_anon_bdev(dest->anon_dev);
4690         dest->anon_dev = 0;
4691 out_end_trans:
4692         trans->block_rsv = NULL;
4693         trans->bytes_reserved = 0;
4694         ret = btrfs_end_transaction(trans);
4695         inode->i_flags |= S_DEAD;
4696 out_release:
4697         btrfs_subvolume_release_metadata(root, &block_rsv);
4698 out_up_write:
4699         up_write(&fs_info->subvol_sem);
4700         if (ret) {
4701                 spin_lock(&dest->root_item_lock);
4702                 root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4703                 btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4704                                 root_flags & ~BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4705                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4706         } else {
4707                 d_invalidate(dentry);
4708                 btrfs_prune_dentries(dest);
4709                 ASSERT(dest->send_in_progress == 0);
4710         }
4711
4712         return ret;
4713 }
4714
4715 static int btrfs_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4716 {
4717         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4718         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
4719         int err = 0;
4720         struct btrfs_trans_handle *trans;
4721         u64 last_unlink_trans;
4722         struct fscrypt_name fname;
4723
4724         if (inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
4725                 return -ENOTEMPTY;
4726         if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
4727                 if (unlikely(btrfs_fs_incompat(fs_info, EXTENT_TREE_V2))) {
4728                         btrfs_err(fs_info,
4729                         "extent tree v2 doesn't support snapshot deletion yet");
4730                         return -EOPNOTSUPP;
4731                 }
4732                 return btrfs_delete_subvolume(BTRFS_I(dir), dentry);
4733         }
4734
4735         err = fscrypt_setup_filename(dir, &dentry->d_name, 1, &fname);
4736         if (err)
4737                 return err;
4738
4739         /* This needs to handle no-key deletions later on */
4740
4741         trans = __unlink_start_trans(BTRFS_I(dir));
4742         if (IS_ERR(trans)) {
4743                 err = PTR_ERR(trans);
4744                 goto out_notrans;
4745         }
4746
4747         if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
4748                 err = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(dir), dentry);
4749                 goto out;
4750         }
4751
4752         err = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4753         if (err)
4754                 goto out;
4755
4756         last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans;
4757
4758         /* now the directory is empty */
4759         err = btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4760                                  &fname.disk_name);
4761         if (!err) {
4762                 btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
4763                 /*
4764                  * Propagate the last_unlink_trans value of the deleted dir to
4765                  * its parent directory. This is to prevent an unrecoverable
4766                  * log tree in the case we do something like this:
4767                  * 1) create dir foo
4768                  * 2) create snapshot under dir foo
4769                  * 3) delete the snapshot
4770                  * 4) rmdir foo
4771                  * 5) mkdir foo
4772                  * 6) fsync foo or some file inside foo
4773                  */
4774                 if (last_unlink_trans >= trans->transid)
4775                         BTRFS_I(dir)->last_unlink_trans = last_unlink_trans;
4776         }
4777 out:
4778         btrfs_end_transaction(trans);
4779 out_notrans:
4780         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
4781         fscrypt_free_filename(&fname);
4782
4783         return err;
4784 }
4785
4786 /*
4787  * btrfs_truncate_block - read, zero a chunk and write a block
4788  * @inode - inode that we're zeroing
4789  * @from - the offset to start zeroing
4790  * @len - the length to zero, 0 to zero the entire range respective to the
4791  *      offset
4792  * @front - zero up to the offset instead of from the offset on
4793  *
4794  * This will find the block for the "from" offset and cow the block and zero the
4795  * part we want to zero.  This is used with truncate and hole punching.
4796  */
4797 int btrfs_truncate_block(struct btrfs_inode *inode, loff_t from, loff_t len,
4798                          int front)
4799 {
4800         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
4801         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
4802         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
4803         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
4804         struct extent_state *cached_state = NULL;
4805         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
4806         bool only_release_metadata = false;
4807         u32 blocksize = fs_info->sectorsize;
4808         pgoff_t index = from >> PAGE_SHIFT;
4809         unsigned offset = from & (blocksize - 1);
4810         struct page *page;
4811         gfp_t mask = btrfs_alloc_write_mask(mapping);
4812         size_t write_bytes = blocksize;
4813         int ret = 0;
4814         u64 block_start;
4815         u64 block_end;
4816
4817         if (IS_ALIGNED(offset, blocksize) &&
4818             (!len || IS_ALIGNED(len, blocksize)))
4819                 goto out;
4820
4821         block_start = round_down(from, blocksize);
4822         block_end = block_start + blocksize - 1;
4823
4824         ret = btrfs_check_data_free_space(inode, &data_reserved, block_start,
4825                                           blocksize, false);
4826         if (ret < 0) {
4827                 if (btrfs_check_nocow_lock(inode, block_start, &write_bytes, false) > 0) {
4828                         /* For nocow case, no need to reserve data space */
4829                         only_release_metadata = true;
4830                 } else {
4831                         goto out;
4832                 }
4833         }
4834         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(inode, blocksize, blocksize, false);
4835         if (ret < 0) {
4836                 if (!only_release_metadata)
4837                         btrfs_free_reserved_data_space(inode, data_reserved,
4838                                                        block_start, blocksize);
4839                 goto out;
4840         }
4841 again:
4842         page = find_or_create_page(mapping, index, mask);
4843         if (!page) {
4844                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, block_start,
4845                                              blocksize, true);
4846                 btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4847                 ret = -ENOMEM;
4848                 goto out;
4849         }
4850         ret = set_page_extent_mapped(page);
4851         if (ret < 0)
4852                 goto out_unlock;
4853
4854         if (!PageUptodate(page)) {
4855                 ret = btrfs_read_folio(NULL, page_folio(page));
4856                 lock_page(page);
4857                 if (page->mapping != mapping) {
4858                         unlock_page(page);
4859                         put_page(page);
4860                         goto again;
4861                 }
4862                 if (!PageUptodate(page)) {
4863                         ret = -EIO;
4864                         goto out_unlock;
4865                 }
4866         }
4867         wait_on_page_writeback(page);
4868
4869         lock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4870
4871         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, block_start);
4872         if (ordered) {
4873                 unlock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4874                 unlock_page(page);
4875                 put_page(page);
4876                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
4877                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
4878                 goto again;
4879         }
4880
4881         clear_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4882                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
4883                          &cached_state);
4884
4885         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, block_start, block_end, 0,
4886                                         &cached_state);
4887         if (ret) {
4888                 unlock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4889                 goto out_unlock;
4890         }
4891
4892         if (offset != blocksize) {
4893                 if (!len)
4894                         len = blocksize - offset;
4895                 if (front)
4896                         memzero_page(page, (block_start - page_offset(page)),
4897                                      offset);
4898                 else
4899                         memzero_page(page, (block_start - page_offset(page)) + offset,
4900                                      len);
4901         }
4902         btrfs_page_clear_checked(fs_info, page, block_start,
4903                                  block_end + 1 - block_start);
4904         btrfs_page_set_dirty(fs_info, page, block_start, block_end + 1 - block_start);
4905         unlock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4906
4907         if (only_release_metadata)
4908                 set_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4909                                EXTENT_NORESERVE, NULL);
4910
4911 out_unlock:
4912         if (ret) {
4913                 if (only_release_metadata)
4914                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, blocksize, true);
4915                 else
4916                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
4917                                         block_start, blocksize, true);
4918         }
4919         btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4920         unlock_page(page);
4921         put_page(page);
4922 out:
4923         if (only_release_metadata)
4924                 btrfs_check_nocow_unlock(inode);
4925         extent_changeset_free(data_reserved);
4926         return ret;
4927 }
4928
4929 static int maybe_insert_hole(struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode,
4930                              u64 offset, u64 len)
4931 {
4932         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4933         struct btrfs_trans_handle *trans;
4934         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
4935         int ret;
4936
4937         /*
4938          * If NO_HOLES is enabled, we don't need to do anything.
4939          * Later, up in the call chain, either btrfs_set_inode_last_sub_trans()
4940          * or btrfs_update_inode() will be called, which guarantee that the next
4941          * fsync will know this inode was changed and needs to be logged.
4942          */
4943         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES))
4944                 return 0;
4945
4946         /*
4947          * 1 - for the one we're dropping
4948          * 1 - for the one we're adding
4949          * 1 - for updating the inode.
4950          */
4951         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
4952         if (IS_ERR(trans))
4953                 return PTR_ERR(trans);
4954
4955         drop_args.start = offset;
4956         drop_args.end = offset + len;
4957         drop_args.drop_cache = true;
4958
4959         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
4960         if (ret) {
4961                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4962                 btrfs_end_transaction(trans);
4963                 return ret;
4964         }
4965
4966         ret = btrfs_insert_hole_extent(trans, root, btrfs_ino(inode), offset, len);
4967         if (ret) {
4968                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4969         } else {
4970                 btrfs_update_inode_bytes(inode, 0, drop_args.bytes_found);
4971                 btrfs_update_inode(trans, root, inode);
4972         }
4973         btrfs_end_transaction(trans);
4974         return ret;
4975 }
4976
4977 /*
4978  * This function puts in dummy file extents for the area we're creating a hole
4979  * for.  So if we are truncating this file to a larger size we need to insert
4980  * these file extents so that btrfs_get_extent will return a EXTENT_MAP_HOLE for
4981  * the range between oldsize and size
4982  */
4983 int btrfs_cont_expand(struct btrfs_inode *inode, loff_t oldsize, loff_t size)
4984 {
4985         struct btrfs_root *root = inode->root;
4986         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4987         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
4988         struct extent_map *em = NULL;
4989         struct extent_state *cached_state = NULL;
4990         u64 hole_start = ALIGN(oldsize, fs_info->sectorsize);
4991         u64 block_end = ALIGN(size, fs_info->sectorsize);
4992         u64 last_byte;
4993         u64 cur_offset;
4994         u64 hole_size;
4995         int err = 0;
4996
4997         /*
4998          * If our size started in the middle of a block we need to zero out the
4999          * rest of the block before we expand the i_size, otherwise we could
5000          * expose stale data.
5001          */
5002         err = btrfs_truncate_block(inode, oldsize, 0, 0);
5003         if (err)
5004                 return err;
5005
5006         if (size <= hole_start)
5007                 return 0;
5008
5009         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, hole_start, block_end - 1,
5010                                            &cached_state);
5011         cur_offset = hole_start;
5012         while (1) {
5013                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur_offset,
5014                                       block_end - cur_offset);
5015                 if (IS_ERR(em)) {
5016                         err = PTR_ERR(em);
5017                         em = NULL;
5018                         break;
5019                 }
5020                 last_byte = min(extent_map_end(em), block_end);
5021                 last_byte = ALIGN(last_byte, fs_info->sectorsize);
5022                 hole_size = last_byte - cur_offset;
5023
5024                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)) {
5025                         struct extent_map *hole_em;
5026
5027                         err = maybe_insert_hole(root, inode, cur_offset,
5028                                                 hole_size);
5029                         if (err)
5030                                 break;
5031
5032                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
5033                                                         cur_offset, hole_size);
5034                         if (err)
5035                                 break;
5036
5037                         hole_em = alloc_extent_map();
5038                         if (!hole_em) {
5039                                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, cur_offset,
5040                                                     cur_offset + hole_size - 1,
5041                                                     false);
5042                                 btrfs_set_inode_full_sync(inode);
5043                                 goto next;
5044                         }
5045                         hole_em->start = cur_offset;
5046                         hole_em->len = hole_size;
5047                         hole_em->orig_start = cur_offset;
5048
5049                         hole_em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
5050                         hole_em->block_len = 0;
5051                         hole_em->orig_block_len = 0;
5052                         hole_em->ram_bytes = hole_size;
5053                         hole_em->compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
5054                         hole_em->generation = fs_info->generation;
5055
5056                         err = btrfs_replace_extent_map_range(inode, hole_em, true);
5057                         free_extent_map(hole_em);
5058                 } else {
5059                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
5060                                                         cur_offset, hole_size);
5061                         if (err)
5062                                 break;
5063                 }
5064 next:
5065                 free_extent_map(em);
5066                 em = NULL;
5067                 cur_offset = last_byte;
5068                 if (cur_offset >= block_end)
5069                         break;
5070         }
5071         free_extent_map(em);
5072         unlock_extent(io_tree, hole_start, block_end - 1, &cached_state);
5073         return err;
5074 }
5075
5076 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr)
5077 {
5078         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5079         struct btrfs_trans_handle *trans;
5080         loff_t oldsize = i_size_read(inode);
5081         loff_t newsize = attr->ia_size;
5082         int mask = attr->ia_valid;
5083         int ret;
5084
5085         /*
5086          * The regular truncate() case without ATTR_CTIME and ATTR_MTIME is a
5087          * special case where we need to update the times despite not having
5088          * these flags set.  For all other operations the VFS set these flags
5089          * explicitly if it wants a timestamp update.
5090          */
5091         if (newsize != oldsize) {
5092                 inode_inc_iversion(inode);
5093                 if (!(mask & (ATTR_CTIME | ATTR_MTIME))) {
5094                         inode->i_mtime = current_time(inode);
5095                         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
5096                 }
5097         }
5098
5099         if (newsize > oldsize) {
5100                 /*
5101                  * Don't do an expanding truncate while snapshotting is ongoing.
5102                  * This is to ensure the snapshot captures a fully consistent
5103                  * state of this file - if the snapshot captures this expanding
5104                  * truncation, it must capture all writes that happened before
5105                  * this truncation.
5106                  */
5107                 btrfs_drew_write_lock(&root->snapshot_lock);
5108                 ret = btrfs_cont_expand(BTRFS_I(inode), oldsize, newsize);
5109                 if (ret) {
5110                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5111                         return ret;
5112                 }
5113
5114                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
5115                 if (IS_ERR(trans)) {
5116                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5117                         return PTR_ERR(trans);
5118                 }
5119
5120                 i_size_write(inode, newsize);
5121                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5122                 pagecache_isize_extended(inode, oldsize, newsize);
5123                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
5124                 btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5125                 btrfs_end_transaction(trans);
5126         } else {
5127                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5128
5129                 if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
5130                         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode,
5131                                         ALIGN(newsize, fs_info->sectorsize),
5132                                         (u64)-1);
5133                         if (ret)
5134                                 return ret;
5135                 }
5136
5137                 /*
5138                  * We're truncating a file that used to have good data down to
5139                  * zero. Make sure any new writes to the file get on disk
5140                  * on close.
5141                  */
5142                 if (newsize == 0)
5143                         set_bit(BTRFS_INODE_FLUSH_ON_CLOSE,
5144                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5145
5146                 truncate_setsize(inode, newsize);
5147
5148                 inode_dio_wait(inode);
5149
5150                 ret = btrfs_truncate(BTRFS_I(inode), newsize == oldsize);
5151                 if (ret && inode->i_nlink) {
5152                         int err;
5153
5154                         /*
5155                          * Truncate failed, so fix up the in-memory size. We
5156                          * adjusted disk_i_size down as we removed extents, so
5157                          * wait for disk_i_size to be stable and then update the
5158                          * in-memory size to match.
5159                          */
5160                         err = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
5161                         if (err)
5162                                 return err;
5163                         i_size_write(inode, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
5164                 }
5165         }
5166
5167         return ret;
5168 }
5169
5170 static int btrfs_setattr(struct mnt_idmap *idmap, struct dentry *dentry,
5171                          struct iattr *attr)
5172 {
5173         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5174         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5175         int err;
5176
5177         if (btrfs_root_readonly(root))
5178                 return -EROFS;
5179
5180         err = setattr_prepare(idmap, dentry, attr);
5181         if (err)
5182                 return err;
5183
5184         if (S_ISREG(inode->i_mode) && (attr->ia_valid & ATTR_SIZE)) {
5185                 err = btrfs_setsize(inode, attr);
5186                 if (err)
5187                         return err;
5188         }
5189
5190         if (attr->ia_valid) {
5191                 setattr_copy(idmap, inode, attr);
5192                 inode_inc_iversion(inode);
5193                 err = btrfs_dirty_inode(BTRFS_I(inode));
5194
5195                 if (!err && attr->ia_valid & ATTR_MODE)
5196                         err = posix_acl_chmod(idmap, dentry, inode->i_mode);
5197         }
5198
5199         return err;
5200 }
5201
5202 /*
5203  * While truncating the inode pages during eviction, we get the VFS
5204  * calling btrfs_invalidate_folio() against each folio of the inode. This
5205  * is slow because the calls to btrfs_invalidate_folio() result in a
5206  * huge amount of calls to lock_extent() and clear_extent_bit(),
5207  * which keep merging and splitting extent_state structures over and over,
5208  * wasting lots of time.
5209  *
5210  * Therefore if the inode is being evicted, let btrfs_invalidate_folio()
5211  * skip all those expensive operations on a per folio basis and do only
5212  * the ordered io finishing, while we release here the extent_map and
5213  * extent_state structures, without the excessive merging and splitting.
5214  */
5215 static void evict_inode_truncate_pages(struct inode *inode)
5216 {
5217         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
5218         struct rb_node *node;
5219
5220         ASSERT(inode->i_state & I_FREEING);
5221         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
5222
5223         btrfs_drop_extent_map_range(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, false);
5224
5225         /*
5226          * Keep looping until we have no more ranges in the io tree.
5227          * We can have ongoing bios started by readahead that have
5228          * their endio callback (extent_io.c:end_bio_extent_readpage)
5229          * still in progress (unlocked the pages in the bio but did not yet
5230          * unlocked the ranges in the io tree). Therefore this means some
5231          * ranges can still be locked and eviction started because before
5232          * submitting those bios, which are executed by a separate task (work
5233          * queue kthread), inode references (inode->i_count) were not taken
5234          * (which would be dropped in the end io callback of each bio).
5235          * Therefore here we effectively end up waiting for those bios and
5236          * anyone else holding locked ranges without having bumped the inode's
5237          * reference count - if we don't do it, when they access the inode's
5238          * io_tree to unlock a range it may be too late, leading to an
5239          * use-after-free issue.
5240          */
5241         spin_lock(&io_tree->lock);
5242         while (!RB_EMPTY_ROOT(&io_tree->state)) {
5243                 struct extent_state *state;
5244                 struct extent_state *cached_state = NULL;
5245                 u64 start;
5246                 u64 end;
5247                 unsigned state_flags;
5248
5249                 node = rb_first(&io_tree->state);
5250                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
5251                 start = state->start;
5252                 end = state->end;
5253                 state_flags = state->state;
5254                 spin_unlock(&io_tree->lock);
5255
5256                 lock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
5257
5258                 /*
5259                  * If still has DELALLOC flag, the extent didn't reach disk,
5260                  * and its reserved space won't be freed by delayed_ref.
5261                  * So we need to free its reserved space here.
5262                  * (Refer to comment in btrfs_invalidate_folio, case 2)
5263                  *
5264                  * Note, end is the bytenr of last byte, so we need + 1 here.
5265                  */
5266                 if (state_flags & EXTENT_DELALLOC)
5267                         btrfs_qgroup_free_data(BTRFS_I(inode), NULL, start,
5268                                                end - start + 1);
5269
5270                 clear_extent_bit(io_tree, start, end,
5271                                  EXTENT_CLEAR_ALL_BITS | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
5272                                  &cached_state);
5273
5274                 cond_resched();
5275                 spin_lock(&io_tree->lock);
5276         }
5277         spin_unlock(&io_tree->lock);
5278 }
5279
5280 static struct btrfs_trans_handle *evict_refill_and_join(struct btrfs_root *root,
5281                                                         struct btrfs_block_rsv *rsv)
5282 {
5283         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5284         struct btrfs_trans_handle *trans;
5285         u64 delayed_refs_extra = btrfs_calc_delayed_ref_bytes(fs_info, 1);
5286         int ret;
5287
5288         /*
5289          * Eviction should be taking place at some place safe because of our
5290          * delayed iputs.  However the normal flushing code will run delayed
5291          * iputs, so we cannot use FLUSH_ALL otherwise we'll deadlock.
5292          *
5293          * We reserve the delayed_refs_extra here again because we can't use
5294          * btrfs_start_transaction(root, 0) for the same deadlocky reason as
5295          * above.  We reserve our extra bit here because we generate a ton of
5296          * delayed refs activity by truncating.
5297          *
5298          * BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT will steal from the global_rsv if it can,
5299          * if we fail to make this reservation we can re-try without the
5300          * delayed_refs_extra so we can make some forward progress.
5301          */
5302         ret = btrfs_block_rsv_refill(fs_info, rsv, rsv->size + delayed_refs_extra,
5303                                      BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5304         if (ret) {
5305                 ret = btrfs_block_rsv_refill(fs_info, rsv, rsv->size,
5306                                              BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5307                 if (ret) {
5308                         btrfs_warn(fs_info,
5309                                    "could not allocate space for delete; will truncate on mount");
5310                         return ERR_PTR(-ENOSPC);
5311                 }
5312                 delayed_refs_extra = 0;
5313         }
5314
5315         trans = btrfs_join_transaction(root);
5316         if (IS_ERR(trans))
5317                 return trans;
5318
5319         if (delayed_refs_extra) {
5320                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5321                 trans->bytes_reserved = delayed_refs_extra;
5322                 btrfs_block_rsv_migrate(rsv, trans->block_rsv,
5323                                         delayed_refs_extra, true);
5324         }
5325         return trans;
5326 }
5327
5328 void btrfs_evict_inode(struct inode *inode)
5329 {
5330         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5331         struct btrfs_trans_handle *trans;
5332         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5333         struct btrfs_block_rsv *rsv = NULL;
5334         int ret;
5335
5336         trace_btrfs_inode_evict(inode);
5337
5338         if (!root) {
5339                 fsverity_cleanup_inode(inode);
5340                 clear_inode(inode);
5341                 return;
5342         }
5343
5344         evict_inode_truncate_pages(inode);
5345
5346         if (inode->i_nlink &&
5347             ((btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5348               root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID) ||
5349              btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode))))
5350                 goto out;
5351
5352         if (is_bad_inode(inode))
5353                 goto out;
5354
5355         if (test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags))
5356                 goto out;
5357
5358         if (inode->i_nlink > 0) {
5359                 BUG_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5360                        root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID);
5361                 goto out;
5362         }
5363
5364         /*
5365          * This makes sure the inode item in tree is uptodate and the space for
5366          * the inode update is released.
5367          */
5368         ret = btrfs_commit_inode_delayed_inode(BTRFS_I(inode));
5369         if (ret)
5370                 goto out;
5371
5372         /*
5373          * This drops any pending insert or delete operations we have for this
5374          * inode.  We could have a delayed dir index deletion queued up, but
5375          * we're removing the inode completely so that'll be taken care of in
5376          * the truncate.
5377          */
5378         btrfs_kill_delayed_inode_items(BTRFS_I(inode));
5379
5380         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
5381         if (!rsv)
5382                 goto out;
5383         rsv->size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
5384         rsv->failfast = true;
5385
5386         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5387
5388         while (1) {
5389                 struct btrfs_truncate_control control = {
5390                         .inode = BTRFS_I(inode),
5391                         .ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
5392                         .new_size = 0,
5393                         .min_type = 0,
5394                 };
5395
5396                 trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5397                 if (IS_ERR(trans))
5398                         goto out;
5399
5400                 trans->block_rsv = rsv;
5401
5402                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, &control);
5403                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5404                 btrfs_end_transaction(trans);
5405                 /*
5406                  * We have not added new delayed items for our inode after we
5407                  * have flushed its delayed items, so no need to throttle on
5408                  * delayed items. However we have modified extent buffers.
5409                  */
5410                 btrfs_btree_balance_dirty_nodelay(fs_info);
5411                 if (ret && ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
5412                         goto out;
5413                 else if (!ret)
5414                         break;
5415         }
5416
5417         /*
5418          * Errors here aren't a big deal, it just means we leave orphan items in
5419          * the tree. They will be cleaned up on the next mount. If the inode
5420          * number gets reused, cleanup deletes the orphan item without doing
5421          * anything, and unlink reuses the existing orphan item.
5422          *
5423          * If it turns out that we are dropping too many of these, we might want
5424          * to add a mechanism for retrying these after a commit.
5425          */
5426         trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5427         if (!IS_ERR(trans)) {
5428                 trans->block_rsv = rsv;
5429                 btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
5430                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5431                 btrfs_end_transaction(trans);
5432         }
5433
5434 out:
5435         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
5436         /*
5437          * If we didn't successfully delete, the orphan item will still be in
5438          * the tree and we'll retry on the next mount. Again, we might also want
5439          * to retry these periodically in the future.
5440          */
5441         btrfs_remove_delayed_node(BTRFS_I(inode));
5442         fsverity_cleanup_inode(inode);
5443         clear_inode(inode);
5444 }
5445
5446 /*
5447  * Return the key found in the dir entry in the location pointer, fill @type
5448  * with BTRFS_FT_*, and return 0.
5449  *
5450  * If no dir entries were found, returns -ENOENT.
5451  * If found a corrupted location in dir entry, returns -EUCLEAN.
5452  */
5453 static int btrfs_inode_by_name(struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry,
5454                                struct btrfs_key *location, u8 *type)
5455 {
5456         struct btrfs_dir_item *di;
5457         struct btrfs_path *path;
5458         struct btrfs_root *root = dir->root;
5459         int ret = 0;
5460         struct fscrypt_name fname;
5461
5462         path = btrfs_alloc_path();
5463         if (!path)
5464                 return -ENOMEM;
5465
5466         ret = fscrypt_setup_filename(&dir->vfs_inode, &dentry->d_name, 1, &fname);
5467         if (ret < 0)
5468                 goto out;
5469         /*
5470          * fscrypt_setup_filename() should never return a positive value, but
5471          * gcc on sparc/parisc thinks it can, so assert that doesn't happen.
5472          */
5473         ASSERT(ret == 0);
5474
5475         /* This needs to handle no-key deletions later on */
5476
5477         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path, btrfs_ino(dir),
5478                                    &fname.disk_name, 0);
5479         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
5480                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
5481                 goto out;
5482         }
5483
5484         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, location);
5485         if (location->type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY &&
5486             location->type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
5487                 ret = -EUCLEAN;
5488                 btrfs_warn(root->fs_info,
5489 "%s gets something invalid in DIR_ITEM (name %s, directory ino %llu, location(%llu %u %llu))",
5490                            __func__, fname.disk_name.name, btrfs_ino(dir),
5491                            location->objectid, location->type, location->offset);
5492         }
5493         if (!ret)
5494                 *type = btrfs_dir_ftype(path->nodes[0], di);
5495 out:
5496         fscrypt_free_filename(&fname);
5497         btrfs_free_path(path);
5498         return ret;
5499 }
5500
5501 /*
5502  * when we hit a tree root in a directory, the btrfs part of the inode
5503  * needs to be changed to reflect the root directory of the tree root.  This
5504  * is kind of like crossing a mount point.
5505  */
5506 static int fixup_tree_root_location(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5507                                     struct btrfs_inode *dir,
5508                                     struct dentry *dentry,
5509                                     struct btrfs_key *location,
5510                                     struct btrfs_root **sub_root)
5511 {
5512         struct btrfs_path *path;
5513         struct btrfs_root *new_root;
5514         struct btrfs_root_ref *ref;
5515         struct extent_buffer *leaf;
5516         struct btrfs_key key;
5517         int ret;
5518         int err = 0;
5519         struct fscrypt_name fname;
5520
5521         ret = fscrypt_setup_filename(&dir->vfs_inode, &dentry->d_name, 0, &fname);
5522         if (ret)
5523                 return ret;
5524
5525         path = btrfs_alloc_path();
5526         if (!path) {
5527                 err = -ENOMEM;
5528                 goto out;
5529         }
5530
5531         err = -ENOENT;
5532         key.objectid = dir->root->root_key.objectid;
5533         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
5534         key.offset = location->objectid;
5535
5536         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
5537         if (ret) {
5538                 if (ret < 0)
5539                         err = ret;
5540                 goto out;
5541         }
5542
5543         leaf = path->nodes[0];
5544         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
5545         if (btrfs_root_ref_dirid(leaf, ref) != btrfs_ino(dir) ||
5546             btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref) != fname.disk_name.len)
5547                 goto out;
5548
5549         ret = memcmp_extent_buffer(leaf, fname.disk_name.name,
5550                                    (unsigned long)(ref + 1), fname.disk_name.len);
5551         if (ret)
5552                 goto out;
5553
5554         btrfs_release_path(path);
5555
5556         new_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, location->objectid, true);
5557         if (IS_ERR(new_root)) {
5558                 err = PTR_ERR(new_root);
5559                 goto out;
5560         }
5561
5562         *sub_root = new_root;
5563         location->objectid = btrfs_root_dirid(&new_root->root_item);
5564         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5565         location->offset = 0;
5566         err = 0;
5567 out:
5568         btrfs_free_path(path);
5569         fscrypt_free_filename(&fname);
5570         return err;
5571 }
5572
5573 static void inode_tree_add(struct btrfs_inode *inode)
5574 {
5575         struct btrfs_root *root = inode->root;
5576         struct btrfs_inode *entry;
5577         struct rb_node **p;
5578         struct rb_node *parent;
5579         struct rb_node *new = &inode->rb_node;
5580         u64 ino = btrfs_ino(inode);
5581
5582         if (inode_unhashed(&inode->vfs_inode))
5583                 return;
5584         parent = NULL;
5585         spin_lock(&root->inode_lock);
5586         p = &root->inode_tree.rb_node;
5587         while (*p) {
5588                 parent = *p;
5589                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_inode, rb_node);
5590
5591                 if (ino < btrfs_ino(entry))
5592                         p = &parent->rb_left;
5593                 else if (ino > btrfs_ino(entry))
5594                         p = &parent->rb_right;
5595                 else {
5596                         WARN_ON(!(entry->vfs_inode.i_state &
5597                                   (I_WILL_FREE | I_FREEING)));
5598                         rb_replace_node(parent, new, &root->inode_tree);
5599                         RB_CLEAR_NODE(parent);
5600                         spin_unlock(&root->inode_lock);
5601                         return;
5602                 }
5603         }
5604         rb_link_node(new, parent, p);
5605         rb_insert_color(new, &root->inode_tree);
5606         spin_unlock(&root->inode_lock);
5607 }
5608
5609 static void inode_tree_del(struct btrfs_inode *inode)
5610 {
5611         struct btrfs_root *root = inode->root;
5612         int empty = 0;
5613
5614         spin_lock(&root->inode_lock);
5615         if (!RB_EMPTY_NODE(&inode->rb_node)) {
5616                 rb_erase(&inode->rb_node, &root->inode_tree);
5617                 RB_CLEAR_NODE(&inode->rb_node);
5618                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5619         }
5620         spin_unlock(&root->inode_lock);
5621
5622         if (empty && btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0) {
5623                 spin_lock(&root->inode_lock);
5624                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5625                 spin_unlock(&root->inode_lock);
5626                 if (empty)
5627                         btrfs_add_dead_root(root);
5628         }
5629 }
5630
5631
5632 static int btrfs_init_locked_inode(struct inode *inode, void *p)
5633 {
5634         struct btrfs_iget_args *args = p;
5635
5636         inode->i_ino = args->ino;
5637         BTRFS_I(inode)->location.objectid = args->ino;
5638         BTRFS_I(inode)->location.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5639         BTRFS_I(inode)->location.offset = 0;
5640         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(args->root);
5641         BUG_ON(args->root && !BTRFS_I(inode)->root);
5642
5643         if (args->root && args->root == args->root->fs_info->tree_root &&
5644             args->ino != BTRFS_BTREE_INODE_OBJECTID)
5645                 set_bit(BTRFS_INODE_FREE_SPACE_INODE,
5646                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5647         return 0;
5648 }
5649
5650 static int btrfs_find_actor(struct inode *inode, void *opaque)
5651 {
5652         struct btrfs_iget_args *args = opaque;
5653
5654         return args->ino == BTRFS_I(inode)->location.objectid &&
5655                 args->root == BTRFS_I(inode)->root;
5656 }
5657
5658 static struct inode *btrfs_iget_locked(struct super_block *s, u64 ino,
5659                                        struct btrfs_root *root)
5660 {
5661         struct inode *inode;
5662         struct btrfs_iget_args args;
5663         unsigned long hashval = btrfs_inode_hash(ino, root);
5664
5665         args.ino = ino;
5666         args.root = root;
5667
5668         inode = iget5_locked(s, hashval, btrfs_find_actor,
5669                              btrfs_init_locked_inode,
5670                              (void *)&args);
5671         return inode;
5672 }
5673
5674 /*
5675  * Get an inode object given its inode number and corresponding root.
5676  * Path can be preallocated to prevent recursing back to iget through
5677  * allocator. NULL is also valid but may require an additional allocation
5678  * later.
5679  */
5680 struct inode *btrfs_iget_path(struct super_block *s, u64 ino,
5681                               struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path)
5682 {
5683         struct inode *inode;
5684
5685         inode = btrfs_iget_locked(s, ino, root);
5686         if (!inode)
5687                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5688
5689         if (inode->i_state & I_NEW) {
5690                 int ret;
5691
5692                 ret = btrfs_read_locked_inode(inode, path);
5693                 if (!ret) {
5694                         inode_tree_add(BTRFS_I(inode));
5695                         unlock_new_inode(inode);
5696                 } else {
5697                         iget_failed(inode);
5698                         /*
5699                          * ret > 0 can come from btrfs_search_slot called by
5700                          * btrfs_read_locked_inode, this means the inode item
5701                          * was not found.
5702                          */
5703                         if (ret > 0)
5704                                 ret = -ENOENT;
5705                         inode = ERR_PTR(ret);
5706                 }
5707         }
5708
5709         return inode;
5710 }
5711
5712 struct inode *btrfs_iget(struct super_block *s, u64 ino, struct btrfs_root *root)
5713 {
5714         return btrfs_iget_path(s, ino, root, NULL);
5715 }
5716
5717 static struct inode *new_simple_dir(struct super_block *s,
5718                                     struct btrfs_key *key,
5719                                     struct btrfs_root *root)
5720 {
5721         struct inode *inode = new_inode(s);
5722
5723         if (!inode)
5724                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5725
5726         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
5727         memcpy(&BTRFS_I(inode)->location, key, sizeof(*key));
5728         set_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5729
5730         inode->i_ino = BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID;
5731         /*
5732          * We only need lookup, the rest is read-only and there's no inode
5733          * associated with the dentry
5734          */
5735         inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
5736         inode->i_opflags &= ~IOP_XATTR;
5737         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
5738         inode->i_mode = S_IFDIR | S_IRUGO | S_IWUSR | S_IXUGO;
5739         inode->i_mtime = current_time(inode);
5740         inode->i_atime = inode->i_mtime;
5741         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
5742         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
5743
5744         return inode;
5745 }
5746
5747 static_assert(BTRFS_FT_UNKNOWN == FT_UNKNOWN);
5748 static_assert(BTRFS_FT_REG_FILE == FT_REG_FILE);
5749 static_assert(BTRFS_FT_DIR == FT_DIR);
5750 static_assert(BTRFS_FT_CHRDEV == FT_CHRDEV);
5751 static_assert(BTRFS_FT_BLKDEV == FT_BLKDEV);
5752 static_assert(BTRFS_FT_FIFO == FT_FIFO);
5753 static_assert(BTRFS_FT_SOCK == FT_SOCK);
5754 static_assert(BTRFS_FT_SYMLINK == FT_SYMLINK);
5755
5756 static inline u8 btrfs_inode_type(struct inode *inode)
5757 {
5758         return fs_umode_to_ftype(inode->i_mode);
5759 }
5760
5761 struct inode *btrfs_lookup_dentry(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
5762 {
5763         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
5764         struct inode *inode;
5765         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5766         struct btrfs_root *sub_root = root;
5767         struct btrfs_key location;
5768         u8 di_type = 0;
5769         int ret = 0;
5770
5771         if (dentry->d_name.len > BTRFS_NAME_LEN)
5772                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
5773
5774         ret = btrfs_inode_by_name(BTRFS_I(dir), dentry, &location, &di_type);
5775         if (ret < 0)
5776                 return ERR_PTR(ret);
5777
5778         if (location.type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
5779                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, root);
5780                 if (IS_ERR(inode))
5781                         return inode;
5782
5783                 /* Do extra check against inode mode with di_type */
5784                 if (btrfs_inode_type(inode) != di_type) {
5785                         btrfs_crit(fs_info,
5786 "inode mode mismatch with dir: inode mode=0%o btrfs type=%u dir type=%u",
5787                                   inode->i_mode, btrfs_inode_type(inode),
5788                                   di_type);
5789                         iput(inode);
5790                         return ERR_PTR(-EUCLEAN);
5791                 }
5792                 return inode;
5793         }
5794
5795         ret = fixup_tree_root_location(fs_info, BTRFS_I(dir), dentry,
5796                                        &location, &sub_root);
5797         if (ret < 0) {
5798                 if (ret != -ENOENT)
5799                         inode = ERR_PTR(ret);
5800                 else
5801                         inode = new_simple_dir(dir->i_sb, &location, root);
5802         } else {
5803                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, sub_root);
5804                 btrfs_put_root(sub_root);
5805
5806                 if (IS_ERR(inode))
5807                         return inode;
5808
5809                 down_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5810                 if (!sb_rdonly(inode->i_sb))
5811                         ret = btrfs_orphan_cleanup(sub_root);
5812                 up_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5813                 if (ret) {
5814                         iput(inode);
5815                         inode = ERR_PTR(ret);
5816                 }
5817         }
5818
5819         return inode;
5820 }
5821
5822 static int btrfs_dentry_delete(const struct dentry *dentry)
5823 {
5824         struct btrfs_root *root;
5825         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5826
5827         if (!inode && !IS_ROOT(dentry))
5828                 inode = d_inode(dentry->d_parent);
5829
5830         if (inode) {
5831                 root = BTRFS_I(inode)->root;
5832                 if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
5833                         return 1;
5834
5835                 if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
5836                         return 1;
5837         }
5838         return 0;
5839 }
5840
5841 static struct dentry *btrfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5842                                    unsigned int flags)
5843 {
5844         struct inode *inode = btrfs_lookup_dentry(dir, dentry);
5845
5846         if (inode == ERR_PTR(-ENOENT))
5847                 inode = NULL;
5848         return d_splice_alias(inode, dentry);
5849 }
5850
5851 /*
5852  * All this infrastructure exists because dir_emit can fault, and we are holding
5853  * the tree lock when doing readdir.  For now just allocate a buffer and copy
5854  * our information into that, and then dir_emit from the buffer.  This is
5855  * similar to what NFS does, only we don't keep the buffer around in pagecache
5856  * because I'm afraid I'll mess that up.  Long term we need to make filldir do
5857  * copy_to_user_inatomic so we don't have to worry about page faulting under the
5858  * tree lock.
5859  */
5860 static int btrfs_opendir(struct inode *inode, struct file *file)
5861 {
5862         struct btrfs_file_private *private;
5863
5864         private = kzalloc(sizeof(struct btrfs_file_private), GFP_KERNEL);
5865         if (!private)
5866                 return -ENOMEM;
5867         private->filldir_buf = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
5868         if (!private->filldir_buf) {
5869                 kfree(private);
5870                 return -ENOMEM;
5871         }
5872         file->private_data = private;
5873         return 0;
5874 }
5875
5876 struct dir_entry {
5877         u64 ino;
5878         u64 offset;
5879         unsigned type;
5880         int name_len;
5881 };
5882
5883 static int btrfs_filldir(void *addr, int entries, struct dir_context *ctx)
5884 {
5885         while (entries--) {
5886                 struct dir_entry *entry = addr;
5887                 char *name = (char *)(entry + 1);
5888
5889                 ctx->pos = get_unaligned(&entry->offset);
5890                 if (!dir_emit(ctx, name, get_unaligned(&entry->name_len),
5891                                          get_unaligned(&entry->ino),
5892                                          get_unaligned(&entry->type)))
5893                         return 1;
5894                 addr += sizeof(struct dir_entry) +
5895                         get_unaligned(&entry->name_len);
5896                 ctx->pos++;
5897         }
5898         return 0;
5899 }
5900
5901 static int btrfs_real_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
5902 {
5903         struct inode *inode = file_inode(file);
5904         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5905         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
5906         struct btrfs_dir_item *di;
5907         struct btrfs_key key;
5908         struct btrfs_key found_key;
5909         struct btrfs_path *path;
5910         void *addr;
5911         struct list_head ins_list;
5912         struct list_head del_list;
5913         int ret;
5914         char *name_ptr;
5915         int name_len;
5916         int entries = 0;
5917         int total_len = 0;
5918         bool put = false;
5919         struct btrfs_key location;
5920
5921         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
5922                 return 0;
5923
5924         path = btrfs_alloc_path();
5925         if (!path)
5926                 return -ENOMEM;
5927
5928         addr = private->filldir_buf;
5929         path->reada = READA_FORWARD;
5930
5931         INIT_LIST_HEAD(&ins_list);
5932         INIT_LIST_HEAD(&del_list);
5933         put = btrfs_readdir_get_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
5934
5935 again:
5936         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5937         key.offset = ctx->pos;
5938         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5939
5940         btrfs_for_each_slot(root, &key, &found_key, path, ret) {
5941                 struct dir_entry *entry;
5942                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5943                 u8 ftype;
5944
5945                 if (found_key.objectid != key.objectid)
5946                         break;
5947                 if (found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY)
5948                         break;
5949                 if (found_key.offset < ctx->pos)
5950                         continue;
5951                 if (btrfs_should_delete_dir_index(&del_list, found_key.offset))
5952                         continue;
5953                 di = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_dir_item);
5954                 name_len = btrfs_dir_name_len(leaf, di);
5955                 if ((total_len + sizeof(struct dir_entry) + name_len) >=
5956                     PAGE_SIZE) {
5957                         btrfs_release_path(path);
5958                         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
5959                         if (ret)
5960                                 goto nopos;
5961                         addr = private->filldir_buf;
5962                         entries = 0;
5963                         total_len = 0;
5964                         goto again;
5965                 }
5966
5967                 ftype = btrfs_dir_flags_to_ftype(btrfs_dir_flags(leaf, di));
5968                 entry = addr;
5969                 name_ptr = (char *)(entry + 1);
5970                 read_extent_buffer(leaf, name_ptr,
5971                                    (unsigned long)(di + 1), name_len);
5972                 put_unaligned(name_len, &entry->name_len);
5973                 put_unaligned(fs_ftype_to_dtype(ftype), &entry->type);
5974                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &location);
5975                 put_unaligned(location.objectid, &entry->ino);
5976                 put_unaligned(found_key.offset, &entry->offset);
5977                 entries++;
5978                 addr += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
5979                 total_len += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
5980         }
5981         /* Catch error encountered during iteration */
5982         if (ret < 0)
5983                 goto err;
5984
5985         btrfs_release_path(path);
5986
5987         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
5988         if (ret)
5989                 goto nopos;
5990
5991         ret = btrfs_readdir_delayed_dir_index(ctx, &ins_list);
5992         if (ret)
5993                 goto nopos;
5994
5995         /*
5996          * Stop new entries from being returned after we return the last
5997          * entry.
5998          *
5999          * New directory entries are assigned a strictly increasing
6000          * offset.  This means that new entries created during readdir
6001          * are *guaranteed* to be seen in the future by that readdir.
6002          * This has broken buggy programs which operate on names as
6003          * they're returned by readdir.  Until we re-use freed offsets
6004          * we have this hack to stop new entries from being returned
6005          * under the assumption that they'll never reach this huge
6006          * offset.
6007          *
6008          * This is being careful not to overflow 32bit loff_t unless the
6009          * last entry requires it because doing so has broken 32bit apps
6010          * in the past.
6011          */
6012         if (ctx->pos >= INT_MAX)
6013                 ctx->pos = LLONG_MAX;
6014         else
6015                 ctx->pos = INT_MAX;
6016 nopos:
6017         ret = 0;
6018 err:
6019         if (put)
6020                 btrfs_readdir_put_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
6021         btrfs_free_path(path);
6022         return ret;
6023 }
6024
6025 /*
6026  * This is somewhat expensive, updating the tree every time the
6027  * inode changes.  But, it is most likely to find the inode in cache.
6028  * FIXME, needs more benchmarking...there are no reasons other than performance
6029  * to keep or drop this code.
6030  */
6031 static int btrfs_dirty_inode(struct btrfs_inode *inode)
6032 {
6033         struct btrfs_root *root = inode->root;
6034         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
6035         struct btrfs_trans_handle *trans;
6036         int ret;
6037
6038         if (test_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &inode->runtime_flags))
6039                 return 0;
6040
6041         trans = btrfs_join_transaction(root);
6042         if (IS_ERR(trans))
6043                 return PTR_ERR(trans);
6044
6045         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
6046         if (ret && (ret == -ENOSPC || ret == -EDQUOT)) {
6047                 /* whoops, lets try again with the full transaction */
6048                 btrfs_end_transaction(trans);
6049                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
6050                 if (IS_ERR(trans))
6051                         return PTR_ERR(trans);
6052
6053                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
6054         }
6055         btrfs_end_transaction(trans);
6056         if (inode->delayed_node)
6057                 btrfs_balance_delayed_items(fs_info);
6058
6059         return ret;
6060 }
6061
6062 /*
6063  * This is a copy of file_update_time.  We need this so we can return error on
6064  * ENOSPC for updating the inode in the case of file write and mmap writes.
6065  */
6066 static int btrfs_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *now,
6067                              int flags)
6068 {
6069         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6070         bool dirty = flags & ~S_VERSION;
6071
6072         if (btrfs_root_readonly(root))
6073                 return -EROFS;
6074
6075         if (flags & S_VERSION)
6076                 dirty |= inode_maybe_inc_iversion(inode, dirty);
6077         if (flags & S_CTIME)
6078                 inode->i_ctime = *now;
6079         if (flags & S_MTIME)
6080                 inode->i_mtime = *now;
6081         if (flags & S_ATIME)
6082                 inode->i_atime = *now;
6083         return dirty ? btrfs_dirty_inode(BTRFS_I(inode)) : 0;
6084 }
6085
6086 /*
6087  * find the highest existing sequence number in a directory
6088  * and then set the in-memory index_cnt variable to reflect
6089  * free sequence numbers
6090  */
6091 static int btrfs_set_inode_index_count(struct btrfs_inode *inode)
6092 {
6093         struct btrfs_root *root = inode->root;
6094         struct btrfs_key key, found_key;
6095         struct btrfs_path *path;
6096         struct extent_buffer *leaf;
6097         int ret;
6098
6099         key.objectid = btrfs_ino(inode);
6100         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
6101         key.offset = (u64)-1;
6102
6103         path = btrfs_alloc_path();
6104         if (!path)
6105                 return -ENOMEM;
6106
6107         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
6108         if (ret < 0)
6109                 goto out;
6110         /* FIXME: we should be able to handle this */
6111         if (ret == 0)
6112                 goto out;
6113         ret = 0;
6114
6115         if (path->slots[0] == 0) {
6116                 inode->index_cnt = BTRFS_DIR_START_INDEX;
6117                 goto out;
6118         }
6119
6120         path->slots[0]--;
6121
6122         leaf = path->nodes[0];
6123         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6124
6125         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
6126             found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY) {
6127                 inode->index_cnt = BTRFS_DIR_START_INDEX;
6128                 goto out;
6129         }
6130
6131         inode->index_cnt = found_key.offset + 1;
6132 out:
6133         btrfs_free_path(path);
6134         return ret;
6135 }
6136
6137 /*
6138  * helper to find a free sequence number in a given directory.  This current
6139  * code is very simple, later versions will do smarter things in the btree
6140  */
6141 int btrfs_set_inode_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
6142 {
6143         int ret = 0;
6144
6145         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
6146                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
6147                 if (ret) {
6148                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
6149                         if (ret)
6150                                 return ret;
6151                 }
6152         }
6153
6154         *index = dir->index_cnt;
6155         dir->index_cnt++;
6156
6157         return ret;
6158 }
6159
6160 static int btrfs_insert_inode_locked(struct inode *inode)
6161 {
6162         struct btrfs_iget_args args;
6163
6164         args.ino = BTRFS_I(inode)->location.objectid;
6165         args.root = BTRFS_I(inode)->root;
6166
6167         return insert_inode_locked4(inode,
6168                    btrfs_inode_hash(inode->i_ino, BTRFS_I(inode)->root),
6169                    btrfs_find_actor, &args);
6170 }
6171
6172 int btrfs_new_inode_prepare(struct btrfs_new_inode_args *args,
6173                             unsigned int *trans_num_items)
6174 {
6175         struct inode *dir = args->dir;
6176         struct inode *inode = args->inode;
6177         int ret;
6178
6179         if (!args->orphan) {
6180                 ret = fscrypt_setup_filename(dir, &args->dentry->d_name, 0,
6181                                              &args->fname);
6182                 if (ret)
6183                         return ret;
6184         }
6185
6186         ret = posix_acl_create(dir, &inode->i_mode, &args->default_acl, &args->acl);
6187         if (ret) {
6188                 fscrypt_free_filename(&args->fname);
6189                 return ret;
6190         }
6191
6192         /* 1 to add inode item */
6193         *trans_num_items = 1;
6194         /* 1 to add compression property */
6195         if (BTRFS_I(dir)->prop_compress)
6196                 (*trans_num_items)++;
6197         /* 1 to add default ACL xattr */
6198         if (args->default_acl)
6199                 (*trans_num_items)++;
6200         /* 1 to add access ACL xattr */
6201         if (args->acl)
6202                 (*trans_num_items)++;
6203 #ifdef CONFIG_SECURITY
6204         /* 1 to add LSM xattr */
6205         if (dir->i_security)
6206                 (*trans_num_items)++;
6207 #endif
6208         if (args->orphan) {
6209                 /* 1 to add orphan item */
6210                 (*trans_num_items)++;
6211         } else {
6212                 /*
6213                  * 1 to add dir item
6214                  * 1 to add dir index
6215                  * 1 to update parent inode item
6216                  *
6217                  * No need for 1 unit for the inode ref item because it is
6218                  * inserted in a batch together with the inode item at
6219                  * btrfs_create_new_inode().
6220                  */
6221                 *trans_num_items += 3;
6222         }
6223         return 0;
6224 }
6225
6226 void btrfs_new_inode_args_destroy(struct btrfs_new_inode_args *args)
6227 {
6228         posix_acl_release(args->acl);
6229         posix_acl_release(args->default_acl);
6230         fscrypt_free_filename(&args->fname);
6231 }
6232
6233 /*
6234  * Inherit flags from the parent inode.
6235  *
6236  * Currently only the compression flags and the cow flags are inherited.
6237  */
6238 static void btrfs_inherit_iflags(struct btrfs_inode *inode, struct btrfs_inode *dir)
6239 {
6240         unsigned int flags;
6241
6242         flags = dir->flags;
6243
6244         if (flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS) {
6245                 inode->flags &= ~BTRFS_INODE_COMPRESS;
6246                 inode->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6247         } else if (flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
6248                 inode->flags &= ~BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6249                 inode->flags |= BTRFS_INODE_COMPRESS;
6250         }
6251
6252         if (flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) {
6253                 inode->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW;
6254                 if (S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode))
6255                         inode->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6256         }
6257
6258         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(&inode->vfs_inode);
6259 }
6260
6261 int btrfs_create_new_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
6262                            struct btrfs_new_inode_args *args)
6263 {
6264         struct inode *dir = args->dir;
6265         struct inode *inode = args->inode;
6266         const struct fscrypt_str *name = args->orphan ? NULL : &args->fname.disk_name;
6267         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6268         struct btrfs_root *root;
6269         struct btrfs_inode_item *inode_item;
6270         struct btrfs_key *location;
6271         struct btrfs_path *path;
6272         u64 objectid;
6273         struct btrfs_inode_ref *ref;
6274         struct btrfs_key key[2];
6275         u32 sizes[2];
6276         struct btrfs_item_batch batch;
6277         unsigned long ptr;
6278         int ret;
6279
6280         path = btrfs_alloc_path();
6281         if (!path)
6282                 return -ENOMEM;
6283
6284         if (!args->subvol)
6285                 BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(BTRFS_I(dir)->root);
6286         root = BTRFS_I(inode)->root;
6287
6288         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6289         if (ret)
6290                 goto out;
6291         inode->i_ino = objectid;
6292
6293         if (args->orphan) {
6294                 /*
6295                  * O_TMPFILE, set link count to 0, so that after this point, we
6296                  * fill in an inode item with the correct link count.
6297                  */
6298                 set_nlink(inode, 0);
6299         } else {
6300                 trace_btrfs_inode_request(dir);
6301
6302                 ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &BTRFS_I(inode)->dir_index);
6303                 if (ret)
6304                         goto out;
6305         }
6306         /* index_cnt is ignored for everything but a dir. */
6307         BTRFS_I(inode)->index_cnt = BTRFS_DIR_START_INDEX;
6308         BTRFS_I(inode)->generation = trans->transid;
6309         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
6310
6311         /*
6312          * Subvolumes don't inherit flags from their parent directory.
6313          * Originally this was probably by accident, but we probably can't
6314          * change it now without compatibility issues.
6315          */
6316         if (!args->subvol)
6317                 btrfs_inherit_iflags(BTRFS_I(inode), BTRFS_I(dir));
6318
6319         if (S_ISREG(inode->i_mode)) {
6320                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATASUM))
6321                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6322                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATACOW))
6323                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW |
6324                                 BTRFS_INODE_NODATASUM;
6325         }
6326
6327         location = &BTRFS_I(inode)->location;
6328         location->objectid = objectid;
6329         location->offset = 0;
6330         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6331
6332         ret = btrfs_insert_inode_locked(inode);
6333         if (ret < 0) {
6334                 if (!args->orphan)
6335                         BTRFS_I(dir)->index_cnt--;
6336                 goto out;
6337         }
6338
6339         /*
6340          * We could have gotten an inode number from somebody who was fsynced
6341          * and then removed in this same transaction, so let's just set full
6342          * sync since it will be a full sync anyway and this will blow away the
6343          * old info in the log.
6344          */
6345         btrfs_set_inode_full_sync(BTRFS_I(inode));
6346
6347         key[0].objectid = objectid;
6348         key[0].type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6349         key[0].offset = 0;
6350
6351         sizes[0] = sizeof(struct btrfs_inode_item);
6352
6353         if (!args->orphan) {
6354                 /*
6355                  * Start new inodes with an inode_ref. This is slightly more
6356                  * efficient for small numbers of hard links since they will
6357                  * be packed into one item. Extended refs will kick in if we
6358                  * add more hard links than can fit in the ref item.
6359                  */
6360                 key[1].objectid = objectid;
6361                 key[1].type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6362                 if (args->subvol) {
6363                         key[1].offset = objectid;
6364                         sizes[1] = 2 + sizeof(*ref);
6365                 } else {
6366                         key[1].offset = btrfs_ino(BTRFS_I(dir));
6367                         sizes[1] = name->len + sizeof(*ref);
6368                 }
6369         }
6370
6371         batch.keys = &key[0];
6372         batch.data_sizes = &sizes[0];
6373         batch.total_data_size = sizes[0] + (args->orphan ? 0 : sizes[1]);
6374         batch.nr = args->orphan ? 1 : 2;
6375         ret = btrfs_insert_empty_items(trans, root, path, &batch);
6376         if (ret != 0) {
6377                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6378                 goto discard;
6379         }
6380
6381         inode->i_mtime = current_time(inode);
6382         inode->i_atime = inode->i_mtime;
6383         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
6384         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
6385
6386         /*
6387          * We're going to fill the inode item now, so at this point the inode
6388          * must be fully initialized.
6389          */
6390
6391         inode_item = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6392                                   struct btrfs_inode_item);
6393         memzero_extent_buffer(path->nodes[0], (unsigned long)inode_item,
6394                              sizeof(*inode_item));
6395         fill_inode_item(trans, path->nodes[0], inode_item, inode);
6396
6397         if (!args->orphan) {
6398                 ref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0] + 1,
6399                                      struct btrfs_inode_ref);
6400                 ptr = (unsigned long)(ref + 1);
6401                 if (args->subvol) {
6402                         btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref, 2);
6403                         btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref, 0);
6404                         write_extent_buffer(path->nodes[0], "..", ptr, 2);
6405                 } else {
6406                         btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref,
6407                                                      name->len);
6408                         btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref,
6409                                                   BTRFS_I(inode)->dir_index);
6410                         write_extent_buffer(path->nodes[0], name->name, ptr,
6411                                             name->len);
6412                 }
6413         }
6414
6415         btrfs_mark_buffer_dirty(path->nodes[0]);
6416         /*
6417          * We don't need the path anymore, plus inheriting properties, adding
6418          * ACLs, security xattrs, orphan item or adding the link, will result in
6419          * allocating yet another path. So just free our path.
6420          */
6421         btrfs_free_path(path);
6422         path = NULL;
6423
6424         if (args->subvol) {
6425                 struct inode *parent;
6426
6427                 /*
6428                  * Subvolumes inherit properties from their parent subvolume,
6429                  * not the directory they were created in.
6430                  */
6431                 parent = btrfs_iget(fs_info->sb, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
6432                                     BTRFS_I(dir)->root);
6433                 if (IS_ERR(parent)) {
6434                         ret = PTR_ERR(parent);
6435                 } else {
6436                         ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, parent);
6437                         iput(parent);
6438                 }
6439         } else {
6440                 ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, dir);
6441         }
6442         if (ret) {
6443                 btrfs_err(fs_info,
6444                           "error inheriting props for ino %llu (root %llu): %d",
6445                           btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), root->root_key.objectid,
6446                           ret);
6447         }
6448
6449         /*
6450          * Subvolumes don't inherit ACLs or get passed to the LSM. This is
6451          * probably a bug.
6452          */
6453         if (!args->subvol) {
6454                 ret = btrfs_init_inode_security(trans, args);
6455                 if (ret) {
6456                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6457                         goto discard;
6458                 }
6459         }
6460
6461         inode_tree_add(BTRFS_I(inode));
6462
6463         trace_btrfs_inode_new(inode);
6464         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
6465
6466         btrfs_update_root_times(trans, root);
6467
6468         if (args->orphan) {
6469                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
6470         } else {
6471                 ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode), name,
6472                                      0, BTRFS_I(inode)->dir_index);
6473         }
6474         if (ret) {
6475                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6476                 goto discard;
6477         }
6478
6479         return 0;
6480
6481 discard:
6482         /*
6483          * discard_new_inode() calls iput(), but the caller owns the reference
6484          * to the inode.
6485          */
6486         ihold(inode);
6487         discard_new_inode(inode);
6488 out:
6489         btrfs_free_path(path);
6490         return ret;
6491 }
6492
6493 /*
6494  * utility function to add 'inode' into 'parent_inode' with
6495  * a give name and a given sequence number.
6496  * if 'add_backref' is true, also insert a backref from the
6497  * inode to the parent directory.
6498  */
6499 int btrfs_add_link(struct btrfs_trans_handle *trans,
6500                    struct btrfs_inode *parent_inode, struct btrfs_inode *inode,
6501                    const struct fscrypt_str *name, int add_backref, u64 index)
6502 {
6503         int ret = 0;
6504         struct btrfs_key key;
6505         struct btrfs_root *root = parent_inode->root;
6506         u64 ino = btrfs_ino(inode);
6507         u64 parent_ino = btrfs_ino(parent_inode);
6508
6509         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6510                 memcpy(&key, &inode->root->root_key, sizeof(key));
6511         } else {
6512                 key.objectid = ino;
6513                 key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6514                 key.offset = 0;
6515         }
6516
6517         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6518                 ret = btrfs_add_root_ref(trans, key.objectid,
6519                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6520                                          index, name);
6521         } else if (add_backref) {
6522                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, name,
6523                                              ino, parent_ino, index);
6524         }
6525
6526         /* Nothing to clean up yet */
6527         if (ret)
6528                 return ret;
6529
6530         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, name, parent_inode, &key,
6531                                     btrfs_inode_type(&inode->vfs_inode), index);
6532         if (ret == -EEXIST || ret == -EOVERFLOW)
6533                 goto fail_dir_item;
6534         else if (ret) {
6535                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6536                 return ret;
6537         }
6538
6539         btrfs_i_size_write(parent_inode, parent_inode->vfs_inode.i_size +
6540                            name->len * 2);
6541         inode_inc_iversion(&parent_inode->vfs_inode);
6542         /*
6543          * If we are replaying a log tree, we do not want to update the mtime
6544          * and ctime of the parent directory with the current time, since the
6545          * log replay procedure is responsible for setting them to their correct
6546          * values (the ones it had when the fsync was done).
6547          */
6548         if (!test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &root->fs_info->flags)) {
6549                 struct timespec64 now = current_time(&parent_inode->vfs_inode);
6550
6551                 parent_inode->vfs_inode.i_mtime = now;
6552                 parent_inode->vfs_inode.i_ctime = now;
6553         }
6554         ret = btrfs_update_inode(trans, root, parent_inode);
6555         if (ret)
6556                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6557         return ret;
6558
6559 fail_dir_item:
6560         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6561                 u64 local_index;
6562                 int err;
6563                 err = btrfs_del_root_ref(trans, key.objectid,
6564                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6565                                          &local_index, name);
6566                 if (err)
6567                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6568         } else if (add_backref) {
6569                 u64 local_index;
6570                 int err;
6571
6572                 err = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, ino, parent_ino,
6573                                           &local_index);
6574                 if (err)
6575                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6576         }
6577
6578         /* Return the original error code */
6579         return ret;
6580 }
6581
6582 static int btrfs_create_common(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
6583                                struct inode *inode)
6584 {
6585         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6586         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6587         struct btrfs_new_inode_args new_inode_args = {
6588                 .dir = dir,
6589                 .dentry = dentry,
6590                 .inode = inode,
6591         };
6592         unsigned int trans_num_items;
6593         struct btrfs_trans_handle *trans;
6594         int err;
6595
6596         err = btrfs_new_inode_prepare(&new_inode_args, &trans_num_items);
6597         if (err)
6598                 goto out_inode;
6599
6600         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
6601         if (IS_ERR(trans)) {
6602                 err = PTR_ERR(trans);
6603                 goto out_new_inode_args;
6604         }
6605
6606         err = btrfs_create_new_inode(trans, &new_inode_args);
6607         if (!err)
6608                 d_instantiate_new(dentry, inode);
6609
6610         btrfs_end_transaction(trans);
6611         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6612 out_new_inode_args:
6613         btrfs_new_inode_args_destroy(&new_inode_args);
6614 out_inode:
6615         if (err)
6616                 iput(inode);
6617         return err;
6618 }
6619
6620 static int btrfs_mknod(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
6621                        struct dentry *dentry, umode_t mode, dev_t rdev)
6622 {
6623         struct inode *inode;
6624
6625         inode = new_inode(dir->i_sb);
6626         if (!inode)
6627                 return -ENOMEM;
6628         inode_init_owner(idmap, inode, dir, mode);
6629         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
6630         init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
6631         return btrfs_create_common(dir, dentry, inode);
6632 }
6633
6634 static int btrfs_create(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
6635                         struct dentry *dentry, umode_t mode, bool excl)
6636 {
6637         struct inode *inode;
6638
6639         inode = new_inode(dir->i_sb);
6640         if (!inode)
6641                 return -ENOMEM;
6642         inode_init_owner(idmap, inode, dir, mode);
6643         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
6644         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
6645         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
6646         return btrfs_create_common(dir, dentry, inode);
6647 }
6648
6649 static int btrfs_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir,
6650                       struct dentry *dentry)
6651 {
6652         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6653         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6654         struct inode *inode = d_inode(old_dentry);
6655         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6656         struct fscrypt_name fname;
6657         u64 index;
6658         int err;
6659         int drop_inode = 0;
6660
6661         /* do not allow sys_link's with other subvols of the same device */
6662         if (root->root_key.objectid != BTRFS_I(inode)->root->root_key.objectid)
6663                 return -EXDEV;
6664
6665         if (inode->i_nlink >= BTRFS_LINK_MAX)
6666                 return -EMLINK;
6667
6668         err = fscrypt_setup_filename(dir, &dentry->d_name, 0, &fname);
6669         if (err)
6670                 goto fail;
6671
6672         err = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &index);
6673         if (err)
6674                 goto fail;
6675
6676         /*
6677          * 2 items for inode and inode ref
6678          * 2 items for dir items
6679          * 1 item for parent inode
6680          * 1 item for orphan item deletion if O_TMPFILE
6681          */
6682         trans = btrfs_start_transaction(root, inode->i_nlink ? 5 : 6);
6683         if (IS_ERR(trans)) {
6684                 err = PTR_ERR(trans);
6685                 trans = NULL;
6686                 goto fail;
6687         }
6688
6689         /* There are several dir indexes for this inode, clear the cache. */
6690         BTRFS_I(inode)->dir_index = 0ULL;
6691         inc_nlink(inode);
6692         inode_inc_iversion(inode);
6693         inode->i_ctime = current_time(inode);
6694         ihold(inode);
6695         set_bit(BTRFS_INODE_COPY_EVERYTHING, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6696
6697         err = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode),
6698                              &fname.disk_name, 1, index);
6699
6700         if (err) {
6701                 drop_inode = 1;
6702         } else {
6703                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
6704
6705                 err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6706                 if (err)
6707                         goto fail;
6708                 if (inode->i_nlink == 1) {
6709                         /*
6710                          * If new hard link count is 1, it's a file created
6711                          * with open(2) O_TMPFILE flag.
6712                          */
6713                         err = btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
6714                         if (err)
6715                                 goto fail;
6716                 }
6717                 d_instantiate(dentry, inode);
6718                 btrfs_log_new_name(trans, old_dentry, NULL, 0, parent);
6719         }
6720
6721 fail:
6722         fscrypt_free_filename(&fname);
6723         if (trans)
6724                 btrfs_end_transaction(trans);
6725         if (drop_inode) {
6726                 inode_dec_link_count(inode);
6727                 iput(inode);
6728         }
6729         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6730         return err;
6731 }
6732
6733 static int btrfs_mkdir(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
6734                        struct dentry *dentry, umode_t mode)
6735 {
6736         struct inode *inode;
6737
6738         inode = new_inode(dir->i_sb);
6739         if (!inode)
6740                 return -ENOMEM;
6741         inode_init_owner(idmap, inode, dir, S_IFDIR | mode);
6742         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
6743         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
6744         return btrfs_create_common(dir, dentry, inode);
6745 }
6746
6747 static noinline int uncompress_inline(struct btrfs_path *path,
6748                                       struct page *page,
6749                                       struct btrfs_file_extent_item *item)
6750 {
6751         int ret;
6752         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
6753         char *tmp;
6754         size_t max_size;
6755         unsigned long inline_size;
6756         unsigned long ptr;
6757         int compress_type;
6758
6759         compress_type = btrfs_file_extent_compression(leaf, item);
6760         max_size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6761         inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf, path->slots[0]);
6762         tmp = kmalloc(inline_size, GFP_NOFS);
6763         if (!tmp)
6764                 return -ENOMEM;
6765         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
6766
6767         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, inline_size);
6768
6769         max_size = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE, max_size);
6770         ret = btrfs_decompress(compress_type, tmp, page, 0, inline_size, max_size);
6771
6772         /*
6773          * decompression code contains a memset to fill in any space between the end
6774          * of the uncompressed data and the end of max_size in case the decompressed
6775          * data ends up shorter than ram_bytes.  That doesn't cover the hole between
6776          * the end of an inline extent and the beginning of the next block, so we
6777          * cover that region here.
6778          */
6779
6780         if (max_size < PAGE_SIZE)
6781                 memzero_page(page, max_size, PAGE_SIZE - max_size);
6782         kfree(tmp);
6783         return ret;
6784 }
6785
6786 static int read_inline_extent(struct btrfs_inode *inode, struct btrfs_path *path,
6787                               struct page *page)
6788 {
6789         struct btrfs_file_extent_item *fi;
6790         void *kaddr;
6791         size_t copy_size;
6792
6793         if (!page || PageUptodate(page))
6794                 return 0;
6795
6796         ASSERT(page_offset(page) == 0);
6797
6798         fi = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6799                             struct btrfs_file_extent_item);
6800         if (btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], fi) != BTRFS_COMPRESS_NONE)
6801                 return uncompress_inline(path, page, fi);
6802
6803         copy_size = min_t(u64, PAGE_SIZE,
6804                           btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], fi));
6805         kaddr = kmap_local_page(page);
6806         read_extent_buffer(path->nodes[0], kaddr,
6807                            btrfs_file_extent_inline_start(fi), copy_size);
6808         kunmap_local(kaddr);
6809         if (copy_size < PAGE_SIZE)
6810                 memzero_page(page, copy_size, PAGE_SIZE - copy_size);
6811         return 0;
6812 }
6813
6814 /*
6815  * Lookup the first extent overlapping a range in a file.
6816  *
6817  * @inode:      file to search in
6818  * @page:       page to read extent data into if the extent is inline
6819  * @pg_offset:  offset into @page to copy to
6820  * @start:      file offset
6821  * @len:        length of range starting at @start
6822  *
6823  * Return the first &struct extent_map which overlaps the given range, reading
6824  * it from the B-tree and caching it if necessary. Note that there may be more
6825  * extents which overlap the given range after the returned extent_map.
6826  *
6827  * If @page is not NULL and the extent is inline, this also reads the extent
6828  * data directly into the page and marks the extent up to date in the io_tree.
6829  *
6830  * Return: ERR_PTR on error, non-NULL extent_map on success.
6831  */
6832 struct extent_map *btrfs_get_extent(struct btrfs_inode *inode,
6833                                     struct page *page, size_t pg_offset,
6834                                     u64 start, u64 len)
6835 {
6836         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
6837         int ret = 0;
6838         u64 extent_start = 0;
6839         u64 extent_end = 0;
6840         u64 objectid = btrfs_ino(inode);
6841         int extent_type = -1;
6842         struct btrfs_path *path = NULL;
6843         struct btrfs_root *root = inode->root;
6844         struct btrfs_file_extent_item *item;
6845         struct extent_buffer *leaf;
6846         struct btrfs_key found_key;
6847         struct extent_map *em = NULL;
6848         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
6849
6850         read_lock(&em_tree->lock);
6851         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
6852         read_unlock(&em_tree->lock);
6853
6854         if (em) {
6855                 if (em->start > start || em->start + em->len <= start)
6856                         free_extent_map(em);
6857                 else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE && page)
6858                         free_extent_map(em);
6859                 else
6860                         goto out;
6861         }
6862         em = alloc_extent_map();
6863         if (!em) {
6864                 ret = -ENOMEM;
6865                 goto out;
6866         }
6867         em->start = EXTENT_MAP_HOLE;
6868         em->orig_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6869         em->len = (u64)-1;
6870         em->block_len = (u64)-1;
6871
6872         path = btrfs_alloc_path();
6873         if (!path) {
6874                 ret = -ENOMEM;
6875                 goto out;
6876         }
6877
6878         /* Chances are we'll be called again, so go ahead and do readahead */
6879         path->reada = READA_FORWARD;
6880
6881         /*
6882          * The same explanation in load_free_space_cache applies here as well,
6883          * we only read when we're loading the free space cache, and at that
6884          * point the commit_root has everything we need.
6885          */
6886         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
6887                 path->search_commit_root = 1;
6888                 path->skip_locking = 1;
6889         }
6890
6891         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, objectid, start, 0);
6892         if (ret < 0) {
6893                 goto out;
6894         } else if (ret > 0) {
6895                 if (path->slots[0] == 0)
6896                         goto not_found;
6897                 path->slots[0]--;
6898                 ret = 0;
6899         }
6900
6901         leaf = path->nodes[0];
6902         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
6903                               struct btrfs_file_extent_item);
6904         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6905         if (found_key.objectid != objectid ||
6906             found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6907                 /*
6908                  * If we backup past the first extent we want to move forward
6909                  * and see if there is an extent in front of us, otherwise we'll
6910                  * say there is a hole for our whole search range which can
6911                  * cause problems.
6912                  */
6913                 extent_end = start;
6914                 goto next;
6915         }
6916
6917         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, item);
6918         extent_start = found_key.offset;
6919         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
6920         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6921             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6922                 /* Only regular file could have regular/prealloc extent */
6923                 if (!S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode)) {
6924                         ret = -EUCLEAN;
6925                         btrfs_crit(fs_info,
6926                 "regular/prealloc extent found for non-regular inode %llu",
6927                                    btrfs_ino(inode));
6928                         goto out;
6929                 }
6930                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_regular(inode, leaf, item,
6931                                                        extent_start);
6932         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6933                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_inline(inode, leaf, item,
6934                                                       path->slots[0],
6935                                                       extent_start);
6936         }
6937 next:
6938         if (start >= extent_end) {
6939                 path->slots[0]++;
6940                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
6941                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
6942                         if (ret < 0)
6943                                 goto out;
6944                         else if (ret > 0)
6945                                 goto not_found;
6946
6947                         leaf = path->nodes[0];
6948                 }
6949                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6950                 if (found_key.objectid != objectid ||
6951                     found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6952                         goto not_found;
6953                 if (start + len <= found_key.offset)
6954                         goto not_found;
6955                 if (start > found_key.offset)
6956                         goto next;
6957
6958                 /* New extent overlaps with existing one */
6959                 em->start = start;
6960                 em->orig_start = start;
6961                 em->len = found_key.offset - start;
6962                 em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6963                 goto insert;
6964         }
6965
6966         btrfs_extent_item_to_extent_map(inode, path, item, em);
6967
6968         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6969             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6970                 goto insert;
6971         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6972                 /*
6973                  * Inline extent can only exist at file offset 0. This is
6974                  * ensured by tree-checker and inline extent creation path.
6975                  * Thus all members representing file offsets should be zero.
6976                  */
6977                 ASSERT(pg_offset == 0);
6978                 ASSERT(extent_start == 0);
6979                 ASSERT(em->start == 0);
6980
6981                 /*
6982                  * btrfs_extent_item_to_extent_map() should have properly
6983                  * initialized em members already.
6984                  *
6985                  * Other members are not utilized for inline extents.
6986                  */
6987                 ASSERT(em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE);
6988                 ASSERT(em->len == fs_info->sectorsize);
6989
6990                 ret = read_inline_extent(inode, path, page);
6991                 if (ret < 0)
6992                         goto out;
6993                 goto insert;
6994         }
6995 not_found:
6996         em->start = start;
6997         em->orig_start = start;
6998         em->len = len;
6999         em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
7000 insert:
7001         ret = 0;
7002         btrfs_release_path(path);
7003         if (em->start > start || extent_map_end(em) <= start) {
7004                 btrfs_err(fs_info,
7005                           "bad extent! em: [%llu %llu] passed [%llu %llu]",
7006                           em->start, em->len, start, len);
7007                 ret = -EIO;
7008                 goto out;
7009         }
7010
7011         write_lock(&em_tree->lock);
7012         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, start, len);
7013         write_unlock(&em_tree->lock);
7014 out:
7015         btrfs_free_path(path);
7016
7017         trace_btrfs_get_extent(root, inode, em);
7018
7019         if (ret) {
7020                 free_extent_map(em);
7021                 return ERR_PTR(ret);
7022         }
7023         return em;
7024 }
7025
7026 static struct extent_map *btrfs_create_dio_extent(struct btrfs_inode *inode,
7027                                                   struct btrfs_dio_data *dio_data,
7028                                                   const u64 start,
7029                                                   const u64 len,
7030                                                   const u64 orig_start,
7031                                                   const u64 block_start,
7032                                                   const u64 block_len,
7033                                                   const u64 orig_block_len,
7034                                                   const u64 ram_bytes,
7035                                                   const int type)
7036 {
7037         struct extent_map *em = NULL;
7038         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7039
7040         if (type != BTRFS_ORDERED_NOCOW) {
7041                 em = create_io_em(inode, start, len, orig_start, block_start,
7042                                   block_len, orig_block_len, ram_bytes,
7043                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
7044                                   type);
7045                 if (IS_ERR(em))
7046                         goto out;
7047         }
7048         ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start, len, len,
7049                                              block_start, block_len, 0,
7050                                              (1 << type) |
7051                                              (1 << BTRFS_ORDERED_DIRECT),
7052                                              BTRFS_COMPRESS_NONE);
7053         if (IS_ERR(ordered)) {
7054                 if (em) {
7055                         free_extent_map(em);
7056                         btrfs_drop_extent_map_range(inode, start,
7057                                                     start + len - 1, false);
7058                 }
7059                 em = ERR_CAST(ordered);
7060         } else {
7061                 ASSERT(!dio_data->ordered);
7062                 dio_data->ordered = ordered;
7063         }
7064  out:
7065
7066         return em;
7067 }
7068
7069 static struct extent_map *btrfs_new_extent_direct(struct btrfs_inode *inode,
7070                                                   struct btrfs_dio_data *dio_data,
7071                                                   u64 start, u64 len)
7072 {
7073         struct btrfs_root *root = inode->root;
7074         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
7075         struct extent_map *em;
7076         struct btrfs_key ins;
7077         u64 alloc_hint;
7078         int ret;
7079
7080         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, len);
7081         ret = btrfs_reserve_extent(root, len, len, fs_info->sectorsize,
7082                                    0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
7083         if (ret)
7084                 return ERR_PTR(ret);
7085
7086         em = btrfs_create_dio_extent(inode, dio_data, start, ins.offset, start,
7087                                      ins.objectid, ins.offset, ins.offset,
7088                                      ins.offset, BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7089         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
7090         if (IS_ERR(em))
7091                 btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset,
7092                                            1);
7093
7094         return em;
7095 }
7096
7097 static bool btrfs_extent_readonly(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr)
7098 {
7099         struct btrfs_block_group *block_group;
7100         bool readonly = false;
7101
7102         block_group = btrfs_lookup_block_group(fs_info, bytenr);
7103         if (!block_group || block_group->ro)
7104                 readonly = true;
7105         if (block_group)
7106                 btrfs_put_block_group(block_group);
7107         return readonly;
7108 }
7109
7110 /*
7111  * Check if we can do nocow write into the range [@offset, @offset + @len)
7112  *
7113  * @offset:     File offset
7114  * @len:        The length to write, will be updated to the nocow writeable
7115  *              range
7116  * @orig_start: (optional) Return the original file offset of the file extent
7117  * @orig_len:   (optional) Return the original on-disk length of the file extent
7118  * @ram_bytes:  (optional) Return the ram_bytes of the file extent
7119  * @strict:     if true, omit optimizations that might force us into unnecessary
7120  *              cow. e.g., don't trust generation number.
7121  *
7122  * Return:
7123  * >0   and update @len if we can do nocow write
7124  *  0   if we can't do nocow write
7125  * <0   if error happened
7126  *
7127  * NOTE: This only checks the file extents, caller is responsible to wait for
7128  *       any ordered extents.
7129  */
7130 noinline int can_nocow_extent(struct inode *inode, u64 offset, u64 *len,
7131                               u64 *orig_start, u64 *orig_block_len,
7132                               u64 *ram_bytes, bool nowait, bool strict)
7133 {
7134         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7135         struct can_nocow_file_extent_args nocow_args = { 0 };
7136         struct btrfs_path *path;
7137         int ret;
7138         struct extent_buffer *leaf;
7139         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
7140         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7141         struct btrfs_file_extent_item *fi;
7142         struct btrfs_key key;
7143         int found_type;
7144
7145         path = btrfs_alloc_path();
7146         if (!path)
7147                 return -ENOMEM;
7148         path->nowait = nowait;
7149
7150         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path,
7151                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), offset, 0);
7152         if (ret < 0)
7153                 goto out;
7154
7155         if (ret == 1) {
7156                 if (path->slots[0] == 0) {
7157                         /* can't find the item, must cow */
7158                         ret = 0;
7159                         goto out;
7160                 }
7161                 path->slots[0]--;
7162         }
7163         ret = 0;
7164         leaf = path->nodes[0];
7165         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
7166         if (key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) ||
7167             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
7168                 /* not our file or wrong item type, must cow */
7169                 goto out;
7170         }
7171
7172         if (key.offset > offset) {
7173                 /* Wrong offset, must cow */
7174                 goto out;
7175         }
7176
7177         if (btrfs_file_extent_end(path) <= offset)
7178                 goto out;
7179
7180         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_file_extent_item);
7181         found_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
7182         if (ram_bytes)
7183                 *ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
7184
7185         nocow_args.start = offset;
7186         nocow_args.end = offset + *len - 1;
7187         nocow_args.strict = strict;
7188         nocow_args.free_path = true;
7189
7190         ret = can_nocow_file_extent(path, &key, BTRFS_I(inode), &nocow_args);
7191         /* can_nocow_file_extent() has freed the path. */
7192         path = NULL;
7193
7194         if (ret != 1) {
7195                 /* Treat errors as not being able to NOCOW. */
7196                 ret = 0;
7197                 goto out;
7198         }
7199
7200         ret = 0;
7201         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, nocow_args.disk_bytenr))
7202                 goto out;
7203
7204         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7205             found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7206                 u64 range_end;
7207
7208                 range_end = round_up(offset + nocow_args.num_bytes,
7209                                      root->fs_info->sectorsize) - 1;
7210                 ret = test_range_bit(io_tree, offset, range_end,
7211                                      EXTENT_DELALLOC, 0, NULL);
7212                 if (ret) {
7213                         ret = -EAGAIN;
7214                         goto out;
7215                 }
7216         }
7217
7218         if (orig_start)
7219                 *orig_start = key.offset - nocow_args.extent_offset;
7220         if (orig_block_len)
7221                 *orig_block_len = nocow_args.disk_num_bytes;
7222
7223         *len = nocow_args.num_bytes;
7224         ret = 1;
7225 out:
7226         btrfs_free_path(path);
7227         return ret;
7228 }
7229
7230 static int lock_extent_direct(struct inode *inode, u64 lockstart, u64 lockend,
7231                               struct extent_state **cached_state,
7232                               unsigned int iomap_flags)
7233 {
7234         const bool writing = (iomap_flags & IOMAP_WRITE);
7235         const bool nowait = (iomap_flags & IOMAP_NOWAIT);
7236         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7237         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7238         int ret = 0;
7239
7240         while (1) {
7241                 if (nowait) {
7242                         if (!try_lock_extent(io_tree, lockstart, lockend,
7243                                              cached_state))
7244                                 return -EAGAIN;
7245                 } else {
7246                         lock_extent(io_tree, lockstart, lockend, cached_state);
7247                 }
7248                 /*
7249                  * We're concerned with the entire range that we're going to be
7250                  * doing DIO to, so we need to make sure there's no ordered
7251                  * extents in this range.
7252                  */
7253                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), lockstart,
7254                                                      lockend - lockstart + 1);
7255
7256                 /*
7257                  * We need to make sure there are no buffered pages in this
7258                  * range either, we could have raced between the invalidate in
7259                  * generic_file_direct_write and locking the extent.  The
7260                  * invalidate needs to happen so that reads after a write do not
7261                  * get stale data.
7262                  */
7263                 if (!ordered &&
7264                     (!writing || !filemap_range_has_page(inode->i_mapping,
7265                                                          lockstart, lockend)))
7266                         break;
7267
7268                 unlock_extent(io_tree, lockstart, lockend, cached_state);
7269
7270                 if (ordered) {
7271                         if (nowait) {
7272                                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7273                                 ret = -EAGAIN;
7274                                 break;
7275                         }
7276                         /*
7277                          * If we are doing a DIO read and the ordered extent we
7278                          * found is for a buffered write, we can not wait for it
7279                          * to complete and retry, because if we do so we can
7280                          * deadlock with concurrent buffered writes on page
7281                          * locks. This happens only if our DIO read covers more
7282                          * than one extent map, if at this point has already
7283                          * created an ordered extent for a previous extent map
7284                          * and locked its range in the inode's io tree, and a
7285                          * concurrent write against that previous extent map's
7286                          * range and this range started (we unlock the ranges
7287                          * in the io tree only when the bios complete and
7288                          * buffered writes always lock pages before attempting
7289                          * to lock range in the io tree).
7290                          */
7291                         if (writing ||
7292                             test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered->flags))
7293                                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
7294                         else
7295                                 ret = nowait ? -EAGAIN : -ENOTBLK;
7296                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7297                 } else {
7298                         /*
7299                          * We could trigger writeback for this range (and wait
7300                          * for it to complete) and then invalidate the pages for
7301                          * this range (through invalidate_inode_pages2_range()),
7302                          * but that can lead us to a deadlock with a concurrent
7303                          * call to readahead (a buffered read or a defrag call
7304                          * triggered a readahead) on a page lock due to an
7305                          * ordered dio extent we created before but did not have
7306                          * yet a corresponding bio submitted (whence it can not
7307                          * complete), which makes readahead wait for that
7308                          * ordered extent to complete while holding a lock on
7309                          * that page.
7310                          */
7311                         ret = nowait ? -EAGAIN : -ENOTBLK;
7312                 }
7313
7314                 if (ret)
7315                         break;
7316
7317                 cond_resched();
7318         }
7319
7320         return ret;
7321 }
7322
7323 /* The callers of this must take lock_extent() */
7324 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
7325                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
7326                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
7327                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
7328                                        int type)
7329 {
7330         struct extent_map *em;
7331         int ret;
7332
7333         ASSERT(type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC ||
7334                type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED ||
7335                type == BTRFS_ORDERED_NOCOW ||
7336                type == BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7337
7338         em = alloc_extent_map();
7339         if (!em)
7340                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7341
7342         em->start = start;
7343         em->orig_start = orig_start;
7344         em->len = len;
7345         em->block_len = block_len;
7346         em->block_start = block_start;
7347         em->orig_block_len = orig_block_len;
7348         em->ram_bytes = ram_bytes;
7349         em->generation = -1;
7350         set_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
7351         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7352                 set_bit(EXTENT_FLAG_FILLING, &em->flags);
7353         } else if (type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED) {
7354                 set_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
7355                 em->compress_type = compress_type;
7356         }
7357
7358         ret = btrfs_replace_extent_map_range(inode, em, true);
7359         if (ret) {
7360                 free_extent_map(em);
7361                 return ERR_PTR(ret);
7362         }
7363
7364         /* em got 2 refs now, callers needs to do free_extent_map once. */
7365         return em;
7366 }
7367
7368
7369 static int btrfs_get_blocks_direct_write(struct extent_map **map,
7370                                          struct inode *inode,
7371                                          struct btrfs_dio_data *dio_data,
7372                                          u64 start, u64 *lenp,
7373                                          unsigned int iomap_flags)
7374 {
7375         const bool nowait = (iomap_flags & IOMAP_NOWAIT);
7376         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7377         struct extent_map *em = *map;
7378         int type;
7379         u64 block_start, orig_start, orig_block_len, ram_bytes;
7380         struct btrfs_block_group *bg;
7381         bool can_nocow = false;
7382         bool space_reserved = false;
7383         u64 len = *lenp;
7384         u64 prev_len;
7385         int ret = 0;
7386
7387         /*
7388          * We don't allocate a new extent in the following cases
7389          *
7390          * 1) The inode is marked as NODATACOW. In this case we'll just use the
7391          * existing extent.
7392          * 2) The extent is marked as PREALLOC. We're good to go here and can
7393          * just use the extent.
7394          *
7395          */
7396         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) ||
7397             ((BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7398              em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)) {
7399                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7400                         type = BTRFS_ORDERED_PREALLOC;
7401                 else
7402                         type = BTRFS_ORDERED_NOCOW;
7403                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7404                 block_start = em->block_start + (start - em->start);
7405
7406                 if (can_nocow_extent(inode, start, &len, &orig_start,
7407                                      &orig_block_len, &ram_bytes, false, false) == 1) {
7408                         bg = btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, block_start);
7409                         if (bg)
7410                                 can_nocow = true;
7411                 }
7412         }
7413
7414         prev_len = len;
7415         if (can_nocow) {
7416                 struct extent_map *em2;
7417
7418                 /* We can NOCOW, so only need to reserve metadata space. */
7419                 ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(BTRFS_I(inode), len, len,
7420                                                       nowait);
7421                 if (ret < 0) {
7422                         /* Our caller expects us to free the input extent map. */
7423                         free_extent_map(em);
7424                         *map = NULL;
7425                         btrfs_dec_nocow_writers(bg);
7426                         if (nowait && (ret == -ENOSPC || ret == -EDQUOT))
7427                                 ret = -EAGAIN;
7428                         goto out;
7429                 }
7430                 space_reserved = true;
7431
7432                 em2 = btrfs_create_dio_extent(BTRFS_I(inode), dio_data, start, len,
7433                                               orig_start, block_start,
7434                                               len, orig_block_len,
7435                                               ram_bytes, type);
7436                 btrfs_dec_nocow_writers(bg);
7437                 if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7438                         free_extent_map(em);
7439                         *map = em2;
7440                         em = em2;
7441                 }
7442
7443                 if (IS_ERR(em2)) {
7444                         ret = PTR_ERR(em2);
7445                         goto out;
7446                 }
7447
7448                 dio_data->nocow_done = true;
7449         } else {
7450                 /* Our caller expects us to free the input extent map. */
7451                 free_extent_map(em);
7452                 *map = NULL;
7453
7454                 if (nowait) {
7455                         ret = -EAGAIN;
7456                         goto out;
7457                 }
7458
7459                 /*
7460                  * If we could not allocate data space before locking the file
7461                  * range and we can't do a NOCOW write, then we have to fail.
7462                  */
7463                 if (!dio_data->data_space_reserved) {
7464                         ret = -ENOSPC;
7465                         goto out;
7466                 }
7467
7468                 /*
7469                  * We have to COW and we have already reserved data space before,
7470                  * so now we reserve only metadata.
7471                  */
7472                 ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(BTRFS_I(inode), len, len,
7473                                                       false);
7474                 if (ret < 0)
7475                         goto out;
7476                 space_reserved = true;
7477
7478                 em = btrfs_new_extent_direct(BTRFS_I(inode), dio_data, start, len);
7479                 if (IS_ERR(em)) {
7480                         ret = PTR_ERR(em);
7481                         goto out;
7482                 }
7483                 *map = em;
7484                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7485                 if (len < prev_len)
7486                         btrfs_delalloc_release_metadata(BTRFS_I(inode),
7487                                                         prev_len - len, true);
7488         }
7489
7490         /*
7491          * We have created our ordered extent, so we can now release our reservation
7492          * for an outstanding extent.
7493          */
7494         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), prev_len);
7495
7496         /*
7497          * Need to update the i_size under the extent lock so buffered
7498          * readers will get the updated i_size when we unlock.
7499          */
7500         if (start + len > i_size_read(inode))
7501                 i_size_write(inode, start + len);
7502 out:
7503         if (ret && space_reserved) {
7504                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), len);
7505                 btrfs_delalloc_release_metadata(BTRFS_I(inode), len, true);
7506         }
7507         *lenp = len;
7508         return ret;
7509 }
7510
7511 static int btrfs_dio_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t start,
7512                 loff_t length, unsigned int flags, struct iomap *iomap,
7513                 struct iomap *srcmap)
7514 {
7515         struct iomap_iter *iter = container_of(iomap, struct iomap_iter, iomap);
7516         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7517         struct extent_map *em;
7518         struct extent_state *cached_state = NULL;
7519         struct btrfs_dio_data *dio_data = iter->private;
7520         u64 lockstart, lockend;
7521         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7522         int ret = 0;
7523         u64 len = length;
7524         const u64 data_alloc_len = length;
7525         bool unlock_extents = false;
7526
7527         /*
7528          * We could potentially fault if we have a buffer > PAGE_SIZE, and if
7529          * we're NOWAIT we may submit a bio for a partial range and return
7530          * EIOCBQUEUED, which would result in an errant short read.
7531          *
7532          * The best way to handle this would be to allow for partial completions
7533          * of iocb's, so we could submit the partial bio, return and fault in
7534          * the rest of the pages, and then submit the io for the rest of the
7535          * range.  However we don't have that currently, so simply return
7536          * -EAGAIN at this point so that the normal path is used.
7537          */
7538         if (!write && (flags & IOMAP_NOWAIT) && length > PAGE_SIZE)
7539                 return -EAGAIN;
7540
7541         /*
7542          * Cap the size of reads to that usually seen in buffered I/O as we need
7543          * to allocate a contiguous array for the checksums.
7544          */
7545         if (!write)
7546                 len = min_t(u64, len, fs_info->sectorsize * BTRFS_MAX_BIO_SECTORS);
7547
7548         lockstart = start;
7549         lockend = start + len - 1;
7550
7551         /*
7552          * iomap_dio_rw() only does filemap_write_and_wait_range(), which isn't
7553          * enough if we've written compressed pages to this area, so we need to
7554          * flush the dirty pages again to make absolutely sure that any
7555          * outstanding dirty pages are on disk - the first flush only starts
7556          * compression on the data, while keeping the pages locked, so by the
7557          * time the second flush returns we know bios for the compressed pages
7558          * were submitted and finished, and the pages no longer under writeback.
7559          *
7560          * If we have a NOWAIT request and we have any pages in the range that
7561          * are locked, likely due to compression still in progress, we don't want
7562          * to block on page locks. We also don't want to block on pages marked as
7563          * dirty or under writeback (same as for the non-compression case).
7564          * iomap_dio_rw() did the same check, but after that and before we got
7565          * here, mmap'ed writes may have happened or buffered reads started
7566          * (readpage() and readahead(), which lock pages), as we haven't locked
7567          * the file range yet.
7568          */
7569         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
7570                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags)) {
7571                 if (flags & IOMAP_NOWAIT) {
7572                         if (filemap_range_needs_writeback(inode->i_mapping,
7573                                                           lockstart, lockend))
7574                                 return -EAGAIN;
7575                 } else {
7576                         ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start,
7577                                                        start + length - 1);
7578                         if (ret)
7579                                 return ret;
7580                 }
7581         }
7582
7583         memset(dio_data, 0, sizeof(*dio_data));
7584
7585         /*
7586          * We always try to allocate data space and must do it before locking
7587          * the file range, to avoid deadlocks with concurrent writes to the same
7588          * range if the range has several extents and the writes don't expand the
7589          * current i_size (the inode lock is taken in shared mode). If we fail to
7590          * allocate data space here we continue and later, after locking the
7591          * file range, we fail with ENOSPC only if we figure out we can not do a
7592          * NOCOW write.
7593          */
7594         if (write && !(flags & IOMAP_NOWAIT)) {
7595                 ret = btrfs_check_data_free_space(BTRFS_I(inode),
7596                                                   &dio_data->data_reserved,
7597                                                   start, data_alloc_len, false);
7598                 if (!ret)
7599                         dio_data->data_space_reserved = true;
7600                 else if (ret && !(BTRFS_I(inode)->flags &
7601                                   (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)))
7602                         goto err;
7603         }
7604
7605         /*
7606          * If this errors out it's because we couldn't invalidate pagecache for
7607          * this range and we need to fallback to buffered IO, or we are doing a
7608          * NOWAIT read/write and we need to block.
7609          */
7610         ret = lock_extent_direct(inode, lockstart, lockend, &cached_state, flags);
7611         if (ret < 0)
7612                 goto err;
7613
7614         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
7615         if (IS_ERR(em)) {
7616                 ret = PTR_ERR(em);
7617                 goto unlock_err;
7618         }
7619
7620         /*
7621          * Ok for INLINE and COMPRESSED extents we need to fallback on buffered
7622          * io.  INLINE is special, and we could probably kludge it in here, but
7623          * it's still buffered so for safety lets just fall back to the generic
7624          * buffered path.
7625          *
7626          * For COMPRESSED we _have_ to read the entire extent in so we can
7627          * decompress it, so there will be buffering required no matter what we
7628          * do, so go ahead and fallback to buffered.
7629          *
7630          * We return -ENOTBLK because that's what makes DIO go ahead and go back
7631          * to buffered IO.  Don't blame me, this is the price we pay for using
7632          * the generic code.
7633          */
7634         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) ||
7635             em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
7636                 free_extent_map(em);
7637                 /*
7638                  * If we are in a NOWAIT context, return -EAGAIN in order to
7639                  * fallback to buffered IO. This is not only because we can
7640                  * block with buffered IO (no support for NOWAIT semantics at
7641                  * the moment) but also to avoid returning short reads to user
7642                  * space - this happens if we were able to read some data from
7643                  * previous non-compressed extents and then when we fallback to
7644                  * buffered IO, at btrfs_file_read_iter() by calling
7645                  * filemap_read(), we fail to fault in pages for the read buffer,
7646                  * in which case filemap_read() returns a short read (the number
7647                  * of bytes previously read is > 0, so it does not return -EFAULT).
7648                  */
7649                 ret = (flags & IOMAP_NOWAIT) ? -EAGAIN : -ENOTBLK;
7650                 goto unlock_err;
7651         }
7652
7653         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7654
7655         /*
7656          * If we have a NOWAIT request and the range contains multiple extents
7657          * (or a mix of extents and holes), then we return -EAGAIN to make the
7658          * caller fallback to a context where it can do a blocking (without
7659          * NOWAIT) request. This way we avoid doing partial IO and returning
7660          * success to the caller, which is not optimal for writes and for reads
7661          * it can result in unexpected behaviour for an application.
7662          *
7663          * When doing a read, because we use IOMAP_DIO_PARTIAL when calling
7664          * iomap_dio_rw(), we can end up returning less data then what the caller
7665          * asked for, resulting in an unexpected, and incorrect, short read.
7666          * That is, the caller asked to read N bytes and we return less than that,
7667          * which is wrong unless we are crossing EOF. This happens if we get a
7668          * page fault error when trying to fault in pages for the buffer that is
7669          * associated to the struct iov_iter passed to iomap_dio_rw(), and we
7670          * have previously submitted bios for other extents in the range, in
7671          * which case iomap_dio_rw() may return us EIOCBQUEUED if not all of
7672          * those bios have completed by the time we get the page fault error,
7673          * which we return back to our caller - we should only return EIOCBQUEUED
7674          * after we have submitted bios for all the extents in the range.
7675          */
7676         if ((flags & IOMAP_NOWAIT) && len < length) {
7677                 free_extent_map(em);
7678                 ret = -EAGAIN;
7679                 goto unlock_err;
7680         }
7681
7682         if (write) {
7683                 ret = btrfs_get_blocks_direct_write(&em, inode, dio_data,
7684                                                     start, &len, flags);
7685                 if (ret < 0)
7686                         goto unlock_err;
7687                 unlock_extents = true;
7688                 /* Recalc len in case the new em is smaller than requested */
7689                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7690                 if (dio_data->data_space_reserved) {
7691                         u64 release_offset;
7692                         u64 release_len = 0;
7693
7694                         if (dio_data->nocow_done) {
7695                                 release_offset = start;
7696                                 release_len = data_alloc_len;
7697                         } else if (len < data_alloc_len) {
7698                                 release_offset = start + len;
7699                                 release_len = data_alloc_len - len;
7700                         }
7701
7702                         if (release_len > 0)
7703                                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode),
7704                                                                dio_data->data_reserved,
7705                                                                release_offset,
7706                                                                release_len);
7707                 }
7708         } else {
7709                 /*
7710                  * We need to unlock only the end area that we aren't using.
7711                  * The rest is going to be unlocked by the endio routine.
7712                  */
7713                 lockstart = start + len;
7714                 if (lockstart < lockend)
7715                         unlock_extents = true;
7716         }
7717
7718         if (unlock_extents)
7719                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7720                               &cached_state);
7721         else
7722                 free_extent_state(cached_state);
7723
7724         /*
7725          * Translate extent map information to iomap.
7726          * We trim the extents (and move the addr) even though iomap code does
7727          * that, since we have locked only the parts we are performing I/O in.
7728          */
7729         if ((em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
7730             (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) && !write)) {
7731                 iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
7732                 iomap->type = IOMAP_HOLE;
7733         } else {
7734                 iomap->addr = em->block_start + (start - em->start);
7735                 iomap->type = IOMAP_MAPPED;
7736         }
7737         iomap->offset = start;
7738         iomap->bdev = fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev;
7739         iomap->length = len;
7740         free_extent_map(em);
7741
7742         return 0;
7743
7744 unlock_err:
7745         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7746                       &cached_state);
7747 err:
7748         if (dio_data->data_space_reserved) {
7749                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode),
7750                                                dio_data->data_reserved,
7751                                                start, data_alloc_len);
7752                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7753         }
7754
7755         return ret;
7756 }
7757
7758 static int btrfs_dio_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
7759                 ssize_t written, unsigned int flags, struct iomap *iomap)
7760 {
7761         struct iomap_iter *iter = container_of(iomap, struct iomap_iter, iomap);
7762         struct btrfs_dio_data *dio_data = iter->private;
7763         size_t submitted = dio_data->submitted;
7764         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7765         int ret = 0;
7766
7767         if (!write && (iomap->type == IOMAP_HOLE)) {
7768                 /* If reading from a hole, unlock and return */
7769                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos, pos + length - 1,
7770                               NULL);
7771                 return 0;
7772         }
7773
7774         if (submitted < length) {
7775                 pos += submitted;
7776                 length -= submitted;
7777                 if (write)
7778                         btrfs_finish_ordered_extent(dio_data->ordered, NULL,
7779                                                     pos, length, false);
7780                 else
7781                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos,
7782                                       pos + length - 1, NULL);
7783                 ret = -ENOTBLK;
7784         }
7785         if (write) {
7786                 btrfs_put_ordered_extent(dio_data->ordered);
7787                 dio_data->ordered = NULL;
7788         }
7789
7790         if (write)
7791                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7792         return ret;
7793 }
7794
7795 static void btrfs_dio_end_io(struct btrfs_bio *bbio)
7796 {
7797         struct btrfs_dio_private *dip =
7798                 container_of(bbio, struct btrfs_dio_private, bbio);
7799         struct btrfs_inode *inode = bbio->inode;
7800         struct bio *bio = &bbio->bio;
7801
7802         if (bio->bi_status) {
7803                 btrfs_warn(inode->root->fs_info,
7804                 "direct IO failed ino %llu op 0x%0x offset %#llx len %u err no %d",
7805                            btrfs_ino(inode), bio->bi_opf,
7806                            dip->file_offset, dip->bytes, bio->bi_status);
7807         }
7808
7809         if (btrfs_op(bio) == BTRFS_MAP_WRITE) {
7810                 btrfs_finish_ordered_extent(bbio->ordered, NULL,
7811                                             dip->file_offset, dip->bytes,
7812                                             !bio->bi_status);
7813         } else {
7814                 unlock_extent(&inode->io_tree, dip->file_offset,
7815                               dip->file_offset + dip->bytes - 1, NULL);
7816         }
7817
7818         bbio->bio.bi_private = bbio->private;
7819         iomap_dio_bio_end_io(bio);
7820 }
7821
7822 static void btrfs_dio_submit_io(const struct iomap_iter *iter, struct bio *bio,
7823                                 loff_t file_offset)
7824 {
7825         struct btrfs_bio *bbio = btrfs_bio(bio);
7826         struct btrfs_dio_private *dip =
7827                 container_of(bbio, struct btrfs_dio_private, bbio);
7828         struct btrfs_dio_data *dio_data = iter->private;
7829
7830         btrfs_bio_init(bbio, BTRFS_I(iter->inode)->root->fs_info,
7831                        btrfs_dio_end_io, bio->bi_private);
7832         bbio->inode = BTRFS_I(iter->inode);
7833         bbio->file_offset = file_offset;
7834
7835         dip->file_offset = file_offset;
7836         dip->bytes = bio->bi_iter.bi_size;
7837
7838         dio_data->submitted += bio->bi_iter.bi_size;
7839
7840         /*
7841          * Check if we are doing a partial write.  If we are, we need to split
7842          * the ordered extent to match the submitted bio.  Hang on to the
7843          * remaining unfinishable ordered_extent in dio_data so that it can be
7844          * cancelled in iomap_end to avoid a deadlock wherein faulting the
7845          * remaining pages is blocked on the outstanding ordered extent.
7846          */
7847         if (iter->flags & IOMAP_WRITE) {
7848                 int ret;
7849
7850                 ret = btrfs_extract_ordered_extent(bbio, dio_data->ordered);
7851                 if (ret) {
7852                         bbio->bio.bi_status = errno_to_blk_status(ret);
7853                         btrfs_dio_end_io(bbio);
7854                         return;
7855                 }
7856         }
7857
7858         btrfs_submit_bio(bbio, 0);
7859 }
7860
7861 static const struct iomap_ops btrfs_dio_iomap_ops = {
7862         .iomap_begin            = btrfs_dio_iomap_begin,
7863         .iomap_end              = btrfs_dio_iomap_end,
7864 };
7865
7866 static const struct iomap_dio_ops btrfs_dio_ops = {
7867         .submit_io              = btrfs_dio_submit_io,
7868         .bio_set                = &btrfs_dio_bioset,
7869 };
7870
7871 ssize_t btrfs_dio_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, size_t done_before)
7872 {
7873         struct btrfs_dio_data data = { 0 };
7874
7875         return iomap_dio_rw(iocb, iter, &btrfs_dio_iomap_ops, &btrfs_dio_ops,
7876                             IOMAP_DIO_PARTIAL, &data, done_before);
7877 }
7878
7879 struct iomap_dio *btrfs_dio_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
7880                                   size_t done_before)
7881 {
7882         struct btrfs_dio_data data = { 0 };
7883
7884         return __iomap_dio_rw(iocb, iter, &btrfs_dio_iomap_ops, &btrfs_dio_ops,
7885                             IOMAP_DIO_PARTIAL, &data, done_before);
7886 }
7887
7888 static int btrfs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
7889                         u64 start, u64 len)
7890 {
7891         int     ret;
7892
7893         ret = fiemap_prep(inode, fieinfo, start, &len, 0);
7894         if (ret)
7895                 return ret;
7896
7897         /*
7898          * fiemap_prep() called filemap_write_and_wait() for the whole possible
7899          * file range (0 to LLONG_MAX), but that is not enough if we have
7900          * compression enabled. The first filemap_fdatawrite_range() only kicks
7901          * in the compression of data (in an async thread) and will return
7902          * before the compression is done and writeback is started. A second
7903          * filemap_fdatawrite_range() is needed to wait for the compression to
7904          * complete and writeback to start. We also need to wait for ordered
7905          * extents to complete, because our fiemap implementation uses mainly
7906          * file extent items to list the extents, searching for extent maps
7907          * only for file ranges with holes or prealloc extents to figure out
7908          * if we have delalloc in those ranges.
7909          */
7910         if (fieinfo->fi_flags & FIEMAP_FLAG_SYNC) {
7911                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, LLONG_MAX);
7912                 if (ret)
7913                         return ret;
7914         }
7915
7916         return extent_fiemap(BTRFS_I(inode), fieinfo, start, len);
7917 }
7918
7919 static int btrfs_writepages(struct address_space *mapping,
7920                             struct writeback_control *wbc)
7921 {
7922         return extent_writepages(mapping, wbc);
7923 }
7924
7925 static void btrfs_readahead(struct readahead_control *rac)
7926 {
7927         extent_readahead(rac);
7928 }
7929
7930 /*
7931  * For release_folio() and invalidate_folio() we have a race window where
7932  * folio_end_writeback() is called but the subpage spinlock is not yet released.
7933  * If we continue to release/invalidate the page, we could cause use-after-free
7934  * for subpage spinlock.  So this function is to spin and wait for subpage
7935  * spinlock.
7936  */
7937 static void wait_subpage_spinlock(struct page *page)
7938 {
7939         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
7940         struct btrfs_subpage *subpage;
7941
7942         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, page))
7943                 return;
7944
7945         ASSERT(PagePrivate(page) && page->private);
7946         subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
7947
7948         /*
7949          * This may look insane as we just acquire the spinlock and release it,
7950          * without doing anything.  But we just want to make sure no one is
7951          * still holding the subpage spinlock.
7952          * And since the page is not dirty nor writeback, and we have page
7953          * locked, the only possible way to hold a spinlock is from the endio
7954          * function to clear page writeback.
7955          *
7956          * Here we just acquire the spinlock so that all existing callers
7957          * should exit and we're safe to release/invalidate the page.
7958          */
7959         spin_lock_irq(&subpage->lock);
7960         spin_unlock_irq(&subpage->lock);
7961 }
7962
7963 static bool __btrfs_release_folio(struct folio *folio, gfp_t gfp_flags)
7964 {
7965         int ret = try_release_extent_mapping(&folio->page, gfp_flags);
7966
7967         if (ret == 1) {
7968                 wait_subpage_spinlock(&folio->page);
7969                 clear_page_extent_mapped(&folio->page);
7970         }
7971         return ret;
7972 }
7973
7974 static bool btrfs_release_folio(struct folio *folio, gfp_t gfp_flags)
7975 {
7976         if (folio_test_writeback(folio) || folio_test_dirty(folio))
7977                 return false;
7978         return __btrfs_release_folio(folio, gfp_flags);
7979 }
7980
7981 #ifdef CONFIG_MIGRATION
7982 static int btrfs_migrate_folio(struct address_space *mapping,
7983                              struct folio *dst, struct folio *src,
7984                              enum migrate_mode mode)
7985 {
7986         int ret = filemap_migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
7987
7988         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
7989                 return ret;
7990
7991         if (folio_test_ordered(src)) {
7992                 folio_clear_ordered(src);
7993                 folio_set_ordered(dst);
7994         }
7995
7996         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
7997 }
7998 #else
7999 #define btrfs_migrate_folio NULL
8000 #endif
8001
8002 static void btrfs_invalidate_folio(struct folio *folio, size_t offset,
8003                                  size_t length)
8004 {
8005         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(folio->mapping->host);
8006         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
8007         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
8008         struct extent_state *cached_state = NULL;
8009         u64 page_start = folio_pos(folio);
8010         u64 page_end = page_start + folio_size(folio) - 1;
8011         u64 cur;
8012         int inode_evicting = inode->vfs_inode.i_state & I_FREEING;
8013
8014         /*
8015          * We have folio locked so no new ordered extent can be created on this
8016          * page, nor bio can be submitted for this folio.
8017          *
8018          * But already submitted bio can still be finished on this folio.
8019          * Furthermore, endio function won't skip folio which has Ordered
8020          * (Private2) already cleared, so it's possible for endio and
8021          * invalidate_folio to do the same ordered extent accounting twice
8022          * on one folio.
8023          *
8024          * So here we wait for any submitted bios to finish, so that we won't
8025          * do double ordered extent accounting on the same folio.
8026          */
8027         folio_wait_writeback(folio);
8028         wait_subpage_spinlock(&folio->page);
8029
8030         /*
8031          * For subpage case, we have call sites like
8032          * btrfs_punch_hole_lock_range() which passes range not aligned to
8033          * sectorsize.
8034          * If the range doesn't cover the full folio, we don't need to and
8035          * shouldn't clear page extent mapped, as folio->private can still
8036          * record subpage dirty bits for other part of the range.
8037          *
8038          * For cases that invalidate the full folio even the range doesn't
8039          * cover the full folio, like invalidating the last folio, we're
8040          * still safe to wait for ordered extent to finish.
8041          */
8042         if (!(offset == 0 && length == folio_size(folio))) {
8043                 btrfs_release_folio(folio, GFP_NOFS);
8044                 return;
8045         }
8046
8047         if (!inode_evicting)
8048                 lock_extent(tree, page_start, page_end, &cached_state);
8049
8050         cur = page_start;
8051         while (cur < page_end) {
8052                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8053                 u64 range_end;
8054                 u32 range_len;
8055                 u32 extra_flags = 0;
8056
8057                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_range(inode, cur,
8058                                                            page_end + 1 - cur);
8059                 if (!ordered) {
8060                         range_end = page_end;
8061                         /*
8062                          * No ordered extent covering this range, we are safe
8063                          * to delete all extent states in the range.
8064                          */
8065                         extra_flags = EXTENT_CLEAR_ALL_BITS;
8066                         goto next;
8067                 }
8068                 if (ordered->file_offset > cur) {
8069                         /*
8070                          * There is a range between [cur, oe->file_offset) not
8071                          * covered by any ordered extent.
8072                          * We are safe to delete all extent states, and handle
8073                          * the ordered extent in the next iteration.
8074                          */
8075                         range_end = ordered->file_offset - 1;
8076                         extra_flags = EXTENT_CLEAR_ALL_BITS;
8077                         goto next;
8078                 }
8079
8080                 range_end = min(ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1,
8081                                 page_end);
8082                 ASSERT(range_end + 1 - cur < U32_MAX);
8083                 range_len = range_end + 1 - cur;
8084                 if (!btrfs_page_test_ordered(fs_info, &folio->page, cur, range_len)) {
8085                         /*
8086                          * If Ordered (Private2) is cleared, it means endio has
8087                          * already been executed for the range.
8088                          * We can't delete the extent states as
8089                          * btrfs_finish_ordered_io() may still use some of them.
8090                          */
8091                         goto next;
8092                 }
8093                 btrfs_page_clear_ordered(fs_info, &folio->page, cur, range_len);
8094
8095                 /*
8096                  * IO on this page will never be started, so we need to account
8097                  * for any ordered extents now. Don't clear EXTENT_DELALLOC_NEW
8098                  * here, must leave that up for the ordered extent completion.
8099                  *
8100                  * This will also unlock the range for incoming
8101                  * btrfs_finish_ordered_io().
8102                  */
8103                 if (!inode_evicting)
8104                         clear_extent_bit(tree, cur, range_end,
8105                                          EXTENT_DELALLOC |
8106                                          EXTENT_LOCKED | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8107                                          EXTENT_DEFRAG, &cached_state);
8108
8109                 spin_lock_irq(&inode->ordered_tree.lock);
8110                 set_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered->flags);
8111                 ordered->truncated_len = min(ordered->truncated_len,
8112                                              cur - ordered->file_offset);
8113                 spin_unlock_irq(&inode->ordered_tree.lock);
8114
8115                 /*
8116                  * If the ordered extent has finished, we're safe to delete all
8117                  * the extent states of the range, otherwise
8118                  * btrfs_finish_ordered_io() will get executed by endio for
8119                  * other pages, so we can't delete extent states.
8120                  */
8121                 if (btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered,
8122                                                    cur, range_end + 1 - cur)) {
8123                         btrfs_finish_ordered_io(ordered);
8124                         /*
8125                          * The ordered extent has finished, now we're again
8126                          * safe to delete all extent states of the range.
8127                          */
8128                         extra_flags = EXTENT_CLEAR_ALL_BITS;
8129                 }
8130 next:
8131                 if (ordered)
8132                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8133                 /*
8134                  * Qgroup reserved space handler
8135                  * Sector(s) here will be either:
8136                  *
8137                  * 1) Already written to disk or bio already finished
8138                  *    Then its QGROUP_RESERVED bit in io_tree is already cleared.
8139                  *    Qgroup will be handled by its qgroup_record then.
8140                  *    btrfs_qgroup_free_data() call will do nothing here.
8141                  *
8142                  * 2) Not written to disk yet
8143                  *    Then btrfs_qgroup_free_data() call will clear the
8144                  *    QGROUP_RESERVED bit of its io_tree, and free the qgroup
8145                  *    reserved data space.
8146                  *    Since the IO will never happen for this page.
8147                  */
8148                 btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, cur, range_end + 1 - cur);
8149                 if (!inode_evicting) {
8150                         clear_extent_bit(tree, cur, range_end, EXTENT_LOCKED |
8151                                  EXTENT_DELALLOC | EXTENT_UPTODATE |
8152                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG |
8153                                  extra_flags, &cached_state);
8154                 }
8155                 cur = range_end + 1;
8156         }
8157         /*
8158          * We have iterated through all ordered extents of the page, the page
8159          * should not have Ordered (Private2) anymore, or the above iteration
8160          * did something wrong.
8161          */
8162         ASSERT(!folio_test_ordered(folio));
8163         btrfs_page_clear_checked(fs_info, &folio->page, folio_pos(folio), folio_size(folio));
8164         if (!inode_evicting)
8165                 __btrfs_release_folio(folio, GFP_NOFS);
8166         clear_page_extent_mapped(&folio->page);
8167 }
8168
8169 /*
8170  * btrfs_page_mkwrite() is not allowed to change the file size as it gets
8171  * called from a page fault handler when a page is first dirtied. Hence we must
8172  * be careful to check for EOF conditions here. We set the page up correctly
8173  * for a written page which means we get ENOSPC checking when writing into
8174  * holes and correct delalloc and unwritten extent mapping on filesystems that
8175  * support these features.
8176  *
8177  * We are not allowed to take the i_mutex here so we have to play games to
8178  * protect against truncate races as the page could now be beyond EOF.  Because
8179  * truncate_setsize() writes the inode size before removing pages, once we have
8180  * the page lock we can determine safely if the page is beyond EOF. If it is not
8181  * beyond EOF, then the page is guaranteed safe against truncation until we
8182  * unlock the page.
8183  */
8184 vm_fault_t btrfs_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
8185 {
8186         struct page *page = vmf->page;
8187         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
8188         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8189         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8190         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8191         struct extent_state *cached_state = NULL;
8192         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
8193         unsigned long zero_start;
8194         loff_t size;
8195         vm_fault_t ret;
8196         int ret2;
8197         int reserved = 0;
8198         u64 reserved_space;
8199         u64 page_start;
8200         u64 page_end;
8201         u64 end;
8202
8203         reserved_space = PAGE_SIZE;
8204
8205         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
8206         page_start = page_offset(page);
8207         page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8208         end = page_end;
8209
8210         /*
8211          * Reserving delalloc space after obtaining the page lock can lead to
8212          * deadlock. For example, if a dirty page is locked by this function
8213          * and the call to btrfs_delalloc_reserve_space() ends up triggering
8214          * dirty page write out, then the btrfs_writepages() function could
8215          * end up waiting indefinitely to get a lock on the page currently
8216          * being processed by btrfs_page_mkwrite() function.
8217          */
8218         ret2 = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
8219                                             page_start, reserved_space);
8220         if (!ret2) {
8221                 ret2 = file_update_time(vmf->vma->vm_file);
8222                 reserved = 1;
8223         }
8224         if (ret2) {
8225                 ret = vmf_error(ret2);
8226                 if (reserved)
8227                         goto out;
8228                 goto out_noreserve;
8229         }
8230
8231         ret = VM_FAULT_NOPAGE; /* make the VM retry the fault */
8232 again:
8233         down_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8234         lock_page(page);
8235         size = i_size_read(inode);
8236
8237         if ((page->mapping != inode->i_mapping) ||
8238             (page_start >= size)) {
8239                 /* page got truncated out from underneath us */
8240                 goto out_unlock;
8241         }
8242         wait_on_page_writeback(page);
8243
8244         lock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8245         ret2 = set_page_extent_mapped(page);
8246         if (ret2 < 0) {
8247                 ret = vmf_error(ret2);
8248                 unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8249                 goto out_unlock;
8250         }
8251
8252         /*
8253          * we can't set the delalloc bits if there are pending ordered
8254          * extents.  Drop our locks and wait for them to finish
8255          */
8256         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), page_start,
8257                         PAGE_SIZE);
8258         if (ordered) {
8259                 unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8260                 unlock_page(page);
8261                 up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8262                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
8263                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8264                 goto again;
8265         }
8266
8267         if (page->index == ((size - 1) >> PAGE_SHIFT)) {
8268                 reserved_space = round_up(size - page_start,
8269                                           fs_info->sectorsize);
8270                 if (reserved_space < PAGE_SIZE) {
8271                         end = page_start + reserved_space - 1;
8272                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
8273                                         data_reserved, page_start,
8274                                         PAGE_SIZE - reserved_space, true);
8275                 }
8276         }
8277
8278         /*
8279          * page_mkwrite gets called when the page is firstly dirtied after it's
8280          * faulted in, but write(2) could also dirty a page and set delalloc
8281          * bits, thus in this case for space account reason, we still need to
8282          * clear any delalloc bits within this page range since we have to
8283          * reserve data&meta space before lock_page() (see above comments).
8284          */
8285         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, page_start, end,
8286                           EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8287                           EXTENT_DEFRAG, &cached_state);
8288
8289         ret2 = btrfs_set_extent_delalloc(BTRFS_I(inode), page_start, end, 0,
8290                                         &cached_state);
8291         if (ret2) {
8292                 unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8293                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
8294                 goto out_unlock;
8295         }
8296
8297         /* page is wholly or partially inside EOF */
8298         if (page_start + PAGE_SIZE > size)
8299                 zero_start = offset_in_page(size);
8300         else
8301                 zero_start = PAGE_SIZE;
8302
8303         if (zero_start != PAGE_SIZE)
8304                 memzero_page(page, zero_start, PAGE_SIZE - zero_start);
8305
8306         btrfs_page_clear_checked(fs_info, page, page_start, PAGE_SIZE);
8307         btrfs_page_set_dirty(fs_info, page, page_start, end + 1 - page_start);
8308         btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, page_start, end + 1 - page_start);
8309
8310         btrfs_set_inode_last_sub_trans(BTRFS_I(inode));
8311
8312         unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8313         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8314
8315         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8316         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8317         extent_changeset_free(data_reserved);
8318         return VM_FAULT_LOCKED;
8319
8320 out_unlock:
8321         unlock_page(page);
8322         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8323 out:
8324         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8325         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved, page_start,
8326                                      reserved_space, (ret != 0));
8327 out_noreserve:
8328         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8329         extent_changeset_free(data_reserved);
8330         return ret;
8331 }
8332
8333 static int btrfs_truncate(struct btrfs_inode *inode, bool skip_writeback)
8334 {
8335         struct btrfs_truncate_control control = {
8336                 .inode = inode,
8337                 .ino = btrfs_ino(inode),
8338                 .min_type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY,
8339                 .clear_extent_range = true,
8340         };
8341         struct btrfs_root *root = inode->root;
8342         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
8343         struct btrfs_block_rsv *rsv;
8344         int ret;
8345         struct btrfs_trans_handle *trans;
8346         u64 mask = fs_info->sectorsize - 1;
8347         const u64 min_size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
8348
8349         if (!skip_writeback) {
8350                 ret = btrfs_wait_ordered_range(&inode->vfs_inode,
8351                                                inode->vfs_inode.i_size & (~mask),
8352                                                (u64)-1);
8353                 if (ret)
8354                         return ret;
8355         }
8356
8357         /*
8358          * Yes ladies and gentlemen, this is indeed ugly.  We have a couple of
8359          * things going on here:
8360          *
8361          * 1) We need to reserve space to update our inode.
8362          *
8363          * 2) We need to have something to cache all the space that is going to
8364          * be free'd up by the truncate operation, but also have some slack
8365          * space reserved in case it uses space during the truncate (thank you
8366          * very much snapshotting).
8367          *
8368          * And we need these to be separate.  The fact is we can use a lot of
8369          * space doing the truncate, and we have no earthly idea how much space
8370          * we will use, so we need the truncate reservation to be separate so it
8371          * doesn't end up using space reserved for updating the inode.  We also
8372          * need to be able to stop the transaction and start a new one, which
8373          * means we need to be able to update the inode several times, and we
8374          * have no idea of knowing how many times that will be, so we can't just
8375          * reserve 1 item for the entirety of the operation, so that has to be
8376          * done separately as well.
8377          *
8378          * So that leaves us with
8379          *
8380          * 1) rsv - for the truncate reservation, which we will steal from the
8381          * transaction reservation.
8382          * 2) fs_info->trans_block_rsv - this will have 1 items worth left for
8383          * updating the inode.
8384          */
8385         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
8386         if (!rsv)
8387                 return -ENOMEM;
8388         rsv->size = min_size;
8389         rsv->failfast = true;
8390
8391         /*
8392          * 1 for the truncate slack space
8393          * 1 for updating the inode.
8394          */
8395         trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8396         if (IS_ERR(trans)) {
8397                 ret = PTR_ERR(trans);
8398                 goto out;
8399         }
8400
8401         /* Migrate the slack space for the truncate to our reserve */
8402         ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv, rsv,
8403                                       min_size, false);
8404         /*
8405          * We have reserved 2 metadata units when we started the transaction and
8406          * min_size matches 1 unit, so this should never fail, but if it does,
8407          * it's not critical we just fail truncation.
8408          */
8409         if (WARN_ON(ret)) {
8410                 btrfs_end_transaction(trans);
8411                 goto out;
8412         }
8413
8414         trans->block_rsv = rsv;
8415
8416         while (1) {
8417                 struct extent_state *cached_state = NULL;
8418                 const u64 new_size = inode->vfs_inode.i_size;
8419                 const u64 lock_start = ALIGN_DOWN(new_size, fs_info->sectorsize);
8420
8421                 control.new_size = new_size;
8422                 lock_extent(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1, &cached_state);
8423                 /*
8424                  * We want to drop from the next block forward in case this new
8425                  * size is not block aligned since we will be keeping the last
8426                  * block of the extent just the way it is.
8427                  */
8428                 btrfs_drop_extent_map_range(inode,
8429                                             ALIGN(new_size, fs_info->sectorsize),
8430                                             (u64)-1, false);
8431
8432                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, &control);
8433
8434                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode, control.sub_bytes);
8435                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, control.last_size);
8436
8437                 unlock_extent(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1, &cached_state);
8438
8439                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8440                 if (ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
8441                         break;
8442
8443                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
8444                 if (ret)
8445                         break;
8446
8447                 btrfs_end_transaction(trans);
8448                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8449
8450                 trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8451                 if (IS_ERR(trans)) {
8452                         ret = PTR_ERR(trans);
8453                         trans = NULL;
8454                         break;
8455                 }
8456
8457                 btrfs_block_rsv_release(fs_info, rsv, -1, NULL);
8458                 ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv,
8459                                               rsv, min_size, false);
8460                 /*
8461                  * We have reserved 2 metadata units when we started the
8462                  * transaction and min_size matches 1 unit, so this should never
8463                  * fail, but if it does, it's not critical we just fail truncation.
8464                  */
8465                 if (WARN_ON(ret))
8466                         break;
8467
8468                 trans->block_rsv = rsv;
8469         }
8470
8471         /*
8472          * We can't call btrfs_truncate_block inside a trans handle as we could
8473          * deadlock with freeze, if we got BTRFS_NEED_TRUNCATE_BLOCK then we
8474          * know we've truncated everything except the last little bit, and can
8475          * do btrfs_truncate_block and then update the disk_i_size.
8476          */
8477         if (ret == BTRFS_NEED_TRUNCATE_BLOCK) {
8478                 btrfs_end_transaction(trans);
8479                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8480
8481                 ret = btrfs_truncate_block(inode, inode->vfs_inode.i_size, 0, 0);
8482                 if (ret)
8483                         goto out;
8484                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
8485                 if (IS_ERR(trans)) {
8486                         ret = PTR_ERR(trans);
8487                         goto out;
8488                 }
8489                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
8490         }
8491
8492         if (trans) {
8493                 int ret2;
8494
8495                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8496                 ret2 = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
8497                 if (ret2 && !ret)
8498                         ret = ret2;
8499
8500                 ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
8501                 if (ret2 && !ret)
8502                         ret = ret2;
8503                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8504         }
8505 out:
8506         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
8507         /*
8508          * So if we truncate and then write and fsync we normally would just
8509          * write the extents that changed, which is a problem if we need to
8510          * first truncate that entire inode.  So set this flag so we write out
8511          * all of the extents in the inode to the sync log so we're completely
8512          * safe.
8513          *
8514          * If no extents were dropped or trimmed we don't need to force the next
8515          * fsync to truncate all the inode's items from the log and re-log them
8516          * all. This means the truncate operation did not change the file size,
8517          * or changed it to a smaller size but there was only an implicit hole
8518          * between the old i_size and the new i_size, and there were no prealloc
8519          * extents beyond i_size to drop.
8520          */
8521         if (control.extents_found > 0)
8522                 btrfs_set_inode_full_sync(inode);
8523
8524         return ret;
8525 }
8526
8527 struct inode *btrfs_new_subvol_inode(struct mnt_idmap *idmap,
8528                                      struct inode *dir)
8529 {
8530         struct inode *inode;
8531
8532         inode = new_inode(dir->i_sb);
8533         if (inode) {
8534                 /*
8535                  * Subvolumes don't inherit the sgid bit or the parent's gid if
8536                  * the parent's sgid bit is set. This is probably a bug.
8537                  */
8538                 inode_init_owner(idmap, inode, NULL,
8539                                  S_IFDIR | (~current_umask() & S_IRWXUGO));
8540                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
8541                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
8542         }
8543         return inode;
8544 }
8545
8546 struct inode *btrfs_alloc_inode(struct super_block *sb)
8547 {
8548         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
8549         struct btrfs_inode *ei;
8550         struct inode *inode;
8551
8552         ei = alloc_inode_sb(sb, btrfs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
8553         if (!ei)
8554                 return NULL;
8555
8556         ei->root = NULL;
8557         ei->generation = 0;
8558         ei->last_trans = 0;
8559         ei->last_sub_trans = 0;
8560         ei->logged_trans = 0;
8561         ei->delalloc_bytes = 0;
8562         ei->new_delalloc_bytes = 0;
8563         ei->defrag_bytes = 0;
8564         ei->disk_i_size = 0;
8565         ei->flags = 0;
8566         ei->ro_flags = 0;
8567         ei->csum_bytes = 0;
8568         ei->index_cnt = (u64)-1;
8569         ei->dir_index = 0;
8570         ei->last_unlink_trans = 0;
8571         ei->last_reflink_trans = 0;
8572         ei->last_log_commit = 0;
8573
8574         spin_lock_init(&ei->lock);
8575         ei->outstanding_extents = 0;
8576         if (sb->s_magic != BTRFS_TEST_MAGIC)
8577                 btrfs_init_metadata_block_rsv(fs_info, &ei->block_rsv,
8578                                               BTRFS_BLOCK_RSV_DELALLOC);
8579         ei->runtime_flags = 0;
8580         ei->prop_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8581         ei->defrag_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8582
8583         ei->delayed_node = NULL;
8584
8585         ei->i_otime.tv_sec = 0;
8586         ei->i_otime.tv_nsec = 0;
8587
8588         inode = &ei->vfs_inode;
8589         extent_map_tree_init(&ei->extent_tree);
8590         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_tree, IO_TREE_INODE_IO);
8591         ei->io_tree.inode = ei;
8592         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->file_extent_tree,
8593                             IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT);
8594         mutex_init(&ei->log_mutex);
8595         btrfs_ordered_inode_tree_init(&ei->ordered_tree);
8596         INIT_LIST_HEAD(&ei->delalloc_inodes);
8597         INIT_LIST_HEAD(&ei->delayed_iput);
8598         RB_CLEAR_NODE(&ei->rb_node);
8599         init_rwsem(&ei->i_mmap_lock);
8600
8601         return inode;
8602 }
8603
8604 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
8605 void btrfs_test_destroy_inode(struct inode *inode)
8606 {
8607         btrfs_drop_extent_map_range(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, false);
8608         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8609 }
8610 #endif
8611
8612 void btrfs_free_inode(struct inode *inode)
8613 {
8614         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8615 }
8616
8617 void btrfs_destroy_inode(struct inode *vfs_inode)
8618 {
8619         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8620         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
8621         struct btrfs_root *root = inode->root;
8622         bool freespace_inode;
8623
8624         WARN_ON(!hlist_empty(&vfs_inode->i_dentry));
8625         WARN_ON(vfs_inode->i_data.nrpages);
8626         WARN_ON(inode->block_rsv.reserved);
8627         WARN_ON(inode->block_rsv.size);
8628         WARN_ON(inode->outstanding_extents);
8629         if (!S_ISDIR(vfs_inode->i_mode)) {
8630                 WARN_ON(inode->delalloc_bytes);
8631                 WARN_ON(inode->new_delalloc_bytes);
8632         }
8633         WARN_ON(inode->csum_bytes);
8634         WARN_ON(inode->defrag_bytes);
8635
8636         /*
8637          * This can happen where we create an inode, but somebody else also
8638          * created the same inode and we need to destroy the one we already
8639          * created.
8640          */
8641         if (!root)
8642                 return;
8643
8644         /*
8645          * If this is a free space inode do not take the ordered extents lockdep
8646          * map.
8647          */
8648         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
8649
8650         while (1) {
8651                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, (u64)-1);
8652                 if (!ordered)
8653                         break;
8654                 else {
8655                         btrfs_err(root->fs_info,
8656                                   "found ordered extent %llu %llu on inode cleanup",
8657                                   ordered->file_offset, ordered->num_bytes);
8658
8659                         if (!freespace_inode)
8660                                 btrfs_lockdep_acquire(root->fs_info, btrfs_ordered_extent);
8661
8662                         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered);
8663                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8664                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8665                 }
8666         }
8667         btrfs_qgroup_check_reserved_leak(inode);
8668         inode_tree_del(inode);
8669         btrfs_drop_extent_map_range(inode, 0, (u64)-1, false);
8670         btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode, 0, (u64)-1);
8671         btrfs_put_root(inode->root);
8672 }
8673
8674 int btrfs_drop_inode(struct inode *inode)
8675 {
8676         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8677
8678         if (root == NULL)
8679                 return 1;
8680
8681         /* the snap/subvol tree is on deleting */
8682         if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
8683                 return 1;
8684         else
8685                 return generic_drop_inode(inode);
8686 }
8687
8688 static void init_once(void *foo)
8689 {
8690         struct btrfs_inode *ei = foo;
8691
8692         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
8693 }
8694
8695 void __cold btrfs_destroy_cachep(void)
8696 {
8697         /*
8698          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
8699          * destroy cache.
8700          */
8701         rcu_barrier();
8702         bioset_exit(&btrfs_dio_bioset);
8703         kmem_cache_destroy(btrfs_inode_cachep);
8704 }
8705
8706 int __init btrfs_init_cachep(void)
8707 {
8708         btrfs_inode_cachep = kmem_cache_create("btrfs_inode",
8709                         sizeof(struct btrfs_inode), 0,
8710                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_ACCOUNT,
8711                         init_once);
8712         if (!btrfs_inode_cachep)
8713                 goto fail;
8714
8715         if (bioset_init(&btrfs_dio_bioset, BIO_POOL_SIZE,
8716                         offsetof(struct btrfs_dio_private, bbio.bio),
8717                         BIOSET_NEED_BVECS))
8718                 goto fail;
8719
8720         return 0;
8721 fail:
8722         btrfs_destroy_cachep();
8723         return -ENOMEM;
8724 }
8725
8726 static int btrfs_getattr(struct mnt_idmap *idmap,
8727                          const struct path *path, struct kstat *stat,
8728                          u32 request_mask, unsigned int flags)
8729 {
8730         u64 delalloc_bytes;
8731         u64 inode_bytes;
8732         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
8733         u32 blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
8734         u32 bi_flags = BTRFS_I(inode)->flags;
8735         u32 bi_ro_flags = BTRFS_I(inode)->ro_flags;
8736
8737         stat->result_mask |= STATX_BTIME;
8738         stat->btime.tv_sec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec;
8739         stat->btime.tv_nsec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec;
8740         if (bi_flags & BTRFS_INODE_APPEND)
8741                 stat->attributes |= STATX_ATTR_APPEND;
8742         if (bi_flags & BTRFS_INODE_COMPRESS)
8743                 stat->attributes |= STATX_ATTR_COMPRESSED;
8744         if (bi_flags & BTRFS_INODE_IMMUTABLE)
8745                 stat->attributes |= STATX_ATTR_IMMUTABLE;
8746         if (bi_flags & BTRFS_INODE_NODUMP)
8747                 stat->attributes |= STATX_ATTR_NODUMP;
8748         if (bi_ro_flags & BTRFS_INODE_RO_VERITY)
8749                 stat->attributes |= STATX_ATTR_VERITY;
8750
8751         stat->attributes_mask |= (STATX_ATTR_APPEND |
8752                                   STATX_ATTR_COMPRESSED |
8753                                   STATX_ATTR_IMMUTABLE |
8754                                   STATX_ATTR_NODUMP);
8755
8756         generic_fillattr(idmap, inode, stat);
8757         stat->dev = BTRFS_I(inode)->root->anon_dev;
8758
8759         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
8760         delalloc_bytes = BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes;
8761         inode_bytes = inode_get_bytes(inode);
8762         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
8763         stat->blocks = (ALIGN(inode_bytes, blocksize) +
8764                         ALIGN(delalloc_bytes, blocksize)) >> SECTOR_SHIFT;
8765         return 0;
8766 }
8767
8768 static int btrfs_rename_exchange(struct inode *old_dir,
8769                               struct dentry *old_dentry,
8770                               struct inode *new_dir,
8771                               struct dentry *new_dentry)
8772 {
8773         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
8774         struct btrfs_trans_handle *trans;
8775         unsigned int trans_num_items;
8776         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
8777         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
8778         struct inode *new_inode = new_dentry->d_inode;
8779         struct inode *old_inode = old_dentry->d_inode;
8780         struct timespec64 ctime = current_time(old_inode);
8781         struct btrfs_rename_ctx old_rename_ctx;
8782         struct btrfs_rename_ctx new_rename_ctx;
8783         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
8784         u64 new_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode));
8785         u64 old_idx = 0;
8786         u64 new_idx = 0;
8787         int ret;
8788         int ret2;
8789         bool need_abort = false;
8790         struct fscrypt_name old_fname, new_fname;
8791         struct fscrypt_str *old_name, *new_name;
8792
8793         /*
8794          * For non-subvolumes allow exchange only within one subvolume, in the
8795          * same inode namespace. Two subvolumes (represented as directory) can
8796          * be exchanged as they're a logical link and have a fixed inode number.
8797          */
8798         if (root != dest &&
8799             (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
8800              new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
8801                 return -EXDEV;
8802
8803         ret = fscrypt_setup_filename(old_dir, &old_dentry->d_name, 0, &old_fname);
8804         if (ret)
8805                 return ret;
8806
8807         ret = fscrypt_setup_filename(new_dir, &new_dentry->d_name, 0, &new_fname);
8808         if (ret) {
8809                 fscrypt_free_filename(&old_fname);
8810                 return ret;
8811         }
8812
8813         old_name = &old_fname.disk_name;
8814         new_name = &new_fname.disk_name;
8815
8816         /* close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
8817         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
8818             new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8819                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
8820
8821         /*
8822          * For each inode:
8823          * 1 to remove old dir item
8824          * 1 to remove old dir index
8825          * 1 to add new dir item
8826          * 1 to add new dir index
8827          * 1 to update parent inode
8828          *
8829          * If the parents are the same, we only need to account for one
8830          */
8831         trans_num_items = (old_dir == new_dir ? 9 : 10);
8832         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8833                 /*
8834                  * 1 to remove old root ref
8835                  * 1 to remove old root backref
8836                  * 1 to add new root ref
8837                  * 1 to add new root backref
8838                  */
8839                 trans_num_items += 4;
8840         } else {
8841                 /*
8842                  * 1 to update inode item
8843                  * 1 to remove old inode ref
8844                  * 1 to add new inode ref
8845                  */
8846                 trans_num_items += 3;
8847         }
8848         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8849                 trans_num_items += 4;
8850         else
8851                 trans_num_items += 3;
8852         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
8853         if (IS_ERR(trans)) {
8854                 ret = PTR_ERR(trans);
8855                 goto out_notrans;
8856         }
8857
8858         if (dest != root) {
8859                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
8860                 if (ret)
8861                         goto out_fail;
8862         }
8863
8864         /*
8865          * We need to find a free sequence number both in the source and
8866          * in the destination directory for the exchange.
8867          */
8868         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &old_idx);
8869         if (ret)
8870                 goto out_fail;
8871         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(old_dir), &new_idx);
8872         if (ret)
8873                 goto out_fail;
8874
8875         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
8876         BTRFS_I(new_inode)->dir_index = 0ULL;
8877
8878         /* Reference for the source. */
8879         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8880                 /* force full log commit if subvolume involved. */
8881                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
8882         } else {
8883                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest, new_name, old_ino,
8884                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
8885                                              old_idx);
8886                 if (ret)
8887                         goto out_fail;
8888                 need_abort = true;
8889         }
8890
8891         /* And now for the dest. */
8892         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8893                 /* force full log commit if subvolume involved. */
8894                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
8895         } else {
8896                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, old_name, new_ino,
8897                                              btrfs_ino(BTRFS_I(old_dir)),
8898                                              new_idx);
8899                 if (ret) {
8900                         if (need_abort)
8901                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8902                         goto out_fail;
8903                 }
8904         }
8905
8906         /* Update inode version and ctime/mtime. */
8907         inode_inc_iversion(old_dir);
8908         inode_inc_iversion(new_dir);
8909         inode_inc_iversion(old_inode);
8910         inode_inc_iversion(new_inode);
8911         old_dir->i_mtime = ctime;
8912         old_dir->i_ctime = ctime;
8913         new_dir->i_mtime = ctime;
8914         new_dir->i_ctime = ctime;
8915         old_inode->i_ctime = ctime;
8916         new_inode->i_ctime = ctime;
8917
8918         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent) {
8919                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
8920                                         BTRFS_I(old_inode), true);
8921                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(new_dir),
8922                                         BTRFS_I(new_inode), true);
8923         }
8924
8925         /* src is a subvolume */
8926         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8927                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(old_dir), old_dentry);
8928         } else { /* src is an inode */
8929                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(old_dir),
8930                                            BTRFS_I(old_dentry->d_inode),
8931                                            old_name, &old_rename_ctx);
8932                 if (!ret)
8933                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
8934         }
8935         if (ret) {
8936                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8937                 goto out_fail;
8938         }
8939
8940         /* dest is a subvolume */
8941         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8942                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(new_dir), new_dentry);
8943         } else { /* dest is an inode */
8944                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(new_dir),
8945                                            BTRFS_I(new_dentry->d_inode),
8946                                            new_name, &new_rename_ctx);
8947                 if (!ret)
8948                         ret = btrfs_update_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_inode));
8949         }
8950         if (ret) {
8951                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8952                 goto out_fail;
8953         }
8954
8955         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
8956                              new_name, 0, old_idx);
8957         if (ret) {
8958                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8959                 goto out_fail;
8960         }
8961
8962         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(old_dir), BTRFS_I(new_inode),
8963                              old_name, 0, new_idx);
8964         if (ret) {
8965                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8966                 goto out_fail;
8967         }
8968
8969         if (old_inode->i_nlink == 1)
8970                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = old_idx;
8971         if (new_inode->i_nlink == 1)
8972                 BTRFS_I(new_inode)->dir_index = new_idx;
8973
8974         /*
8975          * Now pin the logs of the roots. We do it to ensure that no other task
8976          * can sync the logs while we are in progress with the rename, because
8977          * that could result in an inconsistency in case any of the inodes that
8978          * are part of this rename operation were logged before.
8979          */
8980         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8981                 btrfs_pin_log_trans(root);
8982         if (new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8983                 btrfs_pin_log_trans(dest);
8984
8985         /* Do the log updates for all inodes. */
8986         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8987                 btrfs_log_new_name(trans, old_dentry, BTRFS_I(old_dir),
8988                                    old_rename_ctx.index, new_dentry->d_parent);
8989         if (new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8990                 btrfs_log_new_name(trans, new_dentry, BTRFS_I(new_dir),
8991                                    new_rename_ctx.index, old_dentry->d_parent);
8992
8993         /* Now unpin the logs. */
8994         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8995                 btrfs_end_log_trans(root);
8996         if (new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8997                 btrfs_end_log_trans(dest);
8998 out_fail:
8999         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9000         ret = ret ? ret : ret2;
9001 out_notrans:
9002         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9003             old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9004                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9005
9006         fscrypt_free_filename(&new_fname);
9007         fscrypt_free_filename(&old_fname);
9008         return ret;
9009 }
9010
9011 static struct inode *new_whiteout_inode(struct mnt_idmap *idmap,
9012                                         struct inode *dir)
9013 {
9014         struct inode *inode;
9015
9016         inode = new_inode(dir->i_sb);
9017         if (inode) {
9018                 inode_init_owner(idmap, inode, dir,
9019                                  S_IFCHR | WHITEOUT_MODE);
9020                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
9021                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, WHITEOUT_DEV);
9022         }
9023         return inode;
9024 }
9025
9026 static int btrfs_rename(struct mnt_idmap *idmap,
9027                         struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
9028                         struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
9029                         unsigned int flags)
9030 {
9031         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9032         struct btrfs_new_inode_args whiteout_args = {
9033                 .dir = old_dir,
9034                 .dentry = old_dentry,
9035         };
9036         struct btrfs_trans_handle *trans;
9037         unsigned int trans_num_items;
9038         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9039         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9040         struct inode *new_inode = d_inode(new_dentry);
9041         struct inode *old_inode = d_inode(old_dentry);
9042         struct btrfs_rename_ctx rename_ctx;
9043         u64 index = 0;
9044         int ret;
9045         int ret2;
9046         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9047         struct fscrypt_name old_fname, new_fname;
9048
9049         if (btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
9050                 return -EPERM;
9051
9052         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9053         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9054                 return -EXDEV;
9055
9056         if (old_ino == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID ||
9057             (new_inode && btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9058                 return -ENOTEMPTY;
9059
9060         if (S_ISDIR(old_inode->i_mode) && new_inode &&
9061             new_inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
9062                 return -ENOTEMPTY;
9063
9064         ret = fscrypt_setup_filename(old_dir, &old_dentry->d_name, 0, &old_fname);
9065         if (ret)
9066                 return ret;
9067
9068         ret = fscrypt_setup_filename(new_dir, &new_dentry->d_name, 0, &new_fname);
9069         if (ret) {
9070                 fscrypt_free_filename(&old_fname);
9071                 return ret;
9072         }
9073
9074         /* check for collisions, even if the  name isn't there */
9075         ret = btrfs_check_dir_item_collision(dest, new_dir->i_ino, &new_fname.disk_name);
9076         if (ret) {
9077                 if (ret == -EEXIST) {
9078                         /* we shouldn't get
9079                          * eexist without a new_inode */
9080                         if (WARN_ON(!new_inode)) {
9081                                 goto out_fscrypt_names;
9082                         }
9083                 } else {
9084                         /* maybe -EOVERFLOW */
9085                         goto out_fscrypt_names;
9086                 }
9087         }
9088         ret = 0;
9089
9090         /*
9091          * we're using rename to replace one file with another.  Start IO on it
9092          * now so  we don't add too much work to the end of the transaction
9093          */
9094         if (new_inode && S_ISREG(old_inode->i_mode) && new_inode->i_size)
9095                 filemap_flush(old_inode->i_mapping);
9096
9097         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9098                 whiteout_args.inode = new_whiteout_inode(idmap, old_dir);
9099                 if (!whiteout_args.inode) {
9100                         ret = -ENOMEM;
9101                         goto out_fscrypt_names;
9102                 }
9103                 ret = btrfs_new_inode_prepare(&whiteout_args, &trans_num_items);
9104                 if (ret)
9105                         goto out_whiteout_inode;
9106         } else {
9107                 /* 1 to update the old parent inode. */
9108                 trans_num_items = 1;
9109         }
9110
9111         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9112                 /* Close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
9113                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9114                 /*
9115                  * 1 to remove old root ref
9116                  * 1 to remove old root backref
9117                  * 1 to add new root ref
9118                  * 1 to add new root backref
9119                  */
9120                 trans_num_items += 4;
9121         } else {
9122                 /*
9123                  * 1 to update inode
9124                  * 1 to remove old inode ref
9125                  * 1 to add new inode ref
9126                  */
9127                 trans_num_items += 3;
9128         }
9129         /*
9130          * 1 to remove old dir item
9131          * 1 to remove old dir index
9132          * 1 to add new dir item
9133          * 1 to add new dir index
9134          */
9135         trans_num_items += 4;
9136         /* 1 to update new parent inode if it's not the same as the old parent */
9137         if (new_dir != old_dir)
9138                 trans_num_items++;
9139         if (new_inode) {
9140                 /*
9141                  * 1 to update inode
9142                  * 1 to remove inode ref
9143                  * 1 to remove dir item
9144                  * 1 to remove dir index
9145                  * 1 to possibly add orphan item
9146                  */
9147                 trans_num_items += 5;
9148         }
9149         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9150         if (IS_ERR(trans)) {
9151                 ret = PTR_ERR(trans);
9152                 goto out_notrans;
9153         }
9154
9155         if (dest != root) {
9156                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9157                 if (ret)
9158                         goto out_fail;
9159         }
9160
9161         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &index);
9162         if (ret)
9163                 goto out_fail;
9164
9165         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9166         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9167                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9168                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9169         } else {
9170                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest, &new_fname.disk_name,
9171                                              old_ino, btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
9172                                              index);
9173                 if (ret)
9174                         goto out_fail;
9175         }
9176
9177         inode_inc_iversion(old_dir);
9178         inode_inc_iversion(new_dir);
9179         inode_inc_iversion(old_inode);
9180         old_dir->i_mtime = current_time(old_dir);
9181         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime;
9182         new_dir->i_mtime = old_dir->i_mtime;
9183         new_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime;
9184         old_inode->i_ctime = old_dir->i_mtime;
9185
9186         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent)
9187                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9188                                         BTRFS_I(old_inode), true);
9189
9190         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9191                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(old_dir), old_dentry);
9192         } else {
9193                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(old_dir),
9194                                            BTRFS_I(d_inode(old_dentry)),
9195                                            &old_fname.disk_name, &rename_ctx);
9196                 if (!ret)
9197                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9198         }
9199         if (ret) {
9200                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9201                 goto out_fail;
9202         }
9203
9204         if (new_inode) {
9205                 inode_inc_iversion(new_inode);
9206                 new_inode->i_ctime = current_time(new_inode);
9207                 if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) ==
9208                              BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
9209                         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(new_dir), new_dentry);
9210                         BUG_ON(new_inode->i_nlink == 0);
9211                 } else {
9212                         ret = btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(new_dir),
9213                                                  BTRFS_I(d_inode(new_dentry)),
9214                                                  &new_fname.disk_name);
9215                 }
9216                 if (!ret && new_inode->i_nlink == 0)
9217                         ret = btrfs_orphan_add(trans,
9218                                         BTRFS_I(d_inode(new_dentry)));
9219                 if (ret) {
9220                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9221                         goto out_fail;
9222                 }
9223         }
9224
9225         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9226                              &new_fname.disk_name, 0, index);
9227         if (ret) {
9228                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9229                 goto out_fail;
9230         }
9231
9232         if (old_inode->i_nlink == 1)
9233                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = index;
9234
9235         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9236                 btrfs_log_new_name(trans, old_dentry, BTRFS_I(old_dir),
9237                                    rename_ctx.index, new_dentry->d_parent);
9238
9239         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9240                 ret = btrfs_create_new_inode(trans, &whiteout_args);
9241                 if (ret) {
9242                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9243                         goto out_fail;
9244                 } else {
9245                         unlock_new_inode(whiteout_args.inode);
9246                         iput(whiteout_args.inode);
9247                         whiteout_args.inode = NULL;
9248                 }
9249         }
9250 out_fail:
9251         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9252         ret = ret ? ret : ret2;
9253 out_notrans:
9254         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9255                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9256         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9257                 btrfs_new_inode_args_destroy(&whiteout_args);
9258 out_whiteout_inode:
9259         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9260                 iput(whiteout_args.inode);
9261 out_fscrypt_names:
9262         fscrypt_free_filename(&old_fname);
9263         fscrypt_free_filename(&new_fname);
9264         return ret;
9265 }
9266
9267 static int btrfs_rename2(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *old_dir,
9268                          struct dentry *old_dentry, struct inode *new_dir,
9269                          struct dentry *new_dentry, unsigned int flags)
9270 {
9271         int ret;
9272
9273         if (flags & ~(RENAME_NOREPLACE | RENAME_EXCHANGE | RENAME_WHITEOUT))
9274                 return -EINVAL;
9275
9276         if (flags & RENAME_EXCHANGE)
9277                 ret = btrfs_rename_exchange(old_dir, old_dentry, new_dir,
9278                                             new_dentry);
9279         else
9280                 ret = btrfs_rename(idmap, old_dir, old_dentry, new_dir,
9281                                    new_dentry, flags);
9282
9283         btrfs_btree_balance_dirty(BTRFS_I(new_dir)->root->fs_info);
9284
9285         return ret;
9286 }
9287
9288 struct btrfs_delalloc_work {
9289         struct inode *inode;
9290         struct completion completion;
9291         struct list_head list;
9292         struct btrfs_work work;
9293 };
9294
9295 static void btrfs_run_delalloc_work(struct btrfs_work *work)
9296 {
9297         struct btrfs_delalloc_work *delalloc_work;
9298         struct inode *inode;
9299
9300         delalloc_work = container_of(work, struct btrfs_delalloc_work,
9301                                      work);
9302         inode = delalloc_work->inode;
9303         filemap_flush(inode->i_mapping);
9304         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9305                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9306                 filemap_flush(inode->i_mapping);
9307
9308         iput(inode);
9309         complete(&delalloc_work->completion);
9310 }
9311
9312 static struct btrfs_delalloc_work *btrfs_alloc_delalloc_work(struct inode *inode)
9313 {
9314         struct btrfs_delalloc_work *work;
9315
9316         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_NOFS);
9317         if (!work)
9318                 return NULL;
9319
9320         init_completion(&work->completion);
9321         INIT_LIST_HEAD(&work->list);
9322         work->inode = inode;
9323         btrfs_init_work(&work->work, btrfs_run_delalloc_work, NULL, NULL);
9324
9325         return work;
9326 }
9327
9328 /*
9329  * some fairly slow code that needs optimization. This walks the list
9330  * of all the inodes with pending delalloc and forces them to disk.
9331  */
9332 static int start_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
9333                                  struct writeback_control *wbc, bool snapshot,
9334                                  bool in_reclaim_context)
9335 {
9336         struct btrfs_inode *binode;
9337         struct inode *inode;
9338         struct btrfs_delalloc_work *work, *next;
9339         struct list_head works;
9340         struct list_head splice;
9341         int ret = 0;
9342         bool full_flush = wbc->nr_to_write == LONG_MAX;
9343
9344         INIT_LIST_HEAD(&works);
9345         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9346
9347         mutex_lock(&root->delalloc_mutex);
9348         spin_lock(&root->delalloc_lock);
9349         list_splice_init(&root->delalloc_inodes, &splice);
9350         while (!list_empty(&splice)) {
9351                 binode = list_entry(splice.next, struct btrfs_inode,
9352                                     delalloc_inodes);
9353
9354                 list_move_tail(&binode->delalloc_inodes,
9355                                &root->delalloc_inodes);
9356
9357                 if (in_reclaim_context &&
9358                     test_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &binode->runtime_flags))
9359                         continue;
9360
9361                 inode = igrab(&binode->vfs_inode);
9362                 if (!inode) {
9363                         cond_resched_lock(&root->delalloc_lock);
9364                         continue;
9365                 }
9366                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9367
9368                 if (snapshot)
9369                         set_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
9370                                 &binode->runtime_flags);
9371                 if (full_flush) {
9372                         work = btrfs_alloc_delalloc_work(inode);
9373                         if (!work) {
9374                                 iput(inode);
9375                                 ret = -ENOMEM;
9376                                 goto out;
9377                         }
9378                         list_add_tail(&work->list, &works);
9379                         btrfs_queue_work(root->fs_info->flush_workers,
9380                                          &work->work);
9381                 } else {
9382                         ret = filemap_fdatawrite_wbc(inode->i_mapping, wbc);
9383                         btrfs_add_delayed_iput(BTRFS_I(inode));
9384                         if (ret || wbc->nr_to_write <= 0)
9385                                 goto out;
9386                 }
9387                 cond_resched();
9388                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9389         }
9390         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9391
9392 out:
9393         list_for_each_entry_safe(work, next, &works, list) {
9394                 list_del_init(&work->list);
9395                 wait_for_completion(&work->completion);
9396                 kfree(work);
9397         }
9398
9399         if (!list_empty(&splice)) {
9400                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9401                 list_splice_tail(&splice, &root->delalloc_inodes);
9402                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9403         }
9404         mutex_unlock(&root->delalloc_mutex);
9405         return ret;
9406 }
9407
9408 int btrfs_start_delalloc_snapshot(struct btrfs_root *root, bool in_reclaim_context)
9409 {
9410         struct writeback_control wbc = {
9411                 .nr_to_write = LONG_MAX,
9412                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9413                 .range_start = 0,
9414                 .range_end = LLONG_MAX,
9415         };
9416         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9417
9418         if (BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
9419                 return -EROFS;
9420
9421         return start_delalloc_inodes(root, &wbc, true, in_reclaim_context);
9422 }
9423
9424 int btrfs_start_delalloc_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info, long nr,
9425                                bool in_reclaim_context)
9426 {
9427         struct writeback_control wbc = {
9428                 .nr_to_write = nr,
9429                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9430                 .range_start = 0,
9431                 .range_end = LLONG_MAX,
9432         };
9433         struct btrfs_root *root;
9434         struct list_head splice;
9435         int ret;
9436
9437         if (BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
9438                 return -EROFS;
9439
9440         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9441
9442         mutex_lock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9443         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9444         list_splice_init(&fs_info->delalloc_roots, &splice);
9445         while (!list_empty(&splice)) {
9446                 /*
9447                  * Reset nr_to_write here so we know that we're doing a full
9448                  * flush.
9449                  */
9450                 if (nr == LONG_MAX)
9451                         wbc.nr_to_write = LONG_MAX;
9452
9453                 root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
9454                                         delalloc_root);
9455                 root = btrfs_grab_root(root);
9456                 BUG_ON(!root);
9457                 list_move_tail(&root->delalloc_root,
9458                                &fs_info->delalloc_roots);
9459                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9460
9461                 ret = start_delalloc_inodes(root, &wbc, false, in_reclaim_context);
9462                 btrfs_put_root(root);
9463                 if (ret < 0 || wbc.nr_to_write <= 0)
9464                         goto out;
9465                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9466         }
9467         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9468
9469         ret = 0;
9470 out:
9471         if (!list_empty(&splice)) {
9472                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9473                 list_splice_tail(&splice, &fs_info->delalloc_roots);
9474                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9475         }
9476         mutex_unlock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9477         return ret;
9478 }
9479
9480 static int btrfs_symlink(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
9481                          struct dentry *dentry, const char *symname)
9482 {
9483         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9484         struct btrfs_trans_handle *trans;
9485         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9486         struct btrfs_path *path;
9487         struct btrfs_key key;
9488         struct inode *inode;
9489         struct btrfs_new_inode_args new_inode_args = {
9490                 .dir = dir,
9491                 .dentry = dentry,
9492         };
9493         unsigned int trans_num_items;
9494         int err;
9495         int name_len;
9496         int datasize;
9497         unsigned long ptr;
9498         struct btrfs_file_extent_item *ei;
9499         struct extent_buffer *leaf;
9500
9501         name_len = strlen(symname);
9502         if (name_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info))
9503                 return -ENAMETOOLONG;
9504
9505         inode = new_inode(dir->i_sb);
9506         if (!inode)
9507                 return -ENOMEM;
9508         inode_init_owner(idmap, inode, dir, S_IFLNK | S_IRWXUGO);
9509         inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
9510         inode_nohighmem(inode);
9511         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9512         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), name_len);
9513         inode_set_bytes(inode, name_len);
9514
9515         new_inode_args.inode = inode;
9516         err = btrfs_new_inode_prepare(&new_inode_args, &trans_num_items);
9517         if (err)
9518                 goto out_inode;
9519         /* 1 additional item for the inline extent */
9520         trans_num_items++;
9521
9522         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9523         if (IS_ERR(trans)) {
9524                 err = PTR_ERR(trans);
9525                 goto out_new_inode_args;
9526         }
9527
9528         err = btrfs_create_new_inode(trans, &new_inode_args);
9529         if (err)
9530                 goto out;
9531
9532         path = btrfs_alloc_path();
9533         if (!path) {
9534                 err = -ENOMEM;
9535                 btrfs_abort_transaction(trans, err);
9536                 discard_new_inode(inode);
9537                 inode = NULL;
9538                 goto out;
9539         }
9540         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
9541         key.offset = 0;
9542         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
9543         datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(name_len);
9544         err = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
9545                                       datasize);
9546         if (err) {
9547                 btrfs_abort_transaction(trans, err);
9548                 btrfs_free_path(path);
9549                 discard_new_inode(inode);
9550                 inode = NULL;
9551                 goto out;
9552         }
9553         leaf = path->nodes[0];
9554         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
9555                             struct btrfs_file_extent_item);
9556         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
9557         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei,
9558                                    BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
9559         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
9560         btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
9561         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
9562         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, name_len);
9563
9564         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
9565         write_extent_buffer(leaf, symname, ptr, name_len);
9566         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
9567         btrfs_free_path(path);
9568
9569         d_instantiate_new(dentry, inode);
9570         err = 0;
9571 out:
9572         btrfs_end_transaction(trans);
9573         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9574 out_new_inode_args:
9575         btrfs_new_inode_args_destroy(&new_inode_args);
9576 out_inode:
9577         if (err)
9578                 iput(inode);
9579         return err;
9580 }
9581
9582 static struct btrfs_trans_handle *insert_prealloc_file_extent(
9583                                        struct btrfs_trans_handle *trans_in,
9584                                        struct btrfs_inode *inode,
9585                                        struct btrfs_key *ins,
9586                                        u64 file_offset)
9587 {
9588         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
9589         struct btrfs_replace_extent_info extent_info;
9590         struct btrfs_trans_handle *trans = trans_in;
9591         struct btrfs_path *path;
9592         u64 start = ins->objectid;
9593         u64 len = ins->offset;
9594         int qgroup_released;
9595         int ret;
9596
9597         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
9598
9599         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC);
9600         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, start);
9601         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi, len);
9602         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, len);
9603         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, len);
9604         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, BTRFS_COMPRESS_NONE);
9605         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
9606
9607         qgroup_released = btrfs_qgroup_release_data(inode, file_offset, len);
9608         if (qgroup_released < 0)
9609                 return ERR_PTR(qgroup_released);
9610
9611         if (trans) {
9612                 ret = insert_reserved_file_extent(trans, inode,
9613                                                   file_offset, &stack_fi,
9614                                                   true, qgroup_released);
9615                 if (ret)
9616                         goto free_qgroup;
9617                 return trans;
9618         }
9619
9620         extent_info.disk_offset = start;
9621         extent_info.disk_len = len;
9622         extent_info.data_offset = 0;
9623         extent_info.data_len = len;
9624         extent_info.file_offset = file_offset;
9625         extent_info.extent_buf = (char *)&stack_fi;
9626         extent_info.is_new_extent = true;
9627         extent_info.update_times = true;
9628         extent_info.qgroup_reserved = qgroup_released;
9629         extent_info.insertions = 0;
9630
9631         path = btrfs_alloc_path();
9632         if (!path) {
9633                 ret = -ENOMEM;
9634                 goto free_qgroup;
9635         }
9636
9637         ret = btrfs_replace_file_extents(inode, path, file_offset,
9638                                      file_offset + len - 1, &extent_info,
9639                                      &trans);
9640         btrfs_free_path(path);
9641         if (ret)
9642                 goto free_qgroup;
9643         return trans;
9644
9645 free_qgroup:
9646         /*
9647          * We have released qgroup data range at the beginning of the function,
9648          * and normally qgroup_released bytes will be freed when committing
9649          * transaction.
9650          * But if we error out early, we have to free what we have released
9651          * or we leak qgroup data reservation.
9652          */
9653         btrfs_qgroup_free_refroot(inode->root->fs_info,
9654                         inode->root->root_key.objectid, qgroup_released,
9655                         BTRFS_QGROUP_RSV_DATA);
9656         return ERR_PTR(ret);
9657 }
9658
9659 static int __btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9660                                        u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9661                                        loff_t actual_len, u64 *alloc_hint,
9662                                        struct btrfs_trans_handle *trans)
9663 {
9664         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
9665         struct extent_map *em;
9666         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9667         struct btrfs_key ins;
9668         u64 cur_offset = start;
9669         u64 clear_offset = start;
9670         u64 i_size;
9671         u64 cur_bytes;
9672         u64 last_alloc = (u64)-1;
9673         int ret = 0;
9674         bool own_trans = true;
9675         u64 end = start + num_bytes - 1;
9676
9677         if (trans)
9678                 own_trans = false;
9679         while (num_bytes > 0) {
9680                 cur_bytes = min_t(u64, num_bytes, SZ_256M);
9681                 cur_bytes = max(cur_bytes, min_size);
9682                 /*
9683                  * If we are severely fragmented we could end up with really
9684                  * small allocations, so if the allocator is returning small
9685                  * chunks lets make its job easier by only searching for those
9686                  * sized chunks.
9687                  */
9688                 cur_bytes = min(cur_bytes, last_alloc);
9689                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_bytes, cur_bytes,
9690                                 min_size, 0, *alloc_hint, &ins, 1, 0);
9691                 if (ret)
9692                         break;
9693
9694                 /*
9695                  * We've reserved this space, and thus converted it from
9696                  * ->bytes_may_use to ->bytes_reserved.  Any error that happens
9697                  * from here on out we will only need to clear our reservation
9698                  * for the remaining unreserved area, so advance our
9699                  * clear_offset by our extent size.
9700                  */
9701                 clear_offset += ins.offset;
9702
9703                 last_alloc = ins.offset;
9704                 trans = insert_prealloc_file_extent(trans, BTRFS_I(inode),
9705                                                     &ins, cur_offset);
9706                 /*
9707                  * Now that we inserted the prealloc extent we can finally
9708                  * decrement the number of reservations in the block group.
9709                  * If we did it before, we could race with relocation and have
9710                  * relocation miss the reserved extent, making it fail later.
9711                  */
9712                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
9713                 if (IS_ERR(trans)) {
9714                         ret = PTR_ERR(trans);
9715                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid,
9716                                                    ins.offset, 0);
9717                         break;
9718                 }
9719
9720                 em = alloc_extent_map();
9721                 if (!em) {
9722                         btrfs_drop_extent_map_range(BTRFS_I(inode), cur_offset,
9723                                             cur_offset + ins.offset - 1, false);
9724                         btrfs_set_inode_full_sync(BTRFS_I(inode));
9725                         goto next;
9726                 }
9727
9728                 em->start = cur_offset;
9729                 em->orig_start = cur_offset;
9730                 em->len = ins.offset;
9731                 em->block_start = ins.objectid;
9732                 em->block_len = ins.offset;
9733                 em->orig_block_len = ins.offset;
9734                 em->ram_bytes = ins.offset;
9735                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
9736                 em->generation = trans->transid;
9737
9738                 ret = btrfs_replace_extent_map_range(BTRFS_I(inode), em, true);
9739                 free_extent_map(em);
9740 next:
9741                 num_bytes -= ins.offset;
9742                 cur_offset += ins.offset;
9743                 *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
9744
9745                 inode_inc_iversion(inode);
9746                 inode->i_ctime = current_time(inode);
9747                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_PREALLOC;
9748                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
9749                     (actual_len > inode->i_size) &&
9750                     (cur_offset > inode->i_size)) {
9751                         if (cur_offset > actual_len)
9752                                 i_size = actual_len;
9753                         else
9754                                 i_size = cur_offset;
9755                         i_size_write(inode, i_size);
9756                         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
9757                 }
9758
9759                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9760
9761                 if (ret) {
9762                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9763                         if (own_trans)
9764                                 btrfs_end_transaction(trans);
9765                         break;
9766                 }
9767
9768                 if (own_trans) {
9769                         btrfs_end_transaction(trans);
9770                         trans = NULL;
9771                 }
9772         }
9773         if (clear_offset < end)
9774                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode), NULL, clear_offset,
9775                         end - clear_offset + 1);
9776         return ret;
9777 }
9778
9779 int btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9780                               u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9781                               loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
9782 {
9783         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
9784                                            min_size, actual_len, alloc_hint,
9785                                            NULL);
9786 }
9787
9788 int btrfs_prealloc_file_range_trans(struct inode *inode,
9789                                     struct btrfs_trans_handle *trans, int mode,
9790                                     u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9791                                     loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
9792 {
9793         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
9794                                            min_size, actual_len, alloc_hint, trans);
9795 }
9796
9797 static int btrfs_permission(struct mnt_idmap *idmap,
9798                             struct inode *inode, int mask)
9799 {
9800         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9801         umode_t mode = inode->i_mode;
9802
9803         if (mask & MAY_WRITE &&
9804             (S_ISREG(mode) || S_ISDIR(mode) || S_ISLNK(mode))) {
9805                 if (btrfs_root_readonly(root))
9806                         return -EROFS;
9807                 if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_READONLY)
9808                         return -EACCES;
9809         }
9810         return generic_permission(idmap, inode, mask);
9811 }
9812
9813 static int btrfs_tmpfile(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
9814                          struct file *file, umode_t mode)
9815 {
9816         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9817         struct btrfs_trans_handle *trans;
9818         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9819         struct inode *inode;
9820         struct btrfs_new_inode_args new_inode_args = {
9821                 .dir = dir,
9822                 .dentry = file->f_path.dentry,
9823                 .orphan = true,
9824         };
9825         unsigned int trans_num_items;
9826         int ret;
9827
9828         inode = new_inode(dir->i_sb);
9829         if (!inode)
9830                 return -ENOMEM;
9831         inode_init_owner(idmap, inode, dir, mode);
9832         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
9833         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
9834         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9835
9836         new_inode_args.inode = inode;
9837         ret = btrfs_new_inode_prepare(&new_inode_args, &trans_num_items);
9838         if (ret)
9839                 goto out_inode;
9840
9841         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9842         if (IS_ERR(trans)) {
9843                 ret = PTR_ERR(trans);
9844                 goto out_new_inode_args;
9845         }
9846
9847         ret = btrfs_create_new_inode(trans, &new_inode_args);
9848
9849         /*
9850          * We set number of links to 0 in btrfs_create_new_inode(), and here we
9851          * set it to 1 because d_tmpfile() will issue a warning if the count is
9852          * 0, through:
9853          *
9854          *    d_tmpfile() -> inode_dec_link_count() -> drop_nlink()
9855          */
9856         set_nlink(inode, 1);
9857
9858         if (!ret) {
9859                 d_tmpfile(file, inode);
9860                 unlock_new_inode(inode);
9861                 mark_inode_dirty(inode);
9862         }
9863
9864         btrfs_end_transaction(trans);
9865         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9866 out_new_inode_args:
9867         btrfs_new_inode_args_destroy(&new_inode_args);
9868 out_inode:
9869         if (ret)
9870                 iput(inode);
9871         return finish_open_simple(file, ret);
9872 }
9873
9874 void btrfs_set_range_writeback(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
9875 {
9876         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
9877         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
9878         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
9879         struct page *page;
9880         u32 len;
9881
9882         ASSERT(end + 1 - start <= U32_MAX);
9883         len = end + 1 - start;
9884         while (index <= end_index) {
9885                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
9886                 ASSERT(page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
9887
9888                 btrfs_page_set_writeback(fs_info, page, start, len);
9889                 put_page(page);
9890                 index++;
9891         }
9892 }
9893
9894 int btrfs_encoded_io_compression_from_extent(struct btrfs_fs_info *fs_info,
9895                                              int compress_type)
9896 {
9897         switch (compress_type) {
9898         case BTRFS_COMPRESS_NONE:
9899                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_NONE;
9900         case BTRFS_COMPRESS_ZLIB:
9901                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZLIB;
9902         case BTRFS_COMPRESS_LZO:
9903                 /*
9904                  * The LZO format depends on the sector size. 64K is the maximum
9905                  * sector size that we support.
9906                  */
9907                 if (fs_info->sectorsize < SZ_4K || fs_info->sectorsize > SZ_64K)
9908                         return -EINVAL;
9909                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_4K +
9910                        (fs_info->sectorsize_bits - 12);
9911         case BTRFS_COMPRESS_ZSTD:
9912                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZSTD;
9913         default:
9914                 return -EUCLEAN;
9915         }
9916 }
9917
9918 static ssize_t btrfs_encoded_read_inline(
9919                                 struct kiocb *iocb,
9920                                 struct iov_iter *iter, u64 start,
9921                                 u64 lockend,
9922                                 struct extent_state **cached_state,
9923                                 u64 extent_start, size_t count,
9924                                 struct btrfs_ioctl_encoded_io_args *encoded,
9925                                 bool *unlocked)
9926 {
9927         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
9928         struct btrfs_root *root = inode->root;
9929         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9930         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
9931         struct btrfs_path *path;
9932         struct extent_buffer *leaf;
9933         struct btrfs_file_extent_item *item;
9934         u64 ram_bytes;
9935         unsigned long ptr;
9936         void *tmp;
9937         ssize_t ret;
9938
9939         path = btrfs_alloc_path();
9940         if (!path) {
9941                 ret = -ENOMEM;
9942                 goto out;
9943         }
9944         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, btrfs_ino(inode),
9945                                        extent_start, 0);
9946         if (ret) {
9947                 if (ret > 0) {
9948                         /* The extent item disappeared? */
9949                         ret = -EIO;
9950                 }
9951                 goto out;
9952         }
9953         leaf = path->nodes[0];
9954         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_file_extent_item);
9955
9956         ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
9957         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
9958
9959         encoded->len = min_t(u64, extent_start + ram_bytes,
9960                              inode->vfs_inode.i_size) - iocb->ki_pos;
9961         ret = btrfs_encoded_io_compression_from_extent(fs_info,
9962                                  btrfs_file_extent_compression(leaf, item));
9963         if (ret < 0)
9964                 goto out;
9965         encoded->compression = ret;
9966         if (encoded->compression) {
9967                 size_t inline_size;
9968
9969                 inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf,
9970                                                                 path->slots[0]);
9971                 if (inline_size > count) {
9972                         ret = -ENOBUFS;
9973                         goto out;
9974                 }
9975                 count = inline_size;
9976                 encoded->unencoded_len = ram_bytes;
9977                 encoded->unencoded_offset = iocb->ki_pos - extent_start;
9978         } else {
9979                 count = min_t(u64, count, encoded->len);
9980                 encoded->len = count;
9981                 encoded->unencoded_len = count;
9982                 ptr += iocb->ki_pos - extent_start;
9983         }
9984
9985         tmp = kmalloc(count, GFP_NOFS);
9986         if (!tmp) {
9987                 ret = -ENOMEM;
9988                 goto out;
9989         }
9990         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, count);
9991         btrfs_release_path(path);
9992         unlock_extent(io_tree, start, lockend, cached_state);
9993         btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
9994         *unlocked = true;
9995
9996         ret = copy_to_iter(tmp, count, iter);
9997         if (ret != count)
9998                 ret = -EFAULT;
9999         kfree(tmp);
10000 out:
10001         btrfs_free_path(path);
10002         return ret;
10003 }
10004
10005 struct btrfs_encoded_read_private {
10006         wait_queue_head_t wait;
10007         atomic_t pending;
10008         blk_status_t status;
10009 };
10010
10011 static void btrfs_encoded_read_endio(struct btrfs_bio *bbio)
10012 {
10013         struct btrfs_encoded_read_private *priv = bbio->private;
10014
10015         if (bbio->bio.bi_status) {
10016                 /*
10017                  * The memory barrier implied by the atomic_dec_return() here
10018                  * pairs with the memory barrier implied by the
10019                  * atomic_dec_return() or io_wait_event() in
10020                  * btrfs_encoded_read_regular_fill_pages() to ensure that this
10021                  * write is observed before the load of status in
10022                  * btrfs_encoded_read_regular_fill_pages().
10023                  */
10024                 WRITE_ONCE(priv->status, bbio->bio.bi_status);
10025         }
10026         if (!atomic_dec_return(&priv->pending))
10027                 wake_up(&priv->wait);
10028         bio_put(&bbio->bio);
10029 }
10030
10031 int btrfs_encoded_read_regular_fill_pages(struct btrfs_inode *inode,
10032                                           u64 file_offset, u64 disk_bytenr,
10033                                           u64 disk_io_size, struct page **pages)
10034 {
10035         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
10036         struct btrfs_encoded_read_private priv = {
10037                 .pending = ATOMIC_INIT(1),
10038         };
10039         unsigned long i = 0;
10040         struct btrfs_bio *bbio;
10041
10042         init_waitqueue_head(&priv.wait);
10043
10044         bbio = btrfs_bio_alloc(BIO_MAX_VECS, REQ_OP_READ, fs_info,
10045                                btrfs_encoded_read_endio, &priv);
10046         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
10047         bbio->inode = inode;
10048
10049         do {
10050                 size_t bytes = min_t(u64, disk_io_size, PAGE_SIZE);
10051
10052                 if (bio_add_page(&bbio->bio, pages[i], bytes, 0) < bytes) {
10053                         atomic_inc(&priv.pending);
10054                         btrfs_submit_bio(bbio, 0);
10055
10056                         bbio = btrfs_bio_alloc(BIO_MAX_VECS, REQ_OP_READ, fs_info,
10057                                                btrfs_encoded_read_endio, &priv);
10058                         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
10059                         bbio->inode = inode;
10060                         continue;
10061                 }
10062
10063                 i++;
10064                 disk_bytenr += bytes;
10065                 disk_io_size -= bytes;
10066         } while (disk_io_size);
10067
10068         atomic_inc(&priv.pending);
10069         btrfs_submit_bio(bbio, 0);
10070
10071         if (atomic_dec_return(&priv.pending))
10072                 io_wait_event(priv.wait, !atomic_read(&priv.pending));
10073         /* See btrfs_encoded_read_endio() for ordering. */
10074         return blk_status_to_errno(READ_ONCE(priv.status));
10075 }
10076
10077 static ssize_t btrfs_encoded_read_regular(struct kiocb *iocb,
10078                                           struct iov_iter *iter,
10079                                           u64 start, u64 lockend,
10080                                           struct extent_state **cached_state,
10081                                           u64 disk_bytenr, u64 disk_io_size,
10082                                           size_t count, bool compressed,
10083                                           bool *unlocked)
10084 {
10085         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
10086         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
10087         struct page **pages;
10088         unsigned long nr_pages, i;
10089         u64 cur;
10090         size_t page_offset;
10091         ssize_t ret;
10092
10093         nr_pages = DIV_ROUND_UP(disk_io_size, PAGE_SIZE);
10094         pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
10095         if (!pages)
10096                 return -ENOMEM;
10097         ret = btrfs_alloc_page_array(nr_pages, pages);
10098         if (ret) {
10099                 ret = -ENOMEM;
10100                 goto out;
10101                 }
10102
10103         ret = btrfs_encoded_read_regular_fill_pages(inode, start, disk_bytenr,
10104                                                     disk_io_size, pages);
10105         if (ret)
10106                 goto out;
10107
10108         unlock_extent(io_tree, start, lockend, cached_state);
10109         btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10110         *unlocked = true;
10111
10112         if (compressed) {
10113                 i = 0;
10114                 page_offset = 0;
10115         } else {
10116                 i = (iocb->ki_pos - start) >> PAGE_SHIFT;
10117                 page_offset = (iocb->ki_pos - start) & (PAGE_SIZE - 1);
10118         }
10119         cur = 0;
10120         while (cur < count) {
10121                 size_t bytes = min_t(size_t, count - cur,
10122                                      PAGE_SIZE - page_offset);
10123
10124                 if (copy_page_to_iter(pages[i], page_offset, bytes,
10125                                       iter) != bytes) {
10126                         ret = -EFAULT;
10127                         goto out;
10128                 }
10129                 i++;
10130                 cur += bytes;
10131                 page_offset = 0;
10132         }
10133         ret = count;
10134 out:
10135         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10136                 if (pages[i])
10137                         __free_page(pages[i]);
10138         }
10139         kfree(pages);
10140         return ret;
10141 }
10142
10143 ssize_t btrfs_encoded_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
10144                            struct btrfs_ioctl_encoded_io_args *encoded)
10145 {
10146         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
10147         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
10148         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
10149         ssize_t ret;
10150         size_t count = iov_iter_count(iter);
10151         u64 start, lockend, disk_bytenr, disk_io_size;
10152         struct extent_state *cached_state = NULL;
10153         struct extent_map *em;
10154         bool unlocked = false;
10155
10156         file_accessed(iocb->ki_filp);
10157
10158         btrfs_inode_lock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10159
10160         if (iocb->ki_pos >= inode->vfs_inode.i_size) {
10161                 btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10162                 return 0;
10163         }
10164         start = ALIGN_DOWN(iocb->ki_pos, fs_info->sectorsize);
10165         /*
10166          * We don't know how long the extent containing iocb->ki_pos is, but if
10167          * it's compressed we know that it won't be longer than this.
10168          */
10169         lockend = start + BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED - 1;
10170
10171         for (;;) {
10172                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10173
10174                 ret = btrfs_wait_ordered_range(&inode->vfs_inode, start,
10175                                                lockend - start + 1);
10176                 if (ret)
10177                         goto out_unlock_inode;
10178                 lock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10179                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start,
10180                                                      lockend - start + 1);
10181                 if (!ordered)
10182                         break;
10183                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
10184                 unlock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10185                 cond_resched();
10186         }
10187
10188         em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, start, lockend - start + 1);
10189         if (IS_ERR(em)) {
10190                 ret = PTR_ERR(em);
10191                 goto out_unlock_extent;
10192         }
10193
10194         if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10195                 u64 extent_start = em->start;
10196
10197                 /*
10198                  * For inline extents we get everything we need out of the
10199                  * extent item.
10200                  */
10201                 free_extent_map(em);
10202                 em = NULL;
10203                 ret = btrfs_encoded_read_inline(iocb, iter, start, lockend,
10204                                                 &cached_state, extent_start,
10205                                                 count, encoded, &unlocked);
10206                 goto out;
10207         }
10208
10209         /*
10210          * We only want to return up to EOF even if the extent extends beyond
10211          * that.
10212          */
10213         encoded->len = min_t(u64, extent_map_end(em),
10214                              inode->vfs_inode.i_size) - iocb->ki_pos;
10215         if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE ||
10216             test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)) {
10217                 disk_bytenr = EXTENT_MAP_HOLE;
10218                 count = min_t(u64, count, encoded->len);
10219                 encoded->len = count;
10220                 encoded->unencoded_len = count;
10221         } else if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
10222                 disk_bytenr = em->block_start;
10223                 /*
10224                  * Bail if the buffer isn't large enough to return the whole
10225                  * compressed extent.
10226                  */
10227                 if (em->block_len > count) {
10228                         ret = -ENOBUFS;
10229                         goto out_em;
10230                 }
10231                 disk_io_size = em->block_len;
10232                 count = em->block_len;
10233                 encoded->unencoded_len = em->ram_bytes;
10234                 encoded->unencoded_offset = iocb->ki_pos - em->orig_start;
10235                 ret = btrfs_encoded_io_compression_from_extent(fs_info,
10236                                                              em->compress_type);
10237                 if (ret < 0)
10238                         goto out_em;
10239                 encoded->compression = ret;
10240         } else {
10241                 disk_bytenr = em->block_start + (start - em->start);
10242                 if (encoded->len > count)
10243                         encoded->len = count;
10244                 /*
10245                  * Don't read beyond what we locked. This also limits the page
10246                  * allocations that we'll do.
10247                  */
10248                 disk_io_size = min(lockend + 1, iocb->ki_pos + encoded->len) - start;
10249                 count = start + disk_io_size - iocb->ki_pos;
10250                 encoded->len = count;
10251                 encoded->unencoded_len = count;
10252                 disk_io_size = ALIGN(disk_io_size, fs_info->sectorsize);
10253         }
10254         free_extent_map(em);
10255         em = NULL;
10256
10257         if (disk_bytenr == EXTENT_MAP_HOLE) {
10258                 unlock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10259                 btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10260                 unlocked = true;
10261                 ret = iov_iter_zero(count, iter);
10262                 if (ret != count)
10263                         ret = -EFAULT;
10264         } else {
10265                 ret = btrfs_encoded_read_regular(iocb, iter, start, lockend,
10266                                                  &cached_state, disk_bytenr,
10267                                                  disk_io_size, count,
10268                                                  encoded->compression,
10269                                                  &unlocked);
10270         }
10271
10272 out:
10273         if (ret >= 0)
10274                 iocb->ki_pos += encoded->len;
10275 out_em:
10276         free_extent_map(em);
10277 out_unlock_extent:
10278         if (!unlocked)
10279                 unlock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10280 out_unlock_inode:
10281         if (!unlocked)
10282                 btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10283         return ret;
10284 }
10285
10286 ssize_t btrfs_do_encoded_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from,
10287                                const struct btrfs_ioctl_encoded_io_args *encoded)
10288 {
10289         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
10290         struct btrfs_root *root = inode->root;
10291         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
10292         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
10293         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
10294         struct extent_state *cached_state = NULL;
10295         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10296         int compression;
10297         size_t orig_count;
10298         u64 start, end;
10299         u64 num_bytes, ram_bytes, disk_num_bytes;
10300         unsigned long nr_pages, i;
10301         struct page **pages;
10302         struct btrfs_key ins;
10303         bool extent_reserved = false;
10304         struct extent_map *em;
10305         ssize_t ret;
10306
10307         switch (encoded->compression) {
10308         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZLIB:
10309                 compression = BTRFS_COMPRESS_ZLIB;
10310                 break;
10311         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZSTD:
10312                 compression = BTRFS_COMPRESS_ZSTD;
10313                 break;
10314         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_4K:
10315         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_8K:
10316         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_16K:
10317         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_32K:
10318         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_64K:
10319                 /* The sector size must match for LZO. */
10320                 if (encoded->compression -
10321                     BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_4K + 12 !=
10322                     fs_info->sectorsize_bits)
10323                         return -EINVAL;
10324                 compression = BTRFS_COMPRESS_LZO;
10325                 break;
10326         default:
10327                 return -EINVAL;
10328         }
10329         if (encoded->encryption != BTRFS_ENCODED_IO_ENCRYPTION_NONE)
10330                 return -EINVAL;
10331
10332         orig_count = iov_iter_count(from);
10333
10334         /* The extent size must be sane. */
10335         if (encoded->unencoded_len > BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED ||
10336             orig_count > BTRFS_MAX_COMPRESSED || orig_count == 0)
10337                 return -EINVAL;
10338
10339         /*
10340          * The compressed data must be smaller than the decompressed data.
10341          *
10342          * It's of course possible for data to compress to larger or the same
10343          * size, but the buffered I/O path falls back to no compression for such
10344          * data, and we don't want to break any assumptions by creating these
10345          * extents.
10346          *
10347          * Note that this is less strict than the current check we have that the
10348          * compressed data must be at least one sector smaller than the
10349          * decompressed data. We only want to enforce the weaker requirement
10350          * from old kernels that it is at least one byte smaller.
10351          */
10352         if (orig_count >= encoded->unencoded_len)
10353                 return -EINVAL;
10354
10355         /* The extent must start on a sector boundary. */
10356         start = iocb->ki_pos;
10357         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->sectorsize))
10358                 return -EINVAL;
10359
10360         /*
10361          * The extent must end on a sector boundary. However, we allow a write
10362          * which ends at or extends i_size to have an unaligned length; we round
10363          * up the extent size and set i_size to the unaligned end.
10364          */
10365         if (start + encoded->len < inode->vfs_inode.i_size &&
10366             !IS_ALIGNED(start + encoded->len, fs_info->sectorsize))
10367                 return -EINVAL;
10368
10369         /* Finally, the offset in the unencoded data must be sector-aligned. */
10370         if (!IS_ALIGNED(encoded->unencoded_offset, fs_info->sectorsize))
10371                 return -EINVAL;
10372
10373         num_bytes = ALIGN(encoded->len, fs_info->sectorsize);
10374         ram_bytes = ALIGN(encoded->unencoded_len, fs_info->sectorsize);
10375         end = start + num_bytes - 1;
10376
10377         /*
10378          * If the extent cannot be inline, the compressed data on disk must be
10379          * sector-aligned. For convenience, we extend it with zeroes if it
10380          * isn't.
10381          */
10382         disk_num_bytes = ALIGN(orig_count, fs_info->sectorsize);
10383         nr_pages = DIV_ROUND_UP(disk_num_bytes, PAGE_SIZE);
10384         pages = kvcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
10385         if (!pages)
10386                 return -ENOMEM;
10387         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10388                 size_t bytes = min_t(size_t, PAGE_SIZE, iov_iter_count(from));
10389                 char *kaddr;
10390
10391                 pages[i] = alloc_page(GFP_KERNEL_ACCOUNT);
10392                 if (!pages[i]) {
10393                         ret = -ENOMEM;
10394                         goto out_pages;
10395                 }
10396                 kaddr = kmap_local_page(pages[i]);
10397                 if (copy_from_iter(kaddr, bytes, from) != bytes) {
10398                         kunmap_local(kaddr);
10399                         ret = -EFAULT;
10400                         goto out_pages;
10401                 }
10402                 if (bytes < PAGE_SIZE)
10403                         memset(kaddr + bytes, 0, PAGE_SIZE - bytes);
10404                 kunmap_local(kaddr);
10405         }
10406
10407         for (;;) {
10408                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10409
10410                 ret = btrfs_wait_ordered_range(&inode->vfs_inode, start, num_bytes);
10411                 if (ret)
10412                         goto out_pages;
10413                 ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->vfs_inode.i_mapping,
10414                                                     start >> PAGE_SHIFT,
10415                                                     end >> PAGE_SHIFT);
10416                 if (ret)
10417                         goto out_pages;
10418                 lock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10419                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start, num_bytes);
10420                 if (!ordered &&
10421                     !filemap_range_has_page(inode->vfs_inode.i_mapping, start, end))
10422                         break;
10423                 if (ordered)
10424                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
10425                 unlock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10426                 cond_resched();
10427         }
10428
10429         /*
10430          * We don't use the higher-level delalloc space functions because our
10431          * num_bytes and disk_num_bytes are different.
10432          */
10433         ret = btrfs_alloc_data_chunk_ondemand(inode, disk_num_bytes);
10434         if (ret)
10435                 goto out_unlock;
10436         ret = btrfs_qgroup_reserve_data(inode, &data_reserved, start, num_bytes);
10437         if (ret)
10438                 goto out_free_data_space;
10439         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(inode, num_bytes, disk_num_bytes,
10440                                               false);
10441         if (ret)
10442                 goto out_qgroup_free_data;
10443
10444         /* Try an inline extent first. */
10445         if (start == 0 && encoded->unencoded_len == encoded->len &&
10446             encoded->unencoded_offset == 0) {
10447                 ret = cow_file_range_inline(inode, encoded->len, orig_count,
10448                                             compression, pages, true);
10449                 if (ret <= 0) {
10450                         if (ret == 0)
10451                                 ret = orig_count;
10452                         goto out_delalloc_release;
10453                 }
10454         }
10455
10456         ret = btrfs_reserve_extent(root, disk_num_bytes, disk_num_bytes,
10457                                    disk_num_bytes, 0, 0, &ins, 1, 1);
10458         if (ret)
10459                 goto out_delalloc_release;
10460         extent_reserved = true;
10461
10462         em = create_io_em(inode, start, num_bytes,
10463                           start - encoded->unencoded_offset, ins.objectid,
10464                           ins.offset, ins.offset, ram_bytes, compression,
10465                           BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
10466         if (IS_ERR(em)) {
10467                 ret = PTR_ERR(em);
10468                 goto out_free_reserved;
10469         }
10470         free_extent_map(em);
10471
10472         ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start, num_bytes, ram_bytes,
10473                                        ins.objectid, ins.offset,
10474                                        encoded->unencoded_offset,
10475                                        (1 << BTRFS_ORDERED_ENCODED) |
10476                                        (1 << BTRFS_ORDERED_COMPRESSED),
10477                                        compression);
10478         if (IS_ERR(ordered)) {
10479                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, start, end, false);
10480                 ret = PTR_ERR(ordered);
10481                 goto out_free_reserved;
10482         }
10483         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
10484
10485         if (start + encoded->len > inode->vfs_inode.i_size)
10486                 i_size_write(&inode->vfs_inode, start + encoded->len);
10487
10488         unlock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10489
10490         btrfs_delalloc_release_extents(inode, num_bytes);
10491
10492         btrfs_submit_compressed_write(ordered, pages, nr_pages, 0, false);
10493         ret = orig_count;
10494         goto out;
10495
10496 out_free_reserved:
10497         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
10498         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
10499 out_delalloc_release:
10500         btrfs_delalloc_release_extents(inode, num_bytes);
10501         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, disk_num_bytes, ret < 0);
10502 out_qgroup_free_data:
10503         if (ret < 0)
10504                 btrfs_qgroup_free_data(inode, data_reserved, start, num_bytes);
10505 out_free_data_space:
10506         /*
10507          * If btrfs_reserve_extent() succeeded, then we already decremented
10508          * bytes_may_use.
10509          */
10510         if (!extent_reserved)
10511                 btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, disk_num_bytes);
10512 out_unlock:
10513         unlock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10514 out_pages:
10515         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10516                 if (pages[i])
10517                         __free_page(pages[i]);
10518         }
10519         kvfree(pages);
10520 out:
10521         if (ret >= 0)
10522                 iocb->ki_pos += encoded->len;
10523         return ret;
10524 }
10525
10526 #ifdef CONFIG_SWAP
10527 /*
10528  * Add an entry indicating a block group or device which is pinned by a
10529  * swapfile. Returns 0 on success, 1 if there is already an entry for it, or a
10530  * negative errno on failure.
10531  */
10532 static int btrfs_add_swapfile_pin(struct inode *inode, void *ptr,
10533                                   bool is_block_group)
10534 {
10535         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10536         struct btrfs_swapfile_pin *sp, *entry;
10537         struct rb_node **p;
10538         struct rb_node *parent = NULL;
10539
10540         sp = kmalloc(sizeof(*sp), GFP_NOFS);
10541         if (!sp)
10542                 return -ENOMEM;
10543         sp->ptr = ptr;
10544         sp->inode = inode;
10545         sp->is_block_group = is_block_group;
10546         sp->bg_extent_count = 1;
10547
10548         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10549         p = &fs_info->swapfile_pins.rb_node;
10550         while (*p) {
10551                 parent = *p;
10552                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10553                 if (sp->ptr < entry->ptr ||
10554                     (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode < entry->inode)) {
10555                         p = &(*p)->rb_left;
10556                 } else if (sp->ptr > entry->ptr ||
10557                            (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode > entry->inode)) {
10558                         p = &(*p)->rb_right;
10559                 } else {
10560                         if (is_block_group)
10561                                 entry->bg_extent_count++;
10562                         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10563                         kfree(sp);
10564                         return 1;
10565                 }
10566         }
10567         rb_link_node(&sp->node, parent, p);
10568         rb_insert_color(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10569         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10570         return 0;
10571 }
10572
10573 /* Free all of the entries pinned by this swapfile. */
10574 static void btrfs_free_swapfile_pins(struct inode *inode)
10575 {
10576         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10577         struct btrfs_swapfile_pin *sp;
10578         struct rb_node *node, *next;
10579
10580         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10581         node = rb_first(&fs_info->swapfile_pins);
10582         while (node) {
10583                 next = rb_next(node);
10584                 sp = rb_entry(node, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10585                 if (sp->inode == inode) {
10586                         rb_erase(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10587                         if (sp->is_block_group) {
10588                                 btrfs_dec_block_group_swap_extents(sp->ptr,
10589                                                            sp->bg_extent_count);
10590                                 btrfs_put_block_group(sp->ptr);
10591                         }
10592                         kfree(sp);
10593                 }
10594                 node = next;
10595         }
10596         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10597 }
10598
10599 struct btrfs_swap_info {
10600         u64 start;
10601         u64 block_start;
10602         u64 block_len;
10603         u64 lowest_ppage;
10604         u64 highest_ppage;
10605         unsigned long nr_pages;
10606         int nr_extents;
10607 };
10608
10609 static int btrfs_add_swap_extent(struct swap_info_struct *sis,
10610                                  struct btrfs_swap_info *bsi)
10611 {
10612         unsigned long nr_pages;
10613         unsigned long max_pages;
10614         u64 first_ppage, first_ppage_reported, next_ppage;
10615         int ret;
10616
10617         /*
10618          * Our swapfile may have had its size extended after the swap header was
10619          * written. In that case activating the swapfile should not go beyond
10620          * the max size set in the swap header.
10621          */
10622         if (bsi->nr_pages >= sis->max)
10623                 return 0;
10624
10625         max_pages = sis->max - bsi->nr_pages;
10626         first_ppage = PAGE_ALIGN(bsi->block_start) >> PAGE_SHIFT;
10627         next_ppage = PAGE_ALIGN_DOWN(bsi->block_start + bsi->block_len) >> PAGE_SHIFT;
10628
10629         if (first_ppage >= next_ppage)
10630                 return 0;
10631         nr_pages = next_ppage - first_ppage;
10632         nr_pages = min(nr_pages, max_pages);
10633
10634         first_ppage_reported = first_ppage;
10635         if (bsi->start == 0)
10636                 first_ppage_reported++;
10637         if (bsi->lowest_ppage > first_ppage_reported)
10638                 bsi->lowest_ppage = first_ppage_reported;
10639         if (bsi->highest_ppage < (next_ppage - 1))
10640                 bsi->highest_ppage = next_ppage - 1;
10641
10642         ret = add_swap_extent(sis, bsi->nr_pages, nr_pages, first_ppage);
10643         if (ret < 0)
10644                 return ret;
10645         bsi->nr_extents += ret;
10646         bsi->nr_pages += nr_pages;
10647         return 0;
10648 }
10649
10650 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10651 {
10652         struct inode *inode = file_inode(file);
10653
10654         btrfs_free_swapfile_pins(inode);
10655         atomic_dec(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
10656 }
10657
10658 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10659                                sector_t *span)
10660 {
10661         struct inode *inode = file_inode(file);
10662         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10663         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
10664         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
10665         struct extent_state *cached_state = NULL;
10666         struct extent_map *em = NULL;
10667         struct btrfs_device *device = NULL;
10668         struct btrfs_swap_info bsi = {
10669                 .lowest_ppage = (sector_t)-1ULL,
10670         };
10671         int ret = 0;
10672         u64 isize;
10673         u64 start;
10674
10675         /*
10676          * If the swap file was just created, make sure delalloc is done. If the
10677          * file changes again after this, the user is doing something stupid and
10678          * we don't really care.
10679          */
10680         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
10681         if (ret)
10682                 return ret;
10683
10684         /*
10685          * The inode is locked, so these flags won't change after we check them.
10686          */
10687         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
10688                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10689                 return -EINVAL;
10690         }
10691         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW)) {
10692                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be copy-on-write");
10693                 return -EINVAL;
10694         }
10695         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
10696                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be checksummed");
10697                 return -EINVAL;
10698         }
10699
10700         /*
10701          * Balance or device remove/replace/resize can move stuff around from
10702          * under us. The exclop protection makes sure they aren't running/won't
10703          * run concurrently while we are mapping the swap extents, and
10704          * fs_info->swapfile_pins prevents them from running while the swap
10705          * file is active and moving the extents. Note that this also prevents
10706          * a concurrent device add which isn't actually necessary, but it's not
10707          * really worth the trouble to allow it.
10708          */
10709         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_SWAP_ACTIVATE)) {
10710                 btrfs_warn(fs_info,
10711            "cannot activate swapfile while exclusive operation is running");
10712                 return -EBUSY;
10713         }
10714
10715         /*
10716          * Prevent snapshot creation while we are activating the swap file.
10717          * We do not want to race with snapshot creation. If snapshot creation
10718          * already started before we bumped nr_swapfiles from 0 to 1 and
10719          * completes before the first write into the swap file after it is
10720          * activated, than that write would fallback to COW.
10721          */
10722         if (!btrfs_drew_try_write_lock(&root->snapshot_lock)) {
10723                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
10724                 btrfs_warn(fs_info,
10725            "cannot activate swapfile because snapshot creation is in progress");
10726                 return -EINVAL;
10727         }
10728         /*
10729          * Snapshots can create extents which require COW even if NODATACOW is
10730          * set. We use this counter to prevent snapshots. We must increment it
10731          * before walking the extents because we don't want a concurrent
10732          * snapshot to run after we've already checked the extents.
10733          *
10734          * It is possible that subvolume is marked for deletion but still not
10735          * removed yet. To prevent this race, we check the root status before
10736          * activating the swapfile.
10737          */
10738         spin_lock(&root->root_item_lock);
10739         if (btrfs_root_dead(root)) {
10740                 spin_unlock(&root->root_item_lock);
10741
10742                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
10743                 btrfs_warn(fs_info,
10744                 "cannot activate swapfile because subvolume %llu is being deleted",
10745                         root->root_key.objectid);
10746                 return -EPERM;
10747         }
10748         atomic_inc(&root->nr_swapfiles);
10749         spin_unlock(&root->root_item_lock);
10750
10751         isize = ALIGN_DOWN(inode->i_size, fs_info->sectorsize);
10752
10753         lock_extent(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10754         start = 0;
10755         while (start < isize) {
10756                 u64 logical_block_start, physical_block_start;
10757                 struct btrfs_block_group *bg;
10758                 u64 len = isize - start;
10759
10760                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
10761                 if (IS_ERR(em)) {
10762                         ret = PTR_ERR(em);
10763                         goto out;
10764                 }
10765
10766                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
10767                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not have holes");
10768                         ret = -EINVAL;
10769                         goto out;
10770                 }
10771                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10772                         /*
10773                          * It's unlikely we'll ever actually find ourselves
10774                          * here, as a file small enough to fit inline won't be
10775                          * big enough to store more than the swap header, but in
10776                          * case something changes in the future, let's catch it
10777                          * here rather than later.
10778                          */
10779                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be inline");
10780                         ret = -EINVAL;
10781                         goto out;
10782                 }
10783                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
10784                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10785                         ret = -EINVAL;
10786                         goto out;
10787                 }
10788
10789                 logical_block_start = em->block_start + (start - em->start);
10790                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
10791                 free_extent_map(em);
10792                 em = NULL;
10793
10794                 ret = can_nocow_extent(inode, start, &len, NULL, NULL, NULL, false, true);
10795                 if (ret < 0) {
10796                         goto out;
10797                 } else if (ret) {
10798                         ret = 0;
10799                 } else {
10800                         btrfs_warn(fs_info,
10801                                    "swapfile must not be copy-on-write");
10802                         ret = -EINVAL;
10803                         goto out;
10804                 }
10805
10806                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical_block_start, len);
10807                 if (IS_ERR(em)) {
10808                         ret = PTR_ERR(em);
10809                         goto out;
10810                 }
10811
10812                 if (em->map_lookup->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) {
10813                         btrfs_warn(fs_info,
10814                                    "swapfile must have single data profile");
10815                         ret = -EINVAL;
10816                         goto out;
10817                 }
10818
10819                 if (device == NULL) {
10820                         device = em->map_lookup->stripes[0].dev;
10821                         ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, device, false);
10822                         if (ret == 1)
10823                                 ret = 0;
10824                         else if (ret)
10825                                 goto out;
10826                 } else if (device != em->map_lookup->stripes[0].dev) {
10827                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must be on one device");
10828                         ret = -EINVAL;
10829                         goto out;
10830                 }
10831
10832                 physical_block_start = (em->map_lookup->stripes[0].physical +
10833                                         (logical_block_start - em->start));
10834                 len = min(len, em->len - (logical_block_start - em->start));
10835                 free_extent_map(em);
10836                 em = NULL;
10837
10838                 bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical_block_start);
10839                 if (!bg) {
10840                         btrfs_warn(fs_info,
10841                            "could not find block group containing swapfile");
10842                         ret = -EINVAL;
10843                         goto out;
10844                 }
10845
10846                 if (!btrfs_inc_block_group_swap_extents(bg)) {
10847                         btrfs_warn(fs_info,
10848                            "block group for swapfile at %llu is read-only%s",
10849                            bg->start,
10850                            atomic_read(&fs_info->scrubs_running) ?
10851                                        " (scrub running)" : "");
10852                         btrfs_put_block_group(bg);
10853                         ret = -EINVAL;
10854                         goto out;
10855                 }
10856
10857                 ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, bg, true);
10858                 if (ret) {
10859                         btrfs_put_block_group(bg);
10860                         if (ret == 1)
10861                                 ret = 0;
10862                         else
10863                                 goto out;
10864                 }
10865
10866                 if (bsi.block_len &&
10867                     bsi.block_start + bsi.block_len == physical_block_start) {
10868                         bsi.block_len += len;
10869                 } else {
10870                         if (bsi.block_len) {
10871                                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10872                                 if (ret)
10873                                         goto out;
10874                         }
10875                         bsi.start = start;
10876                         bsi.block_start = physical_block_start;
10877                         bsi.block_len = len;
10878                 }
10879
10880                 start += len;
10881         }
10882
10883         if (bsi.block_len)
10884                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10885
10886 out:
10887         if (!IS_ERR_OR_NULL(em))
10888                 free_extent_map(em);
10889
10890         unlock_extent(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10891
10892         if (ret)
10893                 btrfs_swap_deactivate(file);
10894
10895         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
10896
10897         btrfs_exclop_finish(fs_info);
10898
10899         if (ret)
10900                 return ret;
10901
10902         if (device)
10903                 sis->bdev = device->bdev;
10904         *span = bsi.highest_ppage - bsi.lowest_ppage + 1;
10905         sis->max = bsi.nr_pages;
10906         sis->pages = bsi.nr_pages - 1;
10907         sis->highest_bit = bsi.nr_pages - 1;
10908         return bsi.nr_extents;
10909 }
10910 #else
10911 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10912 {
10913 }
10914
10915 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10916                                sector_t *span)
10917 {
10918         return -EOPNOTSUPP;
10919 }
10920 #endif
10921
10922 /*
10923  * Update the number of bytes used in the VFS' inode. When we replace extents in
10924  * a range (clone, dedupe, fallocate's zero range), we must update the number of
10925  * bytes used by the inode in an atomic manner, so that concurrent stat(2) calls
10926  * always get a correct value.
10927  */
10928 void btrfs_update_inode_bytes(struct btrfs_inode *inode,
10929                               const u64 add_bytes,
10930                               const u64 del_bytes)
10931 {
10932         if (add_bytes == del_bytes)
10933                 return;
10934
10935         spin_lock(&inode->lock);
10936         if (del_bytes > 0)
10937                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode, del_bytes);
10938         if (add_bytes > 0)
10939                 inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, add_bytes);
10940         spin_unlock(&inode->lock);
10941 }
10942
10943 /*
10944  * Verify that there are no ordered extents for a given file range.
10945  *
10946  * @inode:   The target inode.
10947  * @start:   Start offset of the file range, should be sector size aligned.
10948  * @end:     End offset (inclusive) of the file range, its value +1 should be
10949  *           sector size aligned.
10950  *
10951  * This should typically be used for cases where we locked an inode's VFS lock in
10952  * exclusive mode, we have also locked the inode's i_mmap_lock in exclusive mode,
10953  * we have flushed all delalloc in the range, we have waited for all ordered
10954  * extents in the range to complete and finally we have locked the file range in
10955  * the inode's io_tree.
10956  */
10957 void btrfs_assert_inode_range_clean(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
10958 {
10959         struct btrfs_root *root = inode->root;
10960         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10961
10962         if (!IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_ASSERT))
10963                 return;
10964
10965         ordered = btrfs_lookup_first_ordered_range(inode, start, end + 1 - start);
10966         if (ordered) {
10967                 btrfs_err(root->fs_info,
10968 "found unexpected ordered extent in file range [%llu, %llu] for inode %llu root %llu (ordered range [%llu, %llu])",
10969                           start, end, btrfs_ino(inode), root->root_key.objectid,
10970                           ordered->file_offset,
10971                           ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1);
10972                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
10973         }
10974
10975         ASSERT(ordered == NULL);
10976 }
10977
10978 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations = {
10979         .getattr        = btrfs_getattr,
10980         .lookup         = btrfs_lookup,
10981         .create         = btrfs_create,
10982         .unlink         = btrfs_unlink,
10983         .link           = btrfs_link,
10984         .mkdir          = btrfs_mkdir,
10985         .rmdir          = btrfs_rmdir,
10986         .rename         = btrfs_rename2,
10987         .symlink        = btrfs_symlink,
10988         .setattr        = btrfs_setattr,
10989         .mknod          = btrfs_mknod,
10990         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10991         .permission     = btrfs_permission,
10992         .get_inode_acl  = btrfs_get_acl,
10993         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10994         .update_time    = btrfs_update_time,
10995         .tmpfile        = btrfs_tmpfile,
10996         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
10997         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
10998 };
10999
11000 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations = {
11001         .llseek         = generic_file_llseek,
11002         .read           = generic_read_dir,
11003         .iterate_shared = btrfs_real_readdir,
11004         .open           = btrfs_opendir,
11005         .unlocked_ioctl = btrfs_ioctl,
11006 #ifdef CONFIG_COMPAT
11007         .compat_ioctl   = btrfs_compat_ioctl,
11008 #endif
11009         .release        = btrfs_release_file,
11010         .fsync          = btrfs_sync_file,
11011 };
11012
11013 /*
11014  * btrfs doesn't support the bmap operation because swapfiles
11015  * use bmap to make a mapping of extents in the file.  They assume
11016  * these extents won't change over the life of the file and they
11017  * use the bmap result to do IO directly to the drive.
11018  *
11019  * the btrfs bmap call would return logical addresses that aren't
11020  * suitable for IO and they also will change frequently as COW
11021  * operations happen.  So, swapfile + btrfs == corruption.
11022  *
11023  * For now we're avoiding this by dropping bmap.
11024  */
11025 static const struct address_space_operations btrfs_aops = {
11026         .read_folio     = btrfs_read_folio,
11027         .writepages     = btrfs_writepages,
11028         .readahead      = btrfs_readahead,
11029         .invalidate_folio = btrfs_invalidate_folio,
11030         .release_folio  = btrfs_release_folio,
11031         .migrate_folio  = btrfs_migrate_folio,
11032         .dirty_folio    = filemap_dirty_folio,
11033         .error_remove_page = generic_error_remove_page,
11034         .swap_activate  = btrfs_swap_activate,
11035         .swap_deactivate = btrfs_swap_deactivate,
11036 };
11037
11038 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations = {
11039         .getattr        = btrfs_getattr,
11040         .setattr        = btrfs_setattr,
11041         .listxattr      = btrfs_listxattr,
11042         .permission     = btrfs_permission,
11043         .fiemap         = btrfs_fiemap,
11044         .get_inode_acl  = btrfs_get_acl,
11045         .set_acl        = btrfs_set_acl,
11046         .update_time    = btrfs_update_time,
11047         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
11048         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
11049 };
11050 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations = {
11051         .getattr        = btrfs_getattr,
11052         .setattr        = btrfs_setattr,
11053         .permission     = btrfs_permission,
11054         .listxattr      = btrfs_listxattr,
11055         .get_inode_acl  = btrfs_get_acl,
11056         .set_acl        = btrfs_set_acl,
11057         .update_time    = btrfs_update_time,
11058 };
11059 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations = {
11060         .get_link       = page_get_link,
11061         .getattr        = btrfs_getattr,
11062         .setattr        = btrfs_setattr,
11063         .permission     = btrfs_permission,
11064         .listxattr      = btrfs_listxattr,
11065         .update_time    = btrfs_update_time,
11066 };
11067
11068 const struct dentry_operations btrfs_dentry_operations = {
11069         .d_delete       = btrfs_dentry_delete,
11070 };