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 "volumes.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
  59 struct btrfs_iget_args {
  60         u64 ino;
  61         struct btrfs_root *root;
  62 };
  63
  64 struct btrfs_dio_data {
  65         ssize_t submitted;
  66         struct extent_changeset *data_reserved;
  67 };
  68
  69 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations;
  70 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations;
  71 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations;
  72 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations;
  73 static const struct address_space_operations btrfs_aops;
  74 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations;
  75
  76 static struct kmem_cache *btrfs_inode_cachep;
  77 struct kmem_cache *btrfs_trans_handle_cachep;
  78 struct kmem_cache *btrfs_path_cachep;
  79 struct kmem_cache *btrfs_free_space_cachep;
  80 struct kmem_cache *btrfs_free_space_bitmap_cachep;
  81
  82 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr);
  83 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback);
  84 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent);
  85 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
  86                                    struct page *locked_page,
  87                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
  88                                    unsigned long *nr_written, int unlock);
  89 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
  90                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
  91                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
  92                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
  93                                        int type);
  94
  95 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
  96                                          const u64 offset, const u64 bytes,
  97                                          const bool uptodate);
  98
  99 /*
 100  * btrfs_inode_lock - lock inode i_rwsem based on arguments passed
 101  *
 102  * ilock_flags can have the following bit set:
 103  *
 104  * BTRFS_ILOCK_SHARED - acquire a shared lock on the inode
 105  * BTRFS_ILOCK_TRY - try to acquire the lock, if fails on first attempt
 106  *                   return -EAGAIN
 107  * BTRFS_ILOCK_MMAP - acquire a write lock on the i_mmap_lock
 108  */
 109 int btrfs_inode_lock(struct inode *inode, unsigned int ilock_flags)
 110 {
 111         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED) {
 112                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
 113                         if (!inode_trylock_shared(inode))
 114                                 return -EAGAIN;
 115                         else
 116                                 return 0;
 117                 }
 118                 inode_lock_shared(inode);
 119         } else {
 120                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
 121                         if (!inode_trylock(inode))
 122                                 return -EAGAIN;
 123                         else
 124                                 return 0;
 125                 }
 126                 inode_lock(inode);
 127         }
 128         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
 129                 down_write(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
 130         return 0;
 131 }
 132
 133 /*
 134  * btrfs_inode_unlock - unock inode i_rwsem
 135  *
 136  * ilock_flags should contain the same bits set as passed to btrfs_inode_lock()
 137  * to decide whether the lock acquired is shared or exclusive.
 138  */
 139 void btrfs_inode_unlock(struct inode *inode, unsigned int ilock_flags)
 140 {
 141         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
 142                 up_write(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
 143         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED)
 144                 inode_unlock_shared(inode);
 145         else
 146                 inode_unlock(inode);
 147 }
 148
 149 /*
 150  * Cleanup all submitted ordered extents in specified range to handle errors
 151  * from the btrfs_run_delalloc_range() callback.
 152  *
 153  * NOTE: caller must ensure that when an error happens, it can not call
 154  * extent_clear_unlock_delalloc() to clear both the bits EXTENT_DO_ACCOUNTING
 155  * and EXTENT_DELALLOC simultaneously, because that causes the reserved metadata
 156  * to be released, which we want to happen only when finishing the ordered
 157  * extent (btrfs_finish_ordered_io()).
 158  */
 159 static inline void btrfs_cleanup_ordered_extents(struct btrfs_inode *inode,
 160                                                  struct page *locked_page,
 161                                                  u64 offset, u64 bytes)
 162 {
 163         unsigned long index = offset >> PAGE_SHIFT;
 164         unsigned long end_index = (offset + bytes - 1) >> PAGE_SHIFT;
 165         u64 page_start = page_offset(locked_page);
 166         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
 167
 168         struct page *page;
 169
 170         while (index <= end_index) {
 171                 /*
 172                  * For locked page, we will call end_extent_writepage() on it
 173                  * in run_delalloc_range() for the error handling.  That
 174                  * end_extent_writepage() function will call
 175                  * btrfs_mark_ordered_io_finished() to clear page Ordered and
 176                  * run the ordered extent accounting.
 177                  *
 178                  * Here we can't just clear the Ordered bit, or
 179                  * btrfs_mark_ordered_io_finished() would skip the accounting
 180                  * for the page range, and the ordered extent will never finish.
 181                  */
 182                 if (index == (page_offset(locked_page) >> PAGE_SHIFT)) {
 183                         index++;
 184                         continue;
 185                 }
 186                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
 187                 index++;
 188                 if (!page)
 189                         continue;
 190
 191                 /*
 192                  * Here we just clear all Ordered bits for every page in the
 193                  * range, then __endio_write_update_ordered() will handle
 194                  * the ordered extent accounting for the range.
 195                  */
 196                 btrfs_page_clamp_clear_ordered(inode->root->fs_info, page,
 197                                                offset, bytes);
 198                 put_page(page);
 199         }
 200
 201         /* The locked page covers the full range, nothing needs to be done */
 202         if (bytes + offset <= page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE)
 203                 return;
 204         /*
 205          * In case this page belongs to the delalloc range being instantiated
 206          * then skip it, since the first page of a range is going to be
 207          * properly cleaned up by the caller of run_delalloc_range
 208          */
 209         if (page_start >= offset && page_end <= (offset + bytes - 1)) {
 210                 bytes = offset + bytes - page_offset(locked_page) - PAGE_SIZE;
 211                 offset = page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE;
 212         }
 213
 214         return __endio_write_update_ordered(inode, offset, bytes, false);
 215 }
 216
 217 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode);
 218
 219 static int btrfs_init_inode_security(struct btrfs_trans_handle *trans,
 220                                      struct inode *inode,  struct inode *dir,
 221                                      const struct qstr *qstr)
 222 {
 223         int err;
 224
 225         err = btrfs_init_acl(trans, inode, dir);
 226         if (!err)
 227                 err = btrfs_xattr_security_init(trans, inode, dir, qstr);
 228         return err;
 229 }
 230
 231 /*
 232  * this does all the hard work for inserting an inline extent into
 233  * the btree.  The caller should have done a btrfs_drop_extents so that
 234  * no overlapping inline items exist in the btree
 235  */
 236 static int insert_inline_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
 237                                 struct btrfs_path *path, bool extent_inserted,
 238                                 struct btrfs_root *root, struct inode *inode,
 239                                 u64 start, size_t size, size_t compressed_size,
 240                                 int compress_type,
 241                                 struct page **compressed_pages)
 242 {
 243         struct extent_buffer *leaf;
 244         struct page *page = NULL;
 245         char *kaddr;
 246         unsigned long ptr;
 247         struct btrfs_file_extent_item *ei;
 248         int ret;
 249         size_t cur_size = size;
 250         unsigned long offset;
 251
 252         ASSERT((compressed_size > 0 && compressed_pages) ||
 253                (compressed_size == 0 && !compressed_pages));
 254
 255         if (compressed_size && compressed_pages)
 256                 cur_size = compressed_size;
 257
 258         if (!extent_inserted) {
 259                 struct btrfs_key key;
 260                 size_t datasize;
 261
 262                 key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
 263                 key.offset = start;
 264                 key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
 265
 266                 datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(cur_size);
 267                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
 268                                               datasize);
 269                 if (ret)
 270                         goto fail;
 271         }
 272         leaf = path->nodes[0];
 273         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
 274                             struct btrfs_file_extent_item);
 275         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
 276         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei, BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
 277         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
 278         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
 279         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, size);
 280         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
 281
 282         if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
 283                 struct page *cpage;
 284                 int i = 0;
 285                 while (compressed_size > 0) {
 286                         cpage = compressed_pages[i];
 287                         cur_size = min_t(unsigned long, compressed_size,
 288                                        PAGE_SIZE);
 289
 290                         kaddr = kmap_atomic(cpage);
 291                         write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, cur_size);
 292                         kunmap_atomic(kaddr);
 293
 294                         i++;
 295                         ptr += cur_size;
 296                         compressed_size -= cur_size;
 297                 }
 298                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei,
 299                                                   compress_type);
 300         } else {
 301                 page = find_get_page(inode->i_mapping,
 302                                      start >> PAGE_SHIFT);
 303                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
 304                 kaddr = kmap_atomic(page);
 305                 offset = offset_in_page(start);
 306                 write_extent_buffer(leaf, kaddr + offset, ptr, size);
 307                 kunmap_atomic(kaddr);
 308                 put_page(page);
 309         }
 310         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 311         btrfs_release_path(path);
 312
 313         /*
 314          * We align size to sectorsize for inline extents just for simplicity
 315          * sake.
 316          */
 317         size = ALIGN(size, root->fs_info->sectorsize);
 318         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), start, size);
 319         if (ret)
 320                 goto fail;
 321
 322         /*
 323          * we're an inline extent, so nobody can
 324          * extend the file past i_size without locking
 325          * a page we already have locked.
 326          *
 327          * We must do any isize and inode updates
 328          * before we unlock the pages.  Otherwise we
 329          * could end up racing with unlink.
 330          */
 331         BTRFS_I(inode)->disk_i_size = inode->i_size;
 332 fail:
 333         return ret;
 334 }
 335
 336
 337 /*
 338  * conditionally insert an inline extent into the file.  This
 339  * does the checks required to make sure the data is small enough
 340  * to fit as an inline extent.
 341  */
 342 static noinline int cow_file_range_inline(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 343                                           u64 end, size_t compressed_size,
 344                                           int compress_type,
 345                                           struct page **compressed_pages)
 346 {
 347         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
 348         struct btrfs_root *root = inode->root;
 349         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 350         struct btrfs_trans_handle *trans;
 351         u64 isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
 352         u64 actual_end = min(end + 1, isize);
 353         u64 inline_len = actual_end - start;
 354         u64 aligned_end = ALIGN(end, fs_info->sectorsize);
 355         u64 data_len = inline_len;
 356         int ret;
 357         struct btrfs_path *path;
 358
 359         if (compressed_size)
 360                 data_len = compressed_size;
 361
 362         if (start > 0 ||
 363             actual_end > fs_info->sectorsize ||
 364             data_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info) ||
 365             (!compressed_size &&
 366             (actual_end & (fs_info->sectorsize - 1)) == 0) ||
 367             end + 1 < isize ||
 368             data_len > fs_info->max_inline) {
 369                 return 1;
 370         }
 371
 372         path = btrfs_alloc_path();
 373         if (!path)
 374                 return -ENOMEM;
 375
 376         trans = btrfs_join_transaction(root);
 377         if (IS_ERR(trans)) {
 378                 btrfs_free_path(path);
 379                 return PTR_ERR(trans);
 380         }
 381         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
 382
 383         drop_args.path = path;
 384         drop_args.start = start;
 385         drop_args.end = aligned_end;
 386         drop_args.drop_cache = true;
 387         drop_args.replace_extent = true;
 388
 389         if (compressed_size && compressed_pages)
 390                 drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 391                    compressed_size);
 392         else
 393                 drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 394                     inline_len);
 395
 396         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
 397         if (ret) {
 398                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 399                 goto out;
 400         }
 401
 402         if (isize > actual_end)
 403                 inline_len = min_t(u64, isize, actual_end);
 404         ret = insert_inline_extent(trans, path, drop_args.extent_inserted,
 405                                    root, &inode->vfs_inode, start,
 406                                    inline_len, compressed_size,
 407                                    compress_type, compressed_pages);
 408         if (ret && ret != -ENOSPC) {
 409                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 410                 goto out;
 411         } else if (ret == -ENOSPC) {
 412                 ret = 1;
 413                 goto out;
 414         }
 415
 416         btrfs_update_inode_bytes(inode, inline_len, drop_args.bytes_found);
 417         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
 418         if (ret && ret != -ENOSPC) {
 419                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 420                 goto out;
 421         } else if (ret == -ENOSPC) {
 422                 ret = 1;
 423                 goto out;
 424         }
 425
 426         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &inode->runtime_flags);
 427 out:
 428         /*
 429          * Don't forget to free the reserved space, as for inlined extent
 430          * it won't count as data extent, free them directly here.
 431          * And at reserve time, it's always aligned to page size, so
 432          * just free one page here.
 433          */
 434         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, 0, PAGE_SIZE);
 435         btrfs_free_path(path);
 436         btrfs_end_transaction(trans);
 437         return ret;
 438 }
 439
 440 struct async_extent {
 441         u64 start;
 442         u64 ram_size;
 443         u64 compressed_size;
 444         struct page **pages;
 445         unsigned long nr_pages;
 446         int compress_type;
 447         struct list_head list;
 448 };
 449
 450 struct async_chunk {
 451         struct inode *inode;
 452         struct page *locked_page;
 453         u64 start;
 454         u64 end;
 455         unsigned int write_flags;
 456         struct list_head extents;
 457         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css;
 458         struct btrfs_work work;
 459         struct async_cow *async_cow;
 460 };
 461
 462 struct async_cow {
 463         atomic_t num_chunks;
 464         struct async_chunk chunks[];
 465 };
 466
 467 static noinline int add_async_extent(struct async_chunk *cow,
 468                                      u64 start, u64 ram_size,
 469                                      u64 compressed_size,
 470                                      struct page **pages,
 471                                      unsigned long nr_pages,
 472                                      int compress_type)
 473 {
 474         struct async_extent *async_extent;
 475
 476         async_extent = kmalloc(sizeof(*async_extent), GFP_NOFS);
 477         BUG_ON(!async_extent); /* -ENOMEM */
 478         async_extent->start = start;
 479         async_extent->ram_size = ram_size;
 480         async_extent->compressed_size = compressed_size;
 481         async_extent->pages = pages;
 482         async_extent->nr_pages = nr_pages;
 483         async_extent->compress_type = compress_type;
 484         list_add_tail(&async_extent->list, &cow->extents);
 485         return 0;
 486 }
 487
 488 /*
 489  * Check if the inode has flags compatible with compression
 490  */
 491 static inline bool inode_can_compress(struct btrfs_inode *inode)
 492 {
 493         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW ||
 494             inode->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
 495                 return false;
 496         return true;
 497 }
 498
 499 /*
 500  * Check if the inode needs to be submitted to compression, based on mount
 501  * options, defragmentation, properties or heuristics.
 502  */
 503 static inline int inode_need_compress(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 504                                       u64 end)
 505 {
 506         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 507
 508         if (!inode_can_compress(inode)) {
 509                 WARN(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG),
 510                         KERN_ERR "BTRFS: unexpected compression for ino %llu\n",
 511                         btrfs_ino(inode));
 512                 return 0;
 513         }
 514         /*
 515          * Special check for subpage.
 516          *
 517          * We lock the full page then run each delalloc range in the page, thus
 518          * for the following case, we will hit some subpage specific corner case:
 519          *
 520          * 0            32K             64K
 521          * |    |///////|       |///////|
 522          *              \- A            \- B
 523          *
 524          * In above case, both range A and range B will try to unlock the full
 525          * page [0, 64K), causing the one finished later will have page
 526          * unlocked already, triggering various page lock requirement BUG_ON()s.
 527          *
 528          * So here we add an artificial limit that subpage compression can only
 529          * if the range is fully page aligned.
 530          *
 531          * In theory we only need to ensure the first page is fully covered, but
 532          * the tailing partial page will be locked until the full compression
 533          * finishes, delaying the write of other range.
 534          *
 535          * TODO: Make btrfs_run_delalloc_range() to lock all delalloc range
 536          * first to prevent any submitted async extent to unlock the full page.
 537          * By this, we can ensure for subpage case that only the last async_cow
 538          * will unlock the full page.
 539          */
 540         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE) {
 541                 if (!IS_ALIGNED(start, PAGE_SIZE) ||
 542                     !IS_ALIGNED(end + 1, PAGE_SIZE))
 543                         return 0;
 544         }
 545
 546         /* force compress */
 547         if (btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS))
 548                 return 1;
 549         /* defrag ioctl */
 550         if (inode->defrag_compress)
 551                 return 1;
 552         /* bad compression ratios */
 553         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS)
 554                 return 0;
 555         if (btrfs_test_opt(fs_info, COMPRESS) ||
 556             inode->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS ||
 557             inode->prop_compress)
 558                 return btrfs_compress_heuristic(&inode->vfs_inode, start, end);
 559         return 0;
 560 }
 561
 562 static inline void inode_should_defrag(struct btrfs_inode *inode,
 563                 u64 start, u64 end, u64 num_bytes, u32 small_write)
 564 {
 565         /* If this is a small write inside eof, kick off a defrag */
 566         if (num_bytes < small_write &&
 567             (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
 568                 btrfs_add_inode_defrag(NULL, inode, small_write);
 569 }
 570
 571 /*
 572  * we create compressed extents in two phases.  The first
 573  * phase compresses a range of pages that have already been
 574  * locked (both pages and state bits are locked).
 575  *
 576  * This is done inside an ordered work queue, and the compression
 577  * is spread across many cpus.  The actual IO submission is step
 578  * two, and the ordered work queue takes care of making sure that
 579  * happens in the same order things were put onto the queue by
 580  * writepages and friends.
 581  *
 582  * If this code finds it can't get good compression, it puts an
 583  * entry onto the work queue to write the uncompressed bytes.  This
 584  * makes sure that both compressed inodes and uncompressed inodes
 585  * are written in the same order that the flusher thread sent them
 586  * down.
 587  */
 588 static noinline int compress_file_range(struct async_chunk *async_chunk)
 589 {
 590         struct inode *inode = async_chunk->inode;
 591         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
 592         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
 593         u64 start = async_chunk->start;
 594         u64 end = async_chunk->end;
 595         u64 actual_end;
 596         u64 i_size;
 597         int ret = 0;
 598         struct page **pages = NULL;
 599         unsigned long nr_pages;
 600         unsigned long total_compressed = 0;
 601         unsigned long total_in = 0;
 602         int i;
 603         int will_compress;
 604         int compress_type = fs_info->compress_type;
 605         int compressed_extents = 0;
 606         int redirty = 0;
 607
 608         inode_should_defrag(BTRFS_I(inode), start, end, end - start + 1,
 609                         SZ_16K);
 610
 611         /*
 612          * We need to save i_size before now because it could change in between
 613          * us evaluating the size and assigning it.  This is because we lock and
 614          * unlock the page in truncate and fallocate, and then modify the i_size
 615          * later on.
 616          *
 617          * The barriers are to emulate READ_ONCE, remove that once i_size_read
 618          * does that for us.
 619          */
 620         barrier();
 621         i_size = i_size_read(inode);
 622         barrier();
 623         actual_end = min_t(u64, i_size, end + 1);
 624 again:
 625         will_compress = 0;
 626         nr_pages = (end >> PAGE_SHIFT) - (start >> PAGE_SHIFT) + 1;
 627         BUILD_BUG_ON((BTRFS_MAX_COMPRESSED % PAGE_SIZE) != 0);
 628         nr_pages = min_t(unsigned long, nr_pages,
 629                         BTRFS_MAX_COMPRESSED / PAGE_SIZE);
 630
 631         /*
 632          * we don't want to send crud past the end of i_size through
 633          * compression, that's just a waste of CPU time.  So, if the
 634          * end of the file is before the start of our current
 635          * requested range of bytes, we bail out to the uncompressed
 636          * cleanup code that can deal with all of this.
 637          *
 638          * It isn't really the fastest way to fix things, but this is a
 639          * very uncommon corner.
 640          */
 641         if (actual_end <= start)
 642                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 643
 644         total_compressed = actual_end - start;
 645
 646         /*
 647          * Skip compression for a small file range(<=blocksize) that
 648          * isn't an inline extent, since it doesn't save disk space at all.
 649          */
 650         if (total_compressed <= blocksize &&
 651            (start > 0 || end + 1 < BTRFS_I(inode)->disk_i_size))
 652                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 653
 654         /*
 655          * For subpage case, we require full page alignment for the sector
 656          * aligned range.
 657          * Thus we must also check against @actual_end, not just @end.
 658          */
 659         if (blocksize < PAGE_SIZE) {
 660                 if (!IS_ALIGNED(start, PAGE_SIZE) ||
 661                     !IS_ALIGNED(round_up(actual_end, blocksize), PAGE_SIZE))
 662                         goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 663         }
 664
 665         total_compressed = min_t(unsigned long, total_compressed,
 666                         BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED);
 667         total_in = 0;
 668         ret = 0;
 669
 670         /*
 671          * we do compression for mount -o compress and when the
 672          * inode has not been flagged as nocompress.  This flag can
 673          * change at any time if we discover bad compression ratios.
 674          */
 675         if (inode_need_compress(BTRFS_I(inode), start, end)) {
 676                 WARN_ON(pages);
 677                 pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
 678                 if (!pages) {
 679                         /* just bail out to the uncompressed code */
 680                         nr_pages = 0;
 681                         goto cont;
 682                 }
 683
 684                 if (BTRFS_I(inode)->defrag_compress)
 685                         compress_type = BTRFS_I(inode)->defrag_compress;
 686                 else if (BTRFS_I(inode)->prop_compress)
 687                         compress_type = BTRFS_I(inode)->prop_compress;
 688
 689                 /*
 690                  * we need to call clear_page_dirty_for_io on each
 691                  * page in the range.  Otherwise applications with the file
 692                  * mmap'd can wander in and change the page contents while
 693                  * we are compressing them.
 694                  *
 695                  * If the compression fails for any reason, we set the pages
 696                  * dirty again later on.
 697                  *
 698                  * Note that the remaining part is redirtied, the start pointer
 699                  * has moved, the end is the original one.
 700                  */
 701                 if (!redirty) {
 702                         extent_range_clear_dirty_for_io(inode, start, end);
 703                         redirty = 1;
 704                 }
 705
 706                 /* Compression level is applied here and only here */
 707                 ret = btrfs_compress_pages(
 708                         compress_type | (fs_info->compress_level << 4),
 709                                            inode->i_mapping, start,
 710                                            pages,
 711                                            &nr_pages,
 712                                            &total_in,
 713                                            &total_compressed);
 714
 715                 if (!ret) {
 716                         unsigned long offset = offset_in_page(total_compressed);
 717                         struct page *page = pages[nr_pages - 1];
 718
 719                         /* zero the tail end of the last page, we might be
 720                          * sending it down to disk
 721                          */
 722                         if (offset)
 723                                 memzero_page(page, offset, PAGE_SIZE - offset);
 724                         will_compress = 1;
 725                 }
 726         }
 727 cont:
 728         /*
 729          * Check cow_file_range() for why we don't even try to create inline
 730          * extent for subpage case.
 731          */
 732         if (start == 0 && fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
 733                 /* lets try to make an inline extent */
 734                 if (ret || total_in < actual_end) {
 735                         /* we didn't compress the entire range, try
 736                          * to make an uncompressed inline extent.
 737                          */
 738                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 739                                                     0, BTRFS_COMPRESS_NONE,
 740                                                     NULL);
 741                 } else {
 742                         /* try making a compressed inline extent */
 743                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 744                                                     total_compressed,
 745                                                     compress_type, pages);
 746                 }
 747                 if (ret <= 0) {
 748                         unsigned long clear_flags = EXTENT_DELALLOC |
 749                                 EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
 750                                 EXTENT_DO_ACCOUNTING;
 751                         unsigned long page_error_op;
 752
 753                         page_error_op = ret < 0 ? PAGE_SET_ERROR : 0;
 754
 755                         /*
 756                          * inline extent creation worked or returned error,
 757                          * we don't need to create any more async work items.
 758                          * Unlock and free up our temp pages.
 759                          *
 760                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
 761                          * delalloc_release_metadata to be done _after_ we drop
 762                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
 763                          * range.
 764                          */
 765                         extent_clear_unlock_delalloc(BTRFS_I(inode), start, end,
 766                                                      NULL,
 767                                                      clear_flags,
 768                                                      PAGE_UNLOCK |
 769                                                      PAGE_START_WRITEBACK |
 770                                                      page_error_op |
 771                                                      PAGE_END_WRITEBACK);
 772
 773                         /*
 774                          * Ensure we only free the compressed pages if we have
 775                          * them allocated, as we can still reach here with
 776                          * inode_need_compress() == false.
 777                          */
 778                         if (pages) {
 779                                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 780                                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 781                                         put_page(pages[i]);
 782                                 }
 783                                 kfree(pages);
 784                         }
 785                         return 0;
 786                 }
 787         }
 788
 789         if (will_compress) {
 790                 /*
 791                  * we aren't doing an inline extent round the compressed size
 792                  * up to a block size boundary so the allocator does sane
 793                  * things
 794                  */
 795                 total_compressed = ALIGN(total_compressed, blocksize);
 796
 797                 /*
 798                  * one last check to make sure the compression is really a
 799                  * win, compare the page count read with the blocks on disk,
 800                  * compression must free at least one sector size
 801                  */
 802                 total_in = round_up(total_in, fs_info->sectorsize);
 803                 if (total_compressed + blocksize <= total_in) {
 804                         compressed_extents++;
 805
 806                         /*
 807                          * The async work queues will take care of doing actual
 808                          * allocation on disk for these compressed pages, and
 809                          * will submit them to the elevator.
 810                          */
 811                         add_async_extent(async_chunk, start, total_in,
 812                                         total_compressed, pages, nr_pages,
 813                                         compress_type);
 814
 815                         if (start + total_in < end) {
 816                                 start += total_in;
 817                                 pages = NULL;
 818                                 cond_resched();
 819                                 goto again;
 820                         }
 821                         return compressed_extents;
 822                 }
 823         }
 824         if (pages) {
 825                 /*
 826                  * the compression code ran but failed to make things smaller,
 827                  * free any pages it allocated and our page pointer array
 828                  */
 829                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 830                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 831                         put_page(pages[i]);
 832                 }
 833                 kfree(pages);
 834                 pages = NULL;
 835                 total_compressed = 0;
 836                 nr_pages = 0;
 837
 838                 /* flag the file so we don't compress in the future */
 839                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS) &&
 840                     !(BTRFS_I(inode)->prop_compress)) {
 841                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
 842                 }
 843         }
 844 cleanup_and_bail_uncompressed:
 845         /*
 846          * No compression, but we still need to write the pages in the file
 847          * we've been given so far.  redirty the locked page if it corresponds
 848          * to our extent and set things up for the async work queue to run
 849          * cow_file_range to do the normal delalloc dance.
 850          */
 851         if (async_chunk->locked_page &&
 852             (page_offset(async_chunk->locked_page) >= start &&
 853              page_offset(async_chunk->locked_page)) <= end) {
 854                 __set_page_dirty_nobuffers(async_chunk->locked_page);
 855                 /* unlocked later on in the async handlers */
 856         }
 857
 858         if (redirty)
 859                 extent_range_redirty_for_io(inode, start, end);
 860         add_async_extent(async_chunk, start, end - start + 1, 0, NULL, 0,
 861                          BTRFS_COMPRESS_NONE);
 862         compressed_extents++;
 863
 864         return compressed_extents;
 865 }
 866
 867 static void free_async_extent_pages(struct async_extent *async_extent)
 868 {
 869         int i;
 870
 871         if (!async_extent->pages)
 872                 return;
 873
 874         for (i = 0; i < async_extent->nr_pages; i++) {
 875                 WARN_ON(async_extent->pages[i]->mapping);
 876                 put_page(async_extent->pages[i]);
 877         }
 878         kfree(async_extent->pages);
 879         async_extent->nr_pages = 0;
 880         async_extent->pages = NULL;
 881 }
 882
 883 static int submit_uncompressed_range(struct btrfs_inode *inode,
 884                                      struct async_extent *async_extent,
 885                                      struct page *locked_page)
 886 {
 887         u64 start = async_extent->start;
 888         u64 end = async_extent->start + async_extent->ram_size - 1;
 889         unsigned long nr_written = 0;
 890         int page_started = 0;
 891         int ret;
 892
 893         /*
 894          * Call cow_file_range() to run the delalloc range directly, since we
 895          * won't go to NOCOW or async path again.
 896          *
 897          * Also we call cow_file_range() with @unlock_page == 0, so that we
 898          * can directly submit them without interruption.
 899          */
 900         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, &page_started,
 901                              &nr_written, 0);
 902         /* Inline extent inserted, page gets unlocked and everything is done */
 903         if (page_started) {
 904                 ret = 0;
 905                 goto out;
 906         }
 907         if (ret < 0) {
 908                 if (locked_page)
 909                         unlock_page(locked_page);
 910                 goto out;
 911         }
 912
 913         ret = extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode, start, end);
 914         /* All pages will be unlocked, including @locked_page */
 915 out:
 916         kfree(async_extent);
 917         return ret;
 918 }
 919
 920 static int submit_one_async_extent(struct btrfs_inode *inode,
 921                                    struct async_chunk *async_chunk,
 922                                    struct async_extent *async_extent,
 923                                    u64 *alloc_hint)
 924 {
 925         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
 926         struct btrfs_root *root = inode->root;
 927         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 928         struct btrfs_key ins;
 929         struct page *locked_page = NULL;
 930         struct extent_map *em;
 931         int ret = 0;
 932         u64 start = async_extent->start;
 933         u64 end = async_extent->start + async_extent->ram_size - 1;
 934
 935         /*
 936          * If async_chunk->locked_page is in the async_extent range, we need to
 937          * handle it.
 938          */
 939         if (async_chunk->locked_page) {
 940                 u64 locked_page_start = page_offset(async_chunk->locked_page);
 941                 u64 locked_page_end = locked_page_start + PAGE_SIZE - 1;
 942
 943                 if (!(start >= locked_page_end || end <= locked_page_start))
 944                         locked_page = async_chunk->locked_page;
 945         }
 946         lock_extent(io_tree, start, end);
 947
 948         /* We have fall back to uncompressed write */
 949         if (!async_extent->pages)
 950                 return submit_uncompressed_range(inode, async_extent, locked_page);
 951
 952         ret = btrfs_reserve_extent(root, async_extent->ram_size,
 953                                    async_extent->compressed_size,
 954                                    async_extent->compressed_size,
 955                                    0, *alloc_hint, &ins, 1, 1);
 956         if (ret) {
 957                 free_async_extent_pages(async_extent);
 958                 /*
 959                  * Here we used to try again by going back to non-compressed
 960                  * path for ENOSPC.  But we can't reserve space even for
 961                  * compressed size, how could it work for uncompressed size
 962                  * which requires larger size?  So here we directly go error
 963                  * path.
 964                  */
 965                 goto out_free;
 966         }
 967
 968         /* Here we're doing allocation and writeback of the compressed pages */
 969         em = create_io_em(inode, start,
 970                           async_extent->ram_size,       /* len */
 971                           start,                        /* orig_start */
 972                           ins.objectid,                 /* block_start */
 973                           ins.offset,                   /* block_len */
 974                           ins.offset,                   /* orig_block_len */
 975                           async_extent->ram_size,       /* ram_bytes */
 976                           async_extent->compress_type,
 977                           BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
 978         if (IS_ERR(em)) {
 979                 ret = PTR_ERR(em);
 980                 goto out_free_reserve;
 981         }
 982         free_extent_map(em);
 983
 984         ret = btrfs_add_ordered_extent_compress(inode, start,   /* file_offset */
 985                                         ins.objectid,           /* disk_bytenr */
 986                                         async_extent->ram_size, /* num_bytes */
 987                                         ins.offset,             /* disk_num_bytes */
 988                                         async_extent->compress_type);
 989         if (ret) {
 990                 btrfs_drop_extent_cache(inode, start, end, 0);
 991                 goto out_free_reserve;
 992         }
 993         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 994
 995         /* Clear dirty, set writeback and unlock the pages. */
 996         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
 997                         NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
 998                         PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK);
 999         if (btrfs_submit_compressed_write(inode, start, /* file_offset */
1000                             async_extent->ram_size,     /* num_bytes */
1001                             ins.objectid,               /* disk_bytenr */
1002                             ins.offset,                 /* compressed_len */
1003                             async_extent->pages,        /* compressed_pages */
1004                             async_extent->nr_pages,
1005                             async_chunk->write_flags,
1006                             async_chunk->blkcg_css)) {
1007                 const u64 start = async_extent->start;
1008                 const u64 end = start + async_extent->ram_size - 1;
1009
1010                 btrfs_writepage_endio_finish_ordered(inode, NULL, start, end, 0);
1011
1012                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, NULL, 0,
1013                                              PAGE_END_WRITEBACK | PAGE_SET_ERROR);
1014                 free_async_extent_pages(async_extent);
1015         }
1016         *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1017         kfree(async_extent);
1018         return ret;
1019
1020 out_free_reserve:
1021         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1022         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1023 out_free:
1024         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1025                                      NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1026                                      EXTENT_DELALLOC_NEW |
1027                                      EXTENT_DEFRAG | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
1028                                      PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
1029                                      PAGE_END_WRITEBACK | PAGE_SET_ERROR);
1030         free_async_extent_pages(async_extent);
1031         kfree(async_extent);
1032         return ret;
1033 }
1034
1035 /*
1036  * Phase two of compressed writeback.  This is the ordered portion of the code,
1037  * which only gets called in the order the work was queued.  We walk all the
1038  * async extents created by compress_file_range and send them down to the disk.
1039  */
1040 static noinline void submit_compressed_extents(struct async_chunk *async_chunk)
1041 {
1042         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(async_chunk->inode);
1043         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1044         struct async_extent *async_extent;
1045         u64 alloc_hint = 0;
1046         int ret = 0;
1047
1048         while (!list_empty(&async_chunk->extents)) {
1049                 u64 extent_start;
1050                 u64 ram_size;
1051
1052                 async_extent = list_entry(async_chunk->extents.next,
1053                                           struct async_extent, list);
1054                 list_del(&async_extent->list);
1055                 extent_start = async_extent->start;
1056                 ram_size = async_extent->ram_size;
1057
1058                 ret = submit_one_async_extent(inode, async_chunk, async_extent,
1059                                               &alloc_hint);
1060                 btrfs_debug(fs_info,
1061 "async extent submission failed root=%lld inode=%llu start=%llu len=%llu ret=%d",
1062                             inode->root->root_key.objectid,
1063                             btrfs_ino(inode), extent_start, ram_size, ret);
1064         }
1065 }
1066
1067 static u64 get_extent_allocation_hint(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
1068                                       u64 num_bytes)
1069 {
1070         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
1071         struct extent_map *em;
1072         u64 alloc_hint = 0;
1073
1074         read_lock(&em_tree->lock);
1075         em = search_extent_mapping(em_tree, start, num_bytes);
1076         if (em) {
1077                 /*
1078                  * if block start isn't an actual block number then find the
1079                  * first block in this inode and use that as a hint.  If that
1080                  * block is also bogus then just don't worry about it.
1081                  */
1082                 if (em->block_start >= EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
1083                         free_extent_map(em);
1084                         em = search_extent_mapping(em_tree, 0, 0);
1085                         if (em && em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
1086                                 alloc_hint = em->block_start;
1087                         if (em)
1088                                 free_extent_map(em);
1089                 } else {
1090                         alloc_hint = em->block_start;
1091                         free_extent_map(em);
1092                 }
1093         }
1094         read_unlock(&em_tree->lock);
1095
1096         return alloc_hint;
1097 }
1098
1099 /*
1100  * when extent_io.c finds a delayed allocation range in the file,
1101  * the call backs end up in this code.  The basic idea is to
1102  * allocate extents on disk for the range, and create ordered data structs
1103  * in ram to track those extents.
1104  *
1105  * locked_page is the page that writepage had locked already.  We use
1106  * it to make sure we don't do extra locks or unlocks.
1107  *
1108  * *page_started is set to one if we unlock locked_page and do everything
1109  * required to start IO on it.  It may be clean and already done with
1110  * IO when we return.
1111  */
1112 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
1113                                    struct page *locked_page,
1114                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
1115                                    unsigned long *nr_written, int unlock)
1116 {
1117         struct btrfs_root *root = inode->root;
1118         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1119         u64 alloc_hint = 0;
1120         u64 num_bytes;
1121         unsigned long ram_size;
1122         u64 cur_alloc_size = 0;
1123         u64 min_alloc_size;
1124         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
1125         struct btrfs_key ins;
1126         struct extent_map *em;
1127         unsigned clear_bits;
1128         unsigned long page_ops;
1129         bool extent_reserved = false;
1130         int ret = 0;
1131
1132         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
1133                 WARN_ON_ONCE(1);
1134                 ret = -EINVAL;
1135                 goto out_unlock;
1136         }
1137
1138         num_bytes = ALIGN(end - start + 1, blocksize);
1139         num_bytes = max(blocksize,  num_bytes);
1140         ASSERT(num_bytes <= btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy));
1141
1142         inode_should_defrag(inode, start, end, num_bytes, SZ_64K);
1143
1144         /*
1145          * Due to the page size limit, for subpage we can only trigger the
1146          * writeback for the dirty sectors of page, that means data writeback
1147          * is doing more writeback than what we want.
1148          *
1149          * This is especially unexpected for some call sites like fallocate,
1150          * where we only increase i_size after everything is done.
1151          * This means we can trigger inline extent even if we didn't want to.
1152          * So here we skip inline extent creation completely.
1153          */
1154         if (start == 0 && fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
1155                 /* lets try to make an inline extent */
1156                 ret = cow_file_range_inline(inode, start, end, 0,
1157                                             BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL);
1158                 if (ret == 0) {
1159                         /*
1160                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
1161                          * delalloc_release_metadata to be run _after_ we drop
1162                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
1163                          * range.
1164                          */
1165                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1166                                      locked_page,
1167                                      EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1168                                      EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1169                                      EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1170                                      PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK);
1171                         *nr_written = *nr_written +
1172                              (end - start + PAGE_SIZE) / PAGE_SIZE;
1173                         *page_started = 1;
1174                         /*
1175                          * locked_page is locked by the caller of
1176                          * writepage_delalloc(), not locked by
1177                          * __process_pages_contig().
1178                          *
1179                          * We can't let __process_pages_contig() to unlock it,
1180                          * as it doesn't have any subpage::writers recorded.
1181                          *
1182                          * Here we manually unlock the page, since the caller
1183                          * can't use page_started to determine if it's an
1184                          * inline extent or a compressed extent.
1185                          */
1186                         unlock_page(locked_page);
1187                         goto out;
1188                 } else if (ret < 0) {
1189                         goto out_unlock;
1190                 }
1191         }
1192
1193         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, num_bytes);
1194         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + num_bytes - 1, 0);
1195
1196         /*
1197          * Relocation relies on the relocated extents to have exactly the same
1198          * size as the original extents. Normally writeback for relocation data
1199          * extents follows a NOCOW path because relocation preallocates the
1200          * extents. However, due to an operation such as scrub turning a block
1201          * group to RO mode, it may fallback to COW mode, so we must make sure
1202          * an extent allocated during COW has exactly the requested size and can
1203          * not be split into smaller extents, otherwise relocation breaks and
1204          * fails during the stage where it updates the bytenr of file extent
1205          * items.
1206          */
1207         if (btrfs_is_data_reloc_root(root))
1208                 min_alloc_size = num_bytes;
1209         else
1210                 min_alloc_size = fs_info->sectorsize;
1211
1212         while (num_bytes > 0) {
1213                 cur_alloc_size = num_bytes;
1214                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_alloc_size, cur_alloc_size,
1215                                            min_alloc_size, 0, alloc_hint,
1216                                            &ins, 1, 1);
1217                 if (ret < 0)
1218                         goto out_unlock;
1219                 cur_alloc_size = ins.offset;
1220                 extent_reserved = true;
1221
1222                 ram_size = ins.offset;
1223                 em = create_io_em(inode, start, ins.offset, /* len */
1224                                   start, /* orig_start */
1225                                   ins.objectid, /* block_start */
1226                                   ins.offset, /* block_len */
1227                                   ins.offset, /* orig_block_len */
1228                                   ram_size, /* ram_bytes */
1229                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
1230                                   BTRFS_ORDERED_REGULAR /* type */);
1231                 if (IS_ERR(em)) {
1232                         ret = PTR_ERR(em);
1233                         goto out_reserve;
1234                 }
1235                 free_extent_map(em);
1236
1237                 ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, start, ins.objectid,
1238                                                ram_size, cur_alloc_size,
1239                                                BTRFS_ORDERED_REGULAR);
1240                 if (ret)
1241                         goto out_drop_extent_cache;
1242
1243                 if (btrfs_is_data_reloc_root(root)) {
1244                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, start,
1245                                                       cur_alloc_size);
1246                         /*
1247                          * Only drop cache here, and process as normal.
1248                          *
1249                          * We must not allow extent_clear_unlock_delalloc()
1250                          * at out_unlock label to free meta of this ordered
1251                          * extent, as its meta should be freed by
1252                          * btrfs_finish_ordered_io().
1253                          *
1254                          * So we must continue until @start is increased to
1255                          * skip current ordered extent.
1256                          */
1257                         if (ret)
1258                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, start,
1259                                                 start + ram_size - 1, 0);
1260                 }
1261
1262                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1263
1264                 /*
1265                  * We're not doing compressed IO, don't unlock the first page
1266                  * (which the caller expects to stay locked), don't clear any
1267                  * dirty bits and don't set any writeback bits
1268                  *
1269                  * Do set the Ordered (Private2) bit so we know this page was
1270                  * properly setup for writepage.
1271                  */
1272                 page_ops = unlock ? PAGE_UNLOCK : 0;
1273                 page_ops |= PAGE_SET_ORDERED;
1274
1275                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, start + ram_size - 1,
1276                                              locked_page,
1277                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1278                                              page_ops);
1279                 if (num_bytes < cur_alloc_size)
1280                         num_bytes = 0;
1281                 else
1282                         num_bytes -= cur_alloc_size;
1283                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1284                 start += cur_alloc_size;
1285                 extent_reserved = false;
1286
1287                 /*
1288                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, since start is increased
1289                  * extent_clear_unlock_delalloc() at out_unlock label won't
1290                  * free metadata of current ordered extent, we're OK to exit.
1291                  */
1292                 if (ret)
1293                         goto out_unlock;
1294         }
1295 out:
1296         return ret;
1297
1298 out_drop_extent_cache:
1299         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + ram_size - 1, 0);
1300 out_reserve:
1301         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1302         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1303 out_unlock:
1304         clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
1305                 EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV;
1306         page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK;
1307         /*
1308          * If we reserved an extent for our delalloc range (or a subrange) and
1309          * failed to create the respective ordered extent, then it means that
1310          * when we reserved the extent we decremented the extent's size from
1311          * the data space_info's bytes_may_use counter and incremented the
1312          * space_info's bytes_reserved counter by the same amount. We must make
1313          * sure extent_clear_unlock_delalloc() does not try to decrement again
1314          * the data space_info's bytes_may_use counter, therefore we do not pass
1315          * it the flag EXTENT_CLEAR_DATA_RESV.
1316          */
1317         if (extent_reserved) {
1318                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start,
1319                                              start + cur_alloc_size - 1,
1320                                              locked_page,
1321                                              clear_bits,
1322                                              page_ops);
1323                 start += cur_alloc_size;
1324                 if (start >= end)
1325                         goto out;
1326         }
1327         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1328                                      clear_bits | EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1329                                      page_ops);
1330         goto out;
1331 }
1332
1333 /*
1334  * work queue call back to started compression on a file and pages
1335  */
1336 static noinline void async_cow_start(struct btrfs_work *work)
1337 {
1338         struct async_chunk *async_chunk;
1339         int compressed_extents;
1340
1341         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1342
1343         compressed_extents = compress_file_range(async_chunk);
1344         if (compressed_extents == 0) {
1345                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1346                 async_chunk->inode = NULL;
1347         }
1348 }
1349
1350 /*
1351  * work queue call back to submit previously compressed pages
1352  */
1353 static noinline void async_cow_submit(struct btrfs_work *work)
1354 {
1355         struct async_chunk *async_chunk = container_of(work, struct async_chunk,
1356                                                      work);
1357         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_work_owner(work);
1358         unsigned long nr_pages;
1359
1360         nr_pages = (async_chunk->end - async_chunk->start + PAGE_SIZE) >>
1361                 PAGE_SHIFT;
1362
1363         /*
1364          * ->inode could be NULL if async_chunk_start has failed to compress,
1365          * in which case we don't have anything to submit, yet we need to
1366          * always adjust ->async_delalloc_pages as its paired with the init
1367          * happening in cow_file_range_async
1368          */
1369         if (async_chunk->inode)
1370                 submit_compressed_extents(async_chunk);
1371
1372         /* atomic_sub_return implies a barrier */
1373         if (atomic_sub_return(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages) <
1374             5 * SZ_1M)
1375                 cond_wake_up_nomb(&fs_info->async_submit_wait);
1376 }
1377
1378 static noinline void async_cow_free(struct btrfs_work *work)
1379 {
1380         struct async_chunk *async_chunk;
1381         struct async_cow *async_cow;
1382
1383         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1384         if (async_chunk->inode)
1385                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1386         if (async_chunk->blkcg_css)
1387                 css_put(async_chunk->blkcg_css);
1388
1389         async_cow = async_chunk->async_cow;
1390         if (atomic_dec_and_test(&async_cow->num_chunks))
1391                 kvfree(async_cow);
1392 }
1393
1394 static int cow_file_range_async(struct btrfs_inode *inode,
1395                                 struct writeback_control *wbc,
1396                                 struct page *locked_page,
1397                                 u64 start, u64 end, int *page_started,
1398                                 unsigned long *nr_written)
1399 {
1400         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1401         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css = wbc_blkcg_css(wbc);
1402         struct async_cow *ctx;
1403         struct async_chunk *async_chunk;
1404         unsigned long nr_pages;
1405         u64 cur_end;
1406         u64 num_chunks = DIV_ROUND_UP(end - start, SZ_512K);
1407         int i;
1408         bool should_compress;
1409         unsigned nofs_flag;
1410         const unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
1411
1412         unlock_extent(&inode->io_tree, start, end);
1413
1414         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS &&
1415             !btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS)) {
1416                 num_chunks = 1;
1417                 should_compress = false;
1418         } else {
1419                 should_compress = true;
1420         }
1421
1422         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1423         ctx = kvmalloc(struct_size(ctx, chunks, num_chunks), GFP_KERNEL);
1424         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1425
1426         if (!ctx) {
1427                 unsigned clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1428                         EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1429                         EXTENT_DO_ACCOUNTING;
1430                 unsigned long page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
1431                                          PAGE_END_WRITEBACK | PAGE_SET_ERROR;
1432
1433                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1434                                              clear_bits, page_ops);
1435                 return -ENOMEM;
1436         }
1437
1438         async_chunk = ctx->chunks;
1439         atomic_set(&ctx->num_chunks, num_chunks);
1440
1441         for (i = 0; i < num_chunks; i++) {
1442                 if (should_compress)
1443                         cur_end = min(end, start + SZ_512K - 1);
1444                 else
1445                         cur_end = end;
1446
1447                 /*
1448                  * igrab is called higher up in the call chain, take only the
1449                  * lightweight reference for the callback lifetime
1450                  */
1451                 ihold(&inode->vfs_inode);
1452                 async_chunk[i].async_cow = ctx;
1453                 async_chunk[i].inode = &inode->vfs_inode;
1454                 async_chunk[i].start = start;
1455                 async_chunk[i].end = cur_end;
1456                 async_chunk[i].write_flags = write_flags;
1457                 INIT_LIST_HEAD(&async_chunk[i].extents);
1458
1459                 /*
1460                  * The locked_page comes all the way from writepage and its
1461                  * the original page we were actually given.  As we spread
1462                  * this large delalloc region across multiple async_chunk
1463                  * structs, only the first struct needs a pointer to locked_page
1464                  *
1465                  * This way we don't need racey decisions about who is supposed
1466                  * to unlock it.
1467                  */
1468                 if (locked_page) {
1469                         /*
1470                          * Depending on the compressibility, the pages might or
1471                          * might not go through async.  We want all of them to
1472                          * be accounted against wbc once.  Let's do it here
1473                          * before the paths diverge.  wbc accounting is used
1474                          * only for foreign writeback detection and doesn't
1475                          * need full accuracy.  Just account the whole thing
1476                          * against the first page.
1477                          */
1478                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, locked_page,
1479                                                  cur_end - start);
1480                         async_chunk[i].locked_page = locked_page;
1481                         locked_page = NULL;
1482                 } else {
1483                         async_chunk[i].locked_page = NULL;
1484                 }
1485
1486                 if (blkcg_css != blkcg_root_css) {
1487                         css_get(blkcg_css);
1488                         async_chunk[i].blkcg_css = blkcg_css;
1489                 } else {
1490                         async_chunk[i].blkcg_css = NULL;
1491                 }
1492
1493                 btrfs_init_work(&async_chunk[i].work, async_cow_start,
1494                                 async_cow_submit, async_cow_free);
1495
1496                 nr_pages = DIV_ROUND_UP(cur_end - start, PAGE_SIZE);
1497                 atomic_add(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages);
1498
1499                 btrfs_queue_work(fs_info->delalloc_workers, &async_chunk[i].work);
1500
1501                 *nr_written += nr_pages;
1502                 start = cur_end + 1;
1503         }
1504         *page_started = 1;
1505         return 0;
1506 }
1507
1508 static noinline int run_delalloc_zoned(struct btrfs_inode *inode,
1509                                        struct page *locked_page, u64 start,
1510                                        u64 end, int *page_started,
1511                                        unsigned long *nr_written)
1512 {
1513         int ret;
1514
1515         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1516                              nr_written, 0);
1517         if (ret)
1518                 return ret;
1519
1520         if (*page_started)
1521                 return 0;
1522
1523         __set_page_dirty_nobuffers(locked_page);
1524         account_page_redirty(locked_page);
1525         extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode, start, end);
1526         *page_started = 1;
1527
1528         return 0;
1529 }
1530
1531 static noinline int csum_exist_in_range(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1532                                         u64 bytenr, u64 num_bytes)
1533 {
1534         struct btrfs_root *csum_root = btrfs_csum_root(fs_info, bytenr);
1535         struct btrfs_ordered_sum *sums;
1536         int ret;
1537         LIST_HEAD(list);
1538
1539         ret = btrfs_lookup_csums_range(csum_root, bytenr,
1540                                        bytenr + num_bytes - 1, &list, 0);
1541         if (ret == 0 && list_empty(&list))
1542                 return 0;
1543
1544         while (!list_empty(&list)) {
1545                 sums = list_entry(list.next, struct btrfs_ordered_sum, list);
1546                 list_del(&sums->list);
1547                 kfree(sums);
1548         }
1549         if (ret < 0)
1550                 return ret;
1551         return 1;
1552 }
1553
1554 static int fallback_to_cow(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1555                            const u64 start, const u64 end,
1556                            int *page_started, unsigned long *nr_written)
1557 {
1558         const bool is_space_ino = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1559         const bool is_reloc_ino = btrfs_is_data_reloc_root(inode->root);
1560         const u64 range_bytes = end + 1 - start;
1561         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1562         u64 range_start = start;
1563         u64 count;
1564
1565         /*
1566          * If EXTENT_NORESERVE is set it means that when the buffered write was
1567          * made we had not enough available data space and therefore we did not
1568          * reserve data space for it, since we though we could do NOCOW for the
1569          * respective file range (either there is prealloc extent or the inode
1570          * has the NOCOW bit set).
1571          *
1572          * However when we need to fallback to COW mode (because for example the
1573          * block group for the corresponding extent was turned to RO mode by a
1574          * scrub or relocation) we need to do the following:
1575          *
1576          * 1) We increment the bytes_may_use counter of the data space info.
1577          *    If COW succeeds, it allocates a new data extent and after doing
1578          *    that it decrements the space info's bytes_may_use counter and
1579          *    increments its bytes_reserved counter by the same amount (we do
1580          *    this at btrfs_add_reserved_bytes()). So we need to increment the
1581          *    bytes_may_use counter to compensate (when space is reserved at
1582          *    buffered write time, the bytes_may_use counter is incremented);
1583          *
1584          * 2) We clear the EXTENT_NORESERVE bit from the range. We do this so
1585          *    that if the COW path fails for any reason, it decrements (through
1586          *    extent_clear_unlock_delalloc()) the bytes_may_use counter of the
1587          *    data space info, which we incremented in the step above.
1588          *
1589          * If we need to fallback to cow and the inode corresponds to a free
1590          * space cache inode or an inode of the data relocation tree, we must
1591          * also increment bytes_may_use of the data space_info for the same
1592          * reason. Space caches and relocated data extents always get a prealloc
1593          * extent for them, however scrub or balance may have set the block
1594          * group that contains that extent to RO mode and therefore force COW
1595          * when starting writeback.
1596          */
1597         count = count_range_bits(io_tree, &range_start, end, range_bytes,
1598                                  EXTENT_NORESERVE, 0);
1599         if (count > 0 || is_space_ino || is_reloc_ino) {
1600                 u64 bytes = count;
1601                 struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1602                 struct btrfs_space_info *sinfo = fs_info->data_sinfo;
1603
1604                 if (is_space_ino || is_reloc_ino)
1605                         bytes = range_bytes;
1606
1607                 spin_lock(&sinfo->lock);
1608                 btrfs_space_info_update_bytes_may_use(fs_info, sinfo, bytes);
1609                 spin_unlock(&sinfo->lock);
1610
1611                 if (count > 0)
1612                         clear_extent_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NORESERVE,
1613                                          0, 0, NULL);
1614         }
1615
1616         return cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1617                               nr_written, 1);
1618 }
1619
1620 /*
1621  * when nowcow writeback call back.  This checks for snapshots or COW copies
1622  * of the extents that exist in the file, and COWs the file as required.
1623  *
1624  * If no cow copies or snapshots exist, we write directly to the existing
1625  * blocks on disk
1626  */
1627 static noinline int run_delalloc_nocow(struct btrfs_inode *inode,
1628                                        struct page *locked_page,
1629                                        const u64 start, const u64 end,
1630                                        int *page_started,
1631                                        unsigned long *nr_written)
1632 {
1633         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1634         struct btrfs_root *root = inode->root;
1635         struct btrfs_path *path;
1636         u64 cow_start = (u64)-1;
1637         u64 cur_offset = start;
1638         int ret;
1639         bool check_prev = true;
1640         const bool freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1641         u64 ino = btrfs_ino(inode);
1642         bool nocow = false;
1643         u64 disk_bytenr = 0;
1644         const bool force = inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW;
1645
1646         path = btrfs_alloc_path();
1647         if (!path) {
1648                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1649                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1650                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING |
1651                                              EXTENT_DEFRAG, PAGE_UNLOCK |
1652                                              PAGE_START_WRITEBACK |
1653                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1654                 return -ENOMEM;
1655         }
1656
1657         while (1) {
1658                 struct btrfs_key found_key;
1659                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
1660                 struct extent_buffer *leaf;
1661                 u64 extent_end;
1662                 u64 extent_offset;
1663                 u64 num_bytes = 0;
1664                 u64 disk_num_bytes;
1665                 u64 ram_bytes;
1666                 int extent_type;
1667
1668                 nocow = false;
1669
1670                 ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino,
1671                                                cur_offset, 0);
1672                 if (ret < 0)
1673                         goto error;
1674
1675                 /*
1676                  * If there is no extent for our range when doing the initial
1677                  * search, then go back to the previous slot as it will be the
1678                  * one containing the search offset
1679                  */
1680                 if (ret > 0 && path->slots[0] > 0 && check_prev) {
1681                         leaf = path->nodes[0];
1682                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key,
1683                                               path->slots[0] - 1);
1684                         if (found_key.objectid == ino &&
1685                             found_key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
1686                                 path->slots[0]--;
1687                 }
1688                 check_prev = false;
1689 next_slot:
1690                 /* Go to next leaf if we have exhausted the current one */
1691                 leaf = path->nodes[0];
1692                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
1693                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1694                         if (ret < 0) {
1695                                 if (cow_start != (u64)-1)
1696                                         cur_offset = cow_start;
1697                                 goto error;
1698                         }
1699                         if (ret > 0)
1700                                 break;
1701                         leaf = path->nodes[0];
1702                 }
1703
1704                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
1705
1706                 /* Didn't find anything for our INO */
1707                 if (found_key.objectid > ino)
1708                         break;
1709                 /*
1710                  * Keep searching until we find an EXTENT_ITEM or there are no
1711                  * more extents for this inode
1712                  */
1713                 if (WARN_ON_ONCE(found_key.objectid < ino) ||
1714                     found_key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
1715                         path->slots[0]++;
1716                         goto next_slot;
1717                 }
1718
1719                 /* Found key is not EXTENT_DATA_KEY or starts after req range */
1720                 if (found_key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
1721                     found_key.offset > end)
1722                         break;
1723
1724                 /*
1725                  * If the found extent starts after requested offset, then
1726                  * adjust extent_end to be right before this extent begins
1727                  */
1728                 if (found_key.offset > cur_offset) {
1729                         extent_end = found_key.offset;
1730                         extent_type = 0;
1731                         goto out_check;
1732                 }
1733
1734                 /*
1735                  * Found extent which begins before our range and potentially
1736                  * intersect it
1737                  */
1738                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1739                                     struct btrfs_file_extent_item);
1740                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
1741
1742                 ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
1743                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
1744                     extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1745                         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
1746                         extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
1747                         extent_end = found_key.offset +
1748                                 btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
1749                         disk_num_bytes =
1750                                 btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
1751                         /*
1752                          * If the extent we got ends before our current offset,
1753                          * skip to the next extent.
1754                          */
1755                         if (extent_end <= cur_offset) {
1756                                 path->slots[0]++;
1757                                 goto next_slot;
1758                         }
1759                         /* Skip holes */
1760                         if (disk_bytenr == 0)
1761                                 goto out_check;
1762                         /* Skip compressed/encrypted/encoded extents */
1763                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
1764                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
1765                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
1766                                 goto out_check;
1767                         /*
1768                          * If extent is created before the last volume's snapshot
1769                          * this implies the extent is shared, hence we can't do
1770                          * nocow. This is the same check as in
1771                          * btrfs_cross_ref_exist but without calling
1772                          * btrfs_search_slot.
1773                          */
1774                         if (!freespace_inode &&
1775                             btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
1776                             btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
1777                                 goto out_check;
1778                         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG && !force)
1779                                 goto out_check;
1780
1781                         /*
1782                          * The following checks can be expensive, as they need to
1783                          * take other locks and do btree or rbtree searches, so
1784                          * release the path to avoid blocking other tasks for too
1785                          * long.
1786                          */
1787                         btrfs_release_path(path);
1788
1789                         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, ino,
1790                                                     found_key.offset -
1791                                                     extent_offset, disk_bytenr, false);
1792                         if (ret) {
1793                                 /*
1794                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1795                                  * metadata.
1796                                  */
1797                                 if (ret < 0) {
1798                                         if (cow_start != (u64)-1)
1799                                                 cur_offset = cow_start;
1800                                         goto error;
1801                                 }
1802
1803                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1804                                 goto out_check;
1805                         }
1806                         disk_bytenr += extent_offset;
1807                         disk_bytenr += cur_offset - found_key.offset;
1808                         num_bytes = min(end + 1, extent_end) - cur_offset;
1809                         /*
1810                          * If there are pending snapshots for this root, we
1811                          * fall into common COW way
1812                          */
1813                         if (!freespace_inode && atomic_read(&root->snapshot_force_cow))
1814                                 goto out_check;
1815                         /*
1816                          * force cow if csum exists in the range.
1817                          * this ensure that csum for a given extent are
1818                          * either valid or do not exist.
1819                          */
1820                         ret = csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr,
1821                                                   num_bytes);
1822                         if (ret) {
1823                                 /*
1824                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1825                                  * metadata.
1826                                  */
1827                                 if (ret < 0) {
1828                                         if (cow_start != (u64)-1)
1829                                                 cur_offset = cow_start;
1830                                         goto error;
1831                                 }
1832                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1833                                 goto out_check;
1834                         }
1835                         /* If the extent's block group is RO, we must COW */
1836                         if (!btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr))
1837                                 goto out_check;
1838                         nocow = true;
1839                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1840                         extent_end = found_key.offset + ram_bytes;
1841                         extent_end = ALIGN(extent_end, fs_info->sectorsize);
1842                         /* Skip extents outside of our requested range */
1843                         if (extent_end <= start) {
1844                                 path->slots[0]++;
1845                                 goto next_slot;
1846                         }
1847                 } else {
1848                         /* If this triggers then we have a memory corruption */
1849                         BUG();
1850                 }
1851 out_check:
1852                 /*
1853                  * If nocow is false then record the beginning of the range
1854                  * that needs to be COWed
1855                  */
1856                 if (!nocow) {
1857                         if (cow_start == (u64)-1)
1858                                 cow_start = cur_offset;
1859                         cur_offset = extent_end;
1860                         if (cur_offset > end)
1861                                 break;
1862                         if (!path->nodes[0])
1863                                 continue;
1864                         path->slots[0]++;
1865                         goto next_slot;
1866                 }
1867
1868                 /*
1869                  * COW range from cow_start to found_key.offset - 1. As the key
1870                  * will contain the beginning of the first extent that can be
1871                  * NOCOW, following one which needs to be COW'ed
1872                  */
1873                 if (cow_start != (u64)-1) {
1874                         ret = fallback_to_cow(inode, locked_page,
1875                                               cow_start, found_key.offset - 1,
1876                                               page_started, nr_written);
1877                         if (ret)
1878                                 goto error;
1879                         cow_start = (u64)-1;
1880                 }
1881
1882                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1883                         u64 orig_start = found_key.offset - extent_offset;
1884                         struct extent_map *em;
1885
1886                         em = create_io_em(inode, cur_offset, num_bytes,
1887                                           orig_start,
1888                                           disk_bytenr, /* block_start */
1889                                           num_bytes, /* block_len */
1890                                           disk_num_bytes, /* orig_block_len */
1891                                           ram_bytes, BTRFS_COMPRESS_NONE,
1892                                           BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1893                         if (IS_ERR(em)) {
1894                                 ret = PTR_ERR(em);
1895                                 goto error;
1896                         }
1897                         free_extent_map(em);
1898                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1899                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1900                                                        num_bytes,
1901                                                        BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1902                         if (ret) {
1903                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
1904                                                         cur_offset + num_bytes - 1,
1905                                                         0);
1906                                 goto error;
1907                         }
1908                 } else {
1909                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1910                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1911                                                        num_bytes,
1912                                                        BTRFS_ORDERED_NOCOW);
1913                         if (ret)
1914                                 goto error;
1915                 }
1916
1917                 if (nocow)
1918                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1919                 nocow = false;
1920
1921                 if (btrfs_is_data_reloc_root(root))
1922                         /*
1923                          * Error handled later, as we must prevent
1924                          * extent_clear_unlock_delalloc() in error handler
1925                          * from freeing metadata of created ordered extent.
1926                          */
1927                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, cur_offset,
1928                                                       num_bytes);
1929
1930                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset,
1931                                              cur_offset + num_bytes - 1,
1932                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1933                                              EXTENT_DELALLOC |
1934                                              EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1935                                              PAGE_UNLOCK | PAGE_SET_ORDERED);
1936
1937                 cur_offset = extent_end;
1938
1939                 /*
1940                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, now we're OK to call error
1941                  * handler, as metadata for created ordered extent will only
1942                  * be freed by btrfs_finish_ordered_io().
1943                  */
1944                 if (ret)
1945                         goto error;
1946                 if (cur_offset > end)
1947                         break;
1948         }
1949         btrfs_release_path(path);
1950
1951         if (cur_offset <= end && cow_start == (u64)-1)
1952                 cow_start = cur_offset;
1953
1954         if (cow_start != (u64)-1) {
1955                 cur_offset = end;
1956                 ret = fallback_to_cow(inode, locked_page, cow_start, end,
1957                                       page_started, nr_written);
1958                 if (ret)
1959                         goto error;
1960         }
1961
1962 error:
1963         if (nocow)
1964                 btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1965
1966         if (ret && cur_offset < end)
1967                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, end,
1968                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1969                                              EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DEFRAG |
1970                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1971                                              PAGE_START_WRITEBACK |
1972                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1973         btrfs_free_path(path);
1974         return ret;
1975 }
1976
1977 static bool should_nocow(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
1978 {
1979         if (inode->flags & (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
1980                 if (inode->defrag_bytes &&
1981                     test_range_bit(&inode->io_tree, start, end, EXTENT_DEFRAG,
1982                                    0, NULL))
1983                         return false;
1984                 return true;
1985         }
1986         return false;
1987 }
1988
1989 /*
1990  * Function to process delayed allocation (create CoW) for ranges which are
1991  * being touched for the first time.
1992  */
1993 int btrfs_run_delalloc_range(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1994                 u64 start, u64 end, int *page_started, unsigned long *nr_written,
1995                 struct writeback_control *wbc)
1996 {
1997         int ret;
1998         const bool zoned = btrfs_is_zoned(inode->root->fs_info);
1999
2000         /*
2001          * The range must cover part of the @locked_page, or the returned
2002          * @page_started can confuse the caller.
2003          */
2004         ASSERT(!(end <= page_offset(locked_page) ||
2005                  start >= page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE));
2006
2007         if (should_nocow(inode, start, end)) {
2008                 /*
2009                  * Normally on a zoned device we're only doing COW writes, but
2010                  * in case of relocation on a zoned filesystem we have taken
2011                  * precaution, that we're only writing sequentially. It's safe
2012                  * to use run_delalloc_nocow() here, like for  regular
2013                  * preallocated inodes.
2014                  */
2015                 ASSERT(!zoned ||
2016                        (zoned && btrfs_is_data_reloc_root(inode->root)));
2017                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end,
2018                                          page_started, nr_written);
2019         } else if (!inode_can_compress(inode) ||
2020                    !inode_need_compress(inode, start, end)) {
2021                 if (zoned)
2022                         ret = run_delalloc_zoned(inode, locked_page, start, end,
2023                                                  page_started, nr_written);
2024                 else
2025                         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end,
2026                                              page_started, nr_written, 1);
2027         } else {
2028                 set_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT, &inode->runtime_flags);
2029                 ret = cow_file_range_async(inode, wbc, locked_page, start, end,
2030                                            page_started, nr_written);
2031         }
2032         ASSERT(ret <= 0);
2033         if (ret)
2034                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start,
2035                                               end - start + 1);
2036         return ret;
2037 }
2038
2039 void btrfs_split_delalloc_extent(struct inode *inode,
2040                                  struct extent_state *orig, u64 split)
2041 {
2042         u64 size;
2043
2044         /* not delalloc, ignore it */
2045         if (!(orig->state & EXTENT_DELALLOC))
2046                 return;
2047
2048         size = orig->end - orig->start + 1;
2049         if (size > BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
2050                 u32 num_extents;
2051                 u64 new_size;
2052
2053                 /*
2054                  * See the explanation in btrfs_merge_delalloc_extent, the same
2055                  * applies here, just in reverse.
2056                  */
2057                 new_size = orig->end - split + 1;
2058                 num_extents = count_max_extents(new_size);
2059                 new_size = split - orig->start;
2060                 num_extents += count_max_extents(new_size);
2061                 if (count_max_extents(size) >= num_extents)
2062                         return;
2063         }
2064
2065         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2066         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), 1);
2067         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2068 }
2069
2070 /*
2071  * Handle merged delayed allocation extents so we can keep track of new extents
2072  * that are just merged onto old extents, such as when we are doing sequential
2073  * writes, so we can properly account for the metadata space we'll need.
2074  */
2075 void btrfs_merge_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *new,
2076                                  struct extent_state *other)
2077 {
2078         u64 new_size, old_size;
2079         u32 num_extents;
2080
2081         /* not delalloc, ignore it */
2082         if (!(other->state & EXTENT_DELALLOC))
2083                 return;
2084
2085         if (new->start > other->start)
2086                 new_size = new->end - other->start + 1;
2087         else
2088                 new_size = other->end - new->start + 1;
2089
2090         /* we're not bigger than the max, unreserve the space and go */
2091         if (new_size <= BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
2092                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2093                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
2094                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2095                 return;
2096         }
2097
2098         /*
2099          * We have to add up either side to figure out how many extents were
2100          * accounted for before we merged into one big extent.  If the number of
2101          * extents we accounted for is <= the amount we need for the new range
2102          * then we can return, otherwise drop.  Think of it like this
2103          *
2104          * [ 4k][MAX_SIZE]
2105          *
2106          * So we've grown the extent by a MAX_SIZE extent, this would mean we
2107          * need 2 outstanding extents, on one side we have 1 and the other side
2108          * we have 1 so they are == and we can return.  But in this case
2109          *
2110          * [MAX_SIZE+4k][MAX_SIZE+4k]
2111          *
2112          * Each range on their own accounts for 2 extents, but merged together
2113          * they are only 3 extents worth of accounting, so we need to drop in
2114          * this case.
2115          */
2116         old_size = other->end - other->start + 1;
2117         num_extents = count_max_extents(old_size);
2118         old_size = new->end - new->start + 1;
2119         num_extents += count_max_extents(old_size);
2120         if (count_max_extents(new_size) >= num_extents)
2121                 return;
2122
2123         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2124         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
2125         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2126 }
2127
2128 static void btrfs_add_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
2129                                       struct inode *inode)
2130 {
2131         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2132
2133         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2134         if (list_empty(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes)) {
2135                 list_add_tail(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes,
2136                               &root->delalloc_inodes);
2137                 set_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2138                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
2139                 root->nr_delalloc_inodes++;
2140                 if (root->nr_delalloc_inodes == 1) {
2141                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2142                         BUG_ON(!list_empty(&root->delalloc_root));
2143                         list_add_tail(&root->delalloc_root,
2144                                       &fs_info->delalloc_roots);
2145                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2146                 }
2147         }
2148         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2149 }
2150
2151
2152 void __btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2153                                 struct btrfs_inode *inode)
2154 {
2155         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2156
2157         if (!list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
2158                 list_del_init(&inode->delalloc_inodes);
2159                 clear_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2160                           &inode->runtime_flags);
2161                 root->nr_delalloc_inodes--;
2162                 if (!root->nr_delalloc_inodes) {
2163                         ASSERT(list_empty(&root->delalloc_inodes));
2164                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2165                         BUG_ON(list_empty(&root->delalloc_root));
2166                         list_del_init(&root->delalloc_root);
2167                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2168                 }
2169         }
2170 }
2171
2172 static void btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2173                                      struct btrfs_inode *inode)
2174 {
2175         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2176         __btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2177         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2178 }
2179
2180 /*
2181  * Properly track delayed allocation bytes in the inode and to maintain the
2182  * list of inodes that have pending delalloc work to be done.
2183  */
2184 void btrfs_set_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *state,
2185                                unsigned *bits)
2186 {
2187         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2188
2189         if ((*bits & EXTENT_DEFRAG) && !(*bits & EXTENT_DELALLOC))
2190                 WARN_ON(1);
2191         /*
2192          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2193          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2194          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2195          */
2196         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2197                 struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2198                 u64 len = state->end + 1 - state->start;
2199                 u32 num_extents = count_max_extents(len);
2200                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode));
2201
2202                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2203                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), num_extents);
2204                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2205
2206                 /* For sanity tests */
2207                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2208                         return;
2209
2210                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, len,
2211                                          fs_info->delalloc_batch);
2212                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2213                 BTRFS_I(inode)->delalloc_bytes += len;
2214                 if (*bits & EXTENT_DEFRAG)
2215                         BTRFS_I(inode)->defrag_bytes += len;
2216                 if (do_list && !test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2217                                          &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
2218                         btrfs_add_delalloc_inodes(root, inode);
2219                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2220         }
2221
2222         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2223             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2224                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2225                 BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes += state->end + 1 -
2226                         state->start;
2227                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2228         }
2229 }
2230
2231 /*
2232  * Once a range is no longer delalloc this function ensures that proper
2233  * accounting happens.
2234  */
2235 void btrfs_clear_delalloc_extent(struct inode *vfs_inode,
2236                                  struct extent_state *state, unsigned *bits)
2237 {
2238         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
2239         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(vfs_inode->i_sb);
2240         u64 len = state->end + 1 - state->start;
2241         u32 num_extents = count_max_extents(len);
2242
2243         if ((state->state & EXTENT_DEFRAG) && (*bits & EXTENT_DEFRAG)) {
2244                 spin_lock(&inode->lock);
2245                 inode->defrag_bytes -= len;
2246                 spin_unlock(&inode->lock);
2247         }
2248
2249         /*
2250          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2251          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2252          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2253          */
2254         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2255                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2256                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(inode);
2257
2258                 spin_lock(&inode->lock);
2259                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -num_extents);
2260                 spin_unlock(&inode->lock);
2261
2262                 /*
2263                  * We don't reserve metadata space for space cache inodes so we
2264                  * don't need to call delalloc_release_metadata if there is an
2265                  * error.
2266                  */
2267                 if (*bits & EXTENT_CLEAR_META_RESV &&
2268                     root != fs_info->tree_root)
2269                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, len, false);
2270
2271                 /* For sanity tests. */
2272                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2273                         return;
2274
2275                 if (!btrfs_is_data_reloc_root(root) &&
2276                     do_list && !(state->state & EXTENT_NORESERVE) &&
2277                     (*bits & EXTENT_CLEAR_DATA_RESV))
2278                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
2279
2280                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, -len,
2281                                          fs_info->delalloc_batch);
2282                 spin_lock(&inode->lock);
2283                 inode->delalloc_bytes -= len;
2284                 if (do_list && inode->delalloc_bytes == 0 &&
2285                     test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2286                                         &inode->runtime_flags))
2287                         btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2288                 spin_unlock(&inode->lock);
2289         }
2290
2291         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2292             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2293                 spin_lock(&inode->lock);
2294                 ASSERT(inode->new_delalloc_bytes >= len);
2295                 inode->new_delalloc_bytes -= len;
2296                 if (*bits & EXTENT_ADD_INODE_BYTES)
2297                         inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, len);
2298                 spin_unlock(&inode->lock);
2299         }
2300 }
2301
2302 /*
2303  * in order to insert checksums into the metadata in large chunks,
2304  * we wait until bio submission time.   All the pages in the bio are
2305  * checksummed and sums are attached onto the ordered extent record.
2306  *
2307  * At IO completion time the cums attached on the ordered extent record
2308  * are inserted into the btree
2309  */
2310 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start(struct inode *inode, struct bio *bio,
2311                                            u64 dio_file_offset)
2312 {
2313         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2314 }
2315
2316 /*
2317  * Split an extent_map at [start, start + len]
2318  *
2319  * This function is intended to be used only for extract_ordered_extent().
2320  */
2321 static int split_zoned_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 len,
2322                           u64 pre, u64 post)
2323 {
2324         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
2325         struct extent_map *em;
2326         struct extent_map *split_pre = NULL;
2327         struct extent_map *split_mid = NULL;
2328         struct extent_map *split_post = NULL;
2329         int ret = 0;
2330         unsigned long flags;
2331
2332         /* Sanity check */
2333         if (pre == 0 && post == 0)
2334                 return 0;
2335
2336         split_pre = alloc_extent_map();
2337         if (pre)
2338                 split_mid = alloc_extent_map();
2339         if (post)
2340                 split_post = alloc_extent_map();
2341         if (!split_pre || (pre && !split_mid) || (post && !split_post)) {
2342                 ret = -ENOMEM;
2343                 goto out;
2344         }
2345
2346         ASSERT(pre + post < len);
2347
2348         lock_extent(&inode->io_tree, start, start + len - 1);
2349         write_lock(&em_tree->lock);
2350         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
2351         if (!em) {
2352                 ret = -EIO;
2353                 goto out_unlock;
2354         }
2355
2356         ASSERT(em->len == len);
2357         ASSERT(!test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags));
2358         ASSERT(em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE);
2359         ASSERT(test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags));
2360         ASSERT(!test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags));
2361         ASSERT(!list_empty(&em->list));
2362
2363         flags = em->flags;
2364         clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
2365
2366         /* First, replace the em with a new extent_map starting from * em->start */
2367         split_pre->start = em->start;
2368         split_pre->len = (pre ? pre : em->len - post);
2369         split_pre->orig_start = split_pre->start;
2370         split_pre->block_start = em->block_start;
2371         split_pre->block_len = split_pre->len;
2372         split_pre->orig_block_len = split_pre->block_len;
2373         split_pre->ram_bytes = split_pre->len;
2374         split_pre->flags = flags;
2375         split_pre->compress_type = em->compress_type;
2376         split_pre->generation = em->generation;
2377
2378         replace_extent_mapping(em_tree, em, split_pre, 1);
2379
2380         /*
2381          * Now we only have an extent_map at:
2382          *     [em->start, em->start + pre] if pre != 0
2383          *     [em->start, em->start + em->len - post] if pre == 0
2384          */
2385
2386         if (pre) {
2387                 /* Insert the middle extent_map */
2388                 split_mid->start = em->start + pre;
2389                 split_mid->len = em->len - pre - post;
2390                 split_mid->orig_start = split_mid->start;
2391                 split_mid->block_start = em->block_start + pre;
2392                 split_mid->block_len = split_mid->len;
2393                 split_mid->orig_block_len = split_mid->block_len;
2394                 split_mid->ram_bytes = split_mid->len;
2395                 split_mid->flags = flags;
2396                 split_mid->compress_type = em->compress_type;
2397                 split_mid->generation = em->generation;
2398                 add_extent_mapping(em_tree, split_mid, 1);
2399         }
2400
2401         if (post) {
2402                 split_post->start = em->start + em->len - post;
2403                 split_post->len = post;
2404                 split_post->orig_start = split_post->start;
2405                 split_post->block_start = em->block_start + em->len - post;
2406                 split_post->block_len = split_post->len;
2407                 split_post->orig_block_len = split_post->block_len;
2408                 split_post->ram_bytes = split_post->len;
2409                 split_post->flags = flags;
2410                 split_post->compress_type = em->compress_type;
2411                 split_post->generation = em->generation;
2412                 add_extent_mapping(em_tree, split_post, 1);
2413         }
2414
2415         /* Once for us */
2416         free_extent_map(em);
2417         /* Once for the tree */
2418         free_extent_map(em);
2419
2420 out_unlock:
2421         write_unlock(&em_tree->lock);
2422         unlock_extent(&inode->io_tree, start, start + len - 1);
2423 out:
2424         free_extent_map(split_pre);
2425         free_extent_map(split_mid);
2426         free_extent_map(split_post);
2427
2428         return ret;
2429 }
2430
2431 static blk_status_t extract_ordered_extent(struct btrfs_inode *inode,
2432                                            struct bio *bio, loff_t file_offset)
2433 {
2434         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2435         u64 start = (u64)bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
2436         u64 file_len;
2437         u64 len = bio->bi_iter.bi_size;
2438         u64 end = start + len;
2439         u64 ordered_end;
2440         u64 pre, post;
2441         int ret = 0;
2442
2443         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, file_offset);
2444         if (WARN_ON_ONCE(!ordered))
2445                 return BLK_STS_IOERR;
2446
2447         /* No need to split */
2448         if (ordered->disk_num_bytes == len)
2449                 goto out;
2450
2451         /* We cannot split once end_bio'd ordered extent */
2452         if (WARN_ON_ONCE(ordered->bytes_left != ordered->disk_num_bytes)) {
2453                 ret = -EINVAL;
2454                 goto out;
2455         }
2456
2457         /* We cannot split a compressed ordered extent */
2458         if (WARN_ON_ONCE(ordered->disk_num_bytes != ordered->num_bytes)) {
2459                 ret = -EINVAL;
2460                 goto out;
2461         }
2462
2463         ordered_end = ordered->disk_bytenr + ordered->disk_num_bytes;
2464         /* bio must be in one ordered extent */
2465         if (WARN_ON_ONCE(start < ordered->disk_bytenr || end > ordered_end)) {
2466                 ret = -EINVAL;
2467                 goto out;
2468         }
2469
2470         /* Checksum list should be empty */
2471         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ordered->list))) {
2472                 ret = -EINVAL;
2473                 goto out;
2474         }
2475
2476         file_len = ordered->num_bytes;
2477         pre = start - ordered->disk_bytenr;
2478         post = ordered_end - end;
2479
2480         ret = btrfs_split_ordered_extent(ordered, pre, post);
2481         if (ret)
2482                 goto out;
2483         ret = split_zoned_em(inode, file_offset, file_len, pre, post);
2484
2485 out:
2486         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2487
2488         return errno_to_blk_status(ret);
2489 }
2490
2491 /*
2492  * extent_io.c submission hook. This does the right thing for csum calculation
2493  * on write, or reading the csums from the tree before a read.
2494  *
2495  * Rules about async/sync submit,
2496  * a) read:                             sync submit
2497  *
2498  * b) write without checksum:           sync submit
2499  *
2500  * c) write with checksum:
2501  *    c-1) if bio is issued by fsync:   sync submit
2502  *         (sync_writers != 0)
2503  *
2504  *    c-2) if root is reloc root:       sync submit
2505  *         (only in case of buffered IO)
2506  *
2507  *    c-3) otherwise:                   async submit
2508  */
2509 blk_status_t btrfs_submit_data_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
2510                                    int mirror_num, unsigned long bio_flags)
2511
2512 {
2513         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2514         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2515         enum btrfs_wq_endio_type metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_DATA;
2516         blk_status_t ret = 0;
2517         int skip_sum;
2518         int async = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
2519
2520         skip_sum = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM) ||
2521                 test_bit(BTRFS_FS_STATE_NO_CSUMS, &fs_info->fs_state);
2522
2523         if (btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode)))
2524                 metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_FREE_SPACE;
2525
2526         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
2527                 struct page *page = bio_first_bvec_all(bio)->bv_page;
2528                 loff_t file_offset = page_offset(page);
2529
2530                 ret = extract_ordered_extent(BTRFS_I(inode), bio, file_offset);
2531                 if (ret)
2532                         goto out;
2533         }
2534
2535         if (btrfs_op(bio) != BTRFS_MAP_WRITE) {
2536                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, metadata);
2537                 if (ret)
2538                         goto out;
2539
2540                 if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED) {
2541                         ret = btrfs_submit_compressed_read(inode, bio,
2542                                                            mirror_num,
2543                                                            bio_flags);
2544                         goto out;
2545                 } else {
2546                         /*
2547                          * Lookup bio sums does extra checks around whether we
2548                          * need to csum or not, which is why we ignore skip_sum
2549                          * here.
2550                          */
2551                         ret = btrfs_lookup_bio_sums(inode, bio, NULL);
2552                         if (ret)
2553                                 goto out;
2554                 }
2555                 goto mapit;
2556         } else if (async && !skip_sum) {
2557                 /* csum items have already been cloned */
2558                 if (btrfs_is_data_reloc_root(root))
2559                         goto mapit;
2560                 /* we're doing a write, do the async checksumming */
2561                 ret = btrfs_wq_submit_bio(inode, bio, mirror_num, bio_flags,
2562                                           0, btrfs_submit_bio_start);
2563                 goto out;
2564         } else if (!skip_sum) {
2565                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2566                 if (ret)
2567                         goto out;
2568         }
2569
2570 mapit:
2571         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
2572
2573 out:
2574         if (ret) {
2575                 bio->bi_status = ret;
2576                 bio_endio(bio);
2577         }
2578         return ret;
2579 }
2580
2581 /*
2582  * given a list of ordered sums record them in the inode.  This happens
2583  * at IO completion time based on sums calculated at bio submission time.
2584  */
2585 static int add_pending_csums(struct btrfs_trans_handle *trans,
2586                              struct list_head *list)
2587 {
2588         struct btrfs_ordered_sum *sum;
2589         struct btrfs_root *csum_root = NULL;
2590         int ret;
2591
2592         list_for_each_entry(sum, list, list) {
2593                 trans->adding_csums = true;
2594                 if (!csum_root)
2595                         csum_root = btrfs_csum_root(trans->fs_info,
2596                                                     sum->bytenr);
2597                 ret = btrfs_csum_file_blocks(trans, csum_root, sum);
2598                 trans->adding_csums = false;
2599                 if (ret)
2600                         return ret;
2601         }
2602         return 0;
2603 }
2604
2605 static int btrfs_find_new_delalloc_bytes(struct btrfs_inode *inode,
2606                                          const u64 start,
2607                                          const u64 len,
2608                                          struct extent_state **cached_state)
2609 {
2610         u64 search_start = start;
2611         const u64 end = start + len - 1;
2612
2613         while (search_start < end) {
2614                 const u64 search_len = end - search_start + 1;
2615                 struct extent_map *em;
2616                 u64 em_len;
2617                 int ret = 0;
2618
2619                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, search_start, search_len);
2620                 if (IS_ERR(em))
2621                         return PTR_ERR(em);
2622
2623                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
2624                         goto next;
2625
2626                 em_len = em->len;
2627                 if (em->start < search_start)
2628                         em_len -= search_start - em->start;
2629                 if (em_len > search_len)
2630                         em_len = search_len;
2631
2632                 ret = set_extent_bit(&inode->io_tree, search_start,
2633                                      search_start + em_len - 1,
2634                                      EXTENT_DELALLOC_NEW, 0, NULL, cached_state,
2635                                      GFP_NOFS, NULL);
2636 next:
2637                 search_start = extent_map_end(em);
2638                 free_extent_map(em);
2639                 if (ret)
2640                         return ret;
2641         }
2642         return 0;
2643 }
2644
2645 int btrfs_set_extent_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2646                               unsigned int extra_bits,
2647                               struct extent_state **cached_state)
2648 {
2649         WARN_ON(PAGE_ALIGNED(end));
2650
2651         if (start >= i_size_read(&inode->vfs_inode) &&
2652             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2653                 /*
2654                  * There can't be any extents following eof in this case so just
2655                  * set the delalloc new bit for the range directly.
2656                  */
2657                 extra_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2658         } else {
2659                 int ret;
2660
2661                 ret = btrfs_find_new_delalloc_bytes(inode, start,
2662                                                     end + 1 - start,
2663                                                     cached_state);
2664                 if (ret)
2665                         return ret;
2666         }
2667
2668         return set_extent_delalloc(&inode->io_tree, start, end, extra_bits,
2669                                    cached_state);
2670 }
2671
2672 /* see btrfs_writepage_start_hook for details on why this is required */
2673 struct btrfs_writepage_fixup {
2674         struct page *page;
2675         struct inode *inode;
2676         struct btrfs_work work;
2677 };
2678
2679 static void btrfs_writepage_fixup_worker(struct btrfs_work *work)
2680 {
2681         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2682         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2683         struct extent_state *cached_state = NULL;
2684         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
2685         struct page *page;
2686         struct btrfs_inode *inode;
2687         u64 page_start;
2688         u64 page_end;
2689         int ret = 0;
2690         bool free_delalloc_space = true;
2691
2692         fixup = container_of(work, struct btrfs_writepage_fixup, work);
2693         page = fixup->page;
2694         inode = BTRFS_I(fixup->inode);
2695         page_start = page_offset(page);
2696         page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
2697
2698         /*
2699          * This is similar to page_mkwrite, we need to reserve the space before
2700          * we take the page lock.
2701          */
2702         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, page_start,
2703                                            PAGE_SIZE);
2704 again:
2705         lock_page(page);
2706
2707         /*
2708          * Before we queued this fixup, we took a reference on the page.
2709          * page->mapping may go NULL, but it shouldn't be moved to a different
2710          * address space.
2711          */
2712         if (!page->mapping || !PageDirty(page) || !PageChecked(page)) {
2713                 /*
2714                  * Unfortunately this is a little tricky, either
2715                  *
2716                  * 1) We got here and our page had already been dealt with and
2717                  *    we reserved our space, thus ret == 0, so we need to just
2718                  *    drop our space reservation and bail.  This can happen the
2719                  *    first time we come into the fixup worker, or could happen
2720                  *    while waiting for the ordered extent.
2721                  * 2) Our page was already dealt with, but we happened to get an
2722                  *    ENOSPC above from the btrfs_delalloc_reserve_space.  In
2723                  *    this case we obviously don't have anything to release, but
2724                  *    because the page was already dealt with we don't want to
2725                  *    mark the page with an error, so make sure we're resetting
2726                  *    ret to 0.  This is why we have this check _before_ the ret
2727                  *    check, because we do not want to have a surprise ENOSPC
2728                  *    when the page was already properly dealt with.
2729                  */
2730                 if (!ret) {
2731                         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2732                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
2733                                                      page_start, PAGE_SIZE,
2734                                                      true);
2735                 }
2736                 ret = 0;
2737                 goto out_page;
2738         }
2739
2740         /*
2741          * We can't mess with the page state unless it is locked, so now that
2742          * it is locked bail if we failed to make our space reservation.
2743          */
2744         if (ret)
2745                 goto out_page;
2746
2747         lock_extent_bits(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2748
2749         /* already ordered? We're done */
2750         if (PageOrdered(page))
2751                 goto out_reserved;
2752
2753         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, page_start, PAGE_SIZE);
2754         if (ordered) {
2755                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2756                                      &cached_state);
2757                 unlock_page(page);
2758                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
2759                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2760                 goto again;
2761         }
2762
2763         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, page_start, page_end, 0,
2764                                         &cached_state);
2765         if (ret)
2766                 goto out_reserved;
2767
2768         /*
2769          * Everything went as planned, we're now the owner of a dirty page with
2770          * delayed allocation bits set and space reserved for our COW
2771          * destination.
2772          *
2773          * The page was dirty when we started, nothing should have cleaned it.
2774          */
2775         BUG_ON(!PageDirty(page));
2776         free_delalloc_space = false;
2777 out_reserved:
2778         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2779         if (free_delalloc_space)
2780                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, page_start,
2781                                              PAGE_SIZE, true);
2782         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2783                              &cached_state);
2784 out_page:
2785         if (ret) {
2786                 /*
2787                  * We hit ENOSPC or other errors.  Update the mapping and page
2788                  * to reflect the errors and clean the page.
2789                  */
2790                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2791                 end_extent_writepage(page, ret, page_start, page_end);
2792                 clear_page_dirty_for_io(page);
2793                 SetPageError(page);
2794         }
2795         btrfs_page_clear_checked(inode->root->fs_info, page, page_start, PAGE_SIZE);
2796         unlock_page(page);
2797         put_page(page);
2798         kfree(fixup);
2799         extent_changeset_free(data_reserved);
2800         /*
2801          * As a precaution, do a delayed iput in case it would be the last iput
2802          * that could need flushing space. Recursing back to fixup worker would
2803          * deadlock.
2804          */
2805         btrfs_add_delayed_iput(&inode->vfs_inode);
2806 }
2807
2808 /*
2809  * There are a few paths in the higher layers of the kernel that directly
2810  * set the page dirty bit without asking the filesystem if it is a
2811  * good idea.  This causes problems because we want to make sure COW
2812  * properly happens and the data=ordered rules are followed.
2813  *
2814  * In our case any range that doesn't have the ORDERED bit set
2815  * hasn't been properly setup for IO.  We kick off an async process
2816  * to fix it up.  The async helper will wait for ordered extents, set
2817  * the delalloc bit and make it safe to write the page.
2818  */
2819 int btrfs_writepage_cow_fixup(struct page *page)
2820 {
2821         struct inode *inode = page->mapping->host;
2822         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2823         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2824
2825         /* This page has ordered extent covering it already */
2826         if (PageOrdered(page))
2827                 return 0;
2828
2829         /*
2830          * PageChecked is set below when we create a fixup worker for this page,
2831          * don't try to create another one if we're already PageChecked()
2832          *
2833          * The extent_io writepage code will redirty the page if we send back
2834          * EAGAIN.
2835          */
2836         if (PageChecked(page))
2837                 return -EAGAIN;
2838
2839         fixup = kzalloc(sizeof(*fixup), GFP_NOFS);
2840         if (!fixup)
2841                 return -EAGAIN;
2842
2843         /*
2844          * We are already holding a reference to this inode from
2845          * write_cache_pages.  We need to hold it because the space reservation
2846          * takes place outside of the page lock, and we can't trust
2847          * page->mapping outside of the page lock.
2848          */
2849         ihold(inode);
2850         btrfs_page_set_checked(fs_info, page, page_offset(page), PAGE_SIZE);
2851         get_page(page);
2852         btrfs_init_work(&fixup->work, btrfs_writepage_fixup_worker, NULL, NULL);
2853         fixup->page = page;
2854         fixup->inode = inode;
2855         btrfs_queue_work(fs_info->fixup_workers, &fixup->work);
2856
2857         return -EAGAIN;
2858 }
2859
2860 static int insert_reserved_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2861                                        struct btrfs_inode *inode, u64 file_pos,
2862                                        struct btrfs_file_extent_item *stack_fi,
2863                                        const bool update_inode_bytes,
2864                                        u64 qgroup_reserved)
2865 {
2866         struct btrfs_root *root = inode->root;
2867         const u64 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
2868         struct btrfs_path *path;
2869         struct extent_buffer *leaf;
2870         struct btrfs_key ins;
2871         u64 disk_num_bytes = btrfs_stack_file_extent_disk_num_bytes(stack_fi);
2872         u64 disk_bytenr = btrfs_stack_file_extent_disk_bytenr(stack_fi);
2873         u64 num_bytes = btrfs_stack_file_extent_num_bytes(stack_fi);
2874         u64 ram_bytes = btrfs_stack_file_extent_ram_bytes(stack_fi);
2875         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
2876         int ret;
2877
2878         path = btrfs_alloc_path();
2879         if (!path)
2880                 return -ENOMEM;
2881
2882         /*
2883          * we may be replacing one extent in the tree with another.
2884          * The new extent is pinned in the extent map, and we don't want
2885          * to drop it from the cache until it is completely in the btree.
2886          *
2887          * So, tell btrfs_drop_extents to leave this extent in the cache.
2888          * the caller is expected to unpin it and allow it to be merged
2889          * with the others.
2890          */
2891         drop_args.path = path;
2892         drop_args.start = file_pos;
2893         drop_args.end = file_pos + num_bytes;
2894         drop_args.replace_extent = true;
2895         drop_args.extent_item_size = sizeof(*stack_fi);
2896         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
2897         if (ret)
2898                 goto out;
2899
2900         if (!drop_args.extent_inserted) {
2901                 ins.objectid = btrfs_ino(inode);
2902                 ins.offset = file_pos;
2903                 ins.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2904
2905                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &ins,
2906                                               sizeof(*stack_fi));
2907                 if (ret)
2908                         goto out;
2909         }
2910         leaf = path->nodes[0];
2911         btrfs_set_stack_file_extent_generation(stack_fi, trans->transid);
2912         write_extent_buffer(leaf, stack_fi,
2913                         btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]),
2914                         sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
2915
2916         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2917         btrfs_release_path(path);
2918
2919         /*
2920          * If we dropped an inline extent here, we know the range where it is
2921          * was not marked with the EXTENT_DELALLOC_NEW bit, so we update the
2922          * number of bytes only for that range containing the inline extent.
2923          * The remaining of the range will be processed when clearning the
2924          * EXTENT_DELALLOC_BIT bit through the ordered extent completion.
2925          */
2926         if (file_pos == 0 && !IS_ALIGNED(drop_args.bytes_found, sectorsize)) {
2927                 u64 inline_size = round_down(drop_args.bytes_found, sectorsize);
2928
2929                 inline_size = drop_args.bytes_found - inline_size;
2930                 btrfs_update_inode_bytes(inode, sectorsize, inline_size);
2931                 drop_args.bytes_found -= inline_size;
2932                 num_bytes -= sectorsize;
2933         }
2934
2935         if (update_inode_bytes)
2936                 btrfs_update_inode_bytes(inode, num_bytes, drop_args.bytes_found);
2937
2938         ins.objectid = disk_bytenr;
2939         ins.offset = disk_num_bytes;
2940         ins.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
2941
2942         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, file_pos, ram_bytes);
2943         if (ret)
2944                 goto out;
2945
2946         ret = btrfs_alloc_reserved_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
2947                                                file_pos, qgroup_reserved, &ins);
2948 out:
2949         btrfs_free_path(path);
2950
2951         return ret;
2952 }
2953
2954 static void btrfs_release_delalloc_bytes(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2955                                          u64 start, u64 len)
2956 {
2957         struct btrfs_block_group *cache;
2958
2959         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, start);
2960         ASSERT(cache);
2961
2962         spin_lock(&cache->lock);
2963         cache->delalloc_bytes -= len;
2964         spin_unlock(&cache->lock);
2965
2966         btrfs_put_block_group(cache);
2967 }
2968
2969 static int insert_ordered_extent_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2970                                              struct btrfs_ordered_extent *oe)
2971 {
2972         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
2973         u64 logical_len;
2974         bool update_inode_bytes;
2975
2976         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
2977         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
2978         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, oe->disk_bytenr);
2979         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi,
2980                                                    oe->disk_num_bytes);
2981         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags))
2982                 logical_len = oe->truncated_len;
2983         else
2984                 logical_len = oe->num_bytes;
2985         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, logical_len);
2986         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, logical_len);
2987         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, oe->compress_type);
2988         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
2989
2990         /*
2991          * For delalloc, when completing an ordered extent we update the inode's
2992          * bytes when clearing the range in the inode's io tree, so pass false
2993          * as the argument 'update_inode_bytes' to insert_reserved_file_extent(),
2994          * except if the ordered extent was truncated.
2995          */
2996         update_inode_bytes = test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &oe->flags) ||
2997                              test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags);
2998
2999         return insert_reserved_file_extent(trans, BTRFS_I(oe->inode),
3000                                            oe->file_offset, &stack_fi,
3001                                            update_inode_bytes, oe->qgroup_rsv);
3002 }
3003
3004 /*
3005  * As ordered data IO finishes, this gets called so we can finish
3006  * an ordered extent if the range of bytes in the file it covers are
3007  * fully written.
3008  */
3009 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent)
3010 {
3011         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(ordered_extent->inode);
3012         struct btrfs_root *root = inode->root;
3013         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3014         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
3015         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
3016         struct extent_state *cached_state = NULL;
3017         u64 start, end;
3018         int compress_type = 0;
3019         int ret = 0;
3020         u64 logical_len = ordered_extent->num_bytes;
3021         bool freespace_inode;
3022         bool truncated = false;
3023         bool clear_reserved_extent = true;
3024         unsigned int clear_bits = EXTENT_DEFRAG;
3025
3026         start = ordered_extent->file_offset;
3027         end = start + ordered_extent->num_bytes - 1;
3028
3029         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3030             !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags) &&
3031             !test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered_extent->flags))
3032                 clear_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
3033
3034         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
3035
3036         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered_extent->flags)) {
3037                 ret = -EIO;
3038                 goto out;
3039         }
3040
3041         /* A valid bdev implies a write on a sequential zone */
3042         if (ordered_extent->bdev) {
3043                 btrfs_rewrite_logical_zoned(ordered_extent);
3044                 btrfs_zone_finish_endio(fs_info, ordered_extent->disk_bytenr,
3045                                         ordered_extent->disk_num_bytes);
3046         }
3047
3048         btrfs_free_io_failure_record(inode, start, end);
3049
3050         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags)) {
3051                 truncated = true;
3052                 logical_len = ordered_extent->truncated_len;
3053                 /* Truncated the entire extent, don't bother adding */
3054                 if (!logical_len)
3055                         goto out;
3056         }
3057
3058         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags)) {
3059                 BUG_ON(!list_empty(&ordered_extent->list)); /* Logic error */
3060
3061                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
3062                 if (freespace_inode)
3063                         trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
3064                 else
3065                         trans = btrfs_join_transaction(root);
3066                 if (IS_ERR(trans)) {
3067                         ret = PTR_ERR(trans);
3068                         trans = NULL;
3069                         goto out;
3070                 }
3071                 trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
3072                 ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
3073                 if (ret) /* -ENOMEM or corruption */
3074                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3075                 goto out;
3076         }
3077
3078         clear_bits |= EXTENT_LOCKED;
3079         lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
3080
3081         if (freespace_inode)
3082                 trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
3083         else
3084                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3085         if (IS_ERR(trans)) {
3086                 ret = PTR_ERR(trans);
3087                 trans = NULL;
3088                 goto out;
3089         }
3090
3091         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
3092
3093         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPRESSED, &ordered_extent->flags))
3094                 compress_type = ordered_extent->compress_type;
3095         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3096                 BUG_ON(compress_type);
3097                 ret = btrfs_mark_extent_written(trans, inode,
3098                                                 ordered_extent->file_offset,
3099                                                 ordered_extent->file_offset +
3100                                                 logical_len);
3101         } else {
3102                 BUG_ON(root == fs_info->tree_root);
3103                 ret = insert_ordered_extent_file_extent(trans, ordered_extent);
3104                 if (!ret) {
3105                         clear_reserved_extent = false;
3106                         btrfs_release_delalloc_bytes(fs_info,
3107                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3108                                                 ordered_extent->disk_num_bytes);
3109                 }
3110         }
3111         unpin_extent_cache(&inode->extent_tree, ordered_extent->file_offset,
3112                            ordered_extent->num_bytes, trans->transid);
3113         if (ret < 0) {
3114                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3115                 goto out;
3116         }
3117
3118         ret = add_pending_csums(trans, &ordered_extent->list);
3119         if (ret) {
3120                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3121                 goto out;
3122         }
3123
3124         /*
3125          * If this is a new delalloc range, clear its new delalloc flag to
3126          * update the inode's number of bytes. This needs to be done first
3127          * before updating the inode item.
3128          */
3129         if ((clear_bits & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
3130             !test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags))
3131                 clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end,
3132                                  EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_ADD_INODE_BYTES,
3133                                  0, 0, &cached_state);
3134
3135         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
3136         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
3137         if (ret) { /* -ENOMEM or corruption */
3138                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3139                 goto out;
3140         }
3141         ret = 0;
3142 out:
3143         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits,
3144                          (clear_bits & EXTENT_LOCKED) ? 1 : 0, 0,
3145                          &cached_state);
3146
3147         if (trans)
3148                 btrfs_end_transaction(trans);
3149
3150         if (ret || truncated) {
3151                 u64 unwritten_start = start;
3152
3153                 /*
3154                  * If we failed to finish this ordered extent for any reason we
3155                  * need to make sure BTRFS_ORDERED_IOERR is set on the ordered
3156                  * extent, and mark the inode with the error if it wasn't
3157                  * already set.  Any error during writeback would have already
3158                  * set the mapping error, so we need to set it if we're the ones
3159                  * marking this ordered extent as failed.
3160                  */
3161                 if (ret && !test_and_set_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR,
3162                                              &ordered_extent->flags))
3163                         mapping_set_error(ordered_extent->inode->i_mapping, -EIO);
3164
3165                 if (truncated)
3166                         unwritten_start += logical_len;
3167                 clear_extent_uptodate(io_tree, unwritten_start, end, NULL);
3168
3169                 /* Drop the cache for the part of the extent we didn't write. */
3170                 btrfs_drop_extent_cache(inode, unwritten_start, end, 0);
3171
3172                 /*
3173                  * If the ordered extent had an IOERR or something else went
3174                  * wrong we need to return the space for this ordered extent
3175                  * back to the allocator.  We only free the extent in the
3176                  * truncated case if we didn't write out the extent at all.
3177                  *
3178                  * If we made it past insert_reserved_file_extent before we
3179                  * errored out then we don't need to do this as the accounting
3180                  * has already been done.
3181                  */
3182                 if ((ret || !logical_len) &&
3183                     clear_reserved_extent &&
3184                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3185                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3186                         /*
3187                          * Discard the range before returning it back to the
3188                          * free space pool
3189                          */
3190                         if (ret && btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_SYNC))
3191                                 btrfs_discard_extent(fs_info,
3192                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3193                                                 ordered_extent->disk_num_bytes,
3194                                                 NULL);
3195                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info,
3196                                         ordered_extent->disk_bytenr,
3197                                         ordered_extent->disk_num_bytes, 1);
3198                 }
3199         }
3200
3201         /*
3202          * This needs to be done to make sure anybody waiting knows we are done
3203          * updating everything for this ordered extent.
3204          */
3205         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered_extent);
3206
3207         /* once for us */
3208         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3209         /* once for the tree */
3210         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3211
3212         return ret;
3213 }
3214
3215 static void finish_ordered_fn(struct btrfs_work *work)
3216 {
3217         struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent;
3218         ordered_extent = container_of(work, struct btrfs_ordered_extent, work);
3219         btrfs_finish_ordered_io(ordered_extent);
3220 }
3221
3222 void btrfs_writepage_endio_finish_ordered(struct btrfs_inode *inode,
3223                                           struct page *page, u64 start,
3224                                           u64 end, bool uptodate)
3225 {
3226         trace_btrfs_writepage_end_io_hook(inode, start, end, uptodate);
3227
3228         btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, page, start, end + 1 - start,
3229                                        finish_ordered_fn, uptodate);
3230 }
3231
3232 /*
3233  * check_data_csum - verify checksum of one sector of uncompressed data
3234  * @inode:      inode
3235  * @io_bio:     btrfs_io_bio which contains the csum
3236  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3237  * @page:       page where is the data to be verified
3238  * @pgoff:      offset inside the page
3239  * @start:      logical offset in the file
3240  *
3241  * The length of such check is always one sector size.
3242  */
3243 static int check_data_csum(struct inode *inode, struct btrfs_bio *bbio,
3244                            u32 bio_offset, struct page *page, u32 pgoff,
3245                            u64 start)
3246 {
3247         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3248         SHASH_DESC_ON_STACK(shash, fs_info->csum_shash);
3249         char *kaddr;
3250         u32 len = fs_info->sectorsize;
3251         const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
3252         unsigned int offset_sectors;
3253         u8 *csum_expected;
3254         u8 csum[BTRFS_CSUM_SIZE];
3255
3256         ASSERT(pgoff + len <= PAGE_SIZE);
3257
3258         offset_sectors = bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits;
3259         csum_expected = ((u8 *)bbio->csum) + offset_sectors * csum_size;
3260
3261         kaddr = kmap_atomic(page);
3262         shash->tfm = fs_info->csum_shash;
3263
3264         crypto_shash_digest(shash, kaddr + pgoff, len, csum);
3265
3266         if (memcmp(csum, csum_expected, csum_size))
3267                 goto zeroit;
3268
3269         kunmap_atomic(kaddr);
3270         return 0;
3271 zeroit:
3272         btrfs_print_data_csum_error(BTRFS_I(inode), start, csum, csum_expected,
3273                                     bbio->mirror_num);
3274         if (bbio->device)
3275                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(bbio->device,
3276                                              BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS);
3277         memset(kaddr + pgoff, 1, len);
3278         flush_dcache_page(page);
3279         kunmap_atomic(kaddr);
3280         return -EIO;
3281 }
3282
3283 /*
3284  * When reads are done, we need to check csums to verify the data is correct.
3285  * if there's a match, we allow the bio to finish.  If not, the code in
3286  * extent_io.c will try to find good copies for us.
3287  *
3288  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3289  * @start:      file offset of the range start
3290  * @end:        file offset of the range end (inclusive)
3291  *
3292  * Return a bitmap where bit set means a csum mismatch, and bit not set means
3293  * csum match.
3294  */
3295 unsigned int btrfs_verify_data_csum(struct btrfs_bio *bbio,
3296                                     u32 bio_offset, struct page *page,
3297                                     u64 start, u64 end)
3298 {
3299         struct inode *inode = page->mapping->host;
3300         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3301         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3302         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3303         const u32 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
3304         u32 pg_off;
3305         unsigned int result = 0;
3306
3307         if (btrfs_page_test_checked(fs_info, page, start, end + 1 - start)) {
3308                 btrfs_page_clear_checked(fs_info, page, start, end + 1 - start);
3309                 return 0;
3310         }
3311
3312         /*
3313          * This only happens for NODATASUM or compressed read.
3314          * Normally this should be covered by above check for compressed read
3315          * or the next check for NODATASUM.  Just do a quicker exit here.
3316          */
3317         if (bbio->csum == NULL)
3318                 return 0;
3319
3320         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
3321                 return 0;
3322
3323         if (unlikely(test_bit(BTRFS_FS_STATE_NO_CSUMS, &fs_info->fs_state)))
3324                 return 0;
3325
3326         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
3327                end <= page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1);
3328         for (pg_off = offset_in_page(start);
3329              pg_off < offset_in_page(end);
3330              pg_off += sectorsize, bio_offset += sectorsize) {
3331                 u64 file_offset = pg_off + page_offset(page);
3332                 int ret;
3333
3334                 if (btrfs_is_data_reloc_root(root) &&
3335                     test_range_bit(io_tree, file_offset,
3336                                    file_offset + sectorsize - 1,
3337                                    EXTENT_NODATASUM, 1, NULL)) {
3338                         /* Skip the range without csum for data reloc inode */
3339                         clear_extent_bits(io_tree, file_offset,
3340                                           file_offset + sectorsize - 1,
3341                                           EXTENT_NODATASUM);
3342                         continue;
3343                 }
3344                 ret = check_data_csum(inode, bbio, bio_offset, page, pg_off,
3345                                       page_offset(page) + pg_off);
3346                 if (ret < 0) {
3347                         const int nr_bit = (pg_off - offset_in_page(start)) >>
3348                                      root->fs_info->sectorsize_bits;
3349
3350                         result |= (1U << nr_bit);
3351                 }
3352         }
3353         return result;
3354 }
3355
3356 /*
3357  * btrfs_add_delayed_iput - perform a delayed iput on @inode
3358  *
3359  * @inode: The inode we want to perform iput on
3360  *
3361  * This function uses the generic vfs_inode::i_count to track whether we should
3362  * just decrement it (in case it's > 1) or if this is the last iput then link
3363  * the inode to the delayed iput machinery. Delayed iputs are processed at
3364  * transaction commit time/superblock commit/cleaner kthread.
3365  */
3366 void btrfs_add_delayed_iput(struct inode *inode)
3367 {
3368         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3369         struct btrfs_inode *binode = BTRFS_I(inode);
3370
3371         if (atomic_add_unless(&inode->i_count, -1, 1))
3372                 return;
3373
3374         atomic_inc(&fs_info->nr_delayed_iputs);
3375         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3376         ASSERT(list_empty(&binode->delayed_iput));
3377         list_add_tail(&binode->delayed_iput, &fs_info->delayed_iputs);
3378         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3379         if (!test_bit(BTRFS_FS_CLEANER_RUNNING, &fs_info->flags))
3380                 wake_up_process(fs_info->cleaner_kthread);
3381 }
3382
3383 static void run_delayed_iput_locked(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3384                                     struct btrfs_inode *inode)
3385 {
3386         list_del_init(&inode->delayed_iput);
3387         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3388         iput(&inode->vfs_inode);
3389         if (atomic_dec_and_test(&fs_info->nr_delayed_iputs))
3390                 wake_up(&fs_info->delayed_iputs_wait);
3391         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3392 }
3393
3394 static void btrfs_run_delayed_iput(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3395                                    struct btrfs_inode *inode)
3396 {
3397         if (!list_empty(&inode->delayed_iput)) {
3398                 spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3399                 if (!list_empty(&inode->delayed_iput))
3400                         run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3401                 spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3402         }
3403 }
3404
3405 void btrfs_run_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3406 {
3407
3408         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3409         while (!list_empty(&fs_info->delayed_iputs)) {
3410                 struct btrfs_inode *inode;
3411
3412                 inode = list_first_entry(&fs_info->delayed_iputs,
3413                                 struct btrfs_inode, delayed_iput);
3414                 run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3415                 cond_resched_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3416         }
3417         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3418 }
3419
3420 /**
3421  * Wait for flushing all delayed iputs
3422  *
3423  * @fs_info:  the filesystem
3424  *
3425  * This will wait on any delayed iputs that are currently running with KILLABLE
3426  * set.  Once they are all done running we will return, unless we are killed in
3427  * which case we return EINTR. This helps in user operations like fallocate etc
3428  * that might get blocked on the iputs.
3429  *
3430  * Return EINTR if we were killed, 0 if nothing's pending
3431  */
3432 int btrfs_wait_on_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3433 {
3434         int ret = wait_event_killable(fs_info->delayed_iputs_wait,
3435                         atomic_read(&fs_info->nr_delayed_iputs) == 0);
3436         if (ret)
3437                 return -EINTR;
3438         return 0;
3439 }
3440
3441 /*
3442  * This creates an orphan entry for the given inode in case something goes wrong
3443  * in the middle of an unlink.
3444  */
3445 int btrfs_orphan_add(struct btrfs_trans_handle *trans,
3446                      struct btrfs_inode *inode)
3447 {
3448         int ret;
3449
3450         ret = btrfs_insert_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3451         if (ret && ret != -EEXIST) {
3452                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3453                 return ret;
3454         }
3455
3456         return 0;
3457 }
3458
3459 /*
3460  * We have done the delete so we can go ahead and remove the orphan item for
3461  * this particular inode.
3462  */
3463 static int btrfs_orphan_del(struct btrfs_trans_handle *trans,
3464                             struct btrfs_inode *inode)
3465 {
3466         return btrfs_del_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3467 }
3468
3469 /*
3470  * this cleans up any orphans that may be left on the list from the last use
3471  * of this root.
3472  */
3473 int btrfs_orphan_cleanup(struct btrfs_root *root)
3474 {
3475         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3476         struct btrfs_path *path;
3477         struct extent_buffer *leaf;
3478         struct btrfs_key key, found_key;
3479         struct btrfs_trans_handle *trans;
3480         struct inode *inode;
3481         u64 last_objectid = 0;
3482         int ret = 0, nr_unlink = 0;
3483
3484         if (test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_CLEANUP, &root->state))
3485                 return 0;
3486
3487         path = btrfs_alloc_path();
3488         if (!path) {
3489                 ret = -ENOMEM;
3490                 goto out;
3491         }
3492         path->reada = READA_BACK;
3493
3494         key.objectid = BTRFS_ORPHAN_OBJECTID;
3495         key.type = BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY;
3496         key.offset = (u64)-1;
3497
3498         while (1) {
3499                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3500                 if (ret < 0)
3501                         goto out;
3502
3503                 /*
3504                  * if ret == 0 means we found what we were searching for, which
3505                  * is weird, but possible, so only screw with path if we didn't
3506                  * find the key and see if we have stuff that matches
3507                  */
3508                 if (ret > 0) {
3509                         ret = 0;
3510                         if (path->slots[0] == 0)
3511                                 break;
3512                         path->slots[0]--;
3513                 }
3514
3515                 /* pull out the item */
3516                 leaf = path->nodes[0];
3517                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
3518
3519                 /* make sure the item matches what we want */
3520                 if (found_key.objectid != BTRFS_ORPHAN_OBJECTID)
3521                         break;
3522                 if (found_key.type != BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY)
3523                         break;
3524
3525                 /* release the path since we're done with it */
3526                 btrfs_release_path(path);
3527
3528                 /*
3529                  * this is where we are basically btrfs_lookup, without the
3530                  * crossing root thing.  we store the inode number in the
3531                  * offset of the orphan item.
3532                  */
3533
3534                 if (found_key.offset == last_objectid) {
3535                         btrfs_err(fs_info,
3536                                   "Error removing orphan entry, stopping orphan cleanup");
3537                         ret = -EINVAL;
3538                         goto out;
3539                 }
3540
3541                 last_objectid = found_key.offset;
3542
3543                 found_key.objectid = found_key.offset;
3544                 found_key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
3545                 found_key.offset = 0;
3546                 inode = btrfs_iget(fs_info->sb, last_objectid, root);
3547                 ret = PTR_ERR_OR_ZERO(inode);
3548                 if (ret && ret != -ENOENT)
3549                         goto out;
3550
3551                 if (ret == -ENOENT && root == fs_info->tree_root) {
3552                         struct btrfs_root *dead_root;
3553                         int is_dead_root = 0;
3554
3555                         /*
3556                          * This is an orphan in the tree root. Currently these
3557                          * could come from 2 sources:
3558                          *  a) a root (snapshot/subvolume) deletion in progress
3559                          *  b) a free space cache inode
3560                          * We need to distinguish those two, as the orphan item
3561                          * for a root must not get deleted before the deletion
3562                          * of the snapshot/subvolume's tree completes.
3563                          *
3564                          * btrfs_find_orphan_roots() ran before us, which has
3565                          * found all deleted roots and loaded them into
3566                          * fs_info->fs_roots_radix. So here we can find if an
3567                          * orphan item corresponds to a deleted root by looking
3568                          * up the root from that radix tree.
3569                          */
3570
3571                         spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3572                         dead_root = radix_tree_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
3573                                                          (unsigned long)found_key.objectid);
3574                         if (dead_root && btrfs_root_refs(&dead_root->root_item) == 0)
3575                                 is_dead_root = 1;
3576                         spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3577
3578                         if (is_dead_root) {
3579                                 /* prevent this orphan from being found again */
3580                                 key.offset = found_key.objectid - 1;
3581                                 continue;
3582                         }
3583
3584                 }
3585
3586                 /*
3587                  * If we have an inode with links, there are a couple of
3588                  * possibilities:
3589                  *
3590                  * 1. We were halfway through creating fsverity metadata for the
3591                  * file. In that case, the orphan item represents incomplete
3592                  * fsverity metadata which must be cleaned up with
3593                  * btrfs_drop_verity_items and deleting the orphan item.
3594
3595                  * 2. Old kernels (before v3.12) used to create an
3596                  * orphan item for truncate indicating that there were possibly
3597                  * extent items past i_size that needed to be deleted. In v3.12,
3598                  * truncate was changed to update i_size in sync with the extent
3599                  * items, but the (useless) orphan item was still created. Since
3600                  * v4.18, we don't create the orphan item for truncate at all.
3601                  *
3602                  * So, this item could mean that we need to do a truncate, but
3603                  * only if this filesystem was last used on a pre-v3.12 kernel
3604                  * and was not cleanly unmounted. The odds of that are quite
3605                  * slim, and it's a pain to do the truncate now, so just delete
3606                  * the orphan item.
3607                  *
3608                  * It's also possible that this orphan item was supposed to be
3609                  * deleted but wasn't. The inode number may have been reused,
3610                  * but either way, we can delete the orphan item.
3611                  */
3612                 if (ret == -ENOENT || inode->i_nlink) {
3613                         if (!ret) {
3614                                 ret = btrfs_drop_verity_items(BTRFS_I(inode));
3615                                 iput(inode);
3616                                 if (ret)
3617                                         goto out;
3618                         }
3619                         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
3620                         if (IS_ERR(trans)) {
3621                                 ret = PTR_ERR(trans);
3622                                 goto out;
3623                         }
3624                         btrfs_debug(fs_info, "auto deleting %Lu",
3625                                     found_key.objectid);
3626                         ret = btrfs_del_orphan_item(trans, root,
3627                                                     found_key.objectid);
3628                         btrfs_end_transaction(trans);
3629                         if (ret)
3630                                 goto out;
3631                         continue;
3632                 }
3633
3634                 nr_unlink++;
3635
3636                 /* this will do delete_inode and everything for us */
3637                 iput(inode);
3638         }
3639         /* release the path since we're done with it */
3640         btrfs_release_path(path);
3641
3642         if (test_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &root->state)) {
3643                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3644                 if (!IS_ERR(trans))
3645                         btrfs_end_transaction(trans);
3646         }
3647
3648         if (nr_unlink)
3649                 btrfs_debug(fs_info, "unlinked %d orphans", nr_unlink);
3650
3651 out:
3652         if (ret)
3653                 btrfs_err(fs_info, "could not do orphan cleanup %d", ret);
3654         btrfs_free_path(path);
3655         return ret;
3656 }
3657
3658 /*
3659  * very simple check to peek ahead in the leaf looking for xattrs.  If we
3660  * don't find any xattrs, we know there can't be any acls.
3661  *
3662  * slot is the slot the inode is in, objectid is the objectid of the inode
3663  */
3664 static noinline int acls_after_inode_item(struct extent_buffer *leaf,
3665                                           int slot, u64 objectid,
3666                                           int *first_xattr_slot)
3667 {
3668         u32 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
3669         struct btrfs_key found_key;
3670         static u64 xattr_access = 0;
3671         static u64 xattr_default = 0;
3672         int scanned = 0;
3673
3674         if (!xattr_access) {
3675                 xattr_access = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS,
3676                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS));
3677                 xattr_default = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT,
3678                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT));
3679         }
3680
3681         slot++;
3682         *first_xattr_slot = -1;
3683         while (slot < nritems) {
3684                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
3685
3686                 /* we found a different objectid, there must not be acls */
3687                 if (found_key.objectid != objectid)
3688                         return 0;
3689
3690                 /* we found an xattr, assume we've got an acl */
3691                 if (found_key.type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY) {
3692                         if (*first_xattr_slot == -1)
3693                                 *first_xattr_slot = slot;
3694                         if (found_key.offset == xattr_access ||
3695                             found_key.offset == xattr_default)
3696                                 return 1;
3697                 }
3698
3699                 /*
3700                  * we found a key greater than an xattr key, there can't
3701                  * be any acls later on
3702                  */
3703                 if (found_key.type > BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
3704                         return 0;
3705
3706                 slot++;
3707                 scanned++;
3708
3709                 /*
3710                  * it goes inode, inode backrefs, xattrs, extents,
3711                  * so if there are a ton of hard links to an inode there can
3712                  * be a lot of backrefs.  Don't waste time searching too hard,
3713                  * this is just an optimization
3714                  */
3715                 if (scanned >= 8)
3716                         break;
3717         }
3718         /* we hit the end of the leaf before we found an xattr or
3719          * something larger than an xattr.  We have to assume the inode
3720          * has acls
3721          */
3722         if (*first_xattr_slot == -1)
3723                 *first_xattr_slot = slot;
3724         return 1;
3725 }
3726
3727 /*
3728  * read an inode from the btree into the in-memory inode
3729  */
3730 static int btrfs_read_locked_inode(struct inode *inode,
3731                                    struct btrfs_path *in_path)
3732 {
3733         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3734         struct btrfs_path *path = in_path;
3735         struct extent_buffer *leaf;
3736         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3737         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3738         struct btrfs_key location;
3739         unsigned long ptr;
3740         int maybe_acls;
3741         u32 rdev;
3742         int ret;
3743         bool filled = false;
3744         int first_xattr_slot;
3745
3746         ret = btrfs_fill_inode(inode, &rdev);
3747         if (!ret)
3748                 filled = true;
3749
3750         if (!path) {
3751                 path = btrfs_alloc_path();
3752                 if (!path)
3753                         return -ENOMEM;
3754         }
3755
3756         memcpy(&location, &BTRFS_I(inode)->location, sizeof(location));
3757
3758         ret = btrfs_lookup_inode(NULL, root, path, &location, 0);
3759         if (ret) {
3760                 if (path != in_path)
3761                         btrfs_free_path(path);
3762                 return ret;
3763         }
3764
3765         leaf = path->nodes[0];
3766
3767         if (filled)
3768                 goto cache_index;
3769
3770         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3771                                     struct btrfs_inode_item);
3772         inode->i_mode = btrfs_inode_mode(leaf, inode_item);
3773         set_nlink(inode, btrfs_inode_nlink(leaf, inode_item));
3774         i_uid_write(inode, btrfs_inode_uid(leaf, inode_item));
3775         i_gid_write(inode, btrfs_inode_gid(leaf, inode_item));
3776         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), btrfs_inode_size(leaf, inode_item));
3777         btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), 0,
3778                         round_up(i_size_read(inode), fs_info->sectorsize));
3779
3780         inode->i_atime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->atime);
3781         inode->i_atime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->atime);
3782
3783         inode->i_mtime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->mtime);
3784         inode->i_mtime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->mtime);
3785
3786         inode->i_ctime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->ctime);
3787         inode->i_ctime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->ctime);
3788
3789         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec =
3790                 btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->otime);
3791         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec =
3792                 btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->otime);
3793
3794         inode_set_bytes(inode, btrfs_inode_nbytes(leaf, inode_item));
3795         BTRFS_I(inode)->generation = btrfs_inode_generation(leaf, inode_item);
3796         BTRFS_I(inode)->last_trans = btrfs_inode_transid(leaf, inode_item);
3797
3798         inode_set_iversion_queried(inode,
3799                                    btrfs_inode_sequence(leaf, inode_item));
3800         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
3801         inode->i_rdev = 0;
3802         rdev = btrfs_inode_rdev(leaf, inode_item);
3803
3804         BTRFS_I(inode)->index_cnt = (u64)-1;
3805         btrfs_inode_split_flags(btrfs_inode_flags(leaf, inode_item),
3806                                 &BTRFS_I(inode)->flags, &BTRFS_I(inode)->ro_flags);
3807
3808 cache_index:
3809         /*
3810          * If we were modified in the current generation and evicted from memory
3811          * and then re-read we need to do a full sync since we don't have any
3812          * idea about which extents were modified before we were evicted from
3813          * cache.
3814          *
3815          * This is required for both inode re-read from disk and delayed inode
3816          * in delayed_nodes_tree.
3817          */
3818         if (BTRFS_I(inode)->last_trans == fs_info->generation)
3819                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
3820                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
3821
3822         /*
3823          * We don't persist the id of the transaction where an unlink operation
3824          * against the inode was last made. So here we assume the inode might
3825          * have been evicted, and therefore the exact value of last_unlink_trans
3826          * lost, and set it to last_trans to avoid metadata inconsistencies
3827          * between the inode and its parent if the inode is fsync'ed and the log
3828          * replayed. For example, in the scenario:
3829          *
3830          * touch mydir/foo
3831          * ln mydir/foo mydir/bar
3832          * sync
3833          * unlink mydir/bar
3834          * echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches   # evicts inode
3835          * xfs_io -c fsync mydir/foo
3836          * <power failure>
3837          * mount fs, triggers fsync log replay
3838          *
3839          * We must make sure that when we fsync our inode foo we also log its
3840          * parent inode, otherwise after log replay the parent still has the
3841          * dentry with the "bar" name but our inode foo has a link count of 1
3842          * and doesn't have an inode ref with the name "bar" anymore.
3843          *
3844          * Setting last_unlink_trans to last_trans is a pessimistic approach,
3845          * but it guarantees correctness at the expense of occasional full
3846          * transaction commits on fsync if our inode is a directory, or if our
3847          * inode is not a directory, logging its parent unnecessarily.
3848          */
3849         BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3850
3851         /*
3852          * Same logic as for last_unlink_trans. We don't persist the generation
3853          * of the last transaction where this inode was used for a reflink
3854          * operation, so after eviction and reloading the inode we must be
3855          * pessimistic and assume the last transaction that modified the inode.
3856          */
3857         BTRFS_I(inode)->last_reflink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3858
3859         path->slots[0]++;
3860         if (inode->i_nlink != 1 ||
3861             path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf))
3862                 goto cache_acl;
3863
3864         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &location, path->slots[0]);
3865         if (location.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)))
3866                 goto cache_acl;
3867
3868         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
3869         if (location.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
3870                 struct btrfs_inode_ref *ref;
3871
3872                 ref = (struct btrfs_inode_ref *)ptr;
3873                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_ref_index(leaf, ref);
3874         } else if (location.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3875                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3876
3877                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)ptr;
3878                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_extref_index(leaf,
3879                                                                      extref);
3880         }
3881 cache_acl:
3882         /*
3883          * try to precache a NULL acl entry for files that don't have
3884          * any xattrs or acls
3885          */
3886         maybe_acls = acls_after_inode_item(leaf, path->slots[0],
3887                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), &first_xattr_slot);
3888         if (first_xattr_slot != -1) {
3889                 path->slots[0] = first_xattr_slot;
3890                 ret = btrfs_load_inode_props(inode, path);
3891                 if (ret)
3892                         btrfs_err(fs_info,
3893                                   "error loading props for ino %llu (root %llu): %d",
3894                                   btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
3895                                   root->root_key.objectid, ret);
3896         }
3897         if (path != in_path)
3898                 btrfs_free_path(path);
3899
3900         if (!maybe_acls)
3901                 cache_no_acl(inode);
3902
3903         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
3904         case S_IFREG:
3905                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3906                 inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
3907                 inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
3908                 break;
3909         case S_IFDIR:
3910                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
3911                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
3912                 break;
3913         case S_IFLNK:
3914                 inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
3915                 inode_nohighmem(inode);
3916                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3917                 break;
3918         default:
3919                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
3920                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
3921                 break;
3922         }
3923
3924         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
3925         return 0;
3926 }
3927
3928 /*
3929  * given a leaf and an inode, copy the inode fields into the leaf
3930  */
3931 static void fill_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3932                             struct extent_buffer *leaf,
3933                             struct btrfs_inode_item *item,
3934                             struct inode *inode)
3935 {
3936         struct btrfs_map_token token;
3937         u64 flags;
3938
3939         btrfs_init_map_token(&token, leaf);
3940
3941         btrfs_set_token_inode_uid(&token, item, i_uid_read(inode));
3942         btrfs_set_token_inode_gid(&token, item, i_gid_read(inode));
3943         btrfs_set_token_inode_size(&token, item, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
3944         btrfs_set_token_inode_mode(&token, item, inode->i_mode);
3945         btrfs_set_token_inode_nlink(&token, item, inode->i_nlink);
3946
3947         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->atime,
3948                                      inode->i_atime.tv_sec);
3949         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->atime,
3950                                       inode->i_atime.tv_nsec);
3951
3952         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->mtime,
3953                                      inode->i_mtime.tv_sec);
3954         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->mtime,
3955                                       inode->i_mtime.tv_nsec);
3956
3957         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->ctime,
3958                                      inode->i_ctime.tv_sec);
3959         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->ctime,
3960                                       inode->i_ctime.tv_nsec);
3961
3962         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->otime,
3963                                      BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec);
3964         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->otime,
3965                                       BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec);
3966
3967         btrfs_set_token_inode_nbytes(&token, item, inode_get_bytes(inode));
3968         btrfs_set_token_inode_generation(&token, item,
3969                                          BTRFS_I(inode)->generation);
3970         btrfs_set_token_inode_sequence(&token, item, inode_peek_iversion(inode));
3971         btrfs_set_token_inode_transid(&token, item, trans->transid);
3972         btrfs_set_token_inode_rdev(&token, item, inode->i_rdev);
3973         flags = btrfs_inode_combine_flags(BTRFS_I(inode)->flags,
3974                                           BTRFS_I(inode)->ro_flags);
3975         btrfs_set_token_inode_flags(&token, item, flags);
3976         btrfs_set_token_inode_block_group(&token, item, 0);
3977 }
3978
3979 /*
3980  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3981  */
3982 static noinline int btrfs_update_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3983                                 struct btrfs_root *root,
3984                                 struct btrfs_inode *inode)
3985 {
3986         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3987         struct btrfs_path *path;
3988         struct extent_buffer *leaf;
3989         int ret;
3990
3991         path = btrfs_alloc_path();
3992         if (!path)
3993                 return -ENOMEM;
3994
3995         ret = btrfs_lookup_inode(trans, root, path, &inode->location, 1);
3996         if (ret) {
3997                 if (ret > 0)
3998                         ret = -ENOENT;
3999                 goto failed;
4000         }
4001
4002         leaf = path->nodes[0];
4003         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
4004                                     struct btrfs_inode_item);
4005
4006         fill_inode_item(trans, leaf, inode_item, &inode->vfs_inode);
4007         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
4008         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
4009         ret = 0;
4010 failed:
4011         btrfs_free_path(path);
4012         return ret;
4013 }
4014
4015 /*
4016  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
4017  */
4018 noinline int btrfs_update_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4019                                 struct btrfs_root *root,
4020                                 struct btrfs_inode *inode)
4021 {
4022         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4023         int ret;
4024
4025         /*
4026          * If the inode is a free space inode, we can deadlock during commit
4027          * if we put it into the delayed code.
4028          *
4029          * The data relocation inode should also be directly updated
4030          * without delay
4031          */
4032         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode)
4033             && !btrfs_is_data_reloc_root(root)
4034             && !test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags)) {
4035                 btrfs_update_root_times(trans, root);
4036
4037                 ret = btrfs_delayed_update_inode(trans, root, inode);
4038                 if (!ret)
4039                         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
4040                 return ret;
4041         }
4042
4043         return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
4044 }
4045
4046 int btrfs_update_inode_fallback(struct btrfs_trans_handle *trans,
4047                                 struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode)
4048 {
4049         int ret;
4050
4051         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
4052         if (ret == -ENOSPC)
4053                 return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
4054         return ret;
4055 }
4056
4057 /*
4058  * unlink helper that gets used here in inode.c and in the tree logging
4059  * recovery code.  It remove a link in a directory with a given name, and
4060  * also drops the back refs in the inode to the directory
4061  */
4062 static int __btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4063                                 struct btrfs_inode *dir,
4064                                 struct btrfs_inode *inode,
4065                                 const char *name, int name_len)
4066 {
4067         struct btrfs_root *root = dir->root;
4068         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4069         struct btrfs_path *path;
4070         int ret = 0;
4071         struct btrfs_dir_item *di;
4072         u64 index;
4073         u64 ino = btrfs_ino(inode);
4074         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
4075
4076         path = btrfs_alloc_path();
4077         if (!path) {
4078                 ret = -ENOMEM;
4079                 goto out;
4080         }
4081
4082         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
4083                                     name, name_len, -1);
4084         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4085                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4086                 goto err;
4087         }
4088         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4089         if (ret)
4090                 goto err;
4091         btrfs_release_path(path);
4092
4093         /*
4094          * If we don't have dir index, we have to get it by looking up
4095          * the inode ref, since we get the inode ref, remove it directly,
4096          * it is unnecessary to do delayed deletion.
4097          *
4098          * But if we have dir index, needn't search inode ref to get it.
4099          * Since the inode ref is close to the inode item, it is better
4100          * that we delay to delete it, and just do this deletion when
4101          * we update the inode item.
4102          */
4103         if (inode->dir_index) {
4104                 ret = btrfs_delayed_delete_inode_ref(inode);
4105                 if (!ret) {
4106                         index = inode->dir_index;
4107                         goto skip_backref;
4108                 }
4109         }
4110
4111         ret = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
4112                                   dir_ino, &index);
4113         if (ret) {
4114                 btrfs_info(fs_info,
4115                         "failed to delete reference to %.*s, inode %llu parent %llu",
4116                         name_len, name, ino, dir_ino);
4117                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4118                 goto err;
4119         }
4120 skip_backref:
4121         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
4122         if (ret) {
4123                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4124                 goto err;
4125         }
4126
4127         btrfs_del_inode_ref_in_log(trans, root, name, name_len, inode,
4128                                    dir_ino);
4129         btrfs_del_dir_entries_in_log(trans, root, name, name_len, dir, index);
4130
4131         /*
4132          * If we have a pending delayed iput we could end up with the final iput
4133          * being run in btrfs-cleaner context.  If we have enough of these built
4134          * up we can end up burning a lot of time in btrfs-cleaner without any
4135          * way to throttle the unlinks.  Since we're currently holding a ref on
4136          * the inode we can run the delayed iput here without any issues as the
4137          * final iput won't be done until after we drop the ref we're currently
4138          * holding.
4139          */
4140         btrfs_run_delayed_iput(fs_info, inode);
4141 err:
4142         btrfs_free_path(path);
4143         if (ret)
4144                 goto out;
4145
4146         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - name_len * 2);
4147         inode_inc_iversion(&inode->vfs_inode);
4148         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
4149         inode->vfs_inode.i_ctime = dir->vfs_inode.i_mtime =
4150                 dir->vfs_inode.i_ctime = current_time(&inode->vfs_inode);
4151         ret = btrfs_update_inode(trans, root, dir);
4152 out:
4153         return ret;
4154 }
4155
4156 int btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4157                        struct btrfs_inode *dir, struct btrfs_inode *inode,
4158                        const char *name, int name_len)
4159 {
4160         int ret;
4161         ret = __btrfs_unlink_inode(trans, dir, inode, name, name_len);
4162         if (!ret) {
4163                 drop_nlink(&inode->vfs_inode);
4164                 ret = btrfs_update_inode(trans, inode->root, inode);
4165         }
4166         return ret;
4167 }
4168
4169 /*
4170  * helper to start transaction for unlink and rmdir.
4171  *
4172  * unlink and rmdir are special in btrfs, they do not always free space, so
4173  * if we cannot make our reservations the normal way try and see if there is
4174  * plenty of slack room in the global reserve to migrate, otherwise we cannot
4175  * allow the unlink to occur.
4176  */
4177 static struct btrfs_trans_handle *__unlink_start_trans(struct inode *dir)
4178 {
4179         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4180
4181         /*
4182          * 1 for the possible orphan item
4183          * 1 for the dir item
4184          * 1 for the dir index
4185          * 1 for the inode ref
4186          * 1 for the inode
4187          */
4188         return btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(root, 5);
4189 }
4190
4191 static int btrfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4192 {
4193         struct btrfs_trans_handle *trans;
4194         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4195         int ret;
4196
4197         trans = __unlink_start_trans(dir);
4198         if (IS_ERR(trans))
4199                 return PTR_ERR(trans);
4200
4201         btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4202                         0);
4203
4204         ret = btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(dir),
4205                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4206                         dentry->d_name.len);
4207         if (ret)
4208                 goto out;
4209
4210         if (inode->i_nlink == 0) {
4211                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4212                 if (ret)
4213                         goto out;
4214         }
4215
4216 out:
4217         btrfs_end_transaction(trans);
4218         btrfs_btree_balance_dirty(BTRFS_I(dir)->root->fs_info);
4219         return ret;
4220 }
4221
4222 static int btrfs_unlink_subvol(struct btrfs_trans_handle *trans,
4223                                struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4224 {
4225         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4226         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(d_inode(dentry));
4227         struct btrfs_path *path;
4228         struct extent_buffer *leaf;
4229         struct btrfs_dir_item *di;
4230         struct btrfs_key key;
4231         const char *name = dentry->d_name.name;
4232         int name_len = dentry->d_name.len;
4233         u64 index;
4234         int ret;
4235         u64 objectid;
4236         u64 dir_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(dir));
4237
4238         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
4239                 objectid = inode->root->root_key.objectid;
4240         } else if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4241                 objectid = inode->location.objectid;
4242         } else {
4243                 WARN_ON(1);
4244                 return -EINVAL;
4245         }
4246
4247         path = btrfs_alloc_path();
4248         if (!path)
4249                 return -ENOMEM;
4250
4251         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
4252                                    name, name_len, -1);
4253         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4254                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4255                 goto out;
4256         }
4257
4258         leaf = path->nodes[0];
4259         btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &key);
4260         WARN_ON(key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY || key.objectid != objectid);
4261         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4262         if (ret) {
4263                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4264                 goto out;
4265         }
4266         btrfs_release_path(path);
4267
4268         /*
4269          * This is a placeholder inode for a subvolume we didn't have a
4270          * reference to at the time of the snapshot creation.  In the meantime
4271          * we could have renamed the real subvol link into our snapshot, so
4272          * depending on btrfs_del_root_ref to return -ENOENT here is incorrect.
4273          * Instead simply lookup the dir_index_item for this entry so we can
4274          * remove it.  Otherwise we know we have a ref to the root and we can
4275          * call btrfs_del_root_ref, and it _shouldn't_ fail.
4276          */
4277         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4278                 di = btrfs_search_dir_index_item(root, path, dir_ino,
4279                                                  name, name_len);
4280                 if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4281                         if (!di)
4282                                 ret = -ENOENT;
4283                         else
4284                                 ret = PTR_ERR(di);
4285                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4286                         goto out;
4287                 }
4288
4289                 leaf = path->nodes[0];
4290                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
4291                 index = key.offset;
4292                 btrfs_release_path(path);
4293         } else {
4294                 ret = btrfs_del_root_ref(trans, objectid,
4295                                          root->root_key.objectid, dir_ino,
4296                                          &index, name, name_len);
4297                 if (ret) {
4298                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4299                         goto out;
4300                 }
4301         }
4302
4303         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, BTRFS_I(dir), index);
4304         if (ret) {
4305                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4306                 goto out;
4307         }
4308
4309         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(dir), dir->i_size - name_len * 2);
4310         inode_inc_iversion(dir);
4311         dir->i_mtime = dir->i_ctime = current_time(dir);
4312         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, BTRFS_I(dir));
4313         if (ret)
4314                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4315 out:
4316         btrfs_free_path(path);
4317         return ret;
4318 }
4319
4320 /*
4321  * Helper to check if the subvolume references other subvolumes or if it's
4322  * default.
4323  */
4324 static noinline int may_destroy_subvol(struct btrfs_root *root)
4325 {
4326         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4327         struct btrfs_path *path;
4328         struct btrfs_dir_item *di;
4329         struct btrfs_key key;
4330         u64 dir_id;
4331         int ret;
4332
4333         path = btrfs_alloc_path();
4334         if (!path)
4335                 return -ENOMEM;
4336
4337         /* Make sure this root isn't set as the default subvol */
4338         dir_id = btrfs_super_root_dir(fs_info->super_copy);
4339         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, fs_info->tree_root, path,
4340                                    dir_id, "default", 7, 0);
4341         if (di && !IS_ERR(di)) {
4342                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
4343                 if (key.objectid == root->root_key.objectid) {
4344                         ret = -EPERM;
4345                         btrfs_err(fs_info,
4346                                   "deleting default subvolume %llu is not allowed",
4347                                   key.objectid);
4348                         goto out;
4349                 }
4350                 btrfs_release_path(path);
4351         }
4352
4353         key.objectid = root->root_key.objectid;
4354         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
4355         key.offset = (u64)-1;
4356
4357         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
4358         if (ret < 0)
4359                 goto out;
4360         BUG_ON(ret == 0);
4361
4362         ret = 0;
4363         if (path->slots[0] > 0) {
4364                 path->slots[0]--;
4365                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
4366                 if (key.objectid == root->root_key.objectid &&
4367                     key.type == BTRFS_ROOT_REF_KEY)
4368                         ret = -ENOTEMPTY;
4369         }
4370 out:
4371         btrfs_free_path(path);
4372         return ret;
4373 }
4374
4375 /* Delete all dentries for inodes belonging to the root */
4376 static void btrfs_prune_dentries(struct btrfs_root *root)
4377 {
4378         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4379         struct rb_node *node;
4380         struct rb_node *prev;
4381         struct btrfs_inode *entry;
4382         struct inode *inode;
4383         u64 objectid = 0;
4384
4385         if (!BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
4386                 WARN_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0);
4387
4388         spin_lock(&root->inode_lock);
4389 again:
4390         node = root->inode_tree.rb_node;
4391         prev = NULL;
4392         while (node) {
4393                 prev = node;
4394                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4395
4396                 if (objectid < btrfs_ino(entry))
4397                         node = node->rb_left;
4398                 else if (objectid > btrfs_ino(entry))
4399                         node = node->rb_right;
4400                 else
4401                         break;
4402         }
4403         if (!node) {
4404                 while (prev) {
4405                         entry = rb_entry(prev, struct btrfs_inode, rb_node);
4406                         if (objectid <= btrfs_ino(entry)) {
4407                                 node = prev;
4408                                 break;
4409                         }
4410                         prev = rb_next(prev);
4411                 }
4412         }
4413         while (node) {
4414                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4415                 objectid = btrfs_ino(entry) + 1;
4416                 inode = igrab(&entry->vfs_inode);
4417                 if (inode) {
4418                         spin_unlock(&root->inode_lock);
4419                         if (atomic_read(&inode->i_count) > 1)
4420                                 d_prune_aliases(inode);
4421                         /*
4422                          * btrfs_drop_inode will have it removed from the inode
4423                          * cache when its usage count hits zero.
4424                          */
4425                         iput(inode);
4426                         cond_resched();
4427                         spin_lock(&root->inode_lock);
4428                         goto again;
4429                 }
4430
4431                 if (cond_resched_lock(&root->inode_lock))
4432                         goto again;
4433
4434                 node = rb_next(node);
4435         }
4436         spin_unlock(&root->inode_lock);
4437 }
4438
4439 int btrfs_delete_subvolume(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4440 {
4441         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dentry->d_sb);
4442         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4443         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4444         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(inode)->root;
4445         struct btrfs_trans_handle *trans;
4446         struct btrfs_block_rsv block_rsv;
4447         u64 root_flags;
4448         int ret;
4449
4450         /*
4451          * Don't allow to delete a subvolume with send in progress. This is
4452          * inside the inode lock so the error handling that has to drop the bit
4453          * again is not run concurrently.
4454          */
4455         spin_lock(&dest->root_item_lock);
4456         if (dest->send_in_progress) {
4457                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4458                 btrfs_warn(fs_info,
4459                            "attempt to delete subvolume %llu during send",
4460                            dest->root_key.objectid);
4461                 return -EPERM;
4462         }
4463         root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4464         btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4465                              root_flags | BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4466         spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4467
4468         down_write(&fs_info->subvol_sem);
4469
4470         ret = may_destroy_subvol(dest);
4471         if (ret)
4472                 goto out_up_write;
4473
4474         btrfs_init_block_rsv(&block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
4475         /*
4476          * One for dir inode,
4477          * two for dir entries,
4478          * two for root ref/backref.
4479          */
4480         ret = btrfs_subvolume_reserve_metadata(root, &block_rsv, 5, true);
4481         if (ret)
4482                 goto out_up_write;
4483
4484         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4485         if (IS_ERR(trans)) {
4486                 ret = PTR_ERR(trans);
4487                 goto out_release;
4488         }
4489         trans->block_rsv = &block_rsv;
4490         trans->bytes_reserved = block_rsv.size;
4491
4492         btrfs_record_snapshot_destroy(trans, BTRFS_I(dir));
4493
4494         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4495         if (ret) {
4496                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4497                 goto out_end_trans;
4498         }
4499
4500         ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
4501         if (ret) {
4502                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4503                 goto out_end_trans;
4504         }
4505
4506         memset(&dest->root_item.drop_progress, 0,
4507                 sizeof(dest->root_item.drop_progress));
4508         btrfs_set_root_drop_level(&dest->root_item, 0);
4509         btrfs_set_root_refs(&dest->root_item, 0);
4510
4511         if (!test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &dest->state)) {
4512                 ret = btrfs_insert_orphan_item(trans,
4513                                         fs_info->tree_root,
4514                                         dest->root_key.objectid);
4515                 if (ret) {
4516                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4517                         goto out_end_trans;
4518                 }
4519         }
4520
4521         ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans, dest->root_item.uuid,
4522                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL,
4523                                   dest->root_key.objectid);
4524         if (ret && ret != -ENOENT) {
4525                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4526                 goto out_end_trans;
4527         }
4528         if (!btrfs_is_empty_uuid(dest->root_item.received_uuid)) {
4529                 ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans,
4530                                           dest->root_item.received_uuid,
4531                                           BTRFS_UUID_KEY_RECEIVED_SUBVOL,
4532                                           dest->root_key.objectid);
4533                 if (ret && ret != -ENOENT) {
4534                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4535                         goto out_end_trans;
4536                 }
4537         }
4538
4539         free_anon_bdev(dest->anon_dev);
4540         dest->anon_dev = 0;
4541 out_end_trans:
4542         trans->block_rsv = NULL;
4543         trans->bytes_reserved = 0;
4544         ret = btrfs_end_transaction(trans);
4545         inode->i_flags |= S_DEAD;
4546 out_release:
4547         btrfs_subvolume_release_metadata(root, &block_rsv);
4548 out_up_write:
4549         up_write(&fs_info->subvol_sem);
4550         if (ret) {
4551                 spin_lock(&dest->root_item_lock);
4552                 root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4553                 btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4554                                 root_flags & ~BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4555                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4556         } else {
4557                 d_invalidate(dentry);
4558                 btrfs_prune_dentries(dest);
4559                 ASSERT(dest->send_in_progress == 0);
4560         }
4561
4562         return ret;
4563 }
4564
4565 static int btrfs_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4566 {
4567         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4568         int err = 0;
4569         struct btrfs_trans_handle *trans;
4570         u64 last_unlink_trans;
4571
4572         if (inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
4573                 return -ENOTEMPTY;
4574         if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
4575                 return btrfs_delete_subvolume(dir, dentry);
4576
4577         trans = __unlink_start_trans(dir);
4578         if (IS_ERR(trans))
4579                 return PTR_ERR(trans);
4580
4581         if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
4582                 err = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4583                 goto out;
4584         }
4585
4586         err = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4587         if (err)
4588                 goto out;
4589
4590         last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans;
4591
4592         /* now the directory is empty */
4593         err = btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(dir),
4594                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4595                         dentry->d_name.len);
4596         if (!err) {
4597                 btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
4598                 /*
4599                  * Propagate the last_unlink_trans value of the deleted dir to
4600                  * its parent directory. This is to prevent an unrecoverable
4601                  * log tree in the case we do something like this:
4602                  * 1) create dir foo
4603                  * 2) create snapshot under dir foo
4604                  * 3) delete the snapshot
4605                  * 4) rmdir foo
4606                  * 5) mkdir foo
4607                  * 6) fsync foo or some file inside foo
4608                  */
4609                 if (last_unlink_trans >= trans->transid)
4610                         BTRFS_I(dir)->last_unlink_trans = last_unlink_trans;
4611         }
4612 out:
4613         btrfs_end_transaction(trans);
4614         btrfs_btree_balance_dirty(BTRFS_I(dir)->root->fs_info);
4615
4616         return err;
4617 }
4618
4619 /*
4620  * btrfs_truncate_block - read, zero a chunk and write a block
4621  * @inode - inode that we're zeroing
4622  * @from - the offset to start zeroing
4623  * @len - the length to zero, 0 to zero the entire range respective to the
4624  *      offset
4625  * @front - zero up to the offset instead of from the offset on
4626  *
4627  * This will find the block for the "from" offset and cow the block and zero the
4628  * part we want to zero.  This is used with truncate and hole punching.
4629  */
4630 int btrfs_truncate_block(struct btrfs_inode *inode, loff_t from, loff_t len,
4631                          int front)
4632 {
4633         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
4634         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
4635         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
4636         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
4637         struct extent_state *cached_state = NULL;
4638         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
4639         bool only_release_metadata = false;
4640         u32 blocksize = fs_info->sectorsize;
4641         pgoff_t index = from >> PAGE_SHIFT;
4642         unsigned offset = from & (blocksize - 1);
4643         struct page *page;
4644         gfp_t mask = btrfs_alloc_write_mask(mapping);
4645         size_t write_bytes = blocksize;
4646         int ret = 0;
4647         u64 block_start;
4648         u64 block_end;
4649
4650         if (IS_ALIGNED(offset, blocksize) &&
4651             (!len || IS_ALIGNED(len, blocksize)))
4652                 goto out;
4653
4654         block_start = round_down(from, blocksize);
4655         block_end = block_start + blocksize - 1;
4656
4657         ret = btrfs_check_data_free_space(inode, &data_reserved, block_start,
4658                                           blocksize);
4659         if (ret < 0) {
4660                 if (btrfs_check_nocow_lock(inode, block_start, &write_bytes) > 0) {
4661                         /* For nocow case, no need to reserve data space */
4662                         only_release_metadata = true;
4663                 } else {
4664                         goto out;
4665                 }
4666         }
4667         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(inode, blocksize);
4668         if (ret < 0) {
4669                 if (!only_release_metadata)
4670                         btrfs_free_reserved_data_space(inode, data_reserved,
4671                                                        block_start, blocksize);
4672                 goto out;
4673         }
4674 again:
4675         page = find_or_create_page(mapping, index, mask);
4676         if (!page) {
4677                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, block_start,
4678                                              blocksize, true);
4679                 btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4680                 ret = -ENOMEM;
4681                 goto out;
4682         }
4683         ret = set_page_extent_mapped(page);
4684         if (ret < 0)
4685                 goto out_unlock;
4686
4687         if (!PageUptodate(page)) {
4688                 ret = btrfs_readpage(NULL, page);
4689                 lock_page(page);
4690                 if (page->mapping != mapping) {
4691                         unlock_page(page);
4692                         put_page(page);
4693                         goto again;
4694                 }
4695                 if (!PageUptodate(page)) {
4696                         ret = -EIO;
4697                         goto out_unlock;
4698                 }
4699         }
4700         wait_on_page_writeback(page);
4701
4702         lock_extent_bits(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4703
4704         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, block_start);
4705         if (ordered) {
4706                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
4707                                      &cached_state);
4708                 unlock_page(page);
4709                 put_page(page);
4710                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
4711                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
4712                 goto again;
4713         }
4714
4715         clear_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4716                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
4717                          0, 0, &cached_state);
4718
4719         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, block_start, block_end, 0,
4720                                         &cached_state);
4721         if (ret) {
4722                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
4723                                      &cached_state);
4724                 goto out_unlock;
4725         }
4726
4727         if (offset != blocksize) {
4728                 if (!len)
4729                         len = blocksize - offset;
4730                 if (front)
4731                         memzero_page(page, (block_start - page_offset(page)),
4732                                      offset);
4733                 else
4734                         memzero_page(page, (block_start - page_offset(page)) + offset,
4735                                      len);
4736                 flush_dcache_page(page);
4737         }
4738         btrfs_page_clear_checked(fs_info, page, block_start,
4739                                  block_end + 1 - block_start);
4740         btrfs_page_set_dirty(fs_info, page, block_start, block_end + 1 - block_start);
4741         unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4742
4743         if (only_release_metadata)
4744                 set_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4745                                EXTENT_NORESERVE, 0, NULL, NULL, GFP_NOFS, NULL);
4746
4747 out_unlock:
4748         if (ret) {
4749                 if (only_release_metadata)
4750                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, blocksize, true);
4751                 else
4752                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
4753                                         block_start, blocksize, true);
4754         }
4755         btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4756         unlock_page(page);
4757         put_page(page);
4758 out:
4759         if (only_release_metadata)
4760                 btrfs_check_nocow_unlock(inode);
4761         extent_changeset_free(data_reserved);
4762         return ret;
4763 }
4764
4765 static int maybe_insert_hole(struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode,
4766                              u64 offset, u64 len)
4767 {
4768         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4769         struct btrfs_trans_handle *trans;
4770         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
4771         int ret;
4772
4773         /*
4774          * If NO_HOLES is enabled, we don't need to do anything.
4775          * Later, up in the call chain, either btrfs_set_inode_last_sub_trans()
4776          * or btrfs_update_inode() will be called, which guarantee that the next
4777          * fsync will know this inode was changed and needs to be logged.
4778          */
4779         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES))
4780                 return 0;
4781
4782         /*
4783          * 1 - for the one we're dropping
4784          * 1 - for the one we're adding
4785          * 1 - for updating the inode.
4786          */
4787         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
4788         if (IS_ERR(trans))
4789                 return PTR_ERR(trans);
4790
4791         drop_args.start = offset;
4792         drop_args.end = offset + len;
4793         drop_args.drop_cache = true;
4794
4795         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
4796         if (ret) {
4797                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4798                 btrfs_end_transaction(trans);
4799                 return ret;
4800         }
4801
4802         ret = btrfs_insert_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
4803                         offset, 0, 0, len, 0, len, 0, 0, 0);
4804         if (ret) {
4805                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4806         } else {
4807                 btrfs_update_inode_bytes(inode, 0, drop_args.bytes_found);
4808                 btrfs_update_inode(trans, root, inode);
4809         }
4810         btrfs_end_transaction(trans);
4811         return ret;
4812 }
4813
4814 /*
4815  * This function puts in dummy file extents for the area we're creating a hole
4816  * for.  So if we are truncating this file to a larger size we need to insert
4817  * these file extents so that btrfs_get_extent will return a EXTENT_MAP_HOLE for
4818  * the range between oldsize and size
4819  */
4820 int btrfs_cont_expand(struct btrfs_inode *inode, loff_t oldsize, loff_t size)
4821 {
4822         struct btrfs_root *root = inode->root;
4823         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4824         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
4825         struct extent_map *em = NULL;
4826         struct extent_state *cached_state = NULL;
4827         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
4828         u64 hole_start = ALIGN(oldsize, fs_info->sectorsize);
4829         u64 block_end = ALIGN(size, fs_info->sectorsize);
4830         u64 last_byte;
4831         u64 cur_offset;
4832         u64 hole_size;
4833         int err = 0;
4834
4835         /*
4836          * If our size started in the middle of a block we need to zero out the
4837          * rest of the block before we expand the i_size, otherwise we could
4838          * expose stale data.
4839          */
4840         err = btrfs_truncate_block(inode, oldsize, 0, 0);
4841         if (err)
4842                 return err;
4843
4844         if (size <= hole_start)
4845                 return 0;
4846
4847         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, hole_start, block_end - 1,
4848                                            &cached_state);
4849         cur_offset = hole_start;
4850         while (1) {
4851                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur_offset,
4852                                       block_end - cur_offset);
4853                 if (IS_ERR(em)) {
4854                         err = PTR_ERR(em);
4855                         em = NULL;
4856                         break;
4857                 }
4858                 last_byte = min(extent_map_end(em), block_end);
4859                 last_byte = ALIGN(last_byte, fs_info->sectorsize);
4860                 hole_size = last_byte - cur_offset;
4861
4862                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)) {
4863                         struct extent_map *hole_em;
4864
4865                         err = maybe_insert_hole(root, inode, cur_offset,
4866                                                 hole_size);
4867                         if (err)
4868                                 break;
4869
4870                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
4871                                                         cur_offset, hole_size);
4872                         if (err)
4873                                 break;
4874
4875                         btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
4876                                                 cur_offset + hole_size - 1, 0);
4877                         hole_em = alloc_extent_map();
4878                         if (!hole_em) {
4879                                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
4880                                         &inode->runtime_flags);
4881                                 goto next;
4882                         }
4883                         hole_em->start = cur_offset;
4884                         hole_em->len = hole_size;
4885                         hole_em->orig_start = cur_offset;
4886
4887                         hole_em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
4888                         hole_em->block_len = 0;
4889                         hole_em->orig_block_len = 0;
4890                         hole_em->ram_bytes = hole_size;
4891                         hole_em->compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
4892                         hole_em->generation = fs_info->generation;
4893
4894                         while (1) {
4895                                 write_lock(&em_tree->lock);
4896                                 err = add_extent_mapping(em_tree, hole_em, 1);
4897                                 write_unlock(&em_tree->lock);
4898                                 if (err != -EEXIST)
4899                                         break;
4900                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
4901                                                         cur_offset +
4902                                                         hole_size - 1, 0);
4903                         }
4904                         free_extent_map(hole_em);
4905                 } else {
4906                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
4907                                                         cur_offset, hole_size);
4908                         if (err)
4909                                 break;
4910                 }
4911 next:
4912                 free_extent_map(em);
4913                 em = NULL;
4914                 cur_offset = last_byte;
4915                 if (cur_offset >= block_end)
4916                         break;
4917         }
4918         free_extent_map(em);
4919         unlock_extent_cached(io_tree, hole_start, block_end - 1, &cached_state);
4920         return err;
4921 }
4922
4923 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr)
4924 {
4925         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
4926         struct btrfs_trans_handle *trans;
4927         loff_t oldsize = i_size_read(inode);
4928         loff_t newsize = attr->ia_size;
4929         int mask = attr->ia_valid;
4930         int ret;
4931
4932         /*
4933          * The regular truncate() case without ATTR_CTIME and ATTR_MTIME is a
4934          * special case where we need to update the times despite not having
4935          * these flags set.  For all other operations the VFS set these flags
4936          * explicitly if it wants a timestamp update.
4937          */
4938         if (newsize != oldsize) {
4939                 inode_inc_iversion(inode);
4940                 if (!(mask & (ATTR_CTIME | ATTR_MTIME)))
4941                         inode->i_ctime = inode->i_mtime =
4942                                 current_time(inode);
4943         }
4944
4945         if (newsize > oldsize) {
4946                 /*
4947                  * Don't do an expanding truncate while snapshotting is ongoing.
4948                  * This is to ensure the snapshot captures a fully consistent
4949                  * state of this file - if the snapshot captures this expanding
4950                  * truncation, it must capture all writes that happened before
4951                  * this truncation.
4952                  */
4953                 btrfs_drew_write_lock(&root->snapshot_lock);
4954                 ret = btrfs_cont_expand(BTRFS_I(inode), oldsize, newsize);
4955                 if (ret) {
4956                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
4957                         return ret;
4958                 }
4959
4960                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
4961                 if (IS_ERR(trans)) {
4962                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
4963                         return PTR_ERR(trans);
4964                 }
4965
4966                 i_size_write(inode, newsize);
4967                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
4968                 pagecache_isize_extended(inode, oldsize, newsize);
4969                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
4970                 btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
4971                 btrfs_end_transaction(trans);
4972         } else {
4973                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
4974
4975                 if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
4976                         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode,
4977                                         ALIGN(newsize, fs_info->sectorsize),
4978                                         (u64)-1);
4979                         if (ret)
4980                                 return ret;
4981                 }
4982
4983                 /*
4984                  * We're truncating a file that used to have good data down to
4985                  * zero. Make sure any new writes to the file get on disk
4986                  * on close.
4987                  */
4988                 if (newsize == 0)
4989                         set_bit(BTRFS_INODE_FLUSH_ON_CLOSE,
4990                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
4991
4992                 truncate_setsize(inode, newsize);
4993
4994                 inode_dio_wait(inode);
4995
4996                 ret = btrfs_truncate(inode, newsize == oldsize);
4997                 if (ret && inode->i_nlink) {
4998                         int err;
4999
5000                         /*
5001                          * Truncate failed, so fix up the in-memory size. We
5002                          * adjusted disk_i_size down as we removed extents, so
5003                          * wait for disk_i_size to be stable and then update the
5004                          * in-memory size to match.
5005                          */
5006                         err = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
5007                         if (err)
5008                                 return err;
5009                         i_size_write(inode, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
5010                 }
5011         }
5012
5013         return ret;
5014 }
5015
5016 static int btrfs_setattr(struct user_namespace *mnt_userns, struct dentry *dentry,
5017                          struct iattr *attr)
5018 {
5019         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5020         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5021         int err;
5022
5023         if (btrfs_root_readonly(root))
5024                 return -EROFS;
5025
5026         err = setattr_prepare(mnt_userns, dentry, attr);
5027         if (err)
5028                 return err;
5029
5030         if (S_ISREG(inode->i_mode) && (attr->ia_valid & ATTR_SIZE)) {
5031                 err = btrfs_setsize(inode, attr);
5032                 if (err)
5033                         return err;
5034         }
5035
5036         if (attr->ia_valid) {
5037                 setattr_copy(mnt_userns, inode, attr);
5038                 inode_inc_iversion(inode);
5039                 err = btrfs_dirty_inode(inode);
5040
5041                 if (!err && attr->ia_valid & ATTR_MODE)
5042                         err = posix_acl_chmod(mnt_userns, inode, inode->i_mode);
5043         }
5044
5045         return err;
5046 }
5047
5048 /*
5049  * While truncating the inode pages during eviction, we get the VFS calling
5050  * btrfs_invalidatepage() against each page of the inode. This is slow because
5051  * the calls to btrfs_invalidatepage() result in a huge amount of calls to
5052  * lock_extent_bits() and clear_extent_bit(), which keep merging and splitting
5053  * extent_state structures over and over, wasting lots of time.
5054  *
5055  * Therefore if the inode is being evicted, let btrfs_invalidatepage() skip all
5056  * those expensive operations on a per page basis and do only the ordered io
5057  * finishing, while we release here the extent_map and extent_state structures,
5058  * without the excessive merging and splitting.
5059  */
5060 static void evict_inode_truncate_pages(struct inode *inode)
5061 {
5062         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
5063         struct extent_map_tree *map_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
5064         struct rb_node *node;
5065
5066         ASSERT(inode->i_state & I_FREEING);
5067         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
5068
5069         write_lock(&map_tree->lock);
5070         while (!RB_EMPTY_ROOT(&map_tree->map.rb_root)) {
5071                 struct extent_map *em;
5072
5073                 node = rb_first_cached(&map_tree->map);
5074                 em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
5075                 clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
5076                 clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags);
5077                 remove_extent_mapping(map_tree, em);
5078                 free_extent_map(em);
5079                 if (need_resched()) {
5080                         write_unlock(&map_tree->lock);
5081                         cond_resched();
5082                         write_lock(&map_tree->lock);
5083                 }
5084         }
5085         write_unlock(&map_tree->lock);
5086
5087         /*
5088          * Keep looping until we have no more ranges in the io tree.
5089          * We can have ongoing bios started by readahead that have
5090          * their endio callback (extent_io.c:end_bio_extent_readpage)
5091          * still in progress (unlocked the pages in the bio but did not yet
5092          * unlocked the ranges in the io tree). Therefore this means some
5093          * ranges can still be locked and eviction started because before
5094          * submitting those bios, which are executed by a separate task (work
5095          * queue kthread), inode references (inode->i_count) were not taken
5096          * (which would be dropped in the end io callback of each bio).
5097          * Therefore here we effectively end up waiting for those bios and
5098          * anyone else holding locked ranges without having bumped the inode's
5099          * reference count - if we don't do it, when they access the inode's
5100          * io_tree to unlock a range it may be too late, leading to an
5101          * use-after-free issue.
5102          */
5103         spin_lock(&io_tree->lock);
5104         while (!RB_EMPTY_ROOT(&io_tree->state)) {
5105                 struct extent_state *state;
5106                 struct extent_state *cached_state = NULL;
5107                 u64 start;
5108                 u64 end;
5109                 unsigned state_flags;
5110
5111                 node = rb_first(&io_tree->state);
5112                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
5113                 start = state->start;
5114                 end = state->end;
5115                 state_flags = state->state;
5116                 spin_unlock(&io_tree->lock);
5117
5118                 lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
5119
5120                 /*
5121                  * If still has DELALLOC flag, the extent didn't reach disk,
5122                  * and its reserved space won't be freed by delayed_ref.
5123                  * So we need to free its reserved space here.
5124                  * (Refer to comment in btrfs_invalidatepage, case 2)
5125                  *
5126                  * Note, end is the bytenr of last byte, so we need + 1 here.
5127                  */
5128                 if (state_flags & EXTENT_DELALLOC)
5129                         btrfs_qgroup_free_data(BTRFS_I(inode), NULL, start,
5130                                                end - start + 1);
5131
5132                 clear_extent_bit(io_tree, start, end,
5133                                  EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
5134                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1, 1,
5135                                  &cached_state);
5136
5137                 cond_resched();
5138                 spin_lock(&io_tree->lock);
5139         }
5140         spin_unlock(&io_tree->lock);
5141 }
5142
5143 static struct btrfs_trans_handle *evict_refill_and_join(struct btrfs_root *root,
5144                                                         struct btrfs_block_rsv *rsv)
5145 {
5146         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5147         struct btrfs_trans_handle *trans;
5148         u64 delayed_refs_extra = btrfs_calc_insert_metadata_size(fs_info, 1);
5149         int ret;
5150
5151         /*
5152          * Eviction should be taking place at some place safe because of our
5153          * delayed iputs.  However the normal flushing code will run delayed
5154          * iputs, so we cannot use FLUSH_ALL otherwise we'll deadlock.
5155          *
5156          * We reserve the delayed_refs_extra here again because we can't use
5157          * btrfs_start_transaction(root, 0) for the same deadlocky reason as
5158          * above.  We reserve our extra bit here because we generate a ton of
5159          * delayed refs activity by truncating.
5160          *
5161          * BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT will steal from the global_rsv if it can,
5162          * if we fail to make this reservation we can re-try without the
5163          * delayed_refs_extra so we can make some forward progress.
5164          */
5165         ret = btrfs_block_rsv_refill(fs_info, rsv, rsv->size + delayed_refs_extra,
5166                                      BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5167         if (ret) {
5168                 ret = btrfs_block_rsv_refill(fs_info, rsv, rsv->size,
5169                                              BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5170                 if (ret) {
5171                         btrfs_warn(fs_info,
5172                                    "could not allocate space for delete; will truncate on mount");
5173                         return ERR_PTR(-ENOSPC);
5174                 }
5175                 delayed_refs_extra = 0;
5176         }
5177
5178         trans = btrfs_join_transaction(root);
5179         if (IS_ERR(trans))
5180                 return trans;
5181
5182         if (delayed_refs_extra) {
5183                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5184                 trans->bytes_reserved = delayed_refs_extra;
5185                 btrfs_block_rsv_migrate(rsv, trans->block_rsv,
5186                                         delayed_refs_extra, 1);
5187         }
5188         return trans;
5189 }
5190
5191 void btrfs_evict_inode(struct inode *inode)
5192 {
5193         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5194         struct btrfs_trans_handle *trans;
5195         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5196         struct btrfs_block_rsv *rsv;
5197         int ret;
5198
5199         trace_btrfs_inode_evict(inode);
5200
5201         if (!root) {
5202                 fsverity_cleanup_inode(inode);
5203                 clear_inode(inode);
5204                 return;
5205         }
5206
5207         evict_inode_truncate_pages(inode);
5208
5209         if (inode->i_nlink &&
5210             ((btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5211               root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID) ||
5212              btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode))))
5213                 goto no_delete;
5214
5215         if (is_bad_inode(inode))
5216                 goto no_delete;
5217
5218         btrfs_free_io_failure_record(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1);
5219
5220         if (test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags))
5221                 goto no_delete;
5222
5223         if (inode->i_nlink > 0) {
5224                 BUG_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5225                        root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID);
5226                 goto no_delete;
5227         }
5228
5229         /*
5230          * This makes sure the inode item in tree is uptodate and the space for
5231          * the inode update is released.
5232          */
5233         ret = btrfs_commit_inode_delayed_inode(BTRFS_I(inode));
5234         if (ret)
5235                 goto no_delete;
5236
5237         /*
5238          * This drops any pending insert or delete operations we have for this
5239          * inode.  We could have a delayed dir index deletion queued up, but
5240          * we're removing the inode completely so that'll be taken care of in
5241          * the truncate.
5242          */
5243         btrfs_kill_delayed_inode_items(BTRFS_I(inode));
5244
5245         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
5246         if (!rsv)
5247                 goto no_delete;
5248         rsv->size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
5249         rsv->failfast = 1;
5250
5251         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5252
5253         while (1) {
5254                 struct btrfs_truncate_control control = {
5255                         .inode = BTRFS_I(inode),
5256                         .ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
5257                         .new_size = 0,
5258                         .min_type = 0,
5259                 };
5260
5261                 trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5262                 if (IS_ERR(trans))
5263                         goto free_rsv;
5264
5265                 trans->block_rsv = rsv;
5266
5267                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, &control);
5268                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5269                 btrfs_end_transaction(trans);
5270                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
5271                 if (ret && ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
5272                         goto free_rsv;
5273                 else if (!ret)
5274                         break;
5275         }
5276
5277         /*
5278          * Errors here aren't a big deal, it just means we leave orphan items in
5279          * the tree. They will be cleaned up on the next mount. If the inode
5280          * number gets reused, cleanup deletes the orphan item without doing
5281          * anything, and unlink reuses the existing orphan item.
5282          *
5283          * If it turns out that we are dropping too many of these, we might want
5284          * to add a mechanism for retrying these after a commit.
5285          */
5286         trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5287         if (!IS_ERR(trans)) {
5288                 trans->block_rsv = rsv;
5289                 btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
5290                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5291                 btrfs_end_transaction(trans);
5292         }
5293
5294 free_rsv:
5295         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
5296 no_delete:
5297         /*
5298          * If we didn't successfully delete, the orphan item will still be in
5299          * the tree and we'll retry on the next mount. Again, we might also want
5300          * to retry these periodically in the future.
5301          */
5302         btrfs_remove_delayed_node(BTRFS_I(inode));
5303         fsverity_cleanup_inode(inode);
5304         clear_inode(inode);
5305 }
5306
5307 /*
5308  * Return the key found in the dir entry in the location pointer, fill @type
5309  * with BTRFS_FT_*, and return 0.
5310  *
5311  * If no dir entries were found, returns -ENOENT.
5312  * If found a corrupted location in dir entry, returns -EUCLEAN.
5313  */
5314 static int btrfs_inode_by_name(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5315                                struct btrfs_key *location, u8 *type)
5316 {
5317         const char *name = dentry->d_name.name;
5318         int namelen = dentry->d_name.len;
5319         struct btrfs_dir_item *di;
5320         struct btrfs_path *path;
5321         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5322         int ret = 0;
5323
5324         path = btrfs_alloc_path();
5325         if (!path)
5326                 return -ENOMEM;
5327
5328         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5329                         name, namelen, 0);
5330         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
5331                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
5332                 goto out;
5333         }
5334
5335         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, location);
5336         if (location->type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY &&
5337             location->type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
5338                 ret = -EUCLEAN;
5339                 btrfs_warn(root->fs_info,
5340 "%s gets something invalid in DIR_ITEM (name %s, directory ino %llu, location(%llu %u %llu))",
5341                            __func__, name, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5342                            location->objectid, location->type, location->offset);
5343         }
5344         if (!ret)
5345                 *type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
5346 out:
5347         btrfs_free_path(path);
5348         return ret;
5349 }
5350
5351 /*
5352  * when we hit a tree root in a directory, the btrfs part of the inode
5353  * needs to be changed to reflect the root directory of the tree root.  This
5354  * is kind of like crossing a mount point.
5355  */
5356 static int fixup_tree_root_location(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5357                                     struct inode *dir,
5358                                     struct dentry *dentry,
5359                                     struct btrfs_key *location,
5360                                     struct btrfs_root **sub_root)
5361 {
5362         struct btrfs_path *path;
5363         struct btrfs_root *new_root;
5364         struct btrfs_root_ref *ref;
5365         struct extent_buffer *leaf;
5366         struct btrfs_key key;
5367         int ret;
5368         int err = 0;
5369
5370         path = btrfs_alloc_path();
5371         if (!path) {
5372                 err = -ENOMEM;
5373                 goto out;
5374         }
5375
5376         err = -ENOENT;
5377         key.objectid = BTRFS_I(dir)->root->root_key.objectid;
5378         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
5379         key.offset = location->objectid;
5380
5381         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
5382         if (ret) {
5383                 if (ret < 0)
5384                         err = ret;
5385                 goto out;
5386         }
5387
5388         leaf = path->nodes[0];
5389         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
5390         if (btrfs_root_ref_dirid(leaf, ref) != btrfs_ino(BTRFS_I(dir)) ||
5391             btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref) != dentry->d_name.len)
5392                 goto out;
5393
5394         ret = memcmp_extent_buffer(leaf, dentry->d_name.name,
5395                                    (unsigned long)(ref + 1),
5396                                    dentry->d_name.len);
5397         if (ret)
5398                 goto out;
5399
5400         btrfs_release_path(path);
5401
5402         new_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, location->objectid, true);
5403         if (IS_ERR(new_root)) {
5404                 err = PTR_ERR(new_root);
5405                 goto out;
5406         }
5407
5408         *sub_root = new_root;
5409         location->objectid = btrfs_root_dirid(&new_root->root_item);
5410         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5411         location->offset = 0;
5412         err = 0;
5413 out:
5414         btrfs_free_path(path);
5415         return err;
5416 }
5417
5418 static void inode_tree_add(struct inode *inode)
5419 {
5420         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5421         struct btrfs_inode *entry;
5422         struct rb_node **p;
5423         struct rb_node *parent;
5424         struct rb_node *new = &BTRFS_I(inode)->rb_node;
5425         u64 ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5426
5427         if (inode_unhashed(inode))
5428                 return;
5429         parent = NULL;
5430         spin_lock(&root->inode_lock);
5431         p = &root->inode_tree.rb_node;
5432         while (*p) {
5433                 parent = *p;
5434                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_inode, rb_node);
5435
5436                 if (ino < btrfs_ino(entry))
5437                         p = &parent->rb_left;
5438                 else if (ino > btrfs_ino(entry))
5439                         p = &parent->rb_right;
5440                 else {
5441                         WARN_ON(!(entry->vfs_inode.i_state &
5442                                   (I_WILL_FREE | I_FREEING)));
5443                         rb_replace_node(parent, new, &root->inode_tree);
5444                         RB_CLEAR_NODE(parent);
5445                         spin_unlock(&root->inode_lock);
5446                         return;
5447                 }
5448         }
5449         rb_link_node(new, parent, p);
5450         rb_insert_color(new, &root->inode_tree);
5451         spin_unlock(&root->inode_lock);
5452 }
5453
5454 static void inode_tree_del(struct btrfs_inode *inode)
5455 {
5456         struct btrfs_root *root = inode->root;
5457         int empty = 0;
5458
5459         spin_lock(&root->inode_lock);
5460         if (!RB_EMPTY_NODE(&inode->rb_node)) {
5461                 rb_erase(&inode->rb_node, &root->inode_tree);
5462                 RB_CLEAR_NODE(&inode->rb_node);
5463                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5464         }
5465         spin_unlock(&root->inode_lock);
5466
5467         if (empty && btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0) {
5468                 spin_lock(&root->inode_lock);
5469                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5470                 spin_unlock(&root->inode_lock);
5471                 if (empty)
5472                         btrfs_add_dead_root(root);
5473         }
5474 }
5475
5476
5477 static int btrfs_init_locked_inode(struct inode *inode, void *p)
5478 {
5479         struct btrfs_iget_args *args = p;
5480
5481         inode->i_ino = args->ino;
5482         BTRFS_I(inode)->location.objectid = args->ino;
5483         BTRFS_I(inode)->location.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5484         BTRFS_I(inode)->location.offset = 0;
5485         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(args->root);
5486         BUG_ON(args->root && !BTRFS_I(inode)->root);
5487         return 0;
5488 }
5489
5490 static int btrfs_find_actor(struct inode *inode, void *opaque)
5491 {
5492         struct btrfs_iget_args *args = opaque;
5493
5494         return args->ino == BTRFS_I(inode)->location.objectid &&
5495                 args->root == BTRFS_I(inode)->root;
5496 }
5497
5498 static struct inode *btrfs_iget_locked(struct super_block *s, u64 ino,
5499                                        struct btrfs_root *root)
5500 {
5501         struct inode *inode;
5502         struct btrfs_iget_args args;
5503         unsigned long hashval = btrfs_inode_hash(ino, root);
5504
5505         args.ino = ino;
5506         args.root = root;
5507
5508         inode = iget5_locked(s, hashval, btrfs_find_actor,
5509                              btrfs_init_locked_inode,
5510                              (void *)&args);
5511         return inode;
5512 }
5513
5514 /*
5515  * Get an inode object given its inode number and corresponding root.
5516  * Path can be preallocated to prevent recursing back to iget through
5517  * allocator. NULL is also valid but may require an additional allocation
5518  * later.
5519  */
5520 struct inode *btrfs_iget_path(struct super_block *s, u64 ino,
5521                               struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path)
5522 {
5523         struct inode *inode;
5524
5525         inode = btrfs_iget_locked(s, ino, root);
5526         if (!inode)
5527                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5528
5529         if (inode->i_state & I_NEW) {
5530                 int ret;
5531
5532                 ret = btrfs_read_locked_inode(inode, path);
5533                 if (!ret) {
5534                         inode_tree_add(inode);
5535                         unlock_new_inode(inode);
5536                 } else {
5537                         iget_failed(inode);
5538                         /*
5539                          * ret > 0 can come from btrfs_search_slot called by
5540                          * btrfs_read_locked_inode, this means the inode item
5541                          * was not found.
5542                          */
5543                         if (ret > 0)
5544                                 ret = -ENOENT;
5545                         inode = ERR_PTR(ret);
5546                 }
5547         }
5548
5549         return inode;
5550 }
5551
5552 struct inode *btrfs_iget(struct super_block *s, u64 ino, struct btrfs_root *root)
5553 {
5554         return btrfs_iget_path(s, ino, root, NULL);
5555 }
5556
5557 static struct inode *new_simple_dir(struct super_block *s,
5558                                     struct btrfs_key *key,
5559                                     struct btrfs_root *root)
5560 {
5561         struct inode *inode = new_inode(s);
5562
5563         if (!inode)
5564                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5565
5566         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
5567         memcpy(&BTRFS_I(inode)->location, key, sizeof(*key));
5568         set_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5569
5570         inode->i_ino = BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID;
5571         /*
5572          * We only need lookup, the rest is read-only and there's no inode
5573          * associated with the dentry
5574          */
5575         inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
5576         inode->i_opflags &= ~IOP_XATTR;
5577         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
5578         inode->i_mode = S_IFDIR | S_IRUGO | S_IWUSR | S_IXUGO;
5579         inode->i_mtime = current_time(inode);
5580         inode->i_atime = inode->i_mtime;
5581         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
5582         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
5583
5584         return inode;
5585 }
5586
5587 static inline u8 btrfs_inode_type(struct inode *inode)
5588 {
5589         /*
5590          * Compile-time asserts that generic FT_* types still match
5591          * BTRFS_FT_* types
5592          */
5593         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_UNKNOWN != FT_UNKNOWN);
5594         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_REG_FILE != FT_REG_FILE);
5595         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_DIR != FT_DIR);
5596         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_CHRDEV != FT_CHRDEV);
5597         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_BLKDEV != FT_BLKDEV);
5598         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_FIFO != FT_FIFO);
5599         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SOCK != FT_SOCK);
5600         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SYMLINK != FT_SYMLINK);
5601
5602         return fs_umode_to_ftype(inode->i_mode);
5603 }
5604
5605 struct inode *btrfs_lookup_dentry(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
5606 {
5607         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
5608         struct inode *inode;
5609         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5610         struct btrfs_root *sub_root = root;
5611         struct btrfs_key location;
5612         u8 di_type = 0;
5613         int ret = 0;
5614
5615         if (dentry->d_name.len > BTRFS_NAME_LEN)
5616                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
5617
5618         ret = btrfs_inode_by_name(dir, dentry, &location, &di_type);
5619         if (ret < 0)
5620                 return ERR_PTR(ret);
5621
5622         if (location.type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
5623                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, root);
5624                 if (IS_ERR(inode))
5625                         return inode;
5626
5627                 /* Do extra check against inode mode with di_type */
5628                 if (btrfs_inode_type(inode) != di_type) {
5629                         btrfs_crit(fs_info,
5630 "inode mode mismatch with dir: inode mode=0%o btrfs type=%u dir type=%u",
5631                                   inode->i_mode, btrfs_inode_type(inode),
5632                                   di_type);
5633                         iput(inode);
5634                         return ERR_PTR(-EUCLEAN);
5635                 }
5636                 return inode;
5637         }
5638
5639         ret = fixup_tree_root_location(fs_info, dir, dentry,
5640                                        &location, &sub_root);
5641         if (ret < 0) {
5642                 if (ret != -ENOENT)
5643                         inode = ERR_PTR(ret);
5644                 else
5645                         inode = new_simple_dir(dir->i_sb, &location, sub_root);
5646         } else {
5647                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, sub_root);
5648         }
5649         if (root != sub_root)
5650                 btrfs_put_root(sub_root);
5651
5652         if (!IS_ERR(inode) && root != sub_root) {
5653                 down_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5654                 if (!sb_rdonly(inode->i_sb))
5655                         ret = btrfs_orphan_cleanup(sub_root);
5656                 up_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5657                 if (ret) {
5658                         iput(inode);
5659                         inode = ERR_PTR(ret);
5660                 }
5661         }
5662
5663         return inode;
5664 }
5665
5666 static int btrfs_dentry_delete(const struct dentry *dentry)
5667 {
5668         struct btrfs_root *root;
5669         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5670
5671         if (!inode && !IS_ROOT(dentry))
5672                 inode = d_inode(dentry->d_parent);
5673
5674         if (inode) {
5675                 root = BTRFS_I(inode)->root;
5676                 if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
5677                         return 1;
5678
5679                 if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
5680                         return 1;
5681         }
5682         return 0;
5683 }
5684
5685 static struct dentry *btrfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5686                                    unsigned int flags)
5687 {
5688         struct inode *inode = btrfs_lookup_dentry(dir, dentry);
5689
5690         if (inode == ERR_PTR(-ENOENT))
5691                 inode = NULL;
5692         return d_splice_alias(inode, dentry);
5693 }
5694
5695 /*
5696  * All this infrastructure exists because dir_emit can fault, and we are holding
5697  * the tree lock when doing readdir.  For now just allocate a buffer and copy
5698  * our information into that, and then dir_emit from the buffer.  This is
5699  * similar to what NFS does, only we don't keep the buffer around in pagecache
5700  * because I'm afraid I'll mess that up.  Long term we need to make filldir do
5701  * copy_to_user_inatomic so we don't have to worry about page faulting under the
5702  * tree lock.
5703  */
5704 static int btrfs_opendir(struct inode *inode, struct file *file)
5705 {
5706         struct btrfs_file_private *private;
5707
5708         private = kzalloc(sizeof(struct btrfs_file_private), GFP_KERNEL);
5709         if (!private)
5710                 return -ENOMEM;
5711         private->filldir_buf = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
5712         if (!private->filldir_buf) {
5713                 kfree(private);
5714                 return -ENOMEM;
5715         }
5716         file->private_data = private;
5717         return 0;
5718 }
5719
5720 struct dir_entry {
5721         u64 ino;
5722         u64 offset;
5723         unsigned type;
5724         int name_len;
5725 };
5726
5727 static int btrfs_filldir(void *addr, int entries, struct dir_context *ctx)
5728 {
5729         while (entries--) {
5730                 struct dir_entry *entry = addr;
5731                 char *name = (char *)(entry + 1);
5732
5733                 ctx->pos = get_unaligned(&entry->offset);
5734                 if (!dir_emit(ctx, name, get_unaligned(&entry->name_len),
5735                                          get_unaligned(&entry->ino),
5736                                          get_unaligned(&entry->type)))
5737                         return 1;
5738                 addr += sizeof(struct dir_entry) +
5739                         get_unaligned(&entry->name_len);
5740                 ctx->pos++;
5741         }
5742         return 0;
5743 }
5744
5745 static int btrfs_real_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
5746 {
5747         struct inode *inode = file_inode(file);
5748         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5749         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
5750         struct btrfs_dir_item *di;
5751         struct btrfs_key key;
5752         struct btrfs_key found_key;
5753         struct btrfs_path *path;
5754         void *addr;
5755         struct list_head ins_list;
5756         struct list_head del_list;
5757         int ret;
5758         struct extent_buffer *leaf;
5759         int slot;
5760         char *name_ptr;
5761         int name_len;
5762         int entries = 0;
5763         int total_len = 0;
5764         bool put = false;
5765         struct btrfs_key location;
5766
5767         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
5768                 return 0;
5769
5770         path = btrfs_alloc_path();
5771         if (!path)
5772                 return -ENOMEM;
5773
5774         addr = private->filldir_buf;
5775         path->reada = READA_FORWARD;
5776
5777         INIT_LIST_HEAD(&ins_list);
5778         INIT_LIST_HEAD(&del_list);
5779         put = btrfs_readdir_get_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
5780
5781 again:
5782         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5783         key.offset = ctx->pos;
5784         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5785
5786         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5787         if (ret < 0)
5788                 goto err;
5789
5790         while (1) {
5791                 struct dir_entry *entry;
5792
5793                 leaf = path->nodes[0];
5794                 slot = path->slots[0];
5795                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5796                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5797                         if (ret < 0)
5798                                 goto err;
5799                         else if (ret > 0)
5800                                 break;
5801                         continue;
5802                 }
5803
5804                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
5805
5806                 if (found_key.objectid != key.objectid)
5807                         break;
5808                 if (found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY)
5809                         break;
5810                 if (found_key.offset < ctx->pos)
5811                         goto next;
5812                 if (btrfs_should_delete_dir_index(&del_list, found_key.offset))
5813                         goto next;
5814                 di = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_dir_item);
5815                 name_len = btrfs_dir_name_len(leaf, di);
5816                 if ((total_len + sizeof(struct dir_entry) + name_len) >=
5817                     PAGE_SIZE) {
5818                         btrfs_release_path(path);
5819                         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
5820                         if (ret)
5821                                 goto nopos;
5822                         addr = private->filldir_buf;
5823                         entries = 0;
5824                         total_len = 0;
5825                         goto again;
5826                 }
5827
5828                 entry = addr;
5829                 put_unaligned(name_len, &entry->name_len);
5830                 name_ptr = (char *)(entry + 1);
5831                 read_extent_buffer(leaf, name_ptr, (unsigned long)(di + 1),
5832                                    name_len);
5833                 put_unaligned(fs_ftype_to_dtype(btrfs_dir_type(leaf, di)),
5834                                 &entry->type);
5835                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &location);
5836                 put_unaligned(location.objectid, &entry->ino);
5837                 put_unaligned(found_key.offset, &entry->offset);
5838                 entries++;
5839                 addr += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
5840                 total_len += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
5841 next:
5842                 path->slots[0]++;
5843         }
5844         btrfs_release_path(path);
5845
5846         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
5847         if (ret)
5848                 goto nopos;
5849
5850         ret = btrfs_readdir_delayed_dir_index(ctx, &ins_list);
5851         if (ret)
5852                 goto nopos;
5853
5854         /*
5855          * Stop new entries from being returned after we return the last
5856          * entry.
5857          *
5858          * New directory entries are assigned a strictly increasing
5859          * offset.  This means that new entries created during readdir
5860          * are *guaranteed* to be seen in the future by that readdir.
5861          * This has broken buggy programs which operate on names as
5862          * they're returned by readdir.  Until we re-use freed offsets
5863          * we have this hack to stop new entries from being returned
5864          * under the assumption that they'll never reach this huge
5865          * offset.
5866          *
5867          * This is being careful not to overflow 32bit loff_t unless the
5868          * last entry requires it because doing so has broken 32bit apps
5869          * in the past.
5870          */
5871         if (ctx->pos >= INT_MAX)
5872                 ctx->pos = LLONG_MAX;
5873         else
5874                 ctx->pos = INT_MAX;
5875 nopos:
5876         ret = 0;
5877 err:
5878         if (put)
5879                 btrfs_readdir_put_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
5880         btrfs_free_path(path);
5881         return ret;
5882 }
5883
5884 /*
5885  * This is somewhat expensive, updating the tree every time the
5886  * inode changes.  But, it is most likely to find the inode in cache.
5887  * FIXME, needs more benchmarking...there are no reasons other than performance
5888  * to keep or drop this code.
5889  */
5890 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode)
5891 {
5892         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5893         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5894         struct btrfs_trans_handle *trans;
5895         int ret;
5896
5897         if (test_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
5898                 return 0;
5899
5900         trans = btrfs_join_transaction(root);
5901         if (IS_ERR(trans))
5902                 return PTR_ERR(trans);
5903
5904         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
5905         if (ret && (ret == -ENOSPC || ret == -EDQUOT)) {
5906                 /* whoops, lets try again with the full transaction */
5907                 btrfs_end_transaction(trans);
5908                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
5909                 if (IS_ERR(trans))
5910                         return PTR_ERR(trans);
5911
5912                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
5913         }
5914         btrfs_end_transaction(trans);
5915         if (BTRFS_I(inode)->delayed_node)
5916                 btrfs_balance_delayed_items(fs_info);
5917
5918         return ret;
5919 }
5920
5921 /*
5922  * This is a copy of file_update_time.  We need this so we can return error on
5923  * ENOSPC for updating the inode in the case of file write and mmap writes.
5924  */
5925 static int btrfs_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *now,
5926                              int flags)
5927 {
5928         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5929         bool dirty = flags & ~S_VERSION;
5930
5931         if (btrfs_root_readonly(root))
5932                 return -EROFS;
5933
5934         if (flags & S_VERSION)
5935                 dirty |= inode_maybe_inc_iversion(inode, dirty);
5936         if (flags & S_CTIME)
5937                 inode->i_ctime = *now;
5938         if (flags & S_MTIME)
5939                 inode->i_mtime = *now;
5940         if (flags & S_ATIME)
5941                 inode->i_atime = *now;
5942         return dirty ? btrfs_dirty_inode(inode) : 0;
5943 }
5944
5945 /*
5946  * find the highest existing sequence number in a directory
5947  * and then set the in-memory index_cnt variable to reflect
5948  * free sequence numbers
5949  */
5950 static int btrfs_set_inode_index_count(struct btrfs_inode *inode)
5951 {
5952         struct btrfs_root *root = inode->root;
5953         struct btrfs_key key, found_key;
5954         struct btrfs_path *path;
5955         struct extent_buffer *leaf;
5956         int ret;
5957
5958         key.objectid = btrfs_ino(inode);
5959         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5960         key.offset = (u64)-1;
5961
5962         path = btrfs_alloc_path();
5963         if (!path)
5964                 return -ENOMEM;
5965
5966         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5967         if (ret < 0)
5968                 goto out;
5969         /* FIXME: we should be able to handle this */
5970         if (ret == 0)
5971                 goto out;
5972         ret = 0;
5973
5974         /*
5975          * MAGIC NUMBER EXPLANATION:
5976          * since we search a directory based on f_pos we have to start at 2
5977          * since '.' and '..' have f_pos of 0 and 1 respectively, so everybody
5978          * else has to start at 2
5979          */
5980         if (path->slots[0] == 0) {
5981                 inode->index_cnt = 2;
5982                 goto out;
5983         }
5984
5985         path->slots[0]--;
5986
5987         leaf = path->nodes[0];
5988         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
5989
5990         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
5991             found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY) {
5992                 inode->index_cnt = 2;
5993                 goto out;
5994         }
5995
5996         inode->index_cnt = found_key.offset + 1;
5997 out:
5998         btrfs_free_path(path);
5999         return ret;
6000 }
6001
6002 /*
6003  * helper to find a free sequence number in a given directory.  This current
6004  * code is very simple, later versions will do smarter things in the btree
6005  */
6006 int btrfs_set_inode_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
6007 {
6008         int ret = 0;
6009
6010         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
6011                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
6012                 if (ret) {
6013                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
6014                         if (ret)
6015                                 return ret;
6016                 }
6017         }
6018
6019         *index = dir->index_cnt;
6020         dir->index_cnt++;
6021
6022         return ret;
6023 }
6024
6025 static int btrfs_insert_inode_locked(struct inode *inode)
6026 {
6027         struct btrfs_iget_args args;
6028
6029         args.ino = BTRFS_I(inode)->location.objectid;
6030         args.root = BTRFS_I(inode)->root;
6031
6032         return insert_inode_locked4(inode,
6033                    btrfs_inode_hash(inode->i_ino, BTRFS_I(inode)->root),
6034                    btrfs_find_actor, &args);
6035 }
6036
6037 /*
6038  * Inherit flags from the parent inode.
6039  *
6040  * Currently only the compression flags and the cow flags are inherited.
6041  */
6042 static void btrfs_inherit_iflags(struct inode *inode, struct inode *dir)
6043 {
6044         unsigned int flags;
6045
6046         if (!dir)
6047                 return;
6048
6049         flags = BTRFS_I(dir)->flags;
6050
6051         if (flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS) {
6052                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_COMPRESS;
6053                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6054         } else if (flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
6055                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6056                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_COMPRESS;
6057         }
6058
6059         if (flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) {
6060                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW;
6061                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
6062                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6063         }
6064
6065         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
6066 }
6067
6068 static struct inode *btrfs_new_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
6069                                      struct btrfs_root *root,
6070                                      struct user_namespace *mnt_userns,
6071                                      struct inode *dir,
6072                                      const char *name, int name_len,
6073                                      u64 ref_objectid, u64 objectid,
6074                                      umode_t mode, u64 *index)
6075 {
6076         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
6077         struct inode *inode;
6078         struct btrfs_inode_item *inode_item;
6079         struct btrfs_key *location;
6080         struct btrfs_path *path;
6081         struct btrfs_inode_ref *ref;
6082         struct btrfs_key key[2];
6083         u32 sizes[2];
6084         struct btrfs_item_batch batch;
6085         unsigned long ptr;
6086         unsigned int nofs_flag;
6087         int ret;
6088
6089         path = btrfs_alloc_path();
6090         if (!path)
6091                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6092
6093         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
6094         inode = new_inode(fs_info->sb);
6095         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
6096         if (!inode) {
6097                 btrfs_free_path(path);
6098                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6099         }
6100
6101         /*
6102          * O_TMPFILE, set link count to 0, so that after this point,
6103          * we fill in an inode item with the correct link count.
6104          */
6105         if (!name)
6106                 set_nlink(inode, 0);
6107
6108         /*
6109          * we have to initialize this early, so we can reclaim the inode
6110          * number if we fail afterwards in this function.
6111          */
6112         inode->i_ino = objectid;
6113
6114         if (dir && name) {
6115                 trace_btrfs_inode_request(dir);
6116
6117                 ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), index);
6118                 if (ret) {
6119                         btrfs_free_path(path);
6120                         iput(inode);
6121                         return ERR_PTR(ret);
6122                 }
6123         } else if (dir) {
6124                 *index = 0;
6125         }
6126         /*
6127          * index_cnt is ignored for everything but a dir,
6128          * btrfs_set_inode_index_count has an explanation for the magic
6129          * number
6130          */
6131         BTRFS_I(inode)->index_cnt = 2;
6132         BTRFS_I(inode)->dir_index = *index;
6133         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
6134         BTRFS_I(inode)->generation = trans->transid;
6135         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
6136
6137         /*
6138          * We could have gotten an inode number from somebody who was fsynced
6139          * and then removed in this same transaction, so let's just set full
6140          * sync since it will be a full sync anyway and this will blow away the
6141          * old info in the log.
6142          */
6143         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6144
6145         key[0].objectid = objectid;
6146         key[0].type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6147         key[0].offset = 0;
6148
6149         sizes[0] = sizeof(struct btrfs_inode_item);
6150
6151         if (name) {
6152                 /*
6153                  * Start new inodes with an inode_ref. This is slightly more
6154                  * efficient for small numbers of hard links since they will
6155                  * be packed into one item. Extended refs will kick in if we
6156                  * add more hard links than can fit in the ref item.
6157                  */
6158                 key[1].objectid = objectid;
6159                 key[1].type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6160                 key[1].offset = ref_objectid;
6161
6162                 sizes[1] = name_len + sizeof(*ref);
6163         }
6164
6165         location = &BTRFS_I(inode)->location;
6166         location->objectid = objectid;
6167         location->offset = 0;
6168         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6169
6170         ret = btrfs_insert_inode_locked(inode);
6171         if (ret < 0) {
6172                 iput(inode);
6173                 goto fail;
6174         }
6175
6176         batch.keys = &key[0];
6177         batch.data_sizes = &sizes[0];
6178         batch.total_data_size = sizes[0] + (name ? sizes[1] : 0);
6179         batch.nr = name ? 2 : 1;
6180         ret = btrfs_insert_empty_items(trans, root, path, &batch);
6181         if (ret != 0)
6182                 goto fail_unlock;
6183
6184         inode_init_owner(mnt_userns, inode, dir, mode);
6185         inode_set_bytes(inode, 0);
6186
6187         inode->i_mtime = current_time(inode);
6188         inode->i_atime = inode->i_mtime;
6189         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
6190         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
6191
6192         inode_item = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6193                                   struct btrfs_inode_item);
6194         memzero_extent_buffer(path->nodes[0], (unsigned long)inode_item,
6195                              sizeof(*inode_item));
6196         fill_inode_item(trans, path->nodes[0], inode_item, inode);
6197
6198         if (name) {
6199                 ref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0] + 1,
6200                                      struct btrfs_inode_ref);
6201                 btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref, name_len);
6202                 btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref, *index);
6203                 ptr = (unsigned long)(ref + 1);
6204                 write_extent_buffer(path->nodes[0], name, ptr, name_len);
6205         }
6206
6207         btrfs_mark_buffer_dirty(path->nodes[0]);
6208         btrfs_free_path(path);
6209
6210         btrfs_inherit_iflags(inode, dir);
6211
6212         if (S_ISREG(mode)) {
6213                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATASUM))
6214                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6215                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATACOW))
6216                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW |
6217                                 BTRFS_INODE_NODATASUM;
6218         }
6219
6220         inode_tree_add(inode);
6221
6222         trace_btrfs_inode_new(inode);
6223         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
6224
6225         btrfs_update_root_times(trans, root);
6226
6227         ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, dir);
6228         if (ret)
6229                 btrfs_err(fs_info,
6230                           "error inheriting props for ino %llu (root %llu): %d",
6231                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), root->root_key.objectid, ret);
6232
6233         return inode;
6234
6235 fail_unlock:
6236         discard_new_inode(inode);
6237 fail:
6238         if (dir && name)
6239                 BTRFS_I(dir)->index_cnt--;
6240         btrfs_free_path(path);
6241         return ERR_PTR(ret);
6242 }
6243
6244 /*
6245  * utility function to add 'inode' into 'parent_inode' with
6246  * a give name and a given sequence number.
6247  * if 'add_backref' is true, also insert a backref from the
6248  * inode to the parent directory.
6249  */
6250 int btrfs_add_link(struct btrfs_trans_handle *trans,
6251                    struct btrfs_inode *parent_inode, struct btrfs_inode *inode,
6252                    const char *name, int name_len, int add_backref, u64 index)
6253 {
6254         int ret = 0;
6255         struct btrfs_key key;
6256         struct btrfs_root *root = parent_inode->root;
6257         u64 ino = btrfs_ino(inode);
6258         u64 parent_ino = btrfs_ino(parent_inode);
6259
6260         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6261                 memcpy(&key, &inode->root->root_key, sizeof(key));
6262         } else {
6263                 key.objectid = ino;
6264                 key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6265                 key.offset = 0;
6266         }
6267
6268         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6269                 ret = btrfs_add_root_ref(trans, key.objectid,
6270                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6271                                          index, name, name_len);
6272         } else if (add_backref) {
6273                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
6274                                              parent_ino, index);
6275         }
6276
6277         /* Nothing to clean up yet */
6278         if (ret)
6279                 return ret;
6280
6281         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, name, name_len, parent_inode, &key,
6282                                     btrfs_inode_type(&inode->vfs_inode), index);
6283         if (ret == -EEXIST || ret == -EOVERFLOW)
6284                 goto fail_dir_item;
6285         else if (ret) {
6286                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6287                 return ret;
6288         }
6289
6290         btrfs_i_size_write(parent_inode, parent_inode->vfs_inode.i_size +
6291                            name_len * 2);
6292         inode_inc_iversion(&parent_inode->vfs_inode);
6293         /*
6294          * If we are replaying a log tree, we do not want to update the mtime
6295          * and ctime of the parent directory with the current time, since the
6296          * log replay procedure is responsible for setting them to their correct
6297          * values (the ones it had when the fsync was done).
6298          */
6299         if (!test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &root->fs_info->flags)) {
6300                 struct timespec64 now = current_time(&parent_inode->vfs_inode);
6301
6302                 parent_inode->vfs_inode.i_mtime = now;
6303                 parent_inode->vfs_inode.i_ctime = now;
6304         }
6305         ret = btrfs_update_inode(trans, root, parent_inode);
6306         if (ret)
6307                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6308         return ret;
6309
6310 fail_dir_item:
6311         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6312                 u64 local_index;
6313                 int err;
6314                 err = btrfs_del_root_ref(trans, key.objectid,
6315                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6316                                          &local_index, name, name_len);
6317                 if (err)
6318                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6319         } else if (add_backref) {
6320                 u64 local_index;
6321                 int err;
6322
6323                 err = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len,
6324                                           ino, parent_ino, &local_index);
6325                 if (err)
6326                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6327         }
6328
6329         /* Return the original error code */
6330         return ret;
6331 }
6332
6333 static int btrfs_add_nondir(struct btrfs_trans_handle *trans,
6334                             struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry,
6335                             struct btrfs_inode *inode, int backref, u64 index)
6336 {
6337         int err = btrfs_add_link(trans, dir, inode,
6338                                  dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
6339                                  backref, index);
6340         if (err > 0)
6341                 err = -EEXIST;
6342         return err;
6343 }
6344
6345 static int btrfs_mknod(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6346                        struct dentry *dentry, umode_t mode, dev_t rdev)
6347 {
6348         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6349         struct btrfs_trans_handle *trans;
6350         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6351         struct inode *inode = NULL;
6352         int err;
6353         u64 objectid;
6354         u64 index = 0;
6355
6356         /*
6357          * 2 for inode item and ref
6358          * 2 for dir items
6359          * 1 for xattr if selinux is on
6360          */
6361         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6362         if (IS_ERR(trans))
6363                 return PTR_ERR(trans);
6364
6365         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6366         if (err)
6367                 goto out_unlock;
6368
6369         inode = btrfs_new_inode(trans, root, mnt_userns, dir,
6370                         dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
6371                         btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid, mode, &index);
6372         if (IS_ERR(inode)) {
6373                 err = PTR_ERR(inode);
6374                 inode = NULL;
6375                 goto out_unlock;
6376         }
6377
6378         /*
6379         * If the active LSM wants to access the inode during
6380         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6381         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6382         * ops vector.
6383         */
6384         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
6385         init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
6386
6387         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6388         if (err)
6389                 goto out_unlock;
6390
6391         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6392                         0, index);
6393         if (err)
6394                 goto out_unlock;
6395
6396         btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6397         d_instantiate_new(dentry, inode);
6398
6399 out_unlock:
6400         btrfs_end_transaction(trans);
6401         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6402         if (err && inode) {
6403                 inode_dec_link_count(inode);
6404                 discard_new_inode(inode);
6405         }
6406         return err;
6407 }
6408
6409 static int btrfs_create(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6410                         struct dentry *dentry, umode_t mode, bool excl)
6411 {
6412         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6413         struct btrfs_trans_handle *trans;
6414         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6415         struct inode *inode = NULL;
6416         int err;
6417         u64 objectid;
6418         u64 index = 0;
6419
6420         /*
6421          * 2 for inode item and ref
6422          * 2 for dir items
6423          * 1 for xattr if selinux is on
6424          */
6425         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6426         if (IS_ERR(trans))
6427                 return PTR_ERR(trans);
6428
6429         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6430         if (err)
6431                 goto out_unlock;
6432
6433         inode = btrfs_new_inode(trans, root, mnt_userns, dir,
6434                         dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
6435                         btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid, mode, &index);
6436         if (IS_ERR(inode)) {
6437                 err = PTR_ERR(inode);
6438                 inode = NULL;
6439                 goto out_unlock;
6440         }
6441         /*
6442         * If the active LSM wants to access the inode during
6443         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6444         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6445         * ops vector.
6446         */
6447         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
6448         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
6449         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
6450
6451         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6452         if (err)
6453                 goto out_unlock;
6454
6455         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6456         if (err)
6457                 goto out_unlock;
6458
6459         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6460                         0, index);
6461         if (err)
6462                 goto out_unlock;
6463
6464         d_instantiate_new(dentry, inode);
6465
6466 out_unlock:
6467         btrfs_end_transaction(trans);
6468         if (err && inode) {
6469                 inode_dec_link_count(inode);
6470                 discard_new_inode(inode);
6471         }
6472         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6473         return err;
6474 }
6475
6476 static int btrfs_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir,
6477                       struct dentry *dentry)
6478 {
6479         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6480         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6481         struct inode *inode = d_inode(old_dentry);
6482         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6483         u64 index;
6484         int err;
6485         int drop_inode = 0;
6486
6487         /* do not allow sys_link's with other subvols of the same device */
6488         if (root->root_key.objectid != BTRFS_I(inode)->root->root_key.objectid)
6489                 return -EXDEV;
6490
6491         if (inode->i_nlink >= BTRFS_LINK_MAX)
6492                 return -EMLINK;
6493
6494         err = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &index);
6495         if (err)
6496                 goto fail;
6497
6498         /*
6499          * 2 items for inode and inode ref
6500          * 2 items for dir items
6501          * 1 item for parent inode
6502          * 1 item for orphan item deletion if O_TMPFILE
6503          */
6504         trans = btrfs_start_transaction(root, inode->i_nlink ? 5 : 6);
6505         if (IS_ERR(trans)) {
6506                 err = PTR_ERR(trans);
6507                 trans = NULL;
6508                 goto fail;
6509         }
6510
6511         /* There are several dir indexes for this inode, clear the cache. */
6512         BTRFS_I(inode)->dir_index = 0ULL;
6513         inc_nlink(inode);
6514         inode_inc_iversion(inode);
6515         inode->i_ctime = current_time(inode);
6516         ihold(inode);
6517         set_bit(BTRFS_INODE_COPY_EVERYTHING, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6518
6519         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6520                         1, index);
6521
6522         if (err) {
6523                 drop_inode = 1;
6524         } else {
6525                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
6526
6527                 err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6528                 if (err)
6529                         goto fail;
6530                 if (inode->i_nlink == 1) {
6531                         /*
6532                          * If new hard link count is 1, it's a file created
6533                          * with open(2) O_TMPFILE flag.
6534                          */
6535                         err = btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
6536                         if (err)
6537                                 goto fail;
6538                 }
6539                 d_instantiate(dentry, inode);
6540                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(inode), NULL, parent);
6541         }
6542
6543 fail:
6544         if (trans)
6545                 btrfs_end_transaction(trans);
6546         if (drop_inode) {
6547                 inode_dec_link_count(inode);
6548                 iput(inode);
6549         }
6550         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6551         return err;
6552 }
6553
6554 static int btrfs_mkdir(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6555                        struct dentry *dentry, umode_t mode)
6556 {
6557         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6558         struct inode *inode = NULL;
6559         struct btrfs_trans_handle *trans;
6560         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6561         int err = 0;
6562         u64 objectid = 0;
6563         u64 index = 0;
6564
6565         /*
6566          * 2 items for inode and ref
6567          * 2 items for dir items
6568          * 1 for xattr if selinux is on
6569          */
6570         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6571         if (IS_ERR(trans))
6572                 return PTR_ERR(trans);
6573
6574         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6575         if (err)
6576                 goto out_fail;
6577
6578         inode = btrfs_new_inode(trans, root, mnt_userns, dir,
6579                         dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
6580                         btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6581                         S_IFDIR | mode, &index);
6582         if (IS_ERR(inode)) {
6583                 err = PTR_ERR(inode);
6584                 inode = NULL;
6585                 goto out_fail;
6586         }
6587
6588         /* these must be set before we unlock the inode */
6589         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
6590         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
6591
6592         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6593         if (err)
6594                 goto out_fail;
6595
6596         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
6597         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6598         if (err)
6599                 goto out_fail;
6600
6601         err = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode),
6602                         dentry->d_name.name,
6603                         dentry->d_name.len, 0, index);
6604         if (err)
6605                 goto out_fail;
6606
6607         d_instantiate_new(dentry, inode);
6608
6609 out_fail:
6610         btrfs_end_transaction(trans);
6611         if (err && inode) {
6612                 inode_dec_link_count(inode);
6613                 discard_new_inode(inode);
6614         }
6615         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6616         return err;
6617 }
6618
6619 static noinline int uncompress_inline(struct btrfs_path *path,
6620                                       struct page *page,
6621                                       size_t pg_offset, u64 extent_offset,
6622                                       struct btrfs_file_extent_item *item)
6623 {
6624         int ret;
6625         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
6626         char *tmp;
6627         size_t max_size;
6628         unsigned long inline_size;
6629         unsigned long ptr;
6630         int compress_type;
6631
6632         WARN_ON(pg_offset != 0);
6633         compress_type = btrfs_file_extent_compression(leaf, item);
6634         max_size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6635         inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf, path->slots[0]);
6636         tmp = kmalloc(inline_size, GFP_NOFS);
6637         if (!tmp)
6638                 return -ENOMEM;
6639         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
6640
6641         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, inline_size);
6642
6643         max_size = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE, max_size);
6644         ret = btrfs_decompress(compress_type, tmp, page,
6645                                extent_offset, inline_size, max_size);
6646
6647         /*
6648          * decompression code contains a memset to fill in any space between the end
6649          * of the uncompressed data and the end of max_size in case the decompressed
6650          * data ends up shorter than ram_bytes.  That doesn't cover the hole between
6651          * the end of an inline extent and the beginning of the next block, so we
6652          * cover that region here.
6653          */
6654
6655         if (max_size + pg_offset < PAGE_SIZE)
6656                 memzero_page(page,  pg_offset + max_size,
6657                              PAGE_SIZE - max_size - pg_offset);
6658         kfree(tmp);
6659         return ret;
6660 }
6661
6662 /**
6663  * btrfs_get_extent - Lookup the first extent overlapping a range in a file.
6664  * @inode:      file to search in
6665  * @page:       page to read extent data into if the extent is inline
6666  * @pg_offset:  offset into @page to copy to
6667  * @start:      file offset
6668  * @len:        length of range starting at @start
6669  *
6670  * This returns the first &struct extent_map which overlaps with the given
6671  * range, reading it from the B-tree and caching it if necessary. Note that
6672  * there may be more extents which overlap the given range after the returned
6673  * extent_map.
6674  *
6675  * If @page is not NULL and the extent is inline, this also reads the extent
6676  * data directly into the page and marks the extent up to date in the io_tree.
6677  *
6678  * Return: ERR_PTR on error, non-NULL extent_map on success.
6679  */
6680 struct extent_map *btrfs_get_extent(struct btrfs_inode *inode,
6681                                     struct page *page, size_t pg_offset,
6682                                     u64 start, u64 len)
6683 {
6684         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
6685         int ret = 0;
6686         u64 extent_start = 0;
6687         u64 extent_end = 0;
6688         u64 objectid = btrfs_ino(inode);
6689         int extent_type = -1;
6690         struct btrfs_path *path = NULL;
6691         struct btrfs_root *root = inode->root;
6692         struct btrfs_file_extent_item *item;
6693         struct extent_buffer *leaf;
6694         struct btrfs_key found_key;
6695         struct extent_map *em = NULL;
6696         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
6697         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
6698
6699         read_lock(&em_tree->lock);
6700         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
6701         read_unlock(&em_tree->lock);
6702
6703         if (em) {
6704                 if (em->start > start || em->start + em->len <= start)
6705                         free_extent_map(em);
6706                 else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE && page)
6707                         free_extent_map(em);
6708                 else
6709                         goto out;
6710         }
6711         em = alloc_extent_map();
6712         if (!em) {
6713                 ret = -ENOMEM;
6714                 goto out;
6715         }
6716         em->start = EXTENT_MAP_HOLE;
6717         em->orig_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6718         em->len = (u64)-1;
6719         em->block_len = (u64)-1;
6720
6721         path = btrfs_alloc_path();
6722         if (!path) {
6723                 ret = -ENOMEM;
6724                 goto out;
6725         }
6726
6727         /* Chances are we'll be called again, so go ahead and do readahead */
6728         path->reada = READA_FORWARD;
6729
6730         /*
6731          * The same explanation in load_free_space_cache applies here as well,
6732          * we only read when we're loading the free space cache, and at that
6733          * point the commit_root has everything we need.
6734          */
6735         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
6736                 path->search_commit_root = 1;
6737                 path->skip_locking = 1;
6738         }
6739
6740         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, objectid, start, 0);
6741         if (ret < 0) {
6742                 goto out;
6743         } else if (ret > 0) {
6744                 if (path->slots[0] == 0)
6745                         goto not_found;
6746                 path->slots[0]--;
6747                 ret = 0;
6748         }
6749
6750         leaf = path->nodes[0];
6751         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
6752                               struct btrfs_file_extent_item);
6753         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6754         if (found_key.objectid != objectid ||
6755             found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6756                 /*
6757                  * If we backup past the first extent we want to move forward
6758                  * and see if there is an extent in front of us, otherwise we'll
6759                  * say there is a hole for our whole search range which can
6760                  * cause problems.
6761                  */
6762                 extent_end = start;
6763                 goto next;
6764         }
6765
6766         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, item);
6767         extent_start = found_key.offset;
6768         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
6769         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6770             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6771                 /* Only regular file could have regular/prealloc extent */
6772                 if (!S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode)) {
6773                         ret = -EUCLEAN;
6774                         btrfs_crit(fs_info,
6775                 "regular/prealloc extent found for non-regular inode %llu",
6776                                    btrfs_ino(inode));
6777                         goto out;
6778                 }
6779                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_regular(inode, leaf, item,
6780                                                        extent_start);
6781         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6782                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_inline(inode, leaf, item,
6783                                                       path->slots[0],
6784                                                       extent_start);
6785         }
6786 next:
6787         if (start >= extent_end) {
6788                 path->slots[0]++;
6789                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
6790                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
6791                         if (ret < 0)
6792                                 goto out;
6793                         else if (ret > 0)
6794                                 goto not_found;
6795
6796                         leaf = path->nodes[0];
6797                 }
6798                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6799                 if (found_key.objectid != objectid ||
6800                     found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6801                         goto not_found;
6802                 if (start + len <= found_key.offset)
6803                         goto not_found;
6804                 if (start > found_key.offset)
6805                         goto next;
6806
6807                 /* New extent overlaps with existing one */
6808                 em->start = start;
6809                 em->orig_start = start;
6810                 em->len = found_key.offset - start;
6811                 em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6812                 goto insert;
6813         }
6814
6815         btrfs_extent_item_to_extent_map(inode, path, item, !page, em);
6816
6817         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6818             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6819                 goto insert;
6820         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6821                 unsigned long ptr;
6822                 char *map;
6823                 size_t size;
6824                 size_t extent_offset;
6825                 size_t copy_size;
6826
6827                 if (!page)
6828                         goto out;
6829
6830                 size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6831                 extent_offset = page_offset(page) + pg_offset - extent_start;
6832                 copy_size = min_t(u64, PAGE_SIZE - pg_offset,
6833                                   size - extent_offset);
6834                 em->start = extent_start + extent_offset;
6835                 em->len = ALIGN(copy_size, fs_info->sectorsize);
6836                 em->orig_block_len = em->len;
6837                 em->orig_start = em->start;
6838                 ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item) + extent_offset;
6839
6840                 if (!PageUptodate(page)) {
6841                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, item) !=
6842                             BTRFS_COMPRESS_NONE) {
6843                                 ret = uncompress_inline(path, page, pg_offset,
6844                                                         extent_offset, item);
6845                                 if (ret)
6846                                         goto out;
6847                         } else {
6848                                 map = kmap_local_page(page);
6849                                 read_extent_buffer(leaf, map + pg_offset, ptr,
6850                                                    copy_size);
6851                                 if (pg_offset + copy_size < PAGE_SIZE) {
6852                                         memset(map + pg_offset + copy_size, 0,
6853                                                PAGE_SIZE - pg_offset -
6854                                                copy_size);
6855                                 }
6856                                 kunmap_local(map);
6857                         }
6858                         flush_dcache_page(page);
6859                 }
6860                 set_extent_uptodate(io_tree, em->start,
6861                                     extent_map_end(em) - 1, NULL, GFP_NOFS);
6862                 goto insert;
6863         }
6864 not_found:
6865         em->start = start;
6866         em->orig_start = start;
6867         em->len = len;
6868         em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6869 insert:
6870         ret = 0;
6871         btrfs_release_path(path);
6872         if (em->start > start || extent_map_end(em) <= start) {
6873                 btrfs_err(fs_info,
6874                           "bad extent! em: [%llu %llu] passed [%llu %llu]",
6875                           em->start, em->len, start, len);
6876                 ret = -EIO;
6877                 goto out;
6878         }
6879
6880         write_lock(&em_tree->lock);
6881         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, start, len);
6882         write_unlock(&em_tree->lock);
6883 out:
6884         btrfs_free_path(path);
6885
6886         trace_btrfs_get_extent(root, inode, em);
6887
6888         if (ret) {
6889                 free_extent_map(em);
6890                 return ERR_PTR(ret);
6891         }
6892         return em;
6893 }
6894
6895 struct extent_map *btrfs_get_extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode,
6896                                            u64 start, u64 len)
6897 {
6898         struct extent_map *em;
6899         struct extent_map *hole_em = NULL;
6900         u64 delalloc_start = start;
6901         u64 end;
6902         u64 delalloc_len;
6903         u64 delalloc_end;
6904         int err = 0;
6905
6906         em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, start, len);
6907         if (IS_ERR(em))
6908                 return em;
6909         /*
6910          * If our em maps to:
6911          * - a hole or
6912          * - a pre-alloc extent,
6913          * there might actually be delalloc bytes behind it.
6914          */
6915         if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE &&
6916             !test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
6917                 return em;
6918         else
6919                 hole_em = em;
6920
6921         /* check to see if we've wrapped (len == -1 or similar) */
6922         end = start + len;
6923         if (end < start)
6924                 end = (u64)-1;
6925         else
6926                 end -= 1;
6927
6928         em = NULL;
6929
6930         /* ok, we didn't find anything, lets look for delalloc */
6931         delalloc_len = count_range_bits(&inode->io_tree, &delalloc_start,
6932                                  end, len, EXTENT_DELALLOC, 1);
6933         delalloc_end = delalloc_start + delalloc_len;
6934         if (delalloc_end < delalloc_start)
6935                 delalloc_end = (u64)-1;
6936
6937         /*
6938          * We didn't find anything useful, return the original results from
6939          * get_extent()
6940          */
6941         if (delalloc_start > end || delalloc_end <= start) {
6942                 em = hole_em;
6943                 hole_em = NULL;
6944                 goto out;
6945         }
6946
6947         /*
6948          * Adjust the delalloc_start to make sure it doesn't go backwards from
6949          * the start they passed in
6950          */
6951         delalloc_start = max(start, delalloc_start);
6952         delalloc_len = delalloc_end - delalloc_start;
6953
6954         if (delalloc_len > 0) {
6955                 u64 hole_start;
6956                 u64 hole_len;
6957                 const u64 hole_end = extent_map_end(hole_em);
6958
6959                 em = alloc_extent_map();
6960                 if (!em) {
6961                         err = -ENOMEM;
6962                         goto out;
6963                 }
6964
6965                 ASSERT(hole_em);
6966                 /*
6967                  * When btrfs_get_extent can't find anything it returns one
6968                  * huge hole
6969                  *
6970                  * Make sure what it found really fits our range, and adjust to
6971                  * make sure it is based on the start from the caller
6972                  */
6973                 if (hole_end <= start || hole_em->start > end) {
6974                        free_extent_map(hole_em);
6975                        hole_em = NULL;
6976                 } else {
6977                        hole_start = max(hole_em->start, start);
6978                        hole_len = hole_end - hole_start;
6979                 }
6980
6981                 if (hole_em && delalloc_start > hole_start) {
6982                         /*
6983                          * Our hole starts before our delalloc, so we have to
6984                          * return just the parts of the hole that go until the
6985                          * delalloc starts
6986                          */
6987                         em->len = min(hole_len, delalloc_start - hole_start);
6988                         em->start = hole_start;
6989                         em->orig_start = hole_start;
6990                         /*
6991                          * Don't adjust block start at all, it is fixed at
6992                          * EXTENT_MAP_HOLE
6993                          */
6994                         em->block_start = hole_em->block_start;
6995                         em->block_len = hole_len;
6996                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &hole_em->flags))
6997                                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
6998                 } else {
6999                         /*
7000                          * Hole is out of passed range or it starts after
7001                          * delalloc range
7002                          */
7003                         em->start = delalloc_start;
7004                         em->len = delalloc_len;
7005                         em->orig_start = delalloc_start;
7006                         em->block_start = EXTENT_MAP_DELALLOC;
7007                         em->block_len = delalloc_len;
7008                 }
7009         } else {
7010                 return hole_em;
7011         }
7012 out:
7013
7014         free_extent_map(hole_em);
7015         if (err) {
7016                 free_extent_map(em);
7017                 return ERR_PTR(err);
7018         }
7019         return em;
7020 }
7021
7022 static struct extent_map *btrfs_create_dio_extent(struct btrfs_inode *inode,
7023                                                   const u64 start,
7024                                                   const u64 len,
7025                                                   const u64 orig_start,
7026                                                   const u64 block_start,
7027                                                   const u64 block_len,
7028                                                   const u64 orig_block_len,
7029                                                   const u64 ram_bytes,
7030                                                   const int type)
7031 {
7032         struct extent_map *em = NULL;
7033         int ret;
7034
7035         if (type != BTRFS_ORDERED_NOCOW) {
7036                 em = create_io_em(inode, start, len, orig_start, block_start,
7037                                   block_len, orig_block_len, ram_bytes,
7038                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
7039                                   type);
7040                 if (IS_ERR(em))
7041                         goto out;
7042         }
7043         ret = btrfs_add_ordered_extent_dio(inode, start, block_start, len,
7044                                            block_len, type);
7045         if (ret) {
7046                 if (em) {
7047                         free_extent_map(em);
7048                         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + len - 1, 0);
7049                 }
7050                 em = ERR_PTR(ret);
7051         }
7052  out:
7053
7054         return em;
7055 }
7056
7057 static struct extent_map *btrfs_new_extent_direct(struct btrfs_inode *inode,
7058                                                   u64 start, u64 len)
7059 {
7060         struct btrfs_root *root = inode->root;
7061         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
7062         struct extent_map *em;
7063         struct btrfs_key ins;
7064         u64 alloc_hint;
7065         int ret;
7066
7067         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, len);
7068         ret = btrfs_reserve_extent(root, len, len, fs_info->sectorsize,
7069                                    0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
7070         if (ret)
7071                 return ERR_PTR(ret);
7072
7073         em = btrfs_create_dio_extent(inode, start, ins.offset, start,
7074                                      ins.objectid, ins.offset, ins.offset,
7075                                      ins.offset, BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7076         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
7077         if (IS_ERR(em))
7078                 btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset,
7079                                            1);
7080
7081         return em;
7082 }
7083
7084 static bool btrfs_extent_readonly(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr)
7085 {
7086         struct btrfs_block_group *block_group;
7087         bool readonly = false;
7088
7089         block_group = btrfs_lookup_block_group(fs_info, bytenr);
7090         if (!block_group || block_group->ro)
7091                 readonly = true;
7092         if (block_group)
7093                 btrfs_put_block_group(block_group);
7094         return readonly;
7095 }
7096
7097 /*
7098  * Check if we can do nocow write into the range [@offset, @offset + @len)
7099  *
7100  * @offset:     File offset
7101  * @len:        The length to write, will be updated to the nocow writeable
7102  *              range
7103  * @orig_start: (optional) Return the original file offset of the file extent
7104  * @orig_len:   (optional) Return the original on-disk length of the file extent
7105  * @ram_bytes:  (optional) Return the ram_bytes of the file extent
7106  * @strict:     if true, omit optimizations that might force us into unnecessary
7107  *              cow. e.g., don't trust generation number.
7108  *
7109  * Return:
7110  * >0   and update @len if we can do nocow write
7111  *  0   if we can't do nocow write
7112  * <0   if error happened
7113  *
7114  * NOTE: This only checks the file extents, caller is responsible to wait for
7115  *       any ordered extents.
7116  */
7117 noinline int can_nocow_extent(struct inode *inode, u64 offset, u64 *len,
7118                               u64 *orig_start, u64 *orig_block_len,
7119                               u64 *ram_bytes, bool strict)
7120 {
7121         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7122         struct btrfs_path *path;
7123         int ret;
7124         struct extent_buffer *leaf;
7125         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
7126         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7127         struct btrfs_file_extent_item *fi;
7128         struct btrfs_key key;
7129         u64 disk_bytenr;
7130         u64 backref_offset;
7131         u64 extent_end;
7132         u64 num_bytes;
7133         int slot;
7134         int found_type;
7135         bool nocow = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW);
7136
7137         path = btrfs_alloc_path();
7138         if (!path)
7139                 return -ENOMEM;
7140
7141         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path,
7142                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), offset, 0);
7143         if (ret < 0)
7144                 goto out;
7145
7146         slot = path->slots[0];
7147         if (ret == 1) {
7148                 if (slot == 0) {
7149                         /* can't find the item, must cow */
7150                         ret = 0;
7151                         goto out;
7152                 }
7153                 slot--;
7154         }
7155         ret = 0;
7156         leaf = path->nodes[0];
7157         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
7158         if (key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) ||
7159             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
7160                 /* not our file or wrong item type, must cow */
7161                 goto out;
7162         }
7163
7164         if (key.offset > offset) {
7165                 /* Wrong offset, must cow */
7166                 goto out;
7167         }
7168
7169         fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
7170         found_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
7171         if (found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
7172             found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7173                 /* not a regular extent, must cow */
7174                 goto out;
7175         }
7176
7177         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG)
7178                 goto out;
7179
7180         extent_end = key.offset + btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
7181         if (extent_end <= offset)
7182                 goto out;
7183
7184         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
7185         if (disk_bytenr == 0)
7186                 goto out;
7187
7188         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
7189             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
7190             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
7191                 goto out;
7192
7193         /*
7194          * Do the same check as in btrfs_cross_ref_exist but without the
7195          * unnecessary search.
7196          */
7197         if (!strict &&
7198             (btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
7199              btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item)))
7200                 goto out;
7201
7202         backref_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
7203
7204         if (orig_start) {
7205                 *orig_start = key.offset - backref_offset;
7206                 *orig_block_len = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
7207                 *ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
7208         }
7209
7210         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, disk_bytenr))
7211                 goto out;
7212
7213         num_bytes = min(offset + *len, extent_end) - offset;
7214         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7215                 u64 range_end;
7216
7217                 range_end = round_up(offset + num_bytes,
7218                                      root->fs_info->sectorsize) - 1;
7219                 ret = test_range_bit(io_tree, offset, range_end,
7220                                      EXTENT_DELALLOC, 0, NULL);
7221                 if (ret) {
7222                         ret = -EAGAIN;
7223                         goto out;
7224                 }
7225         }
7226
7227         btrfs_release_path(path);
7228
7229         /*
7230          * look for other files referencing this extent, if we
7231          * find any we must cow
7232          */
7233
7234         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7235                                     key.offset - backref_offset, disk_bytenr,
7236                                     strict);
7237         if (ret) {
7238                 ret = 0;
7239                 goto out;
7240         }
7241
7242         /*
7243          * adjust disk_bytenr and num_bytes to cover just the bytes
7244          * in this extent we are about to write.  If there
7245          * are any csums in that range we have to cow in order
7246          * to keep the csums correct
7247          */
7248         disk_bytenr += backref_offset;
7249         disk_bytenr += offset - key.offset;
7250         if (csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr, num_bytes))
7251                 goto out;
7252         /*
7253          * all of the above have passed, it is safe to overwrite this extent
7254          * without cow
7255          */
7256         *len = num_bytes;
7257         ret = 1;
7258 out:
7259         btrfs_free_path(path);
7260         return ret;
7261 }
7262
7263 static int lock_extent_direct(struct inode *inode, u64 lockstart, u64 lockend,
7264                               struct extent_state **cached_state, bool writing)
7265 {
7266         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7267         int ret = 0;
7268
7269         while (1) {
7270                 lock_extent_bits(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7271                                  cached_state);
7272                 /*
7273                  * We're concerned with the entire range that we're going to be
7274                  * doing DIO to, so we need to make sure there's no ordered
7275                  * extents in this range.
7276                  */
7277                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), lockstart,
7278                                                      lockend - lockstart + 1);
7279
7280                 /*
7281                  * We need to make sure there are no buffered pages in this
7282                  * range either, we could have raced between the invalidate in
7283                  * generic_file_direct_write and locking the extent.  The
7284                  * invalidate needs to happen so that reads after a write do not
7285                  * get stale data.
7286                  */
7287                 if (!ordered &&
7288                     (!writing || !filemap_range_has_page(inode->i_mapping,
7289                                                          lockstart, lockend)))
7290                         break;
7291
7292                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7293                                      cached_state);
7294
7295                 if (ordered) {
7296                         /*
7297                          * If we are doing a DIO read and the ordered extent we
7298                          * found is for a buffered write, we can not wait for it
7299                          * to complete and retry, because if we do so we can
7300                          * deadlock with concurrent buffered writes on page
7301                          * locks. This happens only if our DIO read covers more
7302                          * than one extent map, if at this point has already
7303                          * created an ordered extent for a previous extent map
7304                          * and locked its range in the inode's io tree, and a
7305                          * concurrent write against that previous extent map's
7306                          * range and this range started (we unlock the ranges
7307                          * in the io tree only when the bios complete and
7308                          * buffered writes always lock pages before attempting
7309                          * to lock range in the io tree).
7310                          */
7311                         if (writing ||
7312                             test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered->flags))
7313                                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
7314                         else
7315                                 ret = -ENOTBLK;
7316                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7317                 } else {
7318                         /*
7319                          * We could trigger writeback for this range (and wait
7320                          * for it to complete) and then invalidate the pages for
7321                          * this range (through invalidate_inode_pages2_range()),
7322                          * but that can lead us to a deadlock with a concurrent
7323                          * call to readahead (a buffered read or a defrag call
7324                          * triggered a readahead) on a page lock due to an
7325                          * ordered dio extent we created before but did not have
7326                          * yet a corresponding bio submitted (whence it can not
7327                          * complete), which makes readahead wait for that
7328                          * ordered extent to complete while holding a lock on
7329                          * that page.
7330                          */
7331                         ret = -ENOTBLK;
7332                 }
7333
7334                 if (ret)
7335                         break;
7336
7337                 cond_resched();
7338         }
7339
7340         return ret;
7341 }
7342
7343 /* The callers of this must take lock_extent() */
7344 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
7345                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
7346                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
7347                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
7348                                        int type)
7349 {
7350         struct extent_map_tree *em_tree;
7351         struct extent_map *em;
7352         int ret;
7353
7354         ASSERT(type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC ||
7355                type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED ||
7356                type == BTRFS_ORDERED_NOCOW ||
7357                type == BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7358
7359         em_tree = &inode->extent_tree;
7360         em = alloc_extent_map();
7361         if (!em)
7362                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7363
7364         em->start = start;
7365         em->orig_start = orig_start;
7366         em->len = len;
7367         em->block_len = block_len;
7368         em->block_start = block_start;
7369         em->orig_block_len = orig_block_len;
7370         em->ram_bytes = ram_bytes;
7371         em->generation = -1;
7372         set_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
7373         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7374                 set_bit(EXTENT_FLAG_FILLING, &em->flags);
7375         } else if (type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED) {
7376                 set_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
7377                 em->compress_type = compress_type;
7378         }
7379
7380         do {
7381                 btrfs_drop_extent_cache(inode, em->start,
7382                                         em->start + em->len - 1, 0);
7383                 write_lock(&em_tree->lock);
7384                 ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
7385                 write_unlock(&em_tree->lock);
7386                 /*
7387                  * The caller has taken lock_extent(), who could race with us
7388                  * to add em?
7389                  */
7390         } while (ret == -EEXIST);
7391
7392         if (ret) {
7393                 free_extent_map(em);
7394                 return ERR_PTR(ret);
7395         }
7396
7397         /* em got 2 refs now, callers needs to do free_extent_map once. */
7398         return em;
7399 }
7400
7401
7402 static int btrfs_get_blocks_direct_write(struct extent_map **map,
7403                                          struct inode *inode,
7404                                          struct btrfs_dio_data *dio_data,
7405                                          u64 start, u64 len)
7406 {
7407         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7408         struct extent_map *em = *map;
7409         int type;
7410         u64 block_start, orig_start, orig_block_len, ram_bytes;
7411         bool can_nocow = false;
7412         bool space_reserved = false;
7413         int ret = 0;
7414
7415         /*
7416          * We don't allocate a new extent in the following cases
7417          *
7418          * 1) The inode is marked as NODATACOW. In this case we'll just use the
7419          * existing extent.
7420          * 2) The extent is marked as PREALLOC. We're good to go here and can
7421          * just use the extent.
7422          *
7423          */
7424         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) ||
7425             ((BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7426              em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)) {
7427                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7428                         type = BTRFS_ORDERED_PREALLOC;
7429                 else
7430                         type = BTRFS_ORDERED_NOCOW;
7431                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7432                 block_start = em->block_start + (start - em->start);
7433
7434                 if (can_nocow_extent(inode, start, &len, &orig_start,
7435                                      &orig_block_len, &ram_bytes, false) == 1 &&
7436                     btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, block_start))
7437                         can_nocow = true;
7438         }
7439
7440         if (can_nocow) {
7441                 struct extent_map *em2;
7442
7443                 /* We can NOCOW, so only need to reserve metadata space. */
7444                 ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(BTRFS_I(inode), len);
7445                 if (ret < 0) {
7446                         /* Our caller expects us to free the input extent map. */
7447                         free_extent_map(em);
7448                         *map = NULL;
7449                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, block_start);
7450                         goto out;
7451                 }
7452                 space_reserved = true;
7453
7454                 em2 = btrfs_create_dio_extent(BTRFS_I(inode), start, len,
7455                                               orig_start, block_start,
7456                                               len, orig_block_len,
7457                                               ram_bytes, type);
7458                 btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, block_start);
7459                 if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7460                         free_extent_map(em);
7461                         *map = em = em2;
7462                 }
7463
7464                 if (IS_ERR(em2)) {
7465                         ret = PTR_ERR(em2);
7466                         goto out;
7467                 }
7468         } else {
7469                 const u64 prev_len = len;
7470
7471                 /* Our caller expects us to free the input extent map. */
7472                 free_extent_map(em);
7473                 *map = NULL;
7474
7475                 /* We have to COW, so need to reserve metadata and data space. */
7476                 ret = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode),
7477                                                    &dio_data->data_reserved,
7478                                                    start, len);
7479                 if (ret < 0)
7480                         goto out;
7481                 space_reserved = true;
7482
7483                 em = btrfs_new_extent_direct(BTRFS_I(inode), start, len);
7484                 if (IS_ERR(em)) {
7485                         ret = PTR_ERR(em);
7486                         goto out;
7487                 }
7488                 *map = em;
7489                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7490                 if (len < prev_len)
7491                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7492                                                      dio_data->data_reserved,
7493                                                      start + len, prev_len - len,
7494                                                      true);
7495         }
7496
7497         /*
7498          * We have created our ordered extent, so we can now release our reservation
7499          * for an outstanding extent.
7500          */
7501         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), len);
7502
7503         /*
7504          * Need to update the i_size under the extent lock so buffered
7505          * readers will get the updated i_size when we unlock.
7506          */
7507         if (start + len > i_size_read(inode))
7508                 i_size_write(inode, start + len);
7509 out:
7510         if (ret && space_reserved) {
7511                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), len);
7512                 if (can_nocow) {
7513                         btrfs_delalloc_release_metadata(BTRFS_I(inode), len, true);
7514                 } else {
7515                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7516                                                      dio_data->data_reserved,
7517                                                      start, len, true);
7518                         extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7519                         dio_data->data_reserved = NULL;
7520                 }
7521         }
7522         return ret;
7523 }
7524
7525 static int btrfs_dio_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t start,
7526                 loff_t length, unsigned int flags, struct iomap *iomap,
7527                 struct iomap *srcmap)
7528 {
7529         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7530         struct extent_map *em;
7531         struct extent_state *cached_state = NULL;
7532         struct btrfs_dio_data *dio_data = NULL;
7533         u64 lockstart, lockend;
7534         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7535         int ret = 0;
7536         u64 len = length;
7537         bool unlock_extents = false;
7538
7539         if (!write)
7540                 len = min_t(u64, len, fs_info->sectorsize);
7541
7542         lockstart = start;
7543         lockend = start + len - 1;
7544
7545         /*
7546          * The generic stuff only does filemap_write_and_wait_range, which
7547          * isn't enough if we've written compressed pages to this area, so we
7548          * need to flush the dirty pages again to make absolutely sure that any
7549          * outstanding dirty pages are on disk.
7550          */
7551         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
7552                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags)) {
7553                 ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start,
7554                                                start + length - 1);
7555                 if (ret)
7556                         return ret;
7557         }
7558
7559         dio_data = kzalloc(sizeof(*dio_data), GFP_NOFS);
7560         if (!dio_data)
7561                 return -ENOMEM;
7562
7563         iomap->private = dio_data;
7564
7565
7566         /*
7567          * If this errors out it's because we couldn't invalidate pagecache for
7568          * this range and we need to fallback to buffered.
7569          */
7570         if (lock_extent_direct(inode, lockstart, lockend, &cached_state, write)) {
7571                 ret = -ENOTBLK;
7572                 goto err;
7573         }
7574
7575         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
7576         if (IS_ERR(em)) {
7577                 ret = PTR_ERR(em);
7578                 goto unlock_err;
7579         }
7580
7581         /*
7582          * Ok for INLINE and COMPRESSED extents we need to fallback on buffered
7583          * io.  INLINE is special, and we could probably kludge it in here, but
7584          * it's still buffered so for safety lets just fall back to the generic
7585          * buffered path.
7586          *
7587          * For COMPRESSED we _have_ to read the entire extent in so we can
7588          * decompress it, so there will be buffering required no matter what we
7589          * do, so go ahead and fallback to buffered.
7590          *
7591          * We return -ENOTBLK because that's what makes DIO go ahead and go back
7592          * to buffered IO.  Don't blame me, this is the price we pay for using
7593          * the generic code.
7594          */
7595         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) ||
7596             em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
7597                 free_extent_map(em);
7598                 ret = -ENOTBLK;
7599                 goto unlock_err;
7600         }
7601
7602         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7603
7604         /*
7605          * If we have a NOWAIT request and the range contains multiple extents
7606          * (or a mix of extents and holes), then we return -EAGAIN to make the
7607          * caller fallback to a context where it can do a blocking (without
7608          * NOWAIT) request. This way we avoid doing partial IO and returning
7609          * success to the caller, which is not optimal for writes and for reads
7610          * it can result in unexpected behaviour for an application.
7611          *
7612          * When doing a read, because we use IOMAP_DIO_PARTIAL when calling
7613          * iomap_dio_rw(), we can end up returning less data then what the caller
7614          * asked for, resulting in an unexpected, and incorrect, short read.
7615          * That is, the caller asked to read N bytes and we return less than that,
7616          * which is wrong unless we are crossing EOF. This happens if we get a
7617          * page fault error when trying to fault in pages for the buffer that is
7618          * associated to the struct iov_iter passed to iomap_dio_rw(), and we
7619          * have previously submitted bios for other extents in the range, in
7620          * which case iomap_dio_rw() may return us EIOCBQUEUED if not all of
7621          * those bios have completed by the time we get the page fault error,
7622          * which we return back to our caller - we should only return EIOCBQUEUED
7623          * after we have submitted bios for all the extents in the range.
7624          */
7625         if ((flags & IOMAP_NOWAIT) && len < length) {
7626                 free_extent_map(em);
7627                 ret = -EAGAIN;
7628                 goto unlock_err;
7629         }
7630
7631         if (write) {
7632                 ret = btrfs_get_blocks_direct_write(&em, inode, dio_data,
7633                                                     start, len);
7634                 if (ret < 0)
7635                         goto unlock_err;
7636                 unlock_extents = true;
7637                 /* Recalc len in case the new em is smaller than requested */
7638                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7639         } else {
7640                 /*
7641                  * We need to unlock only the end area that we aren't using.
7642                  * The rest is going to be unlocked by the endio routine.
7643                  */
7644                 lockstart = start + len;
7645                 if (lockstart < lockend)
7646                         unlock_extents = true;
7647         }
7648
7649         if (unlock_extents)
7650                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
7651                                      lockstart, lockend, &cached_state);
7652         else
7653                 free_extent_state(cached_state);
7654
7655         /*
7656          * Translate extent map information to iomap.
7657          * We trim the extents (and move the addr) even though iomap code does
7658          * that, since we have locked only the parts we are performing I/O in.
7659          */
7660         if ((em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
7661             (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) && !write)) {
7662                 iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
7663                 iomap->type = IOMAP_HOLE;
7664         } else {
7665                 iomap->addr = em->block_start + (start - em->start);
7666                 iomap->type = IOMAP_MAPPED;
7667         }
7668         iomap->offset = start;
7669         iomap->bdev = fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev;
7670         iomap->length = len;
7671
7672         if (write && btrfs_use_zone_append(BTRFS_I(inode), em->block_start))
7673                 iomap->flags |= IOMAP_F_ZONE_APPEND;
7674
7675         free_extent_map(em);
7676
7677         return 0;
7678
7679 unlock_err:
7680         unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7681                              &cached_state);
7682 err:
7683         kfree(dio_data);
7684
7685         return ret;
7686 }
7687
7688 static int btrfs_dio_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
7689                 ssize_t written, unsigned int flags, struct iomap *iomap)
7690 {
7691         int ret = 0;
7692         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
7693         size_t submitted = dio_data->submitted;
7694         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7695
7696         if (!write && (iomap->type == IOMAP_HOLE)) {
7697                 /* If reading from a hole, unlock and return */
7698                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos, pos + length - 1);
7699                 goto out;
7700         }
7701
7702         if (submitted < length) {
7703                 pos += submitted;
7704                 length -= submitted;
7705                 if (write)
7706                         __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(inode), pos,
7707                                         length, false);
7708                 else
7709                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos,
7710                                       pos + length - 1);
7711                 ret = -ENOTBLK;
7712         }
7713
7714         if (write)
7715                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7716 out:
7717         kfree(dio_data);
7718         iomap->private = NULL;
7719
7720         return ret;
7721 }
7722
7723 static void btrfs_dio_private_put(struct btrfs_dio_private *dip)
7724 {
7725         /*
7726          * This implies a barrier so that stores to dio_bio->bi_status before
7727          * this and loads of dio_bio->bi_status after this are fully ordered.
7728          */
7729         if (!refcount_dec_and_test(&dip->refs))
7730                 return;
7731
7732         if (btrfs_op(dip->dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE) {
7733                 __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(dip->inode),
7734                                              dip->file_offset,
7735                                              dip->bytes,
7736                                              !dip->dio_bio->bi_status);
7737         } else {
7738                 unlock_extent(&BTRFS_I(dip->inode)->io_tree,
7739                               dip->file_offset,
7740                               dip->file_offset + dip->bytes - 1);
7741         }
7742
7743         bio_endio(dip->dio_bio);
7744         kfree(dip);
7745 }
7746
7747 static blk_status_t submit_dio_repair_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
7748                                           int mirror_num,
7749                                           unsigned long bio_flags)
7750 {
7751         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
7752         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7753         blk_status_t ret;
7754
7755         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE);
7756
7757         ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
7758         if (ret)
7759                 return ret;
7760
7761         refcount_inc(&dip->refs);
7762         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
7763         if (ret)
7764                 refcount_dec(&dip->refs);
7765         return ret;
7766 }
7767
7768 static blk_status_t btrfs_check_read_dio_bio(struct btrfs_dio_private *dip,
7769                                              struct btrfs_bio *bbio,
7770                                              const bool uptodate)
7771 {
7772         struct inode *inode = dip->inode;
7773         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
7774         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
7775         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
7776         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7777         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
7778         struct bio_vec bvec;
7779         struct bvec_iter iter;
7780         const u64 orig_file_offset = dip->file_offset;
7781         u64 start = orig_file_offset;
7782         u32 bio_offset = 0;
7783         blk_status_t err = BLK_STS_OK;
7784
7785         __bio_for_each_segment(bvec, &bbio->bio, iter, bbio->iter) {
7786                 unsigned int i, nr_sectors, pgoff;
7787
7788                 nr_sectors = BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, bvec.bv_len);
7789                 pgoff = bvec.bv_offset;
7790                 for (i = 0; i < nr_sectors; i++) {
7791                         ASSERT(pgoff < PAGE_SIZE);
7792                         if (uptodate &&
7793                             (!csum || !check_data_csum(inode, bbio,
7794                                                        bio_offset, bvec.bv_page,
7795                                                        pgoff, start))) {
7796                                 clean_io_failure(fs_info, failure_tree, io_tree,
7797                                                  start, bvec.bv_page,
7798                                                  btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7799                                                  pgoff);
7800                         } else {
7801                                 int ret;
7802
7803                                 ASSERT((start - orig_file_offset) < UINT_MAX);
7804                                 ret = btrfs_repair_one_sector(inode,
7805                                                 &bbio->bio,
7806                                                 start - orig_file_offset,
7807                                                 bvec.bv_page, pgoff,
7808                                                 start, bbio->mirror_num,
7809                                                 submit_dio_repair_bio);
7810                                 if (ret)
7811                                         err = errno_to_blk_status(ret);
7812                         }
7813                         start += sectorsize;
7814                         ASSERT(bio_offset + sectorsize > bio_offset);
7815                         bio_offset += sectorsize;
7816                         pgoff += sectorsize;
7817                 }
7818         }
7819         return err;
7820 }
7821
7822 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
7823                                          const u64 offset, const u64 bytes,
7824                                          const bool uptodate)
7825 {
7826         btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, NULL, offset, bytes,
7827                                        finish_ordered_fn, uptodate);
7828 }
7829
7830 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start_direct_io(struct inode *inode,
7831                                                      struct bio *bio,
7832                                                      u64 dio_file_offset)
7833 {
7834         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, dio_file_offset, 1);
7835 }
7836
7837 static void btrfs_end_dio_bio(struct bio *bio)
7838 {
7839         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
7840         blk_status_t err = bio->bi_status;
7841
7842         if (err)
7843                 btrfs_warn(BTRFS_I(dip->inode)->root->fs_info,
7844                            "direct IO failed ino %llu rw %d,%u sector %#Lx len %u err no %d",
7845                            btrfs_ino(BTRFS_I(dip->inode)), bio_op(bio),
7846                            bio->bi_opf, bio->bi_iter.bi_sector,
7847                            bio->bi_iter.bi_size, err);
7848
7849         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ)
7850                 err = btrfs_check_read_dio_bio(dip, btrfs_bio(bio), !err);
7851
7852         if (err)
7853                 dip->dio_bio->bi_status = err;
7854
7855         btrfs_record_physical_zoned(dip->inode, dip->file_offset, bio);
7856
7857         bio_put(bio);
7858         btrfs_dio_private_put(dip);
7859 }
7860
7861 static inline blk_status_t btrfs_submit_dio_bio(struct bio *bio,
7862                 struct inode *inode, u64 file_offset, int async_submit)
7863 {
7864         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7865         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
7866         bool write = btrfs_op(bio) == BTRFS_MAP_WRITE;
7867         blk_status_t ret;
7868
7869         /* Check btrfs_submit_bio_hook() for rules about async submit. */
7870         if (async_submit)
7871                 async_submit = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
7872
7873         if (!write) {
7874                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
7875                 if (ret)
7876                         goto err;
7877         }
7878
7879         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
7880                 goto map;
7881
7882         if (write && async_submit) {
7883                 ret = btrfs_wq_submit_bio(inode, bio, 0, 0, file_offset,
7884                                           btrfs_submit_bio_start_direct_io);
7885                 goto err;
7886         } else if (write) {
7887                 /*
7888                  * If we aren't doing async submit, calculate the csum of the
7889                  * bio now.
7890                  */
7891                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, file_offset, 1);
7892                 if (ret)
7893                         goto err;
7894         } else {
7895                 u64 csum_offset;
7896
7897                 csum_offset = file_offset - dip->file_offset;
7898                 csum_offset >>= fs_info->sectorsize_bits;
7899                 csum_offset *= fs_info->csum_size;
7900                 btrfs_bio(bio)->csum = dip->csums + csum_offset;
7901         }
7902 map:
7903         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, 0);
7904 err:
7905         return ret;
7906 }
7907
7908 /*
7909  * If this succeeds, the btrfs_dio_private is responsible for cleaning up locked
7910  * or ordered extents whether or not we submit any bios.
7911  */
7912 static struct btrfs_dio_private *btrfs_create_dio_private(struct bio *dio_bio,
7913                                                           struct inode *inode,
7914                                                           loff_t file_offset)
7915 {
7916         const bool write = (btrfs_op(dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE);
7917         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
7918         size_t dip_size;
7919         struct btrfs_dio_private *dip;
7920
7921         dip_size = sizeof(*dip);
7922         if (!write && csum) {
7923                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7924                 size_t nblocks;
7925
7926                 nblocks = dio_bio->bi_iter.bi_size >> fs_info->sectorsize_bits;
7927                 dip_size += fs_info->csum_size * nblocks;
7928         }
7929
7930         dip = kzalloc(dip_size, GFP_NOFS);
7931         if (!dip)
7932                 return NULL;
7933
7934         dip->inode = inode;
7935         dip->file_offset = file_offset;
7936         dip->bytes = dio_bio->bi_iter.bi_size;
7937         dip->disk_bytenr = dio_bio->bi_iter.bi_sector << 9;
7938         dip->dio_bio = dio_bio;
7939         refcount_set(&dip->refs, 1);
7940         return dip;
7941 }
7942
7943 static void btrfs_submit_direct(const struct iomap_iter *iter,
7944                 struct bio *dio_bio, loff_t file_offset)
7945 {
7946         struct inode *inode = iter->inode;
7947         const bool write = (btrfs_op(dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE);
7948         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7949         const bool raid56 = (btrfs_data_alloc_profile(fs_info) &
7950                              BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK);
7951         struct btrfs_dio_private *dip;
7952         struct bio *bio;
7953         u64 start_sector;
7954         int async_submit = 0;
7955         u64 submit_len;
7956         u64 clone_offset = 0;
7957         u64 clone_len;
7958         u64 logical;
7959         int ret;
7960         blk_status_t status;
7961         struct btrfs_io_geometry geom;
7962         struct btrfs_dio_data *dio_data = iter->iomap.private;
7963         struct extent_map *em = NULL;
7964
7965         dip = btrfs_create_dio_private(dio_bio, inode, file_offset);
7966         if (!dip) {
7967                 if (!write) {
7968                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, file_offset,
7969                                 file_offset + dio_bio->bi_iter.bi_size - 1);
7970                 }
7971                 dio_bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
7972                 bio_endio(dio_bio);
7973                 return;
7974         }
7975
7976         if (!write) {
7977                 /*
7978                  * Load the csums up front to reduce csum tree searches and
7979                  * contention when submitting bios.
7980                  *
7981                  * If we have csums disabled this will do nothing.
7982                  */
7983                 status = btrfs_lookup_bio_sums(inode, dio_bio, dip->csums);
7984                 if (status != BLK_STS_OK)
7985                         goto out_err;
7986         }
7987
7988         start_sector = dio_bio->bi_iter.bi_sector;
7989         submit_len = dio_bio->bi_iter.bi_size;
7990
7991         do {
7992                 logical = start_sector << 9;
7993                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, submit_len);
7994                 if (IS_ERR(em)) {
7995                         status = errno_to_blk_status(PTR_ERR(em));
7996                         em = NULL;
7997                         goto out_err_em;
7998                 }
7999                 ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(dio_bio),
8000                                             logical, &geom);
8001                 if (ret) {
8002                         status = errno_to_blk_status(ret);
8003                         goto out_err_em;
8004                 }
8005
8006                 clone_len = min(submit_len, geom.len);
8007                 ASSERT(clone_len <= UINT_MAX);
8008
8009                 /*
8010                  * This will never fail as it's passing GPF_NOFS and
8011                  * the allocation is backed by btrfs_bioset.
8012                  */
8013                 bio = btrfs_bio_clone_partial(dio_bio, clone_offset, clone_len);
8014                 bio->bi_private = dip;
8015                 bio->bi_end_io = btrfs_end_dio_bio;
8016
8017                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
8018                         status = extract_ordered_extent(BTRFS_I(inode), bio,
8019                                                         file_offset);
8020                         if (status) {
8021                                 bio_put(bio);
8022                                 goto out_err;
8023                         }
8024                 }
8025
8026                 ASSERT(submit_len >= clone_len);
8027                 submit_len -= clone_len;
8028
8029                 /*
8030                  * Increase the count before we submit the bio so we know
8031                  * the end IO handler won't happen before we increase the
8032                  * count. Otherwise, the dip might get freed before we're
8033                  * done setting it up.
8034                  *
8035                  * We transfer the initial reference to the last bio, so we
8036                  * don't need to increment the reference count for the last one.
8037                  */
8038                 if (submit_len > 0) {
8039                         refcount_inc(&dip->refs);
8040                         /*
8041                          * If we are submitting more than one bio, submit them
8042                          * all asynchronously. The exception is RAID 5 or 6, as
8043                          * asynchronous checksums make it difficult to collect
8044                          * full stripe writes.
8045                          */
8046                         if (!raid56)
8047                                 async_submit = 1;
8048                 }
8049
8050                 status = btrfs_submit_dio_bio(bio, inode, file_offset,
8051                                                 async_submit);
8052                 if (status) {
8053                         bio_put(bio);
8054                         if (submit_len > 0)
8055                                 refcount_dec(&dip->refs);
8056                         goto out_err_em;
8057                 }
8058
8059                 dio_data->submitted += clone_len;
8060                 clone_offset += clone_len;
8061                 start_sector += clone_len >> 9;
8062                 file_offset += clone_len;
8063
8064                 free_extent_map(em);
8065         } while (submit_len > 0);
8066         return;
8067
8068 out_err_em:
8069         free_extent_map(em);
8070 out_err:
8071         dip->dio_bio->bi_status = status;
8072         btrfs_dio_private_put(dip);
8073 }
8074
8075 const struct iomap_ops btrfs_dio_iomap_ops = {
8076         .iomap_begin            = btrfs_dio_iomap_begin,
8077         .iomap_end              = btrfs_dio_iomap_end,
8078 };
8079
8080 const struct iomap_dio_ops btrfs_dio_ops = {
8081         .submit_io              = btrfs_submit_direct,
8082 };
8083
8084 static int btrfs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
8085                         u64 start, u64 len)
8086 {
8087         int     ret;
8088
8089         ret = fiemap_prep(inode, fieinfo, start, &len, 0);
8090         if (ret)
8091                 return ret;
8092
8093         return extent_fiemap(BTRFS_I(inode), fieinfo, start, len);
8094 }
8095
8096 int btrfs_readpage(struct file *file, struct page *page)
8097 {
8098         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8099         u64 start = page_offset(page);
8100         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
8101         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { 0 };
8102         int ret;
8103
8104         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
8105
8106         ret = btrfs_do_readpage(page, NULL, &bio_ctrl, 0, NULL);
8107         if (bio_ctrl.bio)
8108                 ret = submit_one_bio(bio_ctrl.bio, 0, bio_ctrl.bio_flags);
8109         return ret;
8110 }
8111
8112 static int btrfs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
8113 {
8114         struct inode *inode = page->mapping->host;
8115         int ret;
8116
8117         if (current->flags & PF_MEMALLOC) {
8118                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8119                 unlock_page(page);
8120                 return 0;
8121         }
8122
8123         /*
8124          * If we are under memory pressure we will call this directly from the
8125          * VM, we need to make sure we have the inode referenced for the ordered
8126          * extent.  If not just return like we didn't do anything.
8127          */
8128         if (!igrab(inode)) {
8129                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8130                 return AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE;
8131         }
8132         ret = extent_write_full_page(page, wbc);
8133         btrfs_add_delayed_iput(inode);
8134         return ret;
8135 }
8136
8137 static int btrfs_writepages(struct address_space *mapping,
8138                             struct writeback_control *wbc)
8139 {
8140         return extent_writepages(mapping, wbc);
8141 }
8142
8143 static void btrfs_readahead(struct readahead_control *rac)
8144 {
8145         extent_readahead(rac);
8146 }
8147
8148 /*
8149  * For releasepage() and invalidatepage() we have a race window where
8150  * end_page_writeback() is called but the subpage spinlock is not yet released.
8151  * If we continue to release/invalidate the page, we could cause use-after-free
8152  * for subpage spinlock.  So this function is to spin and wait for subpage
8153  * spinlock.
8154  */
8155 static void wait_subpage_spinlock(struct page *page)
8156 {
8157         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
8158         struct btrfs_subpage *subpage;
8159
8160         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE)
8161                 return;
8162
8163         ASSERT(PagePrivate(page) && page->private);
8164         subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
8165
8166         /*
8167          * This may look insane as we just acquire the spinlock and release it,
8168          * without doing anything.  But we just want to make sure no one is
8169          * still holding the subpage spinlock.
8170          * And since the page is not dirty nor writeback, and we have page
8171          * locked, the only possible way to hold a spinlock is from the endio
8172          * function to clear page writeback.
8173          *
8174          * Here we just acquire the spinlock so that all existing callers
8175          * should exit and we're safe to release/invalidate the page.
8176          */
8177         spin_lock_irq(&subpage->lock);
8178         spin_unlock_irq(&subpage->lock);
8179 }
8180
8181 static int __btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8182 {
8183         int ret = try_release_extent_mapping(page, gfp_flags);
8184
8185         if (ret == 1) {
8186                 wait_subpage_spinlock(page);
8187                 clear_page_extent_mapped(page);
8188         }
8189         return ret;
8190 }
8191
8192 static int btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8193 {
8194         if (PageWriteback(page) || PageDirty(page))
8195                 return 0;
8196         return __btrfs_releasepage(page, gfp_flags);
8197 }
8198
8199 #ifdef CONFIG_MIGRATION
8200 static int btrfs_migratepage(struct address_space *mapping,
8201                              struct page *newpage, struct page *page,
8202                              enum migrate_mode mode)
8203 {
8204         int ret;
8205
8206         ret = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page, 0);
8207         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
8208                 return ret;
8209
8210         if (page_has_private(page))
8211                 attach_page_private(newpage, detach_page_private(page));
8212
8213         if (PageOrdered(page)) {
8214                 ClearPageOrdered(page);
8215                 SetPageOrdered(newpage);
8216         }
8217
8218         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
8219                 migrate_page_copy(newpage, page);
8220         else
8221                 migrate_page_states(newpage, page);
8222         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
8223 }
8224 #endif
8225
8226 static void btrfs_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
8227                                  unsigned int length)
8228 {
8229         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8230         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
8231         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
8232         struct extent_state *cached_state = NULL;
8233         u64 page_start = page_offset(page);
8234         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8235         u64 cur;
8236         int inode_evicting = inode->vfs_inode.i_state & I_FREEING;
8237
8238         /*
8239          * We have page locked so no new ordered extent can be created on this
8240          * page, nor bio can be submitted for this page.
8241          *
8242          * But already submitted bio can still be finished on this page.
8243          * Furthermore, endio function won't skip page which has Ordered
8244          * (Private2) already cleared, so it's possible for endio and
8245          * invalidatepage to do the same ordered extent accounting twice
8246          * on one page.
8247          *
8248          * So here we wait for any submitted bios to finish, so that we won't
8249          * do double ordered extent accounting on the same page.
8250          */
8251         wait_on_page_writeback(page);
8252         wait_subpage_spinlock(page);
8253
8254         /*
8255          * For subpage case, we have call sites like
8256          * btrfs_punch_hole_lock_range() which passes range not aligned to
8257          * sectorsize.
8258          * If the range doesn't cover the full page, we don't need to and
8259          * shouldn't clear page extent mapped, as page->private can still
8260          * record subpage dirty bits for other part of the range.
8261          *
8262          * For cases that can invalidate the full even the range doesn't
8263          * cover the full page, like invalidating the last page, we're
8264          * still safe to wait for ordered extent to finish.
8265          */
8266         if (!(offset == 0 && length == PAGE_SIZE)) {
8267                 btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8268                 return;
8269         }
8270
8271         if (!inode_evicting)
8272                 lock_extent_bits(tree, page_start, page_end, &cached_state);
8273
8274         cur = page_start;
8275         while (cur < page_end) {
8276                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8277                 bool delete_states;
8278                 u64 range_end;
8279                 u32 range_len;
8280
8281                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_range(inode, cur,
8282                                                            page_end + 1 - cur);
8283                 if (!ordered) {
8284                         range_end = page_end;
8285                         /*
8286                          * No ordered extent covering this range, we are safe
8287                          * to delete all extent states in the range.
8288                          */
8289                         delete_states = true;
8290                         goto next;
8291                 }
8292                 if (ordered->file_offset > cur) {
8293                         /*
8294                          * There is a range between [cur, oe->file_offset) not
8295                          * covered by any ordered extent.
8296                          * We are safe to delete all extent states, and handle
8297                          * the ordered extent in the next iteration.
8298                          */
8299                         range_end = ordered->file_offset - 1;
8300                         delete_states = true;
8301                         goto next;
8302                 }
8303
8304                 range_end = min(ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1,
8305                                 page_end);
8306                 ASSERT(range_end + 1 - cur < U32_MAX);
8307                 range_len = range_end + 1 - cur;
8308                 if (!btrfs_page_test_ordered(fs_info, page, cur, range_len)) {
8309                         /*
8310                          * If Ordered (Private2) is cleared, it means endio has
8311                          * already been executed for the range.
8312                          * We can't delete the extent states as
8313                          * btrfs_finish_ordered_io() may still use some of them.
8314                          */
8315                         delete_states = false;
8316                         goto next;
8317                 }
8318                 btrfs_page_clear_ordered(fs_info, page, cur, range_len);
8319
8320                 /*
8321                  * IO on this page will never be started, so we need to account
8322                  * for any ordered extents now. Don't clear EXTENT_DELALLOC_NEW
8323                  * here, must leave that up for the ordered extent completion.
8324                  *
8325                  * This will also unlock the range for incoming
8326                  * btrfs_finish_ordered_io().
8327                  */
8328                 if (!inode_evicting)
8329                         clear_extent_bit(tree, cur, range_end,
8330                                          EXTENT_DELALLOC |
8331                                          EXTENT_LOCKED | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8332                                          EXTENT_DEFRAG, 1, 0, &cached_state);
8333
8334                 spin_lock_irq(&inode->ordered_tree.lock);
8335                 set_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered->flags);
8336                 ordered->truncated_len = min(ordered->truncated_len,
8337                                              cur - ordered->file_offset);
8338                 spin_unlock_irq(&inode->ordered_tree.lock);
8339
8340                 if (btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered,
8341                                                    cur, range_end + 1 - cur)) {
8342                         btrfs_finish_ordered_io(ordered);
8343                         /*
8344                          * The ordered extent has finished, now we're again
8345                          * safe to delete all extent states of the range.
8346                          */
8347                         delete_states = true;
8348                 } else {
8349                         /*
8350                          * btrfs_finish_ordered_io() will get executed by endio
8351                          * of other pages, thus we can't delete extent states
8352                          * anymore
8353                          */
8354                         delete_states = false;
8355                 }
8356 next:
8357                 if (ordered)
8358                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8359                 /*
8360                  * Qgroup reserved space handler
8361                  * Sector(s) here will be either:
8362                  *
8363                  * 1) Already written to disk or bio already finished
8364                  *    Then its QGROUP_RESERVED bit in io_tree is already cleared.
8365                  *    Qgroup will be handled by its qgroup_record then.
8366                  *    btrfs_qgroup_free_data() call will do nothing here.
8367                  *
8368                  * 2) Not written to disk yet
8369                  *    Then btrfs_qgroup_free_data() call will clear the
8370                  *    QGROUP_RESERVED bit of its io_tree, and free the qgroup
8371                  *    reserved data space.
8372                  *    Since the IO will never happen for this page.
8373                  */
8374                 btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, cur, range_end + 1 - cur);
8375                 if (!inode_evicting) {
8376                         clear_extent_bit(tree, cur, range_end, EXTENT_LOCKED |
8377                                  EXTENT_DELALLOC | EXTENT_UPTODATE |
8378                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1,
8379                                  delete_states, &cached_state);
8380                 }
8381                 cur = range_end + 1;
8382         }
8383         /*
8384          * We have iterated through all ordered extents of the page, the page
8385          * should not have Ordered (Private2) anymore, or the above iteration
8386          * did something wrong.
8387          */
8388         ASSERT(!PageOrdered(page));
8389         btrfs_page_clear_checked(fs_info, page, page_offset(page), PAGE_SIZE);
8390         if (!inode_evicting)
8391                 __btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8392         clear_page_extent_mapped(page);
8393 }
8394
8395 /*
8396  * btrfs_page_mkwrite() is not allowed to change the file size as it gets
8397  * called from a page fault handler when a page is first dirtied. Hence we must
8398  * be careful to check for EOF conditions here. We set the page up correctly
8399  * for a written page which means we get ENOSPC checking when writing into
8400  * holes and correct delalloc and unwritten extent mapping on filesystems that
8401  * support these features.
8402  *
8403  * We are not allowed to take the i_mutex here so we have to play games to
8404  * protect against truncate races as the page could now be beyond EOF.  Because
8405  * truncate_setsize() writes the inode size before removing pages, once we have
8406  * the page lock we can determine safely if the page is beyond EOF. If it is not
8407  * beyond EOF, then the page is guaranteed safe against truncation until we
8408  * unlock the page.
8409  */
8410 vm_fault_t btrfs_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
8411 {
8412         struct page *page = vmf->page;
8413         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
8414         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8415         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8416         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8417         struct extent_state *cached_state = NULL;
8418         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
8419         unsigned long zero_start;
8420         loff_t size;
8421         vm_fault_t ret;
8422         int ret2;
8423         int reserved = 0;
8424         u64 reserved_space;
8425         u64 page_start;
8426         u64 page_end;
8427         u64 end;
8428
8429         reserved_space = PAGE_SIZE;
8430
8431         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
8432         page_start = page_offset(page);
8433         page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8434         end = page_end;
8435
8436         /*
8437          * Reserving delalloc space after obtaining the page lock can lead to
8438          * deadlock. For example, if a dirty page is locked by this function
8439          * and the call to btrfs_delalloc_reserve_space() ends up triggering
8440          * dirty page write out, then the btrfs_writepage() function could
8441          * end up waiting indefinitely to get a lock on the page currently
8442          * being processed by btrfs_page_mkwrite() function.
8443          */
8444         ret2 = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
8445                                             page_start, reserved_space);
8446         if (!ret2) {
8447                 ret2 = file_update_time(vmf->vma->vm_file);
8448                 reserved = 1;
8449         }
8450         if (ret2) {
8451                 ret = vmf_error(ret2);
8452                 if (reserved)
8453                         goto out;
8454                 goto out_noreserve;
8455         }
8456
8457         ret = VM_FAULT_NOPAGE; /* make the VM retry the fault */
8458 again:
8459         down_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8460         lock_page(page);
8461         size = i_size_read(inode);
8462
8463         if ((page->mapping != inode->i_mapping) ||
8464             (page_start >= size)) {
8465                 /* page got truncated out from underneath us */
8466                 goto out_unlock;
8467         }
8468         wait_on_page_writeback(page);
8469
8470         lock_extent_bits(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8471         ret2 = set_page_extent_mapped(page);
8472         if (ret2 < 0) {
8473                 ret = vmf_error(ret2);
8474                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8475                 goto out_unlock;
8476         }
8477
8478         /*
8479          * we can't set the delalloc bits if there are pending ordered
8480          * extents.  Drop our locks and wait for them to finish
8481          */
8482         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), page_start,
8483                         PAGE_SIZE);
8484         if (ordered) {
8485                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8486                                      &cached_state);
8487                 unlock_page(page);
8488                 up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8489                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
8490                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8491                 goto again;
8492         }
8493
8494         if (page->index == ((size - 1) >> PAGE_SHIFT)) {
8495                 reserved_space = round_up(size - page_start,
8496                                           fs_info->sectorsize);
8497                 if (reserved_space < PAGE_SIZE) {
8498                         end = page_start + reserved_space - 1;
8499                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
8500                                         data_reserved, page_start,
8501                                         PAGE_SIZE - reserved_space, true);
8502                 }
8503         }
8504
8505         /*
8506          * page_mkwrite gets called when the page is firstly dirtied after it's
8507          * faulted in, but write(2) could also dirty a page and set delalloc
8508          * bits, thus in this case for space account reason, we still need to
8509          * clear any delalloc bits within this page range since we have to
8510          * reserve data&meta space before lock_page() (see above comments).
8511          */
8512         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, page_start, end,
8513                           EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8514                           EXTENT_DEFRAG, 0, 0, &cached_state);
8515
8516         ret2 = btrfs_set_extent_delalloc(BTRFS_I(inode), page_start, end, 0,
8517                                         &cached_state);
8518         if (ret2) {
8519                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8520                                      &cached_state);
8521                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
8522                 goto out_unlock;
8523         }
8524
8525         /* page is wholly or partially inside EOF */
8526         if (page_start + PAGE_SIZE > size)
8527                 zero_start = offset_in_page(size);
8528         else
8529                 zero_start = PAGE_SIZE;
8530
8531         if (zero_start != PAGE_SIZE) {
8532                 memzero_page(page, zero_start, PAGE_SIZE - zero_start);
8533                 flush_dcache_page(page);
8534         }
8535         btrfs_page_clear_checked(fs_info, page, page_start, PAGE_SIZE);
8536         btrfs_page_set_dirty(fs_info, page, page_start, end + 1 - page_start);
8537         btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, page_start, end + 1 - page_start);
8538
8539         btrfs_set_inode_last_sub_trans(BTRFS_I(inode));
8540
8541         unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8542         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8543
8544         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8545         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8546         extent_changeset_free(data_reserved);
8547         return VM_FAULT_LOCKED;
8548
8549 out_unlock:
8550         unlock_page(page);
8551         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8552 out:
8553         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8554         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved, page_start,
8555                                      reserved_space, (ret != 0));
8556 out_noreserve:
8557         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8558         extent_changeset_free(data_reserved);
8559         return ret;
8560 }
8561
8562 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback)
8563 {
8564         struct btrfs_truncate_control control = {
8565                 .inode = BTRFS_I(inode),
8566                 .ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
8567                 .min_type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY,
8568                 .clear_extent_range = true,
8569         };
8570         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8571         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8572         struct btrfs_block_rsv *rsv;
8573         int ret;
8574         struct btrfs_trans_handle *trans;
8575         u64 mask = fs_info->sectorsize - 1;
8576         u64 min_size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
8577
8578         if (!skip_writeback) {
8579                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, inode->i_size & (~mask),
8580                                                (u64)-1);
8581                 if (ret)
8582                         return ret;
8583         }
8584
8585         /*
8586          * Yes ladies and gentlemen, this is indeed ugly.  We have a couple of
8587          * things going on here:
8588          *
8589          * 1) We need to reserve space to update our inode.
8590          *
8591          * 2) We need to have something to cache all the space that is going to
8592          * be free'd up by the truncate operation, but also have some slack
8593          * space reserved in case it uses space during the truncate (thank you
8594          * very much snapshotting).
8595          *
8596          * And we need these to be separate.  The fact is we can use a lot of
8597          * space doing the truncate, and we have no earthly idea how much space
8598          * we will use, so we need the truncate reservation to be separate so it
8599          * doesn't end up using space reserved for updating the inode.  We also
8600          * need to be able to stop the transaction and start a new one, which
8601          * means we need to be able to update the inode several times, and we
8602          * have no idea of knowing how many times that will be, so we can't just
8603          * reserve 1 item for the entirety of the operation, so that has to be
8604          * done separately as well.
8605          *
8606          * So that leaves us with
8607          *
8608          * 1) rsv - for the truncate reservation, which we will steal from the
8609          * transaction reservation.
8610          * 2) fs_info->trans_block_rsv - this will have 1 items worth left for
8611          * updating the inode.
8612          */
8613         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
8614         if (!rsv)
8615                 return -ENOMEM;
8616         rsv->size = min_size;
8617         rsv->failfast = 1;
8618
8619         /*
8620          * 1 for the truncate slack space
8621          * 1 for updating the inode.
8622          */
8623         trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8624         if (IS_ERR(trans)) {
8625                 ret = PTR_ERR(trans);
8626                 goto out;
8627         }
8628
8629         /* Migrate the slack space for the truncate to our reserve */
8630         ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv, rsv,
8631                                       min_size, false);
8632         BUG_ON(ret);
8633
8634         trans->block_rsv = rsv;
8635
8636         while (1) {
8637                 struct extent_state *cached_state = NULL;
8638                 const u64 new_size = inode->i_size;
8639                 const u64 lock_start = ALIGN_DOWN(new_size, fs_info->sectorsize);
8640
8641                 control.new_size = new_size;
8642                 lock_extent_bits(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lock_start, (u64)-1,
8643                                  &cached_state);
8644                 /*
8645                  * We want to drop from the next block forward in case this new
8646                  * size is not block aligned since we will be keeping the last
8647                  * block of the extent just the way it is.
8648                  */
8649                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode),
8650                                         ALIGN(new_size, fs_info->sectorsize),
8651                                         (u64)-1, 0);
8652
8653                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, &control);
8654
8655                 inode_sub_bytes(inode, control.sub_bytes);
8656                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), control.last_size);
8657
8658                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lock_start,
8659                                      (u64)-1, &cached_state);
8660
8661                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8662                 if (ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
8663                         break;
8664
8665                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
8666                 if (ret)
8667                         break;
8668
8669                 btrfs_end_transaction(trans);
8670                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8671
8672                 trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8673                 if (IS_ERR(trans)) {
8674                         ret = PTR_ERR(trans);
8675                         trans = NULL;
8676                         break;
8677                 }
8678
8679                 btrfs_block_rsv_release(fs_info, rsv, -1, NULL);
8680                 ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv,
8681                                               rsv, min_size, false);
8682                 BUG_ON(ret);    /* shouldn't happen */
8683                 trans->block_rsv = rsv;
8684         }
8685
8686         /*
8687          * We can't call btrfs_truncate_block inside a trans handle as we could
8688          * deadlock with freeze, if we got BTRFS_NEED_TRUNCATE_BLOCK then we
8689          * know we've truncated everything except the last little bit, and can
8690          * do btrfs_truncate_block and then update the disk_i_size.
8691          */
8692         if (ret == BTRFS_NEED_TRUNCATE_BLOCK) {
8693                 btrfs_end_transaction(trans);
8694                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8695
8696                 ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode), inode->i_size, 0, 0);
8697                 if (ret)
8698                         goto out;
8699                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
8700                 if (IS_ERR(trans)) {
8701                         ret = PTR_ERR(trans);
8702                         goto out;
8703                 }
8704                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
8705         }
8706
8707         if (trans) {
8708                 int ret2;
8709
8710                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8711                 ret2 = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
8712                 if (ret2 && !ret)
8713                         ret = ret2;
8714
8715                 ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
8716                 if (ret2 && !ret)
8717                         ret = ret2;
8718                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8719         }
8720 out:
8721         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
8722         /*
8723          * So if we truncate and then write and fsync we normally would just
8724          * write the extents that changed, which is a problem if we need to
8725          * first truncate that entire inode.  So set this flag so we write out
8726          * all of the extents in the inode to the sync log so we're completely
8727          * safe.
8728          *
8729          * If no extents were dropped or trimmed we don't need to force the next
8730          * fsync to truncate all the inode's items from the log and re-log them
8731          * all. This means the truncate operation did not change the file size,
8732          * or changed it to a smaller size but there was only an implicit hole
8733          * between the old i_size and the new i_size, and there were no prealloc
8734          * extents beyond i_size to drop.
8735          */
8736         if (control.extents_found > 0)
8737                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
8738
8739         return ret;
8740 }
8741
8742 /*
8743  * create a new subvolume directory/inode (helper for the ioctl).
8744  */
8745 int btrfs_create_subvol_root(struct btrfs_trans_handle *trans,
8746                              struct btrfs_root *new_root,
8747                              struct btrfs_root *parent_root,
8748                              struct user_namespace *mnt_userns)
8749 {
8750         struct inode *inode;
8751         int err;
8752         u64 index = 0;
8753         u64 ino;
8754
8755         err = btrfs_get_free_objectid(new_root, &ino);
8756         if (err < 0)
8757                 return err;
8758
8759         inode = btrfs_new_inode(trans, new_root, mnt_userns, NULL, "..", 2,
8760                                 ino, ino,
8761                                 S_IFDIR | (~current_umask() & S_IRWXUGO),
8762                                 &index);
8763         if (IS_ERR(inode))
8764                 return PTR_ERR(inode);
8765         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
8766         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
8767
8768         set_nlink(inode, 1);
8769         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
8770         unlock_new_inode(inode);
8771
8772         err = btrfs_subvol_inherit_props(trans, new_root, parent_root);
8773         if (err)
8774                 btrfs_err(new_root->fs_info,
8775                           "error inheriting subvolume %llu properties: %d",
8776                           new_root->root_key.objectid, err);
8777
8778         err = btrfs_update_inode(trans, new_root, BTRFS_I(inode));
8779
8780         iput(inode);
8781         return err;
8782 }
8783
8784 struct inode *btrfs_alloc_inode(struct super_block *sb)
8785 {
8786         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
8787         struct btrfs_inode *ei;
8788         struct inode *inode;
8789
8790         ei = kmem_cache_alloc(btrfs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
8791         if (!ei)
8792                 return NULL;
8793
8794         ei->root = NULL;
8795         ei->generation = 0;
8796         ei->last_trans = 0;
8797         ei->last_sub_trans = 0;
8798         ei->logged_trans = 0;
8799         ei->delalloc_bytes = 0;
8800         ei->new_delalloc_bytes = 0;
8801         ei->defrag_bytes = 0;
8802         ei->disk_i_size = 0;
8803         ei->flags = 0;
8804         ei->ro_flags = 0;
8805         ei->csum_bytes = 0;
8806         ei->index_cnt = (u64)-1;
8807         ei->dir_index = 0;
8808         ei->last_unlink_trans = 0;
8809         ei->last_reflink_trans = 0;
8810         ei->last_log_commit = 0;
8811
8812         spin_lock_init(&ei->lock);
8813         ei->outstanding_extents = 0;
8814         if (sb->s_magic != BTRFS_TEST_MAGIC)
8815                 btrfs_init_metadata_block_rsv(fs_info, &ei->block_rsv,
8816                                               BTRFS_BLOCK_RSV_DELALLOC);
8817         ei->runtime_flags = 0;
8818         ei->prop_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8819         ei->defrag_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8820
8821         ei->delayed_node = NULL;
8822
8823         ei->i_otime.tv_sec = 0;
8824         ei->i_otime.tv_nsec = 0;
8825
8826         inode = &ei->vfs_inode;
8827         extent_map_tree_init(&ei->extent_tree);
8828         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_tree, IO_TREE_INODE_IO, inode);
8829         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_failure_tree,
8830                             IO_TREE_INODE_IO_FAILURE, inode);
8831         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->file_extent_tree,
8832                             IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT, inode);
8833         ei->io_tree.track_uptodate = true;
8834         ei->io_failure_tree.track_uptodate = true;
8835         atomic_set(&ei->sync_writers, 0);
8836         mutex_init(&ei->log_mutex);
8837         btrfs_ordered_inode_tree_init(&ei->ordered_tree);
8838         INIT_LIST_HEAD(&ei->delalloc_inodes);
8839         INIT_LIST_HEAD(&ei->delayed_iput);
8840         RB_CLEAR_NODE(&ei->rb_node);
8841         init_rwsem(&ei->i_mmap_lock);
8842
8843         return inode;
8844 }
8845
8846 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
8847 void btrfs_test_destroy_inode(struct inode *inode)
8848 {
8849         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, 0);
8850         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8851 }
8852 #endif
8853
8854 void btrfs_free_inode(struct inode *inode)
8855 {
8856         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8857 }
8858
8859 void btrfs_destroy_inode(struct inode *vfs_inode)
8860 {
8861         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8862         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
8863         struct btrfs_root *root = inode->root;
8864
8865         WARN_ON(!hlist_empty(&vfs_inode->i_dentry));
8866         WARN_ON(vfs_inode->i_data.nrpages);
8867         WARN_ON(inode->block_rsv.reserved);
8868         WARN_ON(inode->block_rsv.size);
8869         WARN_ON(inode->outstanding_extents);
8870         if (!S_ISDIR(vfs_inode->i_mode)) {
8871                 WARN_ON(inode->delalloc_bytes);
8872                 WARN_ON(inode->new_delalloc_bytes);
8873         }
8874         WARN_ON(inode->csum_bytes);
8875         WARN_ON(inode->defrag_bytes);
8876
8877         /*
8878          * This can happen where we create an inode, but somebody else also
8879          * created the same inode and we need to destroy the one we already
8880          * created.
8881          */
8882         if (!root)
8883                 return;
8884
8885         while (1) {
8886                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, (u64)-1);
8887                 if (!ordered)
8888                         break;
8889                 else {
8890                         btrfs_err(root->fs_info,
8891                                   "found ordered extent %llu %llu on inode cleanup",
8892                                   ordered->file_offset, ordered->num_bytes);
8893                         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered);
8894                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8895                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8896                 }
8897         }
8898         btrfs_qgroup_check_reserved_leak(inode);
8899         inode_tree_del(inode);
8900         btrfs_drop_extent_cache(inode, 0, (u64)-1, 0);
8901         btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode, 0, (u64)-1);
8902         btrfs_put_root(inode->root);
8903 }
8904
8905 int btrfs_drop_inode(struct inode *inode)
8906 {
8907         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8908
8909         if (root == NULL)
8910                 return 1;
8911
8912         /* the snap/subvol tree is on deleting */
8913         if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
8914                 return 1;
8915         else
8916                 return generic_drop_inode(inode);
8917 }
8918
8919 static void init_once(void *foo)
8920 {
8921         struct btrfs_inode *ei = (struct btrfs_inode *) foo;
8922
8923         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
8924 }
8925
8926 void __cold btrfs_destroy_cachep(void)
8927 {
8928         /*
8929          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
8930          * destroy cache.
8931          */
8932         rcu_barrier();
8933         kmem_cache_destroy(btrfs_inode_cachep);
8934         kmem_cache_destroy(btrfs_trans_handle_cachep);
8935         kmem_cache_destroy(btrfs_path_cachep);
8936         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_cachep);
8937         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_bitmap_cachep);
8938 }
8939
8940 int __init btrfs_init_cachep(void)
8941 {
8942         btrfs_inode_cachep = kmem_cache_create("btrfs_inode",
8943                         sizeof(struct btrfs_inode), 0,
8944                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_ACCOUNT,
8945                         init_once);
8946         if (!btrfs_inode_cachep)
8947                 goto fail;
8948
8949         btrfs_trans_handle_cachep = kmem_cache_create("btrfs_trans_handle",
8950                         sizeof(struct btrfs_trans_handle), 0,
8951                         SLAB_TEMPORARY | SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
8952         if (!btrfs_trans_handle_cachep)
8953                 goto fail;
8954
8955         btrfs_path_cachep = kmem_cache_create("btrfs_path",
8956                         sizeof(struct btrfs_path), 0,
8957                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
8958         if (!btrfs_path_cachep)
8959                 goto fail;
8960
8961         btrfs_free_space_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space",
8962                         sizeof(struct btrfs_free_space), 0,
8963                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
8964         if (!btrfs_free_space_cachep)
8965                 goto fail;
8966
8967         btrfs_free_space_bitmap_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space_bitmap",
8968                                                         PAGE_SIZE, PAGE_SIZE,
8969                                                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
8970         if (!btrfs_free_space_bitmap_cachep)
8971                 goto fail;
8972
8973         return 0;
8974 fail:
8975         btrfs_destroy_cachep();
8976         return -ENOMEM;
8977 }
8978
8979 static int btrfs_getattr(struct user_namespace *mnt_userns,
8980                          const struct path *path, struct kstat *stat,
8981                          u32 request_mask, unsigned int flags)
8982 {
8983         u64 delalloc_bytes;
8984         u64 inode_bytes;
8985         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
8986         u32 blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
8987         u32 bi_flags = BTRFS_I(inode)->flags;
8988         u32 bi_ro_flags = BTRFS_I(inode)->ro_flags;
8989
8990         stat->result_mask |= STATX_BTIME;
8991         stat->btime.tv_sec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec;
8992         stat->btime.tv_nsec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec;
8993         if (bi_flags & BTRFS_INODE_APPEND)
8994                 stat->attributes |= STATX_ATTR_APPEND;
8995         if (bi_flags & BTRFS_INODE_COMPRESS)
8996                 stat->attributes |= STATX_ATTR_COMPRESSED;
8997         if (bi_flags & BTRFS_INODE_IMMUTABLE)
8998                 stat->attributes |= STATX_ATTR_IMMUTABLE;
8999         if (bi_flags & BTRFS_INODE_NODUMP)
9000                 stat->attributes |= STATX_ATTR_NODUMP;
9001         if (bi_ro_flags & BTRFS_INODE_RO_VERITY)
9002                 stat->attributes |= STATX_ATTR_VERITY;
9003
9004         stat->attributes_mask |= (STATX_ATTR_APPEND |
9005                                   STATX_ATTR_COMPRESSED |
9006                                   STATX_ATTR_IMMUTABLE |
9007                                   STATX_ATTR_NODUMP);
9008
9009         generic_fillattr(mnt_userns, inode, stat);
9010         stat->dev = BTRFS_I(inode)->root->anon_dev;
9011
9012         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
9013         delalloc_bytes = BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes;
9014         inode_bytes = inode_get_bytes(inode);
9015         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
9016         stat->blocks = (ALIGN(inode_bytes, blocksize) +
9017                         ALIGN(delalloc_bytes, blocksize)) >> 9;
9018         return 0;
9019 }
9020
9021 static int btrfs_rename_exchange(struct inode *old_dir,
9022                               struct dentry *old_dentry,
9023                               struct inode *new_dir,
9024                               struct dentry *new_dentry)
9025 {
9026         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9027         struct btrfs_trans_handle *trans;
9028         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9029         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9030         struct inode *new_inode = new_dentry->d_inode;
9031         struct inode *old_inode = old_dentry->d_inode;
9032         struct timespec64 ctime = current_time(old_inode);
9033         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9034         u64 new_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode));
9035         u64 old_idx = 0;
9036         u64 new_idx = 0;
9037         int ret;
9038         int ret2;
9039         bool root_log_pinned = false;
9040         bool dest_log_pinned = false;
9041         bool need_abort = false;
9042
9043         /*
9044          * For non-subvolumes allow exchange only within one subvolume, in the
9045          * same inode namespace. Two subvolumes (represented as directory) can
9046          * be exchanged as they're a logical link and have a fixed inode number.
9047          */
9048         if (root != dest &&
9049             (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9050              new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9051                 return -EXDEV;
9052
9053         /* close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
9054         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9055             new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9056                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9057
9058         /*
9059          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9060          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9061          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9062          * would require 5 item modifications, so we'll assume their normal
9063          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 2 for the new links, so 12 total items
9064          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9065          */
9066         trans = btrfs_start_transaction(root, 12);
9067         if (IS_ERR(trans)) {
9068                 ret = PTR_ERR(trans);
9069                 goto out_notrans;
9070         }
9071
9072         if (dest != root) {
9073                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9074                 if (ret)
9075                         goto out_fail;
9076         }
9077
9078         /*
9079          * We need to find a free sequence number both in the source and
9080          * in the destination directory for the exchange.
9081          */
9082         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &old_idx);
9083         if (ret)
9084                 goto out_fail;
9085         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(old_dir), &new_idx);
9086         if (ret)
9087                 goto out_fail;
9088
9089         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9090         BTRFS_I(new_inode)->dir_index = 0ULL;
9091
9092         /* Reference for the source. */
9093         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9094                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9095                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9096         } else {
9097                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9098                                              new_dentry->d_name.name,
9099                                              new_dentry->d_name.len,
9100                                              old_ino,
9101                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
9102                                              old_idx);
9103                 if (ret)
9104                         goto out_fail;
9105                 need_abort = true;
9106         }
9107
9108         /* And now for the dest. */
9109         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9110                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9111                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9112         } else {
9113                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root,
9114                                              old_dentry->d_name.name,
9115                                              old_dentry->d_name.len,
9116                                              new_ino,
9117                                              btrfs_ino(BTRFS_I(old_dir)),
9118                                              new_idx);
9119                 if (ret) {
9120                         if (need_abort)
9121                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9122                         goto out_fail;
9123                 }
9124         }
9125
9126         /* Update inode version and ctime/mtime. */
9127         inode_inc_iversion(old_dir);
9128         inode_inc_iversion(new_dir);
9129         inode_inc_iversion(old_inode);
9130         inode_inc_iversion(new_inode);
9131         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime = ctime;
9132         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime = ctime;
9133         old_inode->i_ctime = ctime;
9134         new_inode->i_ctime = ctime;
9135
9136         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent) {
9137                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9138                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9139                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(new_dir),
9140                                 BTRFS_I(new_inode), 1);
9141         }
9142
9143         /*
9144          * Now pin the logs of the roots. We do it to ensure that no other task
9145          * can sync the logs while we are in progress with the rename, because
9146          * that could result in an inconsistency in case any of the inodes that
9147          * are part of this rename operation were logged before.
9148          *
9149          * We pin the logs even if at this precise moment none of the inodes was
9150          * logged before. This is because right after we checked for that, some
9151          * other task fsyncing some other inode not involved with this rename
9152          * operation could log that one of our inodes exists.
9153          *
9154          * We don't need to pin the logs before the above calls to
9155          * btrfs_insert_inode_ref(), since those don't ever need to change a log.
9156          */
9157         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9158                 btrfs_pin_log_trans(root);
9159                 root_log_pinned = true;
9160         }
9161         if (new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9162                 btrfs_pin_log_trans(dest);
9163                 dest_log_pinned = true;
9164         }
9165
9166         /* src is a subvolume */
9167         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9168                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9169         } else { /* src is an inode */
9170                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(old_dir),
9171                                            BTRFS_I(old_dentry->d_inode),
9172                                            old_dentry->d_name.name,
9173                                            old_dentry->d_name.len);
9174                 if (!ret)
9175                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9176         }
9177         if (ret) {
9178                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9179                 goto out_fail;
9180         }
9181
9182         /* dest is a subvolume */
9183         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9184                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9185         } else { /* dest is an inode */
9186                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(new_dir),
9187                                            BTRFS_I(new_dentry->d_inode),
9188                                            new_dentry->d_name.name,
9189                                            new_dentry->d_name.len);
9190                 if (!ret)
9191                         ret = btrfs_update_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_inode));
9192         }
9193         if (ret) {
9194                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9195                 goto out_fail;
9196         }
9197
9198         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9199                              new_dentry->d_name.name,
9200                              new_dentry->d_name.len, 0, old_idx);
9201         if (ret) {
9202                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9203                 goto out_fail;
9204         }
9205
9206         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(old_dir), BTRFS_I(new_inode),
9207                              old_dentry->d_name.name,
9208                              old_dentry->d_name.len, 0, new_idx);
9209         if (ret) {
9210                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9211                 goto out_fail;
9212         }
9213
9214         if (old_inode->i_nlink == 1)
9215                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = old_idx;
9216         if (new_inode->i_nlink == 1)
9217                 BTRFS_I(new_inode)->dir_index = new_idx;
9218
9219         if (root_log_pinned) {
9220                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9221                                    new_dentry->d_parent);
9222                 btrfs_end_log_trans(root);
9223                 root_log_pinned = false;
9224         }
9225         if (dest_log_pinned) {
9226                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(new_inode), BTRFS_I(new_dir),
9227                                    old_dentry->d_parent);
9228                 btrfs_end_log_trans(dest);
9229                 dest_log_pinned = false;
9230         }
9231 out_fail:
9232         /*
9233          * If we have pinned a log and an error happened, we unpin tasks
9234          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9235          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9236          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9237          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9238          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9239          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9240          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9241          * allow the tasks to sync it.
9242          */
9243         if (ret && (root_log_pinned || dest_log_pinned)) {
9244                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9245                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9246                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9247                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation))
9248                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9249
9250                 if (root_log_pinned) {
9251                         btrfs_end_log_trans(root);
9252                         root_log_pinned = false;
9253                 }
9254                 if (dest_log_pinned) {
9255                         btrfs_end_log_trans(dest);
9256                         dest_log_pinned = false;
9257                 }
9258         }
9259         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9260         ret = ret ? ret : ret2;
9261 out_notrans:
9262         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9263             old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9264                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9265
9266         return ret;
9267 }
9268
9269 static int btrfs_whiteout_for_rename(struct btrfs_trans_handle *trans,
9270                                      struct btrfs_root *root,
9271                                      struct user_namespace *mnt_userns,
9272                                      struct inode *dir,
9273                                      struct dentry *dentry)
9274 {
9275         int ret;
9276         struct inode *inode;
9277         u64 objectid;
9278         u64 index;
9279
9280         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
9281         if (ret)
9282                 return ret;
9283
9284         inode = btrfs_new_inode(trans, root, mnt_userns, dir,
9285                                 dentry->d_name.name,
9286                                 dentry->d_name.len,
9287                                 btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9288                                 objectid,
9289                                 S_IFCHR | WHITEOUT_MODE,
9290                                 &index);
9291
9292         if (IS_ERR(inode)) {
9293                 ret = PTR_ERR(inode);
9294                 return ret;
9295         }
9296
9297         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
9298         init_special_inode(inode, inode->i_mode,
9299                 WHITEOUT_DEV);
9300
9301         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir,
9302                                 &dentry->d_name);
9303         if (ret)
9304                 goto out;
9305
9306         ret = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9307                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9308         if (ret)
9309                 goto out;
9310
9311         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9312 out:
9313         unlock_new_inode(inode);
9314         if (ret)
9315                 inode_dec_link_count(inode);
9316         iput(inode);
9317
9318         return ret;
9319 }
9320
9321 static int btrfs_rename(struct user_namespace *mnt_userns,
9322                         struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
9323                         struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
9324                         unsigned int flags)
9325 {
9326         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9327         struct btrfs_trans_handle *trans;
9328         unsigned int trans_num_items;
9329         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9330         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9331         struct inode *new_inode = d_inode(new_dentry);
9332         struct inode *old_inode = d_inode(old_dentry);
9333         u64 index = 0;
9334         int ret;
9335         int ret2;
9336         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9337         bool log_pinned = false;
9338
9339         if (btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
9340                 return -EPERM;
9341
9342         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9343         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9344                 return -EXDEV;
9345
9346         if (old_ino == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID ||
9347             (new_inode && btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9348                 return -ENOTEMPTY;
9349
9350         if (S_ISDIR(old_inode->i_mode) && new_inode &&
9351             new_inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
9352                 return -ENOTEMPTY;
9353
9354
9355         /* check for collisions, even if the  name isn't there */
9356         ret = btrfs_check_dir_item_collision(dest, new_dir->i_ino,
9357                              new_dentry->d_name.name,
9358                              new_dentry->d_name.len);
9359
9360         if (ret) {
9361                 if (ret == -EEXIST) {
9362                         /* we shouldn't get
9363                          * eexist without a new_inode */
9364                         if (WARN_ON(!new_inode)) {
9365                                 return ret;
9366                         }
9367                 } else {
9368                         /* maybe -EOVERFLOW */
9369                         return ret;
9370                 }
9371         }
9372         ret = 0;
9373
9374         /*
9375          * we're using rename to replace one file with another.  Start IO on it
9376          * now so  we don't add too much work to the end of the transaction
9377          */
9378         if (new_inode && S_ISREG(old_inode->i_mode) && new_inode->i_size)
9379                 filemap_flush(old_inode->i_mapping);
9380
9381         /* close the racy window with snapshot create/destroy ioctl */
9382         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9383                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9384         /*
9385          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9386          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9387          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9388          * would require 5 item modifications, so we'll assume they are normal
9389          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 1 for the new link, so 11 total items
9390          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9391          * If our rename has the whiteout flag, we need more 5 units for the
9392          * new inode (1 inode item, 1 inode ref, 2 dir items and 1 xattr item
9393          * when selinux is enabled).
9394          */
9395         trans_num_items = 11;
9396         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9397                 trans_num_items += 5;
9398         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9399         if (IS_ERR(trans)) {
9400                 ret = PTR_ERR(trans);
9401                 goto out_notrans;
9402         }
9403
9404         if (dest != root) {
9405                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9406                 if (ret)
9407                         goto out_fail;
9408         }
9409
9410         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &index);
9411         if (ret)
9412                 goto out_fail;
9413
9414         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9415         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9416                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9417                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9418         } else {
9419                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9420                                              new_dentry->d_name.name,
9421                                              new_dentry->d_name.len,
9422                                              old_ino,
9423                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)), index);
9424                 if (ret)
9425                         goto out_fail;
9426         }
9427
9428         inode_inc_iversion(old_dir);
9429         inode_inc_iversion(new_dir);
9430         inode_inc_iversion(old_inode);
9431         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime =
9432         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime =
9433         old_inode->i_ctime = current_time(old_dir);
9434
9435         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent)
9436                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9437                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9438
9439         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9440                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9441         } else {
9442                 /*
9443                  * Now pin the log. We do it to ensure that no other task can
9444                  * sync the log while we are in progress with the rename, as
9445                  * that could result in an inconsistency in case any of the
9446                  * inodes that are part of this rename operation were logged
9447                  * before.
9448                  *
9449                  * We pin the log even if at this precise moment none of the
9450                  * inodes was logged before. This is because right after we
9451                  * checked for that, some other task fsyncing some other inode
9452                  * not involved with this rename operation could log that one of
9453                  * our inodes exists.
9454                  *
9455                  * We don't need to pin the logs before the above call to
9456                  * btrfs_insert_inode_ref(), since that does not need to change
9457                  * a log.
9458                  */
9459                 btrfs_pin_log_trans(root);
9460                 log_pinned = true;
9461                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(old_dir),
9462                                         BTRFS_I(d_inode(old_dentry)),
9463                                         old_dentry->d_name.name,
9464                                         old_dentry->d_name.len);
9465                 if (!ret)
9466                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9467         }
9468         if (ret) {
9469                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9470                 goto out_fail;
9471         }
9472
9473         if (new_inode) {
9474                 inode_inc_iversion(new_inode);
9475                 new_inode->i_ctime = current_time(new_inode);
9476                 if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) ==
9477                              BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
9478                         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9479                         BUG_ON(new_inode->i_nlink == 0);
9480                 } else {
9481                         ret = btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(new_dir),
9482                                                  BTRFS_I(d_inode(new_dentry)),
9483                                                  new_dentry->d_name.name,
9484                                                  new_dentry->d_name.len);
9485                 }
9486                 if (!ret && new_inode->i_nlink == 0)
9487                         ret = btrfs_orphan_add(trans,
9488                                         BTRFS_I(d_inode(new_dentry)));
9489                 if (ret) {
9490                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9491                         goto out_fail;
9492                 }
9493         }
9494
9495         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9496                              new_dentry->d_name.name,
9497                              new_dentry->d_name.len, 0, index);
9498         if (ret) {
9499                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9500                 goto out_fail;
9501         }
9502
9503         if (old_inode->i_nlink == 1)
9504                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = index;
9505
9506         if (log_pinned) {
9507                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9508                                    new_dentry->d_parent);
9509                 btrfs_end_log_trans(root);
9510                 log_pinned = false;
9511         }
9512
9513         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9514                 ret = btrfs_whiteout_for_rename(trans, root, mnt_userns,
9515                                                 old_dir, old_dentry);
9516
9517                 if (ret) {
9518                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9519                         goto out_fail;
9520                 }
9521         }
9522 out_fail:
9523         /*
9524          * If we have pinned the log and an error happened, we unpin tasks
9525          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9526          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9527          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9528          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9529          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9530          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9531          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9532          * allow the tasks to sync it.
9533          */
9534         if (ret && log_pinned) {
9535                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9536                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9537                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9538                     (new_inode &&
9539                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
9540                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9541
9542                 btrfs_end_log_trans(root);
9543                 log_pinned = false;
9544         }
9545         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9546         ret = ret ? ret : ret2;
9547 out_notrans:
9548         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9549                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9550
9551         return ret;
9552 }
9553
9554 static int btrfs_rename2(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *old_dir,
9555                          struct dentry *old_dentry, struct inode *new_dir,
9556                          struct dentry *new_dentry, unsigned int flags)
9557 {
9558         if (flags & ~(RENAME_NOREPLACE | RENAME_EXCHANGE | RENAME_WHITEOUT))
9559                 return -EINVAL;
9560
9561         if (flags & RENAME_EXCHANGE)
9562                 return btrfs_rename_exchange(old_dir, old_dentry, new_dir,
9563                                           new_dentry);
9564
9565         return btrfs_rename(mnt_userns, old_dir, old_dentry, new_dir,
9566                             new_dentry, flags);
9567 }
9568
9569 struct btrfs_delalloc_work {
9570         struct inode *inode;
9571         struct completion completion;
9572         struct list_head list;
9573         struct btrfs_work work;
9574 };
9575
9576 static void btrfs_run_delalloc_work(struct btrfs_work *work)
9577 {
9578         struct btrfs_delalloc_work *delalloc_work;
9579         struct inode *inode;
9580
9581         delalloc_work = container_of(work, struct btrfs_delalloc_work,
9582                                      work);
9583         inode = delalloc_work->inode;
9584         filemap_flush(inode->i_mapping);
9585         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9586                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9587                 filemap_flush(inode->i_mapping);
9588
9589         iput(inode);
9590         complete(&delalloc_work->completion);
9591 }
9592
9593 static struct btrfs_delalloc_work *btrfs_alloc_delalloc_work(struct inode *inode)
9594 {
9595         struct btrfs_delalloc_work *work;
9596
9597         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_NOFS);
9598         if (!work)
9599                 return NULL;
9600
9601         init_completion(&work->completion);
9602         INIT_LIST_HEAD(&work->list);
9603         work->inode = inode;
9604         btrfs_init_work(&work->work, btrfs_run_delalloc_work, NULL, NULL);
9605
9606         return work;
9607 }
9608
9609 /*
9610  * some fairly slow code that needs optimization. This walks the list
9611  * of all the inodes with pending delalloc and forces them to disk.
9612  */
9613 static int start_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
9614                                  struct writeback_control *wbc, bool snapshot,
9615                                  bool in_reclaim_context)
9616 {
9617         struct btrfs_inode *binode;
9618         struct inode *inode;
9619         struct btrfs_delalloc_work *work, *next;
9620         struct list_head works;
9621         struct list_head splice;
9622         int ret = 0;
9623         bool full_flush = wbc->nr_to_write == LONG_MAX;
9624
9625         INIT_LIST_HEAD(&works);
9626         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9627
9628         mutex_lock(&root->delalloc_mutex);
9629         spin_lock(&root->delalloc_lock);
9630         list_splice_init(&root->delalloc_inodes, &splice);
9631         while (!list_empty(&splice)) {
9632                 binode = list_entry(splice.next, struct btrfs_inode,
9633                                     delalloc_inodes);
9634
9635                 list_move_tail(&binode->delalloc_inodes,
9636                                &root->delalloc_inodes);
9637
9638                 if (in_reclaim_context &&
9639                     test_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &binode->runtime_flags))
9640                         continue;
9641
9642                 inode = igrab(&binode->vfs_inode);
9643                 if (!inode) {
9644                         cond_resched_lock(&root->delalloc_lock);
9645                         continue;
9646                 }
9647                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9648
9649                 if (snapshot)
9650                         set_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
9651                                 &binode->runtime_flags);
9652                 if (full_flush) {
9653                         work = btrfs_alloc_delalloc_work(inode);
9654                         if (!work) {
9655                                 iput(inode);
9656                                 ret = -ENOMEM;
9657                                 goto out;
9658                         }
9659                         list_add_tail(&work->list, &works);
9660                         btrfs_queue_work(root->fs_info->flush_workers,
9661                                          &work->work);
9662                 } else {
9663                         ret = filemap_fdatawrite_wbc(inode->i_mapping, wbc);
9664                         btrfs_add_delayed_iput(inode);
9665                         if (ret || wbc->nr_to_write <= 0)
9666                                 goto out;
9667                 }
9668                 cond_resched();
9669                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9670         }
9671         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9672
9673 out:
9674         list_for_each_entry_safe(work, next, &works, list) {
9675                 list_del_init(&work->list);
9676                 wait_for_completion(&work->completion);
9677                 kfree(work);
9678         }
9679
9680         if (!list_empty(&splice)) {
9681                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9682                 list_splice_tail(&splice, &root->delalloc_inodes);
9683                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9684         }
9685         mutex_unlock(&root->delalloc_mutex);
9686         return ret;
9687 }
9688
9689 int btrfs_start_delalloc_snapshot(struct btrfs_root *root, bool in_reclaim_context)
9690 {
9691         struct writeback_control wbc = {
9692                 .nr_to_write = LONG_MAX,
9693                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9694                 .range_start = 0,
9695                 .range_end = LLONG_MAX,
9696         };
9697         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9698
9699         if (BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
9700                 return -EROFS;
9701
9702         return start_delalloc_inodes(root, &wbc, true, in_reclaim_context);
9703 }
9704
9705 int btrfs_start_delalloc_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info, long nr,
9706                                bool in_reclaim_context)
9707 {
9708         struct writeback_control wbc = {
9709                 .nr_to_write = nr,
9710                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9711                 .range_start = 0,
9712                 .range_end = LLONG_MAX,
9713         };
9714         struct btrfs_root *root;
9715         struct list_head splice;
9716         int ret;
9717
9718         if (BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
9719                 return -EROFS;
9720
9721         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9722
9723         mutex_lock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9724         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9725         list_splice_init(&fs_info->delalloc_roots, &splice);
9726         while (!list_empty(&splice)) {
9727                 /*
9728                  * Reset nr_to_write here so we know that we're doing a full
9729                  * flush.
9730                  */
9731                 if (nr == LONG_MAX)
9732                         wbc.nr_to_write = LONG_MAX;
9733
9734                 root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
9735                                         delalloc_root);
9736                 root = btrfs_grab_root(root);
9737                 BUG_ON(!root);
9738                 list_move_tail(&root->delalloc_root,
9739                                &fs_info->delalloc_roots);
9740                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9741
9742                 ret = start_delalloc_inodes(root, &wbc, false, in_reclaim_context);
9743                 btrfs_put_root(root);
9744                 if (ret < 0 || wbc.nr_to_write <= 0)
9745                         goto out;
9746                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9747         }
9748         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9749
9750         ret = 0;
9751 out:
9752         if (!list_empty(&splice)) {
9753                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9754                 list_splice_tail(&splice, &fs_info->delalloc_roots);
9755                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9756         }
9757         mutex_unlock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9758         return ret;
9759 }
9760
9761 static int btrfs_symlink(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
9762                          struct dentry *dentry, const char *symname)
9763 {
9764         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9765         struct btrfs_trans_handle *trans;
9766         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9767         struct btrfs_path *path;
9768         struct btrfs_key key;
9769         struct inode *inode = NULL;
9770         int err;
9771         u64 objectid;
9772         u64 index = 0;
9773         int name_len;
9774         int datasize;
9775         unsigned long ptr;
9776         struct btrfs_file_extent_item *ei;
9777         struct extent_buffer *leaf;
9778
9779         name_len = strlen(symname);
9780         if (name_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info))
9781                 return -ENAMETOOLONG;
9782
9783         /*
9784          * 2 items for inode item and ref
9785          * 2 items for dir items
9786          * 1 item for updating parent inode item
9787          * 1 item for the inline extent item
9788          * 1 item for xattr if selinux is on
9789          */
9790         trans = btrfs_start_transaction(root, 7);
9791         if (IS_ERR(trans))
9792                 return PTR_ERR(trans);
9793
9794         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
9795         if (err)
9796                 goto out_unlock;
9797
9798         inode = btrfs_new_inode(trans, root, mnt_userns, dir,
9799                                 dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
9800                                 btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
9801                                 S_IFLNK | S_IRWXUGO, &index);
9802         if (IS_ERR(inode)) {
9803                 err = PTR_ERR(inode);
9804                 inode = NULL;
9805                 goto out_unlock;
9806         }
9807
9808         /*
9809         * If the active LSM wants to access the inode during
9810         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
9811         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
9812         * ops vector.
9813         */
9814         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
9815         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
9816         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9817
9818         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
9819         if (err)
9820                 goto out_unlock;
9821
9822         path = btrfs_alloc_path();
9823         if (!path) {
9824                 err = -ENOMEM;
9825                 goto out_unlock;
9826         }
9827         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
9828         key.offset = 0;
9829         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
9830         datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(name_len);
9831         err = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
9832                                       datasize);
9833         if (err) {
9834                 btrfs_free_path(path);
9835                 goto out_unlock;
9836         }
9837         leaf = path->nodes[0];
9838         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
9839                             struct btrfs_file_extent_item);
9840         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
9841         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei,
9842                                    BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
9843         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
9844         btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
9845         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
9846         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, name_len);
9847
9848         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
9849         write_extent_buffer(leaf, symname, ptr, name_len);
9850         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
9851         btrfs_free_path(path);
9852
9853         inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
9854         inode_nohighmem(inode);
9855         inode_set_bytes(inode, name_len);
9856         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), name_len);
9857         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9858         /*
9859          * Last step, add directory indexes for our symlink inode. This is the
9860          * last step to avoid extra cleanup of these indexes if an error happens
9861          * elsewhere above.
9862          */
9863         if (!err)
9864                 err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9865                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9866         if (err)
9867                 goto out_unlock;
9868
9869         d_instantiate_new(dentry, inode);
9870
9871 out_unlock:
9872         btrfs_end_transaction(trans);
9873         if (err && inode) {
9874                 inode_dec_link_count(inode);
9875                 discard_new_inode(inode);
9876         }
9877         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9878         return err;
9879 }
9880
9881 static struct btrfs_trans_handle *insert_prealloc_file_extent(
9882                                        struct btrfs_trans_handle *trans_in,
9883                                        struct btrfs_inode *inode,
9884                                        struct btrfs_key *ins,
9885                                        u64 file_offset)
9886 {
9887         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
9888         struct btrfs_replace_extent_info extent_info;
9889         struct btrfs_trans_handle *trans = trans_in;
9890         struct btrfs_path *path;
9891         u64 start = ins->objectid;
9892         u64 len = ins->offset;
9893         int qgroup_released;
9894         int ret;
9895
9896         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
9897
9898         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC);
9899         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, start);
9900         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi, len);
9901         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, len);
9902         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, len);
9903         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, BTRFS_COMPRESS_NONE);
9904         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
9905
9906         qgroup_released = btrfs_qgroup_release_data(inode, file_offset, len);
9907         if (qgroup_released < 0)
9908                 return ERR_PTR(qgroup_released);
9909
9910         if (trans) {
9911                 ret = insert_reserved_file_extent(trans, inode,
9912                                                   file_offset, &stack_fi,
9913                                                   true, qgroup_released);
9914                 if (ret)
9915                         goto free_qgroup;
9916                 return trans;
9917         }
9918
9919         extent_info.disk_offset = start;
9920         extent_info.disk_len = len;
9921         extent_info.data_offset = 0;
9922         extent_info.data_len = len;
9923         extent_info.file_offset = file_offset;
9924         extent_info.extent_buf = (char *)&stack_fi;
9925         extent_info.is_new_extent = true;
9926         extent_info.qgroup_reserved = qgroup_released;
9927         extent_info.insertions = 0;
9928
9929         path = btrfs_alloc_path();
9930         if (!path) {
9931                 ret = -ENOMEM;
9932                 goto free_qgroup;
9933         }
9934
9935         ret = btrfs_replace_file_extents(inode, path, file_offset,
9936                                      file_offset + len - 1, &extent_info,
9937                                      &trans);
9938         btrfs_free_path(path);
9939         if (ret)
9940                 goto free_qgroup;
9941         return trans;
9942
9943 free_qgroup:
9944         /*
9945          * We have released qgroup data range at the beginning of the function,
9946          * and normally qgroup_released bytes will be freed when committing
9947          * transaction.
9948          * But if we error out early, we have to free what we have released
9949          * or we leak qgroup data reservation.
9950          */
9951         btrfs_qgroup_free_refroot(inode->root->fs_info,
9952                         inode->root->root_key.objectid, qgroup_released,
9953                         BTRFS_QGROUP_RSV_DATA);
9954         return ERR_PTR(ret);
9955 }
9956
9957 static int __btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9958                                        u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9959                                        loff_t actual_len, u64 *alloc_hint,
9960                                        struct btrfs_trans_handle *trans)
9961 {
9962         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
9963         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
9964         struct extent_map *em;
9965         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9966         struct btrfs_key ins;
9967         u64 cur_offset = start;
9968         u64 clear_offset = start;
9969         u64 i_size;
9970         u64 cur_bytes;
9971         u64 last_alloc = (u64)-1;
9972         int ret = 0;
9973         bool own_trans = true;
9974         u64 end = start + num_bytes - 1;
9975
9976         if (trans)
9977                 own_trans = false;
9978         while (num_bytes > 0) {
9979                 cur_bytes = min_t(u64, num_bytes, SZ_256M);
9980                 cur_bytes = max(cur_bytes, min_size);
9981                 /*
9982                  * If we are severely fragmented we could end up with really
9983                  * small allocations, so if the allocator is returning small
9984                  * chunks lets make its job easier by only searching for those
9985                  * sized chunks.
9986                  */
9987                 cur_bytes = min(cur_bytes, last_alloc);
9988                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_bytes, cur_bytes,
9989                                 min_size, 0, *alloc_hint, &ins, 1, 0);
9990                 if (ret)
9991                         break;
9992
9993                 /*
9994                  * We've reserved this space, and thus converted it from
9995                  * ->bytes_may_use to ->bytes_reserved.  Any error that happens
9996                  * from here on out we will only need to clear our reservation
9997                  * for the remaining unreserved area, so advance our
9998                  * clear_offset by our extent size.
9999                  */
10000                 clear_offset += ins.offset;
10001
10002                 last_alloc = ins.offset;
10003                 trans = insert_prealloc_file_extent(trans, BTRFS_I(inode),
10004                                                     &ins, cur_offset);
10005                 /*
10006                  * Now that we inserted the prealloc extent we can finally
10007                  * decrement the number of reservations in the block group.
10008                  * If we did it before, we could race with relocation and have
10009                  * relocation miss the reserved extent, making it fail later.
10010                  */
10011                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
10012                 if (IS_ERR(trans)) {
10013                         ret = PTR_ERR(trans);
10014                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid,
10015                                                    ins.offset, 0);
10016                         break;
10017                 }
10018
10019                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
10020                                         cur_offset + ins.offset -1, 0);
10021
10022                 em = alloc_extent_map();
10023                 if (!em) {
10024                         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
10025                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
10026                         goto next;
10027                 }
10028
10029                 em->start = cur_offset;
10030                 em->orig_start = cur_offset;
10031                 em->len = ins.offset;
10032                 em->block_start = ins.objectid;
10033                 em->block_len = ins.offset;
10034                 em->orig_block_len = ins.offset;
10035                 em->ram_bytes = ins.offset;
10036                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
10037                 em->generation = trans->transid;
10038
10039                 while (1) {
10040                         write_lock(&em_tree->lock);
10041                         ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
10042                         write_unlock(&em_tree->lock);
10043                         if (ret != -EEXIST)
10044                                 break;
10045                         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
10046                                                 cur_offset + ins.offset - 1,
10047                                                 0);
10048                 }
10049                 free_extent_map(em);
10050 next:
10051                 num_bytes -= ins.offset;
10052                 cur_offset += ins.offset;
10053                 *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
10054
10055                 inode_inc_iversion(inode);
10056                 inode->i_ctime = current_time(inode);
10057                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_PREALLOC;
10058                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
10059                     (actual_len > inode->i_size) &&
10060                     (cur_offset > inode->i_size)) {
10061                         if (cur_offset > actual_len)
10062                                 i_size = actual_len;
10063                         else
10064                                 i_size = cur_offset;
10065                         i_size_write(inode, i_size);
10066                         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
10067                 }
10068
10069                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
10070
10071                 if (ret) {
10072                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
10073                         if (own_trans)
10074                                 btrfs_end_transaction(trans);
10075                         break;
10076                 }
10077
10078                 if (own_trans) {
10079                         btrfs_end_transaction(trans);
10080                         trans = NULL;
10081                 }
10082         }
10083         if (clear_offset < end)
10084                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode), NULL, clear_offset,
10085                         end - clear_offset + 1);
10086         return ret;
10087 }
10088
10089 int btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
10090                               u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10091                               loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
10092 {
10093         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
10094                                            min_size, actual_len, alloc_hint,
10095                                            NULL);
10096 }
10097
10098 int btrfs_prealloc_file_range_trans(struct inode *inode,
10099                                     struct btrfs_trans_handle *trans, int mode,
10100                                     u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10101                                     loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
10102 {
10103         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
10104                                            min_size, actual_len, alloc_hint, trans);
10105 }
10106
10107 static int btrfs_set_page_dirty(struct page *page)
10108 {
10109         return __set_page_dirty_nobuffers(page);
10110 }
10111
10112 static int btrfs_permission(struct user_namespace *mnt_userns,
10113                             struct inode *inode, int mask)
10114 {
10115         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10116         umode_t mode = inode->i_mode;
10117
10118         if (mask & MAY_WRITE &&
10119             (S_ISREG(mode) || S_ISDIR(mode) || S_ISLNK(mode))) {
10120                 if (btrfs_root_readonly(root))
10121                         return -EROFS;
10122                 if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_READONLY)
10123                         return -EACCES;
10124         }
10125         return generic_permission(mnt_userns, inode, mask);
10126 }
10127
10128 static int btrfs_tmpfile(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
10129                          struct dentry *dentry, umode_t mode)
10130 {
10131         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
10132         struct btrfs_trans_handle *trans;
10133         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
10134         struct inode *inode = NULL;
10135         u64 objectid;
10136         u64 index;
10137         int ret = 0;
10138
10139         /*
10140          * 5 units required for adding orphan entry
10141          */
10142         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
10143         if (IS_ERR(trans))
10144                 return PTR_ERR(trans);
10145
10146         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
10147         if (ret)
10148                 goto out;
10149
10150         inode = btrfs_new_inode(trans, root, mnt_userns, dir, NULL, 0,
10151                         btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid, mode, &index);
10152         if (IS_ERR(inode)) {
10153                 ret = PTR_ERR(inode);
10154                 inode = NULL;
10155                 goto out;
10156         }
10157
10158         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
10159         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
10160
10161         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
10162
10163         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, NULL);
10164         if (ret)
10165                 goto out;
10166
10167         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
10168         if (ret)
10169                 goto out;
10170         ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
10171         if (ret)
10172                 goto out;
10173
10174         /*
10175          * We set number of links to 0 in btrfs_new_inode(), and here we set
10176          * it to 1 because d_tmpfile() will issue a warning if the count is 0,
10177          * through:
10178          *
10179          *    d_tmpfile() -> inode_dec_link_count() -> drop_nlink()
10180          */
10181         set_nlink(inode, 1);
10182         d_tmpfile(dentry, inode);
10183         unlock_new_inode(inode);
10184         mark_inode_dirty(inode);
10185 out:
10186         btrfs_end_transaction(trans);
10187         if (ret && inode)
10188                 discard_new_inode(inode);
10189         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
10190         return ret;
10191 }
10192
10193 void btrfs_set_range_writeback(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
10194 {
10195         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
10196         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
10197         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
10198         struct page *page;
10199         u32 len;
10200
10201         ASSERT(end + 1 - start <= U32_MAX);
10202         len = end + 1 - start;
10203         while (index <= end_index) {
10204                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
10205                 ASSERT(page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
10206
10207                 btrfs_page_set_writeback(fs_info, page, start, len);
10208                 put_page(page);
10209                 index++;
10210         }
10211 }
10212
10213 #ifdef CONFIG_SWAP
10214 /*
10215  * Add an entry indicating a block group or device which is pinned by a
10216  * swapfile. Returns 0 on success, 1 if there is already an entry for it, or a
10217  * negative errno on failure.
10218  */
10219 static int btrfs_add_swapfile_pin(struct inode *inode, void *ptr,
10220                                   bool is_block_group)
10221 {
10222         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10223         struct btrfs_swapfile_pin *sp, *entry;
10224         struct rb_node **p;
10225         struct rb_node *parent = NULL;
10226
10227         sp = kmalloc(sizeof(*sp), GFP_NOFS);
10228         if (!sp)
10229                 return -ENOMEM;
10230         sp->ptr = ptr;
10231         sp->inode = inode;
10232         sp->is_block_group = is_block_group;
10233         sp->bg_extent_count = 1;
10234
10235         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10236         p = &fs_info->swapfile_pins.rb_node;
10237         while (*p) {
10238                 parent = *p;
10239                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10240                 if (sp->ptr < entry->ptr ||
10241                     (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode < entry->inode)) {
10242                         p = &(*p)->rb_left;
10243                 } else if (sp->ptr > entry->ptr ||
10244                            (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode > entry->inode)) {
10245                         p = &(*p)->rb_right;
10246                 } else {
10247                         if (is_block_group)
10248                                 entry->bg_extent_count++;
10249                         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10250                         kfree(sp);
10251                         return 1;
10252                 }
10253         }
10254         rb_link_node(&sp->node, parent, p);
10255         rb_insert_color(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10256         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10257         return 0;
10258 }
10259
10260 /* Free all of the entries pinned by this swapfile. */
10261 static void btrfs_free_swapfile_pins(struct inode *inode)
10262 {
10263         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10264         struct btrfs_swapfile_pin *sp;
10265         struct rb_node *node, *next;
10266
10267         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10268         node = rb_first(&fs_info->swapfile_pins);
10269         while (node) {
10270                 next = rb_next(node);
10271                 sp = rb_entry(node, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10272                 if (sp->inode == inode) {
10273                         rb_erase(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10274                         if (sp->is_block_group) {
10275                                 btrfs_dec_block_group_swap_extents(sp->ptr,
10276                                                            sp->bg_extent_count);
10277                                 btrfs_put_block_group(sp->ptr);
10278                         }
10279                         kfree(sp);
10280                 }
10281                 node = next;
10282         }
10283         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10284 }
10285
10286 struct btrfs_swap_info {
10287         u64 start;
10288         u64 block_start;
10289         u64 block_len;
10290         u64 lowest_ppage;
10291         u64 highest_ppage;
10292         unsigned long nr_pages;
10293         int nr_extents;
10294 };
10295
10296 static int btrfs_add_swap_extent(struct swap_info_struct *sis,
10297                                  struct btrfs_swap_info *bsi)
10298 {
10299         unsigned long nr_pages;
10300         unsigned long max_pages;
10301         u64 first_ppage, first_ppage_reported, next_ppage;
10302         int ret;
10303
10304         /*
10305          * Our swapfile may have had its size extended after the swap header was
10306          * written. In that case activating the swapfile should not go beyond
10307          * the max size set in the swap header.
10308          */
10309         if (bsi->nr_pages >= sis->max)
10310                 return 0;
10311
10312         max_pages = sis->max - bsi->nr_pages;
10313         first_ppage = ALIGN(bsi->block_start, PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10314         next_ppage = ALIGN_DOWN(bsi->block_start + bsi->block_len,
10315                                 PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10316
10317         if (first_ppage >= next_ppage)
10318                 return 0;
10319         nr_pages = next_ppage - first_ppage;
10320         nr_pages = min(nr_pages, max_pages);
10321
10322         first_ppage_reported = first_ppage;
10323         if (bsi->start == 0)
10324                 first_ppage_reported++;
10325         if (bsi->lowest_ppage > first_ppage_reported)
10326                 bsi->lowest_ppage = first_ppage_reported;
10327         if (bsi->highest_ppage < (next_ppage - 1))
10328                 bsi->highest_ppage = next_ppage - 1;
10329
10330         ret = add_swap_extent(sis, bsi->nr_pages, nr_pages, first_ppage);
10331         if (ret < 0)
10332                 return ret;
10333         bsi->nr_extents += ret;
10334         bsi->nr_pages += nr_pages;
10335         return 0;
10336 }
10337
10338 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10339 {
10340         struct inode *inode = file_inode(file);
10341
10342         btrfs_free_swapfile_pins(inode);
10343         atomic_dec(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
10344 }
10345
10346 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10347                                sector_t *span)
10348 {
10349         struct inode *inode = file_inode(file);
10350         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10351         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
10352         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
10353         struct extent_state *cached_state = NULL;
10354         struct extent_map *em = NULL;
10355         struct btrfs_device *device = NULL;
10356         struct btrfs_swap_info bsi = {
10357                 .lowest_ppage = (sector_t)-1ULL,
10358         };
10359         int ret = 0;
10360         u64 isize;
10361         u64 start;
10362
10363         /*
10364          * If the swap file was just created, make sure delalloc is done. If the
10365          * file changes again after this, the user is doing something stupid and
10366          * we don't really care.
10367          */
10368         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
10369         if (ret)
10370                 return ret;
10371
10372         /*
10373          * The inode is locked, so these flags won't change after we check them.
10374          */
10375         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
10376                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10377                 return -EINVAL;
10378         }
10379         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW)) {
10380                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be copy-on-write");
10381                 return -EINVAL;
10382         }
10383         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
10384                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be checksummed");
10385                 return -EINVAL;
10386         }
10387
10388         /*
10389          * Balance or device remove/replace/resize can move stuff around from
10390          * under us. The exclop protection makes sure they aren't running/won't
10391          * run concurrently while we are mapping the swap extents, and
10392          * fs_info->swapfile_pins prevents them from running while the swap
10393          * file is active and moving the extents. Note that this also prevents
10394          * a concurrent device add which isn't actually necessary, but it's not
10395          * really worth the trouble to allow it.
10396          */
10397         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_SWAP_ACTIVATE)) {
10398                 btrfs_warn(fs_info,
10399            "cannot activate swapfile while exclusive operation is running");
10400                 return -EBUSY;
10401         }
10402
10403         /*
10404          * Prevent snapshot creation while we are activating the swap file.
10405          * We do not want to race with snapshot creation. If snapshot creation
10406          * already started before we bumped nr_swapfiles from 0 to 1 and
10407          * completes before the first write into the swap file after it is
10408          * activated, than that write would fallback to COW.
10409          */
10410         if (!btrfs_drew_try_write_lock(&root->snapshot_lock)) {
10411                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
10412                 btrfs_warn(fs_info,
10413            "cannot activate swapfile because snapshot creation is in progress");
10414                 return -EINVAL;
10415         }
10416         /*
10417          * Snapshots can create extents which require COW even if NODATACOW is
10418          * set. We use this counter to prevent snapshots. We must increment it
10419          * before walking the extents because we don't want a concurrent
10420          * snapshot to run after we've already checked the extents.
10421          */
10422         atomic_inc(&root->nr_swapfiles);
10423
10424         isize = ALIGN_DOWN(inode->i_size, fs_info->sectorsize);
10425
10426         lock_extent_bits(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10427         start = 0;
10428         while (start < isize) {
10429                 u64 logical_block_start, physical_block_start;
10430                 struct btrfs_block_group *bg;
10431                 u64 len = isize - start;
10432
10433                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
10434                 if (IS_ERR(em)) {
10435                         ret = PTR_ERR(em);
10436                         goto out;
10437                 }
10438
10439                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
10440                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not have holes");
10441                         ret = -EINVAL;
10442                         goto out;
10443                 }
10444                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10445                         /*
10446                          * It's unlikely we'll ever actually find ourselves
10447                          * here, as a file small enough to fit inline won't be
10448                          * big enough to store more than the swap header, but in
10449                          * case something changes in the future, let's catch it
10450                          * here rather than later.
10451                          */
10452                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be inline");
10453                         ret = -EINVAL;
10454                         goto out;
10455                 }
10456                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
10457                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10458                         ret = -EINVAL;
10459                         goto out;
10460                 }
10461
10462                 logical_block_start = em->block_start + (start - em->start);
10463                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
10464                 free_extent_map(em);
10465                 em = NULL;
10466
10467                 ret = can_nocow_extent(inode, start, &len, NULL, NULL, NULL, true);
10468                 if (ret < 0) {
10469                         goto out;
10470                 } else if (ret) {
10471                         ret = 0;
10472                 } else {
10473                         btrfs_warn(fs_info,
10474                                    "swapfile must not be copy-on-write");
10475                         ret = -EINVAL;
10476                         goto out;
10477                 }
10478
10479                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical_block_start, len);
10480                 if (IS_ERR(em)) {
10481                         ret = PTR_ERR(em);
10482                         goto out;
10483                 }
10484
10485                 if (em->map_lookup->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) {
10486                         btrfs_warn(fs_info,
10487                                    "swapfile must have single data profile");
10488                         ret = -EINVAL;
10489                         goto out;
10490                 }
10491
10492                 if (device == NULL) {
10493                         device = em->map_lookup->stripes[0].dev;
10494                         ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, device, false);
10495                         if (ret == 1)
10496                                 ret = 0;
10497                         else if (ret)
10498                                 goto out;
10499                 } else if (device != em->map_lookup->stripes[0].dev) {
10500                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must be on one device");
10501                         ret = -EINVAL;
10502                         goto out;
10503                 }
10504
10505                 physical_block_start = (em->map_lookup->stripes[0].physical +
10506                                         (logical_block_start - em->start));
10507                 len = min(len, em->len - (logical_block_start - em->start));
10508                 free_extent_map(em);
10509                 em = NULL;
10510
10511                 bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical_block_start);
10512                 if (!bg) {
10513                         btrfs_warn(fs_info,
10514                            "could not find block group containing swapfile");
10515                         ret = -EINVAL;
10516                         goto out;
10517                 }
10518
10519                 if (!btrfs_inc_block_group_swap_extents(bg)) {
10520                         btrfs_warn(fs_info,
10521                            "block group for swapfile at %llu is read-only%s",
10522                            bg->start,
10523                            atomic_read(&fs_info->scrubs_running) ?
10524                                        " (scrub running)" : "");
10525                         btrfs_put_block_group(bg);
10526                         ret = -EINVAL;
10527                         goto out;
10528                 }
10529
10530                 ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, bg, true);
10531                 if (ret) {
10532                         btrfs_put_block_group(bg);
10533                         if (ret == 1)
10534                                 ret = 0;
10535                         else
10536                                 goto out;
10537                 }
10538
10539                 if (bsi.block_len &&
10540                     bsi.block_start + bsi.block_len == physical_block_start) {
10541                         bsi.block_len += len;
10542                 } else {
10543                         if (bsi.block_len) {
10544                                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10545                                 if (ret)
10546                                         goto out;
10547                         }
10548                         bsi.start = start;
10549                         bsi.block_start = physical_block_start;
10550                         bsi.block_len = len;
10551                 }
10552
10553                 start += len;
10554         }
10555
10556         if (bsi.block_len)
10557                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10558
10559 out:
10560         if (!IS_ERR_OR_NULL(em))
10561                 free_extent_map(em);
10562
10563         unlock_extent_cached(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10564
10565         if (ret)
10566                 btrfs_swap_deactivate(file);
10567
10568         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
10569
10570         btrfs_exclop_finish(fs_info);
10571
10572         if (ret)
10573                 return ret;
10574
10575         if (device)
10576                 sis->bdev = device->bdev;
10577         *span = bsi.highest_ppage - bsi.lowest_ppage + 1;
10578         sis->max = bsi.nr_pages;
10579         sis->pages = bsi.nr_pages - 1;
10580         sis->highest_bit = bsi.nr_pages - 1;
10581         return bsi.nr_extents;
10582 }
10583 #else
10584 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10585 {
10586 }
10587
10588 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10589                                sector_t *span)
10590 {
10591         return -EOPNOTSUPP;
10592 }
10593 #endif
10594
10595 /*
10596  * Update the number of bytes used in the VFS' inode. When we replace extents in
10597  * a range (clone, dedupe, fallocate's zero range), we must update the number of
10598  * bytes used by the inode in an atomic manner, so that concurrent stat(2) calls
10599  * always get a correct value.
10600  */
10601 void btrfs_update_inode_bytes(struct btrfs_inode *inode,
10602                               const u64 add_bytes,
10603                               const u64 del_bytes)
10604 {
10605         if (add_bytes == del_bytes)
10606                 return;
10607
10608         spin_lock(&inode->lock);
10609         if (del_bytes > 0)
10610                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode, del_bytes);
10611         if (add_bytes > 0)
10612                 inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, add_bytes);
10613         spin_unlock(&inode->lock);
10614 }
10615
10616 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations = {
10617         .getattr        = btrfs_getattr,
10618         .lookup         = btrfs_lookup,
10619         .create         = btrfs_create,
10620         .unlink         = btrfs_unlink,
10621         .link           = btrfs_link,
10622         .mkdir          = btrfs_mkdir,
10623         .rmdir          = btrfs_rmdir,
10624         .rename         = btrfs_rename2,
10625         .symlink        = btrfs_symlink,
10626         .setattr        = btrfs_setattr,
10627         .mknod          = btrfs_mknod,
10628         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10629         .permission     = btrfs_permission,
10630         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10631         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10632         .update_time    = btrfs_update_time,
10633         .tmpfile        = btrfs_tmpfile,
10634         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
10635         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
10636 };
10637
10638 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations = {
10639         .llseek         = generic_file_llseek,
10640         .read           = generic_read_dir,
10641         .iterate_shared = btrfs_real_readdir,
10642         .open           = btrfs_opendir,
10643         .unlocked_ioctl = btrfs_ioctl,
10644 #ifdef CONFIG_COMPAT
10645         .compat_ioctl   = btrfs_compat_ioctl,
10646 #endif
10647         .release        = btrfs_release_file,
10648         .fsync          = btrfs_sync_file,
10649 };
10650
10651 /*
10652  * btrfs doesn't support the bmap operation because swapfiles
10653  * use bmap to make a mapping of extents in the file.  They assume
10654  * these extents won't change over the life of the file and they
10655  * use the bmap result to do IO directly to the drive.
10656  *
10657  * the btrfs bmap call would return logical addresses that aren't
10658  * suitable for IO and they also will change frequently as COW
10659  * operations happen.  So, swapfile + btrfs == corruption.
10660  *
10661  * For now we're avoiding this by dropping bmap.
10662  */
10663 static const struct address_space_operations btrfs_aops = {
10664         .readpage       = btrfs_readpage,
10665         .writepage      = btrfs_writepage,
10666         .writepages     = btrfs_writepages,
10667         .readahead      = btrfs_readahead,
10668         .direct_IO      = noop_direct_IO,
10669         .invalidatepage = btrfs_invalidatepage,
10670         .releasepage    = btrfs_releasepage,
10671 #ifdef CONFIG_MIGRATION
10672         .migratepage    = btrfs_migratepage,
10673 #endif
10674         .set_page_dirty = btrfs_set_page_dirty,
10675         .error_remove_page = generic_error_remove_page,
10676         .swap_activate  = btrfs_swap_activate,
10677         .swap_deactivate = btrfs_swap_deactivate,
10678 };
10679
10680 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations = {
10681         .getattr        = btrfs_getattr,
10682         .setattr        = btrfs_setattr,
10683         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10684         .permission     = btrfs_permission,
10685         .fiemap         = btrfs_fiemap,
10686         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10687         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10688         .update_time    = btrfs_update_time,
10689         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
10690         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
10691 };
10692 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations = {
10693         .getattr        = btrfs_getattr,
10694         .setattr        = btrfs_setattr,
10695         .permission     = btrfs_permission,
10696         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10697         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10698         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10699         .update_time    = btrfs_update_time,
10700 };
10701 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations = {
10702         .get_link       = page_get_link,
10703         .getattr        = btrfs_getattr,
10704         .setattr        = btrfs_setattr,
10705         .permission     = btrfs_permission,
10706         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10707         .update_time    = btrfs_update_time,
10708 };
10709
10710 const struct dentry_operations btrfs_dentry_operations = {
10711         .d_delete       = btrfs_dentry_delete,
10712 };