fs/btrfs/inode.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
   4  */
   5
   6 #include <crypto/hash.h>
   7 #include <linux/kernel.h>
   8 #include <linux/bio.h>
   9 #include <linux/file.h>
  10 #include <linux/fs.h>
  11 #include <linux/pagemap.h>
  12 #include <linux/highmem.h>
  13 #include <linux/time.h>
  14 #include <linux/init.h>
  15 #include <linux/string.h>
  16 #include <linux/backing-dev.h>
  17 #include <linux/writeback.h>
  18 #include <linux/compat.h>
  19 #include <linux/xattr.h>
  20 #include <linux/posix_acl.h>
  21 #include <linux/falloc.h>
  22 #include <linux/slab.h>
  23 #include <linux/ratelimit.h>
  24 #include <linux/btrfs.h>
  25 #include <linux/blkdev.h>
  26 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
  27 #include <linux/uio.h>
  28 #include <linux/magic.h>
  29 #include <linux/iversion.h>
  30 #include <linux/swap.h>
  31 #include <linux/migrate.h>
  32 #include <linux/sched/mm.h>
  33 #include <linux/iomap.h>
  34 #include <asm/unaligned.h>
  35 #include "misc.h"
  36 #include "ctree.h"
  37 #include "disk-io.h"
  38 #include "transaction.h"
  39 #include "btrfs_inode.h"
  40 #include "print-tree.h"
  41 #include "ordered-data.h"
  42 #include "xattr.h"
  43 #include "tree-log.h"
  44 #include "volumes.h"
  45 #include "compression.h"
  46 #include "locking.h"
  47 #include "free-space-cache.h"
  48 #include "props.h"
  49 #include "qgroup.h"
  50 #include "delalloc-space.h"
  51 #include "block-group.h"
  52 #include "space-info.h"
  53 #include "zoned.h"
  54
  55 struct btrfs_iget_args {
  56         u64 ino;
  57         struct btrfs_root *root;
  58 };
  59
  60 struct btrfs_dio_data {
  61         u64 reserve;
  62         loff_t length;
  63         ssize_t submitted;
  64         struct extent_changeset *data_reserved;
  65 };
  66
  67 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations;
  68 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations;
  69 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations;
  70 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations;
  71 static const struct address_space_operations btrfs_aops;
  72 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations;
  73
  74 static struct kmem_cache *btrfs_inode_cachep;
  75 struct kmem_cache *btrfs_trans_handle_cachep;
  76 struct kmem_cache *btrfs_path_cachep;
  77 struct kmem_cache *btrfs_free_space_cachep;
  78 struct kmem_cache *btrfs_free_space_bitmap_cachep;
  79
  80 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr);
  81 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback);
  82 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent);
  83 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
  84                                    struct page *locked_page,
  85                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
  86                                    unsigned long *nr_written, int unlock);
  87 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
  88                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
  89                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
  90                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
  91                                        int type);
  92
  93 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
  94                                          const u64 offset, const u64 bytes,
  95                                          const bool uptodate);
  96
  97 /*
  98  * btrfs_inode_lock - lock inode i_rwsem based on arguments passed
  99  *
 100  * ilock_flags can have the following bit set:
 101  *
 102  * BTRFS_ILOCK_SHARED - acquire a shared lock on the inode
 103  * BTRFS_ILOCK_TRY - try to acquire the lock, if fails on first attempt
 104  *                   return -EAGAIN
 105  */
 106 int btrfs_inode_lock(struct inode *inode, unsigned int ilock_flags)
 107 {
 108         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED) {
 109                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
 110                         if (!inode_trylock_shared(inode))
 111                                 return -EAGAIN;
 112                         else
 113                                 return 0;
 114                 }
 115                 inode_lock_shared(inode);
 116         } else {
 117                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
 118                         if (!inode_trylock(inode))
 119                                 return -EAGAIN;
 120                         else
 121                                 return 0;
 122                 }
 123                 inode_lock(inode);
 124         }
 125         return 0;
 126 }
 127
 128 /*
 129  * btrfs_inode_unlock - unock inode i_rwsem
 130  *
 131  * ilock_flags should contain the same bits set as passed to btrfs_inode_lock()
 132  * to decide whether the lock acquired is shared or exclusive.
 133  */
 134 void btrfs_inode_unlock(struct inode *inode, unsigned int ilock_flags)
 135 {
 136         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED)
 137                 inode_unlock_shared(inode);
 138         else
 139                 inode_unlock(inode);
 140 }
 141
 142 /*
 143  * Cleanup all submitted ordered extents in specified range to handle errors
 144  * from the btrfs_run_delalloc_range() callback.
 145  *
 146  * NOTE: caller must ensure that when an error happens, it can not call
 147  * extent_clear_unlock_delalloc() to clear both the bits EXTENT_DO_ACCOUNTING
 148  * and EXTENT_DELALLOC simultaneously, because that causes the reserved metadata
 149  * to be released, which we want to happen only when finishing the ordered
 150  * extent (btrfs_finish_ordered_io()).
 151  */
 152 static inline void btrfs_cleanup_ordered_extents(struct btrfs_inode *inode,
 153                                                  struct page *locked_page,
 154                                                  u64 offset, u64 bytes)
 155 {
 156         unsigned long index = offset >> PAGE_SHIFT;
 157         unsigned long end_index = (offset + bytes - 1) >> PAGE_SHIFT;
 158         u64 page_start = page_offset(locked_page);
 159         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
 160
 161         struct page *page;
 162
 163         while (index <= end_index) {
 164                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
 165                 index++;
 166                 if (!page)
 167                         continue;
 168                 ClearPagePrivate2(page);
 169                 put_page(page);
 170         }
 171
 172         /*
 173          * In case this page belongs to the delalloc range being instantiated
 174          * then skip it, since the first page of a range is going to be
 175          * properly cleaned up by the caller of run_delalloc_range
 176          */
 177         if (page_start >= offset && page_end <= (offset + bytes - 1)) {
 178                 offset += PAGE_SIZE;
 179                 bytes -= PAGE_SIZE;
 180         }
 181
 182         return __endio_write_update_ordered(inode, offset, bytes, false);
 183 }
 184
 185 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode);
 186
 187 static int btrfs_init_inode_security(struct btrfs_trans_handle *trans,
 188                                      struct inode *inode,  struct inode *dir,
 189                                      const struct qstr *qstr)
 190 {
 191         int err;
 192
 193         err = btrfs_init_acl(trans, inode, dir);
 194         if (!err)
 195                 err = btrfs_xattr_security_init(trans, inode, dir, qstr);
 196         return err;
 197 }
 198
 199 /*
 200  * this does all the hard work for inserting an inline extent into
 201  * the btree.  The caller should have done a btrfs_drop_extents so that
 202  * no overlapping inline items exist in the btree
 203  */
 204 static int insert_inline_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
 205                                 struct btrfs_path *path, bool extent_inserted,
 206                                 struct btrfs_root *root, struct inode *inode,
 207                                 u64 start, size_t size, size_t compressed_size,
 208                                 int compress_type,
 209                                 struct page **compressed_pages)
 210 {
 211         struct extent_buffer *leaf;
 212         struct page *page = NULL;
 213         char *kaddr;
 214         unsigned long ptr;
 215         struct btrfs_file_extent_item *ei;
 216         int ret;
 217         size_t cur_size = size;
 218         unsigned long offset;
 219
 220         ASSERT((compressed_size > 0 && compressed_pages) ||
 221                (compressed_size == 0 && !compressed_pages));
 222
 223         if (compressed_size && compressed_pages)
 224                 cur_size = compressed_size;
 225
 226         if (!extent_inserted) {
 227                 struct btrfs_key key;
 228                 size_t datasize;
 229
 230                 key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
 231                 key.offset = start;
 232                 key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
 233
 234                 datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(cur_size);
 235                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
 236                                               datasize);
 237                 if (ret)
 238                         goto fail;
 239         }
 240         leaf = path->nodes[0];
 241         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
 242                             struct btrfs_file_extent_item);
 243         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
 244         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei, BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
 245         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
 246         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
 247         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, size);
 248         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
 249
 250         if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
 251                 struct page *cpage;
 252                 int i = 0;
 253                 while (compressed_size > 0) {
 254                         cpage = compressed_pages[i];
 255                         cur_size = min_t(unsigned long, compressed_size,
 256                                        PAGE_SIZE);
 257
 258                         kaddr = kmap_atomic(cpage);
 259                         write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, cur_size);
 260                         kunmap_atomic(kaddr);
 261
 262                         i++;
 263                         ptr += cur_size;
 264                         compressed_size -= cur_size;
 265                 }
 266                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei,
 267                                                   compress_type);
 268         } else {
 269                 page = find_get_page(inode->i_mapping,
 270                                      start >> PAGE_SHIFT);
 271                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
 272                 kaddr = kmap_atomic(page);
 273                 offset = offset_in_page(start);
 274                 write_extent_buffer(leaf, kaddr + offset, ptr, size);
 275                 kunmap_atomic(kaddr);
 276                 put_page(page);
 277         }
 278         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 279         btrfs_release_path(path);
 280
 281         /*
 282          * We align size to sectorsize for inline extents just for simplicity
 283          * sake.
 284          */
 285         size = ALIGN(size, root->fs_info->sectorsize);
 286         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), start, size);
 287         if (ret)
 288                 goto fail;
 289
 290         /*
 291          * we're an inline extent, so nobody can
 292          * extend the file past i_size without locking
 293          * a page we already have locked.
 294          *
 295          * We must do any isize and inode updates
 296          * before we unlock the pages.  Otherwise we
 297          * could end up racing with unlink.
 298          */
 299         BTRFS_I(inode)->disk_i_size = inode->i_size;
 300 fail:
 301         return ret;
 302 }
 303
 304
 305 /*
 306  * conditionally insert an inline extent into the file.  This
 307  * does the checks required to make sure the data is small enough
 308  * to fit as an inline extent.
 309  */
 310 static noinline int cow_file_range_inline(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 311                                           u64 end, size_t compressed_size,
 312                                           int compress_type,
 313                                           struct page **compressed_pages)
 314 {
 315         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
 316         struct btrfs_root *root = inode->root;
 317         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 318         struct btrfs_trans_handle *trans;
 319         u64 isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
 320         u64 actual_end = min(end + 1, isize);
 321         u64 inline_len = actual_end - start;
 322         u64 aligned_end = ALIGN(end, fs_info->sectorsize);
 323         u64 data_len = inline_len;
 324         int ret;
 325         struct btrfs_path *path;
 326
 327         if (compressed_size)
 328                 data_len = compressed_size;
 329
 330         if (start > 0 ||
 331             actual_end > fs_info->sectorsize ||
 332             data_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info) ||
 333             (!compressed_size &&
 334             (actual_end & (fs_info->sectorsize - 1)) == 0) ||
 335             end + 1 < isize ||
 336             data_len > fs_info->max_inline) {
 337                 return 1;
 338         }
 339
 340         path = btrfs_alloc_path();
 341         if (!path)
 342                 return -ENOMEM;
 343
 344         trans = btrfs_join_transaction(root);
 345         if (IS_ERR(trans)) {
 346                 btrfs_free_path(path);
 347                 return PTR_ERR(trans);
 348         }
 349         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
 350
 351         drop_args.path = path;
 352         drop_args.start = start;
 353         drop_args.end = aligned_end;
 354         drop_args.drop_cache = true;
 355         drop_args.replace_extent = true;
 356
 357         if (compressed_size && compressed_pages)
 358                 drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 359                    compressed_size);
 360         else
 361                 drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 362                     inline_len);
 363
 364         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
 365         if (ret) {
 366                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 367                 goto out;
 368         }
 369
 370         if (isize > actual_end)
 371                 inline_len = min_t(u64, isize, actual_end);
 372         ret = insert_inline_extent(trans, path, drop_args.extent_inserted,
 373                                    root, &inode->vfs_inode, start,
 374                                    inline_len, compressed_size,
 375                                    compress_type, compressed_pages);
 376         if (ret && ret != -ENOSPC) {
 377                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 378                 goto out;
 379         } else if (ret == -ENOSPC) {
 380                 ret = 1;
 381                 goto out;
 382         }
 383
 384         btrfs_update_inode_bytes(inode, inline_len, drop_args.bytes_found);
 385         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
 386         if (ret && ret != -ENOSPC) {
 387                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 388                 goto out;
 389         } else if (ret == -ENOSPC) {
 390                 ret = 1;
 391                 goto out;
 392         }
 393
 394         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &inode->runtime_flags);
 395 out:
 396         /*
 397          * Don't forget to free the reserved space, as for inlined extent
 398          * it won't count as data extent, free them directly here.
 399          * And at reserve time, it's always aligned to page size, so
 400          * just free one page here.
 401          */
 402         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, 0, PAGE_SIZE);
 403         btrfs_free_path(path);
 404         btrfs_end_transaction(trans);
 405         return ret;
 406 }
 407
 408 struct async_extent {
 409         u64 start;
 410         u64 ram_size;
 411         u64 compressed_size;
 412         struct page **pages;
 413         unsigned long nr_pages;
 414         int compress_type;
 415         struct list_head list;
 416 };
 417
 418 struct async_chunk {
 419         struct inode *inode;
 420         struct page *locked_page;
 421         u64 start;
 422         u64 end;
 423         unsigned int write_flags;
 424         struct list_head extents;
 425         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css;
 426         struct btrfs_work work;
 427         atomic_t *pending;
 428 };
 429
 430 struct async_cow {
 431         /* Number of chunks in flight; must be first in the structure */
 432         atomic_t num_chunks;
 433         struct async_chunk chunks[];
 434 };
 435
 436 static noinline int add_async_extent(struct async_chunk *cow,
 437                                      u64 start, u64 ram_size,
 438                                      u64 compressed_size,
 439                                      struct page **pages,
 440                                      unsigned long nr_pages,
 441                                      int compress_type)
 442 {
 443         struct async_extent *async_extent;
 444
 445         async_extent = kmalloc(sizeof(*async_extent), GFP_NOFS);
 446         BUG_ON(!async_extent); /* -ENOMEM */
 447         async_extent->start = start;
 448         async_extent->ram_size = ram_size;
 449         async_extent->compressed_size = compressed_size;
 450         async_extent->pages = pages;
 451         async_extent->nr_pages = nr_pages;
 452         async_extent->compress_type = compress_type;
 453         list_add_tail(&async_extent->list, &cow->extents);
 454         return 0;
 455 }
 456
 457 /*
 458  * Check if the inode has flags compatible with compression
 459  */
 460 static inline bool inode_can_compress(struct btrfs_inode *inode)
 461 {
 462         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW ||
 463             inode->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
 464                 return false;
 465         return true;
 466 }
 467
 468 /*
 469  * Check if the inode needs to be submitted to compression, based on mount
 470  * options, defragmentation, properties or heuristics.
 471  */
 472 static inline int inode_need_compress(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 473                                       u64 end)
 474 {
 475         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 476
 477         if (!inode_can_compress(inode)) {
 478                 WARN(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG),
 479                         KERN_ERR "BTRFS: unexpected compression for ino %llu\n",
 480                         btrfs_ino(inode));
 481                 return 0;
 482         }
 483         /* force compress */
 484         if (btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS))
 485                 return 1;
 486         /* defrag ioctl */
 487         if (inode->defrag_compress)
 488                 return 1;
 489         /* bad compression ratios */
 490         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS)
 491                 return 0;
 492         if (btrfs_test_opt(fs_info, COMPRESS) ||
 493             inode->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS ||
 494             inode->prop_compress)
 495                 return btrfs_compress_heuristic(&inode->vfs_inode, start, end);
 496         return 0;
 497 }
 498
 499 static inline void inode_should_defrag(struct btrfs_inode *inode,
 500                 u64 start, u64 end, u64 num_bytes, u64 small_write)
 501 {
 502         /* If this is a small write inside eof, kick off a defrag */
 503         if (num_bytes < small_write &&
 504             (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
 505                 btrfs_add_inode_defrag(NULL, inode);
 506 }
 507
 508 /*
 509  * we create compressed extents in two phases.  The first
 510  * phase compresses a range of pages that have already been
 511  * locked (both pages and state bits are locked).
 512  *
 513  * This is done inside an ordered work queue, and the compression
 514  * is spread across many cpus.  The actual IO submission is step
 515  * two, and the ordered work queue takes care of making sure that
 516  * happens in the same order things were put onto the queue by
 517  * writepages and friends.
 518  *
 519  * If this code finds it can't get good compression, it puts an
 520  * entry onto the work queue to write the uncompressed bytes.  This
 521  * makes sure that both compressed inodes and uncompressed inodes
 522  * are written in the same order that the flusher thread sent them
 523  * down.
 524  */
 525 static noinline int compress_file_range(struct async_chunk *async_chunk)
 526 {
 527         struct inode *inode = async_chunk->inode;
 528         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
 529         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
 530         u64 start = async_chunk->start;
 531         u64 end = async_chunk->end;
 532         u64 actual_end;
 533         u64 i_size;
 534         int ret = 0;
 535         struct page **pages = NULL;
 536         unsigned long nr_pages;
 537         unsigned long total_compressed = 0;
 538         unsigned long total_in = 0;
 539         int i;
 540         int will_compress;
 541         int compress_type = fs_info->compress_type;
 542         int compressed_extents = 0;
 543         int redirty = 0;
 544
 545         inode_should_defrag(BTRFS_I(inode), start, end, end - start + 1,
 546                         SZ_16K);
 547
 548         /*
 549          * We need to save i_size before now because it could change in between
 550          * us evaluating the size and assigning it.  This is because we lock and
 551          * unlock the page in truncate and fallocate, and then modify the i_size
 552          * later on.
 553          *
 554          * The barriers are to emulate READ_ONCE, remove that once i_size_read
 555          * does that for us.
 556          */
 557         barrier();
 558         i_size = i_size_read(inode);
 559         barrier();
 560         actual_end = min_t(u64, i_size, end + 1);
 561 again:
 562         will_compress = 0;
 563         nr_pages = (end >> PAGE_SHIFT) - (start >> PAGE_SHIFT) + 1;
 564         BUILD_BUG_ON((BTRFS_MAX_COMPRESSED % PAGE_SIZE) != 0);
 565         nr_pages = min_t(unsigned long, nr_pages,
 566                         BTRFS_MAX_COMPRESSED / PAGE_SIZE);
 567
 568         /*
 569          * we don't want to send crud past the end of i_size through
 570          * compression, that's just a waste of CPU time.  So, if the
 571          * end of the file is before the start of our current
 572          * requested range of bytes, we bail out to the uncompressed
 573          * cleanup code that can deal with all of this.
 574          *
 575          * It isn't really the fastest way to fix things, but this is a
 576          * very uncommon corner.
 577          */
 578         if (actual_end <= start)
 579                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 580
 581         total_compressed = actual_end - start;
 582
 583         /*
 584          * skip compression for a small file range(<=blocksize) that
 585          * isn't an inline extent, since it doesn't save disk space at all.
 586          */
 587         if (total_compressed <= blocksize &&
 588            (start > 0 || end + 1 < BTRFS_I(inode)->disk_i_size))
 589                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 590
 591         total_compressed = min_t(unsigned long, total_compressed,
 592                         BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED);
 593         total_in = 0;
 594         ret = 0;
 595
 596         /*
 597          * we do compression for mount -o compress and when the
 598          * inode has not been flagged as nocompress.  This flag can
 599          * change at any time if we discover bad compression ratios.
 600          */
 601         if (inode_need_compress(BTRFS_I(inode), start, end)) {
 602                 WARN_ON(pages);
 603                 pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
 604                 if (!pages) {
 605                         /* just bail out to the uncompressed code */
 606                         nr_pages = 0;
 607                         goto cont;
 608                 }
 609
 610                 if (BTRFS_I(inode)->defrag_compress)
 611                         compress_type = BTRFS_I(inode)->defrag_compress;
 612                 else if (BTRFS_I(inode)->prop_compress)
 613                         compress_type = BTRFS_I(inode)->prop_compress;
 614
 615                 /*
 616                  * we need to call clear_page_dirty_for_io on each
 617                  * page in the range.  Otherwise applications with the file
 618                  * mmap'd can wander in and change the page contents while
 619                  * we are compressing them.
 620                  *
 621                  * If the compression fails for any reason, we set the pages
 622                  * dirty again later on.
 623                  *
 624                  * Note that the remaining part is redirtied, the start pointer
 625                  * has moved, the end is the original one.
 626                  */
 627                 if (!redirty) {
 628                         extent_range_clear_dirty_for_io(inode, start, end);
 629                         redirty = 1;
 630                 }
 631
 632                 /* Compression level is applied here and only here */
 633                 ret = btrfs_compress_pages(
 634                         compress_type | (fs_info->compress_level << 4),
 635                                            inode->i_mapping, start,
 636                                            pages,
 637                                            &nr_pages,
 638                                            &total_in,
 639                                            &total_compressed);
 640
 641                 if (!ret) {
 642                         unsigned long offset = offset_in_page(total_compressed);
 643                         struct page *page = pages[nr_pages - 1];
 644                         char *kaddr;
 645
 646                         /* zero the tail end of the last page, we might be
 647                          * sending it down to disk
 648                          */
 649                         if (offset) {
 650                                 kaddr = kmap_atomic(page);
 651                                 memset(kaddr + offset, 0,
 652                                        PAGE_SIZE - offset);
 653                                 kunmap_atomic(kaddr);
 654                         }
 655                         will_compress = 1;
 656                 }
 657         }
 658 cont:
 659         if (start == 0) {
 660                 /* lets try to make an inline extent */
 661                 if (ret || total_in < actual_end) {
 662                         /* we didn't compress the entire range, try
 663                          * to make an uncompressed inline extent.
 664                          */
 665                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 666                                                     0, BTRFS_COMPRESS_NONE,
 667                                                     NULL);
 668                 } else {
 669                         /* try making a compressed inline extent */
 670                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 671                                                     total_compressed,
 672                                                     compress_type, pages);
 673                 }
 674                 if (ret <= 0) {
 675                         unsigned long clear_flags = EXTENT_DELALLOC |
 676                                 EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
 677                                 EXTENT_DO_ACCOUNTING;
 678                         unsigned long page_error_op;
 679
 680                         page_error_op = ret < 0 ? PAGE_SET_ERROR : 0;
 681
 682                         /*
 683                          * inline extent creation worked or returned error,
 684                          * we don't need to create any more async work items.
 685                          * Unlock and free up our temp pages.
 686                          *
 687                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
 688                          * delalloc_release_metadata to be done _after_ we drop
 689                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
 690                          * range.
 691                          */
 692                         extent_clear_unlock_delalloc(BTRFS_I(inode), start, end,
 693                                                      NULL,
 694                                                      clear_flags,
 695                                                      PAGE_UNLOCK |
 696                                                      PAGE_START_WRITEBACK |
 697                                                      page_error_op |
 698                                                      PAGE_END_WRITEBACK);
 699
 700                         /*
 701                          * Ensure we only free the compressed pages if we have
 702                          * them allocated, as we can still reach here with
 703                          * inode_need_compress() == false.
 704                          */
 705                         if (pages) {
 706                                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 707                                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 708                                         put_page(pages[i]);
 709                                 }
 710                                 kfree(pages);
 711                         }
 712                         return 0;
 713                 }
 714         }
 715
 716         if (will_compress) {
 717                 /*
 718                  * we aren't doing an inline extent round the compressed size
 719                  * up to a block size boundary so the allocator does sane
 720                  * things
 721                  */
 722                 total_compressed = ALIGN(total_compressed, blocksize);
 723
 724                 /*
 725                  * one last check to make sure the compression is really a
 726                  * win, compare the page count read with the blocks on disk,
 727                  * compression must free at least one sector size
 728                  */
 729                 total_in = ALIGN(total_in, PAGE_SIZE);
 730                 if (total_compressed + blocksize <= total_in) {
 731                         compressed_extents++;
 732
 733                         /*
 734                          * The async work queues will take care of doing actual
 735                          * allocation on disk for these compressed pages, and
 736                          * will submit them to the elevator.
 737                          */
 738                         add_async_extent(async_chunk, start, total_in,
 739                                         total_compressed, pages, nr_pages,
 740                                         compress_type);
 741
 742                         if (start + total_in < end) {
 743                                 start += total_in;
 744                                 pages = NULL;
 745                                 cond_resched();
 746                                 goto again;
 747                         }
 748                         return compressed_extents;
 749                 }
 750         }
 751         if (pages) {
 752                 /*
 753                  * the compression code ran but failed to make things smaller,
 754                  * free any pages it allocated and our page pointer array
 755                  */
 756                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 757                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 758                         put_page(pages[i]);
 759                 }
 760                 kfree(pages);
 761                 pages = NULL;
 762                 total_compressed = 0;
 763                 nr_pages = 0;
 764
 765                 /* flag the file so we don't compress in the future */
 766                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS) &&
 767                     !(BTRFS_I(inode)->prop_compress)) {
 768                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
 769                 }
 770         }
 771 cleanup_and_bail_uncompressed:
 772         /*
 773          * No compression, but we still need to write the pages in the file
 774          * we've been given so far.  redirty the locked page if it corresponds
 775          * to our extent and set things up for the async work queue to run
 776          * cow_file_range to do the normal delalloc dance.
 777          */
 778         if (async_chunk->locked_page &&
 779             (page_offset(async_chunk->locked_page) >= start &&
 780              page_offset(async_chunk->locked_page)) <= end) {
 781                 __set_page_dirty_nobuffers(async_chunk->locked_page);
 782                 /* unlocked later on in the async handlers */
 783         }
 784
 785         if (redirty)
 786                 extent_range_redirty_for_io(inode, start, end);
 787         add_async_extent(async_chunk, start, end - start + 1, 0, NULL, 0,
 788                          BTRFS_COMPRESS_NONE);
 789         compressed_extents++;
 790
 791         return compressed_extents;
 792 }
 793
 794 static void free_async_extent_pages(struct async_extent *async_extent)
 795 {
 796         int i;
 797
 798         if (!async_extent->pages)
 799                 return;
 800
 801         for (i = 0; i < async_extent->nr_pages; i++) {
 802                 WARN_ON(async_extent->pages[i]->mapping);
 803                 put_page(async_extent->pages[i]);
 804         }
 805         kfree(async_extent->pages);
 806         async_extent->nr_pages = 0;
 807         async_extent->pages = NULL;
 808 }
 809
 810 /*
 811  * phase two of compressed writeback.  This is the ordered portion
 812  * of the code, which only gets called in the order the work was
 813  * queued.  We walk all the async extents created by compress_file_range
 814  * and send them down to the disk.
 815  */
 816 static noinline void submit_compressed_extents(struct async_chunk *async_chunk)
 817 {
 818         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(async_chunk->inode);
 819         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 820         struct async_extent *async_extent;
 821         u64 alloc_hint = 0;
 822         struct btrfs_key ins;
 823         struct extent_map *em;
 824         struct btrfs_root *root = inode->root;
 825         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
 826         int ret = 0;
 827
 828 again:
 829         while (!list_empty(&async_chunk->extents)) {
 830                 async_extent = list_entry(async_chunk->extents.next,
 831                                           struct async_extent, list);
 832                 list_del(&async_extent->list);
 833
 834 retry:
 835                 lock_extent(io_tree, async_extent->start,
 836                             async_extent->start + async_extent->ram_size - 1);
 837                 /* did the compression code fall back to uncompressed IO? */
 838                 if (!async_extent->pages) {
 839                         int page_started = 0;
 840                         unsigned long nr_written = 0;
 841
 842                         /* allocate blocks */
 843                         ret = cow_file_range(inode, async_chunk->locked_page,
 844                                              async_extent->start,
 845                                              async_extent->start +
 846                                              async_extent->ram_size - 1,
 847                                              &page_started, &nr_written, 0);
 848
 849                         /* JDM XXX */
 850
 851                         /*
 852                          * if page_started, cow_file_range inserted an
 853                          * inline extent and took care of all the unlocking
 854                          * and IO for us.  Otherwise, we need to submit
 855                          * all those pages down to the drive.
 856                          */
 857                         if (!page_started && !ret)
 858                                 extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode,
 859                                                   async_extent->start,
 860                                                   async_extent->start +
 861                                                   async_extent->ram_size - 1,
 862                                                   WB_SYNC_ALL);
 863                         else if (ret && async_chunk->locked_page)
 864                                 unlock_page(async_chunk->locked_page);
 865                         kfree(async_extent);
 866                         cond_resched();
 867                         continue;
 868                 }
 869
 870                 ret = btrfs_reserve_extent(root, async_extent->ram_size,
 871                                            async_extent->compressed_size,
 872                                            async_extent->compressed_size,
 873                                            0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
 874                 if (ret) {
 875                         free_async_extent_pages(async_extent);
 876
 877                         if (ret == -ENOSPC) {
 878                                 unlock_extent(io_tree, async_extent->start,
 879                                               async_extent->start +
 880                                               async_extent->ram_size - 1);
 881
 882                                 /*
 883                                  * we need to redirty the pages if we decide to
 884                                  * fallback to uncompressed IO, otherwise we
 885                                  * will not submit these pages down to lower
 886                                  * layers.
 887                                  */
 888                                 extent_range_redirty_for_io(&inode->vfs_inode,
 889                                                 async_extent->start,
 890                                                 async_extent->start +
 891                                                 async_extent->ram_size - 1);
 892
 893                                 goto retry;
 894                         }
 895                         goto out_free;
 896                 }
 897                 /*
 898                  * here we're doing allocation and writeback of the
 899                  * compressed pages
 900                  */
 901                 em = create_io_em(inode, async_extent->start,
 902                                   async_extent->ram_size, /* len */
 903                                   async_extent->start, /* orig_start */
 904                                   ins.objectid, /* block_start */
 905                                   ins.offset, /* block_len */
 906                                   ins.offset, /* orig_block_len */
 907                                   async_extent->ram_size, /* ram_bytes */
 908                                   async_extent->compress_type,
 909                                   BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
 910                 if (IS_ERR(em))
 911                         /* ret value is not necessary due to void function */
 912                         goto out_free_reserve;
 913                 free_extent_map(em);
 914
 915                 ret = btrfs_add_ordered_extent_compress(inode,
 916                                                 async_extent->start,
 917                                                 ins.objectid,
 918                                                 async_extent->ram_size,
 919                                                 ins.offset,
 920                                                 async_extent->compress_type);
 921                 if (ret) {
 922                         btrfs_drop_extent_cache(inode, async_extent->start,
 923                                                 async_extent->start +
 924                                                 async_extent->ram_size - 1, 0);
 925                         goto out_free_reserve;
 926                 }
 927                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 928
 929                 /*
 930                  * clear dirty, set writeback and unlock the pages.
 931                  */
 932                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
 933                                 async_extent->start +
 934                                 async_extent->ram_size - 1,
 935                                 NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
 936                                 PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK);
 937                 if (btrfs_submit_compressed_write(inode, async_extent->start,
 938                                     async_extent->ram_size,
 939                                     ins.objectid,
 940                                     ins.offset, async_extent->pages,
 941                                     async_extent->nr_pages,
 942                                     async_chunk->write_flags,
 943                                     async_chunk->blkcg_css)) {
 944                         struct page *p = async_extent->pages[0];
 945                         const u64 start = async_extent->start;
 946                         const u64 end = start + async_extent->ram_size - 1;
 947
 948                         p->mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
 949                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(p, start, end, 0);
 950
 951                         p->mapping = NULL;
 952                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, NULL, 0,
 953                                                      PAGE_END_WRITEBACK |
 954                                                      PAGE_SET_ERROR);
 955                         free_async_extent_pages(async_extent);
 956                 }
 957                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
 958                 kfree(async_extent);
 959                 cond_resched();
 960         }
 961         return;
 962 out_free_reserve:
 963         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 964         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
 965 out_free:
 966         extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
 967                                      async_extent->start +
 968                                      async_extent->ram_size - 1,
 969                                      NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
 970                                      EXTENT_DELALLOC_NEW |
 971                                      EXTENT_DEFRAG | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
 972                                      PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
 973                                      PAGE_END_WRITEBACK | PAGE_SET_ERROR);
 974         free_async_extent_pages(async_extent);
 975         kfree(async_extent);
 976         goto again;
 977 }
 978
 979 static u64 get_extent_allocation_hint(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 980                                       u64 num_bytes)
 981 {
 982         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
 983         struct extent_map *em;
 984         u64 alloc_hint = 0;
 985
 986         read_lock(&em_tree->lock);
 987         em = search_extent_mapping(em_tree, start, num_bytes);
 988         if (em) {
 989                 /*
 990                  * if block start isn't an actual block number then find the
 991                  * first block in this inode and use that as a hint.  If that
 992                  * block is also bogus then just don't worry about it.
 993                  */
 994                 if (em->block_start >= EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
 995                         free_extent_map(em);
 996                         em = search_extent_mapping(em_tree, 0, 0);
 997                         if (em && em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
 998                                 alloc_hint = em->block_start;
 999                         if (em)
1000                                 free_extent_map(em);
1001                 } else {
1002                         alloc_hint = em->block_start;
1003                         free_extent_map(em);
1004                 }
1005         }
1006         read_unlock(&em_tree->lock);
1007
1008         return alloc_hint;
1009 }
1010
1011 /*
1012  * when extent_io.c finds a delayed allocation range in the file,
1013  * the call backs end up in this code.  The basic idea is to
1014  * allocate extents on disk for the range, and create ordered data structs
1015  * in ram to track those extents.
1016  *
1017  * locked_page is the page that writepage had locked already.  We use
1018  * it to make sure we don't do extra locks or unlocks.
1019  *
1020  * *page_started is set to one if we unlock locked_page and do everything
1021  * required to start IO on it.  It may be clean and already done with
1022  * IO when we return.
1023  */
1024 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
1025                                    struct page *locked_page,
1026                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
1027                                    unsigned long *nr_written, int unlock)
1028 {
1029         struct btrfs_root *root = inode->root;
1030         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1031         u64 alloc_hint = 0;
1032         u64 num_bytes;
1033         unsigned long ram_size;
1034         u64 cur_alloc_size = 0;
1035         u64 min_alloc_size;
1036         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
1037         struct btrfs_key ins;
1038         struct extent_map *em;
1039         unsigned clear_bits;
1040         unsigned long page_ops;
1041         bool extent_reserved = false;
1042         int ret = 0;
1043
1044         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
1045                 WARN_ON_ONCE(1);
1046                 ret = -EINVAL;
1047                 goto out_unlock;
1048         }
1049
1050         num_bytes = ALIGN(end - start + 1, blocksize);
1051         num_bytes = max(blocksize,  num_bytes);
1052         ASSERT(num_bytes <= btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy));
1053
1054         inode_should_defrag(inode, start, end, num_bytes, SZ_64K);
1055
1056         if (start == 0) {
1057                 /* lets try to make an inline extent */
1058                 ret = cow_file_range_inline(inode, start, end, 0,
1059                                             BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL);
1060                 if (ret == 0) {
1061                         /*
1062                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
1063                          * delalloc_release_metadata to be run _after_ we drop
1064                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
1065                          * range.
1066                          */
1067                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, NULL,
1068                                      EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1069                                      EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1070                                      EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1071                                      PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK);
1072                         *nr_written = *nr_written +
1073                              (end - start + PAGE_SIZE) / PAGE_SIZE;
1074                         *page_started = 1;
1075                         goto out;
1076                 } else if (ret < 0) {
1077                         goto out_unlock;
1078                 }
1079         }
1080
1081         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, num_bytes);
1082         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + num_bytes - 1, 0);
1083
1084         /*
1085          * Relocation relies on the relocated extents to have exactly the same
1086          * size as the original extents. Normally writeback for relocation data
1087          * extents follows a NOCOW path because relocation preallocates the
1088          * extents. However, due to an operation such as scrub turning a block
1089          * group to RO mode, it may fallback to COW mode, so we must make sure
1090          * an extent allocated during COW has exactly the requested size and can
1091          * not be split into smaller extents, otherwise relocation breaks and
1092          * fails during the stage where it updates the bytenr of file extent
1093          * items.
1094          */
1095         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1096                 min_alloc_size = num_bytes;
1097         else
1098                 min_alloc_size = fs_info->sectorsize;
1099
1100         while (num_bytes > 0) {
1101                 cur_alloc_size = num_bytes;
1102                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_alloc_size, cur_alloc_size,
1103                                            min_alloc_size, 0, alloc_hint,
1104                                            &ins, 1, 1);
1105                 if (ret < 0)
1106                         goto out_unlock;
1107                 cur_alloc_size = ins.offset;
1108                 extent_reserved = true;
1109
1110                 ram_size = ins.offset;
1111                 em = create_io_em(inode, start, ins.offset, /* len */
1112                                   start, /* orig_start */
1113                                   ins.objectid, /* block_start */
1114                                   ins.offset, /* block_len */
1115                                   ins.offset, /* orig_block_len */
1116                                   ram_size, /* ram_bytes */
1117                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
1118                                   BTRFS_ORDERED_REGULAR /* type */);
1119                 if (IS_ERR(em)) {
1120                         ret = PTR_ERR(em);
1121                         goto out_reserve;
1122                 }
1123                 free_extent_map(em);
1124
1125                 ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, start, ins.objectid,
1126                                                ram_size, cur_alloc_size,
1127                                                BTRFS_ORDERED_REGULAR);
1128                 if (ret)
1129                         goto out_drop_extent_cache;
1130
1131                 if (root->root_key.objectid ==
1132                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID) {
1133                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, start,
1134                                                       cur_alloc_size);
1135                         /*
1136                          * Only drop cache here, and process as normal.
1137                          *
1138                          * We must not allow extent_clear_unlock_delalloc()
1139                          * at out_unlock label to free meta of this ordered
1140                          * extent, as its meta should be freed by
1141                          * btrfs_finish_ordered_io().
1142                          *
1143                          * So we must continue until @start is increased to
1144                          * skip current ordered extent.
1145                          */
1146                         if (ret)
1147                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, start,
1148                                                 start + ram_size - 1, 0);
1149                 }
1150
1151                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1152
1153                 /* we're not doing compressed IO, don't unlock the first
1154                  * page (which the caller expects to stay locked), don't
1155                  * clear any dirty bits and don't set any writeback bits
1156                  *
1157                  * Do set the Private2 bit so we know this page was properly
1158                  * setup for writepage
1159                  */
1160                 page_ops = unlock ? PAGE_UNLOCK : 0;
1161                 page_ops |= PAGE_SET_PRIVATE2;
1162
1163                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, start + ram_size - 1,
1164                                              locked_page,
1165                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1166                                              page_ops);
1167                 if (num_bytes < cur_alloc_size)
1168                         num_bytes = 0;
1169                 else
1170                         num_bytes -= cur_alloc_size;
1171                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1172                 start += cur_alloc_size;
1173                 extent_reserved = false;
1174
1175                 /*
1176                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, since start is increased
1177                  * extent_clear_unlock_delalloc() at out_unlock label won't
1178                  * free metadata of current ordered extent, we're OK to exit.
1179                  */
1180                 if (ret)
1181                         goto out_unlock;
1182         }
1183 out:
1184         return ret;
1185
1186 out_drop_extent_cache:
1187         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + ram_size - 1, 0);
1188 out_reserve:
1189         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1190         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1191 out_unlock:
1192         clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
1193                 EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV;
1194         page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK;
1195         /*
1196          * If we reserved an extent for our delalloc range (or a subrange) and
1197          * failed to create the respective ordered extent, then it means that
1198          * when we reserved the extent we decremented the extent's size from
1199          * the data space_info's bytes_may_use counter and incremented the
1200          * space_info's bytes_reserved counter by the same amount. We must make
1201          * sure extent_clear_unlock_delalloc() does not try to decrement again
1202          * the data space_info's bytes_may_use counter, therefore we do not pass
1203          * it the flag EXTENT_CLEAR_DATA_RESV.
1204          */
1205         if (extent_reserved) {
1206                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start,
1207                                              start + cur_alloc_size - 1,
1208                                              locked_page,
1209                                              clear_bits,
1210                                              page_ops);
1211                 start += cur_alloc_size;
1212                 if (start >= end)
1213                         goto out;
1214         }
1215         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1216                                      clear_bits | EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1217                                      page_ops);
1218         goto out;
1219 }
1220
1221 /*
1222  * work queue call back to started compression on a file and pages
1223  */
1224 static noinline void async_cow_start(struct btrfs_work *work)
1225 {
1226         struct async_chunk *async_chunk;
1227         int compressed_extents;
1228
1229         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1230
1231         compressed_extents = compress_file_range(async_chunk);
1232         if (compressed_extents == 0) {
1233                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1234                 async_chunk->inode = NULL;
1235         }
1236 }
1237
1238 /*
1239  * work queue call back to submit previously compressed pages
1240  */
1241 static noinline void async_cow_submit(struct btrfs_work *work)
1242 {
1243         struct async_chunk *async_chunk = container_of(work, struct async_chunk,
1244                                                      work);
1245         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_work_owner(work);
1246         unsigned long nr_pages;
1247
1248         nr_pages = (async_chunk->end - async_chunk->start + PAGE_SIZE) >>
1249                 PAGE_SHIFT;
1250
1251         /* atomic_sub_return implies a barrier */
1252         if (atomic_sub_return(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages) <
1253             5 * SZ_1M)
1254                 cond_wake_up_nomb(&fs_info->async_submit_wait);
1255
1256         /*
1257          * ->inode could be NULL if async_chunk_start has failed to compress,
1258          * in which case we don't have anything to submit, yet we need to
1259          * always adjust ->async_delalloc_pages as its paired with the init
1260          * happening in cow_file_range_async
1261          */
1262         if (async_chunk->inode)
1263                 submit_compressed_extents(async_chunk);
1264 }
1265
1266 static noinline void async_cow_free(struct btrfs_work *work)
1267 {
1268         struct async_chunk *async_chunk;
1269
1270         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1271         if (async_chunk->inode)
1272                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1273         if (async_chunk->blkcg_css)
1274                 css_put(async_chunk->blkcg_css);
1275         /*
1276          * Since the pointer to 'pending' is at the beginning of the array of
1277          * async_chunk's, freeing it ensures the whole array has been freed.
1278          */
1279         if (atomic_dec_and_test(async_chunk->pending))
1280                 kvfree(async_chunk->pending);
1281 }
1282
1283 static int cow_file_range_async(struct btrfs_inode *inode,
1284                                 struct writeback_control *wbc,
1285                                 struct page *locked_page,
1286                                 u64 start, u64 end, int *page_started,
1287                                 unsigned long *nr_written)
1288 {
1289         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1290         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css = wbc_blkcg_css(wbc);
1291         struct async_cow *ctx;
1292         struct async_chunk *async_chunk;
1293         unsigned long nr_pages;
1294         u64 cur_end;
1295         u64 num_chunks = DIV_ROUND_UP(end - start, SZ_512K);
1296         int i;
1297         bool should_compress;
1298         unsigned nofs_flag;
1299         const unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
1300
1301         unlock_extent(&inode->io_tree, start, end);
1302
1303         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS &&
1304             !btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS)) {
1305                 num_chunks = 1;
1306                 should_compress = false;
1307         } else {
1308                 should_compress = true;
1309         }
1310
1311         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1312         ctx = kvmalloc(struct_size(ctx, chunks, num_chunks), GFP_KERNEL);
1313         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1314
1315         if (!ctx) {
1316                 unsigned clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1317                         EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1318                         EXTENT_DO_ACCOUNTING;
1319                 unsigned long page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
1320                                          PAGE_END_WRITEBACK | PAGE_SET_ERROR;
1321
1322                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1323                                              clear_bits, page_ops);
1324                 return -ENOMEM;
1325         }
1326
1327         async_chunk = ctx->chunks;
1328         atomic_set(&ctx->num_chunks, num_chunks);
1329
1330         for (i = 0; i < num_chunks; i++) {
1331                 if (should_compress)
1332                         cur_end = min(end, start + SZ_512K - 1);
1333                 else
1334                         cur_end = end;
1335
1336                 /*
1337                  * igrab is called higher up in the call chain, take only the
1338                  * lightweight reference for the callback lifetime
1339                  */
1340                 ihold(&inode->vfs_inode);
1341                 async_chunk[i].pending = &ctx->num_chunks;
1342                 async_chunk[i].inode = &inode->vfs_inode;
1343                 async_chunk[i].start = start;
1344                 async_chunk[i].end = cur_end;
1345                 async_chunk[i].write_flags = write_flags;
1346                 INIT_LIST_HEAD(&async_chunk[i].extents);
1347
1348                 /*
1349                  * The locked_page comes all the way from writepage and its
1350                  * the original page we were actually given.  As we spread
1351                  * this large delalloc region across multiple async_chunk
1352                  * structs, only the first struct needs a pointer to locked_page
1353                  *
1354                  * This way we don't need racey decisions about who is supposed
1355                  * to unlock it.
1356                  */
1357                 if (locked_page) {
1358                         /*
1359                          * Depending on the compressibility, the pages might or
1360                          * might not go through async.  We want all of them to
1361                          * be accounted against wbc once.  Let's do it here
1362                          * before the paths diverge.  wbc accounting is used
1363                          * only for foreign writeback detection and doesn't
1364                          * need full accuracy.  Just account the whole thing
1365                          * against the first page.
1366                          */
1367                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, locked_page,
1368                                                  cur_end - start);
1369                         async_chunk[i].locked_page = locked_page;
1370                         locked_page = NULL;
1371                 } else {
1372                         async_chunk[i].locked_page = NULL;
1373                 }
1374
1375                 if (blkcg_css != blkcg_root_css) {
1376                         css_get(blkcg_css);
1377                         async_chunk[i].blkcg_css = blkcg_css;
1378                 } else {
1379                         async_chunk[i].blkcg_css = NULL;
1380                 }
1381
1382                 btrfs_init_work(&async_chunk[i].work, async_cow_start,
1383                                 async_cow_submit, async_cow_free);
1384
1385                 nr_pages = DIV_ROUND_UP(cur_end - start, PAGE_SIZE);
1386                 atomic_add(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages);
1387
1388                 btrfs_queue_work(fs_info->delalloc_workers, &async_chunk[i].work);
1389
1390                 *nr_written += nr_pages;
1391                 start = cur_end + 1;
1392         }
1393         *page_started = 1;
1394         return 0;
1395 }
1396
1397 static noinline int run_delalloc_zoned(struct btrfs_inode *inode,
1398                                        struct page *locked_page, u64 start,
1399                                        u64 end, int *page_started,
1400                                        unsigned long *nr_written)
1401 {
1402         int ret;
1403
1404         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1405                              nr_written, 0);
1406         if (ret)
1407                 return ret;
1408
1409         if (*page_started)
1410                 return 0;
1411
1412         __set_page_dirty_nobuffers(locked_page);
1413         account_page_redirty(locked_page);
1414         extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode, start, end, WB_SYNC_ALL);
1415         *page_started = 1;
1416
1417         return 0;
1418 }
1419
1420 static noinline int csum_exist_in_range(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1421                                         u64 bytenr, u64 num_bytes)
1422 {
1423         int ret;
1424         struct btrfs_ordered_sum *sums;
1425         LIST_HEAD(list);
1426
1427         ret = btrfs_lookup_csums_range(fs_info->csum_root, bytenr,
1428                                        bytenr + num_bytes - 1, &list, 0);
1429         if (ret == 0 && list_empty(&list))
1430                 return 0;
1431
1432         while (!list_empty(&list)) {
1433                 sums = list_entry(list.next, struct btrfs_ordered_sum, list);
1434                 list_del(&sums->list);
1435                 kfree(sums);
1436         }
1437         if (ret < 0)
1438                 return ret;
1439         return 1;
1440 }
1441
1442 static int fallback_to_cow(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1443                            const u64 start, const u64 end,
1444                            int *page_started, unsigned long *nr_written)
1445 {
1446         const bool is_space_ino = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1447         const bool is_reloc_ino = (inode->root->root_key.objectid ==
1448                                    BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID);
1449         const u64 range_bytes = end + 1 - start;
1450         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1451         u64 range_start = start;
1452         u64 count;
1453
1454         /*
1455          * If EXTENT_NORESERVE is set it means that when the buffered write was
1456          * made we had not enough available data space and therefore we did not
1457          * reserve data space for it, since we though we could do NOCOW for the
1458          * respective file range (either there is prealloc extent or the inode
1459          * has the NOCOW bit set).
1460          *
1461          * However when we need to fallback to COW mode (because for example the
1462          * block group for the corresponding extent was turned to RO mode by a
1463          * scrub or relocation) we need to do the following:
1464          *
1465          * 1) We increment the bytes_may_use counter of the data space info.
1466          *    If COW succeeds, it allocates a new data extent and after doing
1467          *    that it decrements the space info's bytes_may_use counter and
1468          *    increments its bytes_reserved counter by the same amount (we do
1469          *    this at btrfs_add_reserved_bytes()). So we need to increment the
1470          *    bytes_may_use counter to compensate (when space is reserved at
1471          *    buffered write time, the bytes_may_use counter is incremented);
1472          *
1473          * 2) We clear the EXTENT_NORESERVE bit from the range. We do this so
1474          *    that if the COW path fails for any reason, it decrements (through
1475          *    extent_clear_unlock_delalloc()) the bytes_may_use counter of the
1476          *    data space info, which we incremented in the step above.
1477          *
1478          * If we need to fallback to cow and the inode corresponds to a free
1479          * space cache inode or an inode of the data relocation tree, we must
1480          * also increment bytes_may_use of the data space_info for the same
1481          * reason. Space caches and relocated data extents always get a prealloc
1482          * extent for them, however scrub or balance may have set the block
1483          * group that contains that extent to RO mode and therefore force COW
1484          * when starting writeback.
1485          */
1486         count = count_range_bits(io_tree, &range_start, end, range_bytes,
1487                                  EXTENT_NORESERVE, 0);
1488         if (count > 0 || is_space_ino || is_reloc_ino) {
1489                 u64 bytes = count;
1490                 struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1491                 struct btrfs_space_info *sinfo = fs_info->data_sinfo;
1492
1493                 if (is_space_ino || is_reloc_ino)
1494                         bytes = range_bytes;
1495
1496                 spin_lock(&sinfo->lock);
1497                 btrfs_space_info_update_bytes_may_use(fs_info, sinfo, bytes);
1498                 spin_unlock(&sinfo->lock);
1499
1500                 if (count > 0)
1501                         clear_extent_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NORESERVE,
1502                                          0, 0, NULL);
1503         }
1504
1505         return cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1506                               nr_written, 1);
1507 }
1508
1509 /*
1510  * when nowcow writeback call back.  This checks for snapshots or COW copies
1511  * of the extents that exist in the file, and COWs the file as required.
1512  *
1513  * If no cow copies or snapshots exist, we write directly to the existing
1514  * blocks on disk
1515  */
1516 static noinline int run_delalloc_nocow(struct btrfs_inode *inode,
1517                                        struct page *locked_page,
1518                                        const u64 start, const u64 end,
1519                                        int *page_started, int force,
1520                                        unsigned long *nr_written)
1521 {
1522         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1523         struct btrfs_root *root = inode->root;
1524         struct btrfs_path *path;
1525         u64 cow_start = (u64)-1;
1526         u64 cur_offset = start;
1527         int ret;
1528         bool check_prev = true;
1529         const bool freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1530         u64 ino = btrfs_ino(inode);
1531         bool nocow = false;
1532         u64 disk_bytenr = 0;
1533
1534         path = btrfs_alloc_path();
1535         if (!path) {
1536                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1537                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1538                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING |
1539                                              EXTENT_DEFRAG, PAGE_UNLOCK |
1540                                              PAGE_START_WRITEBACK |
1541                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1542                 return -ENOMEM;
1543         }
1544
1545         while (1) {
1546                 struct btrfs_key found_key;
1547                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
1548                 struct extent_buffer *leaf;
1549                 u64 extent_end;
1550                 u64 extent_offset;
1551                 u64 num_bytes = 0;
1552                 u64 disk_num_bytes;
1553                 u64 ram_bytes;
1554                 int extent_type;
1555
1556                 nocow = false;
1557
1558                 ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino,
1559                                                cur_offset, 0);
1560                 if (ret < 0)
1561                         goto error;
1562
1563                 /*
1564                  * If there is no extent for our range when doing the initial
1565                  * search, then go back to the previous slot as it will be the
1566                  * one containing the search offset
1567                  */
1568                 if (ret > 0 && path->slots[0] > 0 && check_prev) {
1569                         leaf = path->nodes[0];
1570                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key,
1571                                               path->slots[0] - 1);
1572                         if (found_key.objectid == ino &&
1573                             found_key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
1574                                 path->slots[0]--;
1575                 }
1576                 check_prev = false;
1577 next_slot:
1578                 /* Go to next leaf if we have exhausted the current one */
1579                 leaf = path->nodes[0];
1580                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
1581                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1582                         if (ret < 0) {
1583                                 if (cow_start != (u64)-1)
1584                                         cur_offset = cow_start;
1585                                 goto error;
1586                         }
1587                         if (ret > 0)
1588                                 break;
1589                         leaf = path->nodes[0];
1590                 }
1591
1592                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
1593
1594                 /* Didn't find anything for our INO */
1595                 if (found_key.objectid > ino)
1596                         break;
1597                 /*
1598                  * Keep searching until we find an EXTENT_ITEM or there are no
1599                  * more extents for this inode
1600                  */
1601                 if (WARN_ON_ONCE(found_key.objectid < ino) ||
1602                     found_key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
1603                         path->slots[0]++;
1604                         goto next_slot;
1605                 }
1606
1607                 /* Found key is not EXTENT_DATA_KEY or starts after req range */
1608                 if (found_key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
1609                     found_key.offset > end)
1610                         break;
1611
1612                 /*
1613                  * If the found extent starts after requested offset, then
1614                  * adjust extent_end to be right before this extent begins
1615                  */
1616                 if (found_key.offset > cur_offset) {
1617                         extent_end = found_key.offset;
1618                         extent_type = 0;
1619                         goto out_check;
1620                 }
1621
1622                 /*
1623                  * Found extent which begins before our range and potentially
1624                  * intersect it
1625                  */
1626                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1627                                     struct btrfs_file_extent_item);
1628                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
1629
1630                 ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
1631                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
1632                     extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1633                         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
1634                         extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
1635                         extent_end = found_key.offset +
1636                                 btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
1637                         disk_num_bytes =
1638                                 btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
1639                         /*
1640                          * If the extent we got ends before our current offset,
1641                          * skip to the next extent.
1642                          */
1643                         if (extent_end <= cur_offset) {
1644                                 path->slots[0]++;
1645                                 goto next_slot;
1646                         }
1647                         /* Skip holes */
1648                         if (disk_bytenr == 0)
1649                                 goto out_check;
1650                         /* Skip compressed/encrypted/encoded extents */
1651                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
1652                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
1653                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
1654                                 goto out_check;
1655                         /*
1656                          * If extent is created before the last volume's snapshot
1657                          * this implies the extent is shared, hence we can't do
1658                          * nocow. This is the same check as in
1659                          * btrfs_cross_ref_exist but without calling
1660                          * btrfs_search_slot.
1661                          */
1662                         if (!freespace_inode &&
1663                             btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
1664                             btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
1665                                 goto out_check;
1666                         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG && !force)
1667                                 goto out_check;
1668
1669                         /*
1670                          * The following checks can be expensive, as they need to
1671                          * take other locks and do btree or rbtree searches, so
1672                          * release the path to avoid blocking other tasks for too
1673                          * long.
1674                          */
1675                         btrfs_release_path(path);
1676
1677                         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, ino,
1678                                                     found_key.offset -
1679                                                     extent_offset, disk_bytenr, false);
1680                         if (ret) {
1681                                 /*
1682                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1683                                  * metadata.
1684                                  */
1685                                 if (ret < 0) {
1686                                         if (cow_start != (u64)-1)
1687                                                 cur_offset = cow_start;
1688                                         goto error;
1689                                 }
1690
1691                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1692                                 goto out_check;
1693                         }
1694                         disk_bytenr += extent_offset;
1695                         disk_bytenr += cur_offset - found_key.offset;
1696                         num_bytes = min(end + 1, extent_end) - cur_offset;
1697                         /*
1698                          * If there are pending snapshots for this root, we
1699                          * fall into common COW way
1700                          */
1701                         if (!freespace_inode && atomic_read(&root->snapshot_force_cow))
1702                                 goto out_check;
1703                         /*
1704                          * force cow if csum exists in the range.
1705                          * this ensure that csum for a given extent are
1706                          * either valid or do not exist.
1707                          */
1708                         ret = csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr,
1709                                                   num_bytes);
1710                         if (ret) {
1711                                 /*
1712                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1713                                  * metadata.
1714                                  */
1715                                 if (ret < 0) {
1716                                         if (cow_start != (u64)-1)
1717                                                 cur_offset = cow_start;
1718                                         goto error;
1719                                 }
1720                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1721                                 goto out_check;
1722                         }
1723                         /* If the extent's block group is RO, we must COW */
1724                         if (!btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr))
1725                                 goto out_check;
1726                         nocow = true;
1727                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1728                         extent_end = found_key.offset + ram_bytes;
1729                         extent_end = ALIGN(extent_end, fs_info->sectorsize);
1730                         /* Skip extents outside of our requested range */
1731                         if (extent_end <= start) {
1732                                 path->slots[0]++;
1733                                 goto next_slot;
1734                         }
1735                 } else {
1736                         /* If this triggers then we have a memory corruption */
1737                         BUG();
1738                 }
1739 out_check:
1740                 /*
1741                  * If nocow is false then record the beginning of the range
1742                  * that needs to be COWed
1743                  */
1744                 if (!nocow) {
1745                         if (cow_start == (u64)-1)
1746                                 cow_start = cur_offset;
1747                         cur_offset = extent_end;
1748                         if (cur_offset > end)
1749                                 break;
1750                         if (!path->nodes[0])
1751                                 continue;
1752                         path->slots[0]++;
1753                         goto next_slot;
1754                 }
1755
1756                 /*
1757                  * COW range from cow_start to found_key.offset - 1. As the key
1758                  * will contain the beginning of the first extent that can be
1759                  * NOCOW, following one which needs to be COW'ed
1760                  */
1761                 if (cow_start != (u64)-1) {
1762                         ret = fallback_to_cow(inode, locked_page,
1763                                               cow_start, found_key.offset - 1,
1764                                               page_started, nr_written);
1765                         if (ret)
1766                                 goto error;
1767                         cow_start = (u64)-1;
1768                 }
1769
1770                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1771                         u64 orig_start = found_key.offset - extent_offset;
1772                         struct extent_map *em;
1773
1774                         em = create_io_em(inode, cur_offset, num_bytes,
1775                                           orig_start,
1776                                           disk_bytenr, /* block_start */
1777                                           num_bytes, /* block_len */
1778                                           disk_num_bytes, /* orig_block_len */
1779                                           ram_bytes, BTRFS_COMPRESS_NONE,
1780                                           BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1781                         if (IS_ERR(em)) {
1782                                 ret = PTR_ERR(em);
1783                                 goto error;
1784                         }
1785                         free_extent_map(em);
1786                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1787                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1788                                                        num_bytes,
1789                                                        BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1790                         if (ret) {
1791                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
1792                                                         cur_offset + num_bytes - 1,
1793                                                         0);
1794                                 goto error;
1795                         }
1796                 } else {
1797                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1798                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1799                                                        num_bytes,
1800                                                        BTRFS_ORDERED_NOCOW);
1801                         if (ret)
1802                                 goto error;
1803                 }
1804
1805                 if (nocow)
1806                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1807                 nocow = false;
1808
1809                 if (root->root_key.objectid ==
1810                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1811                         /*
1812                          * Error handled later, as we must prevent
1813                          * extent_clear_unlock_delalloc() in error handler
1814                          * from freeing metadata of created ordered extent.
1815                          */
1816                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, cur_offset,
1817                                                       num_bytes);
1818
1819                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset,
1820                                              cur_offset + num_bytes - 1,
1821                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1822                                              EXTENT_DELALLOC |
1823                                              EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1824                                              PAGE_UNLOCK | PAGE_SET_PRIVATE2);
1825
1826                 cur_offset = extent_end;
1827
1828                 /*
1829                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, now we're OK to call error
1830                  * handler, as metadata for created ordered extent will only
1831                  * be freed by btrfs_finish_ordered_io().
1832                  */
1833                 if (ret)
1834                         goto error;
1835                 if (cur_offset > end)
1836                         break;
1837         }
1838         btrfs_release_path(path);
1839
1840         if (cur_offset <= end && cow_start == (u64)-1)
1841                 cow_start = cur_offset;
1842
1843         if (cow_start != (u64)-1) {
1844                 cur_offset = end;
1845                 ret = fallback_to_cow(inode, locked_page, cow_start, end,
1846                                       page_started, nr_written);
1847                 if (ret)
1848                         goto error;
1849         }
1850
1851 error:
1852         if (nocow)
1853                 btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1854
1855         if (ret && cur_offset < end)
1856                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, end,
1857                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1858                                              EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DEFRAG |
1859                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1860                                              PAGE_START_WRITEBACK |
1861                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1862         btrfs_free_path(path);
1863         return ret;
1864 }
1865
1866 static inline int need_force_cow(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
1867 {
1868
1869         if (!(inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
1870             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC))
1871                 return 0;
1872
1873         /*
1874          * @defrag_bytes is a hint value, no spinlock held here,
1875          * if is not zero, it means the file is defragging.
1876          * Force cow if given extent needs to be defragged.
1877          */
1878         if (inode->defrag_bytes &&
1879             test_range_bit(&inode->io_tree, start, end, EXTENT_DEFRAG, 0, NULL))
1880                 return 1;
1881
1882         return 0;
1883 }
1884
1885 /*
1886  * Function to process delayed allocation (create CoW) for ranges which are
1887  * being touched for the first time.
1888  */
1889 int btrfs_run_delalloc_range(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1890                 u64 start, u64 end, int *page_started, unsigned long *nr_written,
1891                 struct writeback_control *wbc)
1892 {
1893         int ret;
1894         int force_cow = need_force_cow(inode, start, end);
1895         const bool zoned = btrfs_is_zoned(inode->root->fs_info);
1896
1897         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW && !force_cow) {
1898                 ASSERT(!zoned);
1899                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end,
1900                                          page_started, 1, nr_written);
1901         } else if (inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC && !force_cow) {
1902                 ASSERT(!zoned);
1903                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end,
1904                                          page_started, 0, nr_written);
1905         } else if (!inode_can_compress(inode) ||
1906                    !inode_need_compress(inode, start, end)) {
1907                 if (zoned)
1908                         ret = run_delalloc_zoned(inode, locked_page, start, end,
1909                                                  page_started, nr_written);
1910                 else
1911                         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end,
1912                                              page_started, nr_written, 1);
1913         } else {
1914                 set_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT, &inode->runtime_flags);
1915                 ret = cow_file_range_async(inode, wbc, locked_page, start, end,
1916                                            page_started, nr_written);
1917         }
1918         if (ret)
1919                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start,
1920                                               end - start + 1);
1921         return ret;
1922 }
1923
1924 void btrfs_split_delalloc_extent(struct inode *inode,
1925                                  struct extent_state *orig, u64 split)
1926 {
1927         u64 size;
1928
1929         /* not delalloc, ignore it */
1930         if (!(orig->state & EXTENT_DELALLOC))
1931                 return;
1932
1933         size = orig->end - orig->start + 1;
1934         if (size > BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
1935                 u32 num_extents;
1936                 u64 new_size;
1937
1938                 /*
1939                  * See the explanation in btrfs_merge_delalloc_extent, the same
1940                  * applies here, just in reverse.
1941                  */
1942                 new_size = orig->end - split + 1;
1943                 num_extents = count_max_extents(new_size);
1944                 new_size = split - orig->start;
1945                 num_extents += count_max_extents(new_size);
1946                 if (count_max_extents(size) >= num_extents)
1947                         return;
1948         }
1949
1950         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1951         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), 1);
1952         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1953 }
1954
1955 /*
1956  * Handle merged delayed allocation extents so we can keep track of new extents
1957  * that are just merged onto old extents, such as when we are doing sequential
1958  * writes, so we can properly account for the metadata space we'll need.
1959  */
1960 void btrfs_merge_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *new,
1961                                  struct extent_state *other)
1962 {
1963         u64 new_size, old_size;
1964         u32 num_extents;
1965
1966         /* not delalloc, ignore it */
1967         if (!(other->state & EXTENT_DELALLOC))
1968                 return;
1969
1970         if (new->start > other->start)
1971                 new_size = new->end - other->start + 1;
1972         else
1973                 new_size = other->end - new->start + 1;
1974
1975         /* we're not bigger than the max, unreserve the space and go */
1976         if (new_size <= BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
1977                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1978                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
1979                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1980                 return;
1981         }
1982
1983         /*
1984          * We have to add up either side to figure out how many extents were
1985          * accounted for before we merged into one big extent.  If the number of
1986          * extents we accounted for is <= the amount we need for the new range
1987          * then we can return, otherwise drop.  Think of it like this
1988          *
1989          * [ 4k][MAX_SIZE]
1990          *
1991          * So we've grown the extent by a MAX_SIZE extent, this would mean we
1992          * need 2 outstanding extents, on one side we have 1 and the other side
1993          * we have 1 so they are == and we can return.  But in this case
1994          *
1995          * [MAX_SIZE+4k][MAX_SIZE+4k]
1996          *
1997          * Each range on their own accounts for 2 extents, but merged together
1998          * they are only 3 extents worth of accounting, so we need to drop in
1999          * this case.
2000          */
2001         old_size = other->end - other->start + 1;
2002         num_extents = count_max_extents(old_size);
2003         old_size = new->end - new->start + 1;
2004         num_extents += count_max_extents(old_size);
2005         if (count_max_extents(new_size) >= num_extents)
2006                 return;
2007
2008         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2009         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
2010         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2011 }
2012
2013 static void btrfs_add_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
2014                                       struct inode *inode)
2015 {
2016         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2017
2018         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2019         if (list_empty(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes)) {
2020                 list_add_tail(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes,
2021                               &root->delalloc_inodes);
2022                 set_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2023                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
2024                 root->nr_delalloc_inodes++;
2025                 if (root->nr_delalloc_inodes == 1) {
2026                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2027                         BUG_ON(!list_empty(&root->delalloc_root));
2028                         list_add_tail(&root->delalloc_root,
2029                                       &fs_info->delalloc_roots);
2030                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2031                 }
2032         }
2033         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2034 }
2035
2036
2037 void __btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2038                                 struct btrfs_inode *inode)
2039 {
2040         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2041
2042         if (!list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
2043                 list_del_init(&inode->delalloc_inodes);
2044                 clear_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2045                           &inode->runtime_flags);
2046                 root->nr_delalloc_inodes--;
2047                 if (!root->nr_delalloc_inodes) {
2048                         ASSERT(list_empty(&root->delalloc_inodes));
2049                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2050                         BUG_ON(list_empty(&root->delalloc_root));
2051                         list_del_init(&root->delalloc_root);
2052                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2053                 }
2054         }
2055 }
2056
2057 static void btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2058                                      struct btrfs_inode *inode)
2059 {
2060         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2061         __btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2062         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2063 }
2064
2065 /*
2066  * Properly track delayed allocation bytes in the inode and to maintain the
2067  * list of inodes that have pending delalloc work to be done.
2068  */
2069 void btrfs_set_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *state,
2070                                unsigned *bits)
2071 {
2072         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2073
2074         if ((*bits & EXTENT_DEFRAG) && !(*bits & EXTENT_DELALLOC))
2075                 WARN_ON(1);
2076         /*
2077          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2078          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2079          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2080          */
2081         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2082                 struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2083                 u64 len = state->end + 1 - state->start;
2084                 u32 num_extents = count_max_extents(len);
2085                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode));
2086
2087                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2088                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), num_extents);
2089                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2090
2091                 /* For sanity tests */
2092                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2093                         return;
2094
2095                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, len,
2096                                          fs_info->delalloc_batch);
2097                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2098                 BTRFS_I(inode)->delalloc_bytes += len;
2099                 if (*bits & EXTENT_DEFRAG)
2100                         BTRFS_I(inode)->defrag_bytes += len;
2101                 if (do_list && !test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2102                                          &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
2103                         btrfs_add_delalloc_inodes(root, inode);
2104                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2105         }
2106
2107         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2108             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2109                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2110                 BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes += state->end + 1 -
2111                         state->start;
2112                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2113         }
2114 }
2115
2116 /*
2117  * Once a range is no longer delalloc this function ensures that proper
2118  * accounting happens.
2119  */
2120 void btrfs_clear_delalloc_extent(struct inode *vfs_inode,
2121                                  struct extent_state *state, unsigned *bits)
2122 {
2123         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
2124         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(vfs_inode->i_sb);
2125         u64 len = state->end + 1 - state->start;
2126         u32 num_extents = count_max_extents(len);
2127
2128         if ((state->state & EXTENT_DEFRAG) && (*bits & EXTENT_DEFRAG)) {
2129                 spin_lock(&inode->lock);
2130                 inode->defrag_bytes -= len;
2131                 spin_unlock(&inode->lock);
2132         }
2133
2134         /*
2135          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2136          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2137          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2138          */
2139         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2140                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2141                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(inode);
2142
2143                 spin_lock(&inode->lock);
2144                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -num_extents);
2145                 spin_unlock(&inode->lock);
2146
2147                 /*
2148                  * We don't reserve metadata space for space cache inodes so we
2149                  * don't need to call delalloc_release_metadata if there is an
2150                  * error.
2151                  */
2152                 if (*bits & EXTENT_CLEAR_META_RESV &&
2153                     root != fs_info->tree_root)
2154                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, len, false);
2155
2156                 /* For sanity tests. */
2157                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2158                         return;
2159
2160                 if (root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
2161                     do_list && !(state->state & EXTENT_NORESERVE) &&
2162                     (*bits & EXTENT_CLEAR_DATA_RESV))
2163                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
2164
2165                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, -len,
2166                                          fs_info->delalloc_batch);
2167                 spin_lock(&inode->lock);
2168                 inode->delalloc_bytes -= len;
2169                 if (do_list && inode->delalloc_bytes == 0 &&
2170                     test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2171                                         &inode->runtime_flags))
2172                         btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2173                 spin_unlock(&inode->lock);
2174         }
2175
2176         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2177             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2178                 spin_lock(&inode->lock);
2179                 ASSERT(inode->new_delalloc_bytes >= len);
2180                 inode->new_delalloc_bytes -= len;
2181                 if (*bits & EXTENT_ADD_INODE_BYTES)
2182                         inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, len);
2183                 spin_unlock(&inode->lock);
2184         }
2185 }
2186
2187 /*
2188  * btrfs_bio_fits_in_stripe - Checks whether the size of the given bio will fit
2189  * in a chunk's stripe. This function ensures that bios do not span a
2190  * stripe/chunk
2191  *
2192  * @page - The page we are about to add to the bio
2193  * @size - size we want to add to the bio
2194  * @bio - bio we want to ensure is smaller than a stripe
2195  * @bio_flags - flags of the bio
2196  *
2197  * return 1 if page cannot be added to the bio
2198  * return 0 if page can be added to the bio
2199  * return error otherwise
2200  */
2201 int btrfs_bio_fits_in_stripe(struct page *page, size_t size, struct bio *bio,
2202                              unsigned long bio_flags)
2203 {
2204         struct inode *inode = page->mapping->host;
2205         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2206         u64 logical = bio->bi_iter.bi_sector << 9;
2207         struct extent_map *em;
2208         u64 length = 0;
2209         u64 map_length;
2210         int ret = 0;
2211         struct btrfs_io_geometry geom;
2212
2213         if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
2214                 return 0;
2215
2216         length = bio->bi_iter.bi_size;
2217         map_length = length;
2218         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, map_length);
2219         if (IS_ERR(em))
2220                 return PTR_ERR(em);
2221         ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(bio), logical,
2222                                     map_length, &geom);
2223         if (ret < 0)
2224                 goto out;
2225
2226         if (geom.len < length + size)
2227                 ret = 1;
2228 out:
2229         free_extent_map(em);
2230         return ret;
2231 }
2232
2233 /*
2234  * in order to insert checksums into the metadata in large chunks,
2235  * we wait until bio submission time.   All the pages in the bio are
2236  * checksummed and sums are attached onto the ordered extent record.
2237  *
2238  * At IO completion time the cums attached on the ordered extent record
2239  * are inserted into the btree
2240  */
2241 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start(struct inode *inode, struct bio *bio,
2242                                            u64 dio_file_offset)
2243 {
2244         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2245 }
2246
2247 bool btrfs_bio_fits_in_ordered_extent(struct page *page, struct bio *bio,
2248                                       unsigned int size)
2249 {
2250         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
2251         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2252         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2253         u64 len = bio->bi_iter.bi_size + size;
2254         bool ret = true;
2255
2256         ASSERT(btrfs_is_zoned(fs_info));
2257         ASSERT(fs_info->max_zone_append_size > 0);
2258         ASSERT(bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND);
2259
2260         /* Ordered extent not yet created, so we're good */
2261         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, page_offset(page));
2262         if (!ordered)
2263                 return ret;
2264
2265         if ((bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT) + len >
2266             ordered->disk_bytenr + ordered->disk_num_bytes)
2267                 ret = false;
2268
2269         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2270
2271         return ret;
2272 }
2273
2274 static blk_status_t extract_ordered_extent(struct btrfs_inode *inode,
2275                                            struct bio *bio, loff_t file_offset)
2276 {
2277         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2278         struct extent_map *em = NULL, *em_new = NULL;
2279         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
2280         u64 start = (u64)bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
2281         u64 len = bio->bi_iter.bi_size;
2282         u64 end = start + len;
2283         u64 ordered_end;
2284         u64 pre, post;
2285         int ret = 0;
2286
2287         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, file_offset);
2288         if (WARN_ON_ONCE(!ordered))
2289                 return BLK_STS_IOERR;
2290
2291         /* No need to split */
2292         if (ordered->disk_num_bytes == len)
2293                 goto out;
2294
2295         /* We cannot split once end_bio'd ordered extent */
2296         if (WARN_ON_ONCE(ordered->bytes_left != ordered->disk_num_bytes)) {
2297                 ret = -EINVAL;
2298                 goto out;
2299         }
2300
2301         /* We cannot split a compressed ordered extent */
2302         if (WARN_ON_ONCE(ordered->disk_num_bytes != ordered->num_bytes)) {
2303                 ret = -EINVAL;
2304                 goto out;
2305         }
2306
2307         ordered_end = ordered->disk_bytenr + ordered->disk_num_bytes;
2308         /* bio must be in one ordered extent */
2309         if (WARN_ON_ONCE(start < ordered->disk_bytenr || end > ordered_end)) {
2310                 ret = -EINVAL;
2311                 goto out;
2312         }
2313
2314         /* Checksum list should be empty */
2315         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ordered->list))) {
2316                 ret = -EINVAL;
2317                 goto out;
2318         }
2319
2320         pre = start - ordered->disk_bytenr;
2321         post = ordered_end - end;
2322
2323         ret = btrfs_split_ordered_extent(ordered, pre, post);
2324         if (ret)
2325                 goto out;
2326
2327         read_lock(&em_tree->lock);
2328         em = lookup_extent_mapping(em_tree, ordered->file_offset, len);
2329         if (!em) {
2330                 read_unlock(&em_tree->lock);
2331                 ret = -EIO;
2332                 goto out;
2333         }
2334         read_unlock(&em_tree->lock);
2335
2336         ASSERT(!test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags));
2337         /*
2338          * We cannot reuse em_new here but have to create a new one, as
2339          * unpin_extent_cache() expects the start of the extent map to be the
2340          * logical offset of the file, which does not hold true anymore after
2341          * splitting.
2342          */
2343         em_new = create_io_em(inode, em->start + pre, len,
2344                               em->start + pre, em->block_start + pre, len,
2345                               len, len, BTRFS_COMPRESS_NONE,
2346                               BTRFS_ORDERED_REGULAR);
2347         if (IS_ERR(em_new)) {
2348                 ret = PTR_ERR(em_new);
2349                 goto out;
2350         }
2351         free_extent_map(em_new);
2352
2353 out:
2354         free_extent_map(em);
2355         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2356
2357         return errno_to_blk_status(ret);
2358 }
2359
2360 /*
2361  * extent_io.c submission hook. This does the right thing for csum calculation
2362  * on write, or reading the csums from the tree before a read.
2363  *
2364  * Rules about async/sync submit,
2365  * a) read:                             sync submit
2366  *
2367  * b) write without checksum:           sync submit
2368  *
2369  * c) write with checksum:
2370  *    c-1) if bio is issued by fsync:   sync submit
2371  *         (sync_writers != 0)
2372  *
2373  *    c-2) if root is reloc root:       sync submit
2374  *         (only in case of buffered IO)
2375  *
2376  *    c-3) otherwise:                   async submit
2377  */
2378 blk_status_t btrfs_submit_data_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
2379                                    int mirror_num, unsigned long bio_flags)
2380
2381 {
2382         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2383         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2384         enum btrfs_wq_endio_type metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_DATA;
2385         blk_status_t ret = 0;
2386         int skip_sum;
2387         int async = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
2388
2389         skip_sum = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM) ||
2390                    !fs_info->csum_root;
2391
2392         if (btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode)))
2393                 metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_FREE_SPACE;
2394
2395         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
2396                 struct page *page = bio_first_bvec_all(bio)->bv_page;
2397                 loff_t file_offset = page_offset(page);
2398
2399                 ret = extract_ordered_extent(BTRFS_I(inode), bio, file_offset);
2400                 if (ret)
2401                         goto out;
2402         }
2403
2404         if (btrfs_op(bio) != BTRFS_MAP_WRITE) {
2405                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, metadata);
2406                 if (ret)
2407                         goto out;
2408
2409                 if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED) {
2410                         ret = btrfs_submit_compressed_read(inode, bio,
2411                                                            mirror_num,
2412                                                            bio_flags);
2413                         goto out;
2414                 } else {
2415                         /*
2416                          * Lookup bio sums does extra checks around whether we
2417                          * need to csum or not, which is why we ignore skip_sum
2418                          * here.
2419                          */
2420                         ret = btrfs_lookup_bio_sums(inode, bio, NULL);
2421                         if (ret)
2422                                 goto out;
2423                 }
2424                 goto mapit;
2425         } else if (async && !skip_sum) {
2426                 /* csum items have already been cloned */
2427                 if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
2428                         goto mapit;
2429                 /* we're doing a write, do the async checksumming */
2430                 ret = btrfs_wq_submit_bio(inode, bio, mirror_num, bio_flags,
2431                                           0, btrfs_submit_bio_start);
2432                 goto out;
2433         } else if (!skip_sum) {
2434                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2435                 if (ret)
2436                         goto out;
2437         }
2438
2439 mapit:
2440         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
2441
2442 out:
2443         if (ret) {
2444                 bio->bi_status = ret;
2445                 bio_endio(bio);
2446         }
2447         return ret;
2448 }
2449
2450 /*
2451  * given a list of ordered sums record them in the inode.  This happens
2452  * at IO completion time based on sums calculated at bio submission time.
2453  */
2454 static int add_pending_csums(struct btrfs_trans_handle *trans,
2455                              struct list_head *list)
2456 {
2457         struct btrfs_ordered_sum *sum;
2458         int ret;
2459
2460         list_for_each_entry(sum, list, list) {
2461                 trans->adding_csums = true;
2462                 ret = btrfs_csum_file_blocks(trans, trans->fs_info->csum_root, sum);
2463                 trans->adding_csums = false;
2464                 if (ret)
2465                         return ret;
2466         }
2467         return 0;
2468 }
2469
2470 static int btrfs_find_new_delalloc_bytes(struct btrfs_inode *inode,
2471                                          const u64 start,
2472                                          const u64 len,
2473                                          struct extent_state **cached_state)
2474 {
2475         u64 search_start = start;
2476         const u64 end = start + len - 1;
2477
2478         while (search_start < end) {
2479                 const u64 search_len = end - search_start + 1;
2480                 struct extent_map *em;
2481                 u64 em_len;
2482                 int ret = 0;
2483
2484                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, search_start, search_len);
2485                 if (IS_ERR(em))
2486                         return PTR_ERR(em);
2487
2488                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
2489                         goto next;
2490
2491                 em_len = em->len;
2492                 if (em->start < search_start)
2493                         em_len -= search_start - em->start;
2494                 if (em_len > search_len)
2495                         em_len = search_len;
2496
2497                 ret = set_extent_bit(&inode->io_tree, search_start,
2498                                      search_start + em_len - 1,
2499                                      EXTENT_DELALLOC_NEW, 0, NULL, cached_state,
2500                                      GFP_NOFS, NULL);
2501 next:
2502                 search_start = extent_map_end(em);
2503                 free_extent_map(em);
2504                 if (ret)
2505                         return ret;
2506         }
2507         return 0;
2508 }
2509
2510 int btrfs_set_extent_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2511                               unsigned int extra_bits,
2512                               struct extent_state **cached_state)
2513 {
2514         WARN_ON(PAGE_ALIGNED(end));
2515
2516         if (start >= i_size_read(&inode->vfs_inode) &&
2517             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2518                 /*
2519                  * There can't be any extents following eof in this case so just
2520                  * set the delalloc new bit for the range directly.
2521                  */
2522                 extra_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2523         } else {
2524                 int ret;
2525
2526                 ret = btrfs_find_new_delalloc_bytes(inode, start,
2527                                                     end + 1 - start,
2528                                                     cached_state);
2529                 if (ret)
2530                         return ret;
2531         }
2532
2533         return set_extent_delalloc(&inode->io_tree, start, end, extra_bits,
2534                                    cached_state);
2535 }
2536
2537 /* see btrfs_writepage_start_hook for details on why this is required */
2538 struct btrfs_writepage_fixup {
2539         struct page *page;
2540         struct inode *inode;
2541         struct btrfs_work work;
2542 };
2543
2544 static void btrfs_writepage_fixup_worker(struct btrfs_work *work)
2545 {
2546         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2547         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2548         struct extent_state *cached_state = NULL;
2549         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
2550         struct page *page;
2551         struct btrfs_inode *inode;
2552         u64 page_start;
2553         u64 page_end;
2554         int ret = 0;
2555         bool free_delalloc_space = true;
2556
2557         fixup = container_of(work, struct btrfs_writepage_fixup, work);
2558         page = fixup->page;
2559         inode = BTRFS_I(fixup->inode);
2560         page_start = page_offset(page);
2561         page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
2562
2563         /*
2564          * This is similar to page_mkwrite, we need to reserve the space before
2565          * we take the page lock.
2566          */
2567         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, page_start,
2568                                            PAGE_SIZE);
2569 again:
2570         lock_page(page);
2571
2572         /*
2573          * Before we queued this fixup, we took a reference on the page.
2574          * page->mapping may go NULL, but it shouldn't be moved to a different
2575          * address space.
2576          */
2577         if (!page->mapping || !PageDirty(page) || !PageChecked(page)) {
2578                 /*
2579                  * Unfortunately this is a little tricky, either
2580                  *
2581                  * 1) We got here and our page had already been dealt with and
2582                  *    we reserved our space, thus ret == 0, so we need to just
2583                  *    drop our space reservation and bail.  This can happen the
2584                  *    first time we come into the fixup worker, or could happen
2585                  *    while waiting for the ordered extent.
2586                  * 2) Our page was already dealt with, but we happened to get an
2587                  *    ENOSPC above from the btrfs_delalloc_reserve_space.  In
2588                  *    this case we obviously don't have anything to release, but
2589                  *    because the page was already dealt with we don't want to
2590                  *    mark the page with an error, so make sure we're resetting
2591                  *    ret to 0.  This is why we have this check _before_ the ret
2592                  *    check, because we do not want to have a surprise ENOSPC
2593                  *    when the page was already properly dealt with.
2594                  */
2595                 if (!ret) {
2596                         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2597                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
2598                                                      page_start, PAGE_SIZE,
2599                                                      true);
2600                 }
2601                 ret = 0;
2602                 goto out_page;
2603         }
2604
2605         /*
2606          * We can't mess with the page state unless it is locked, so now that
2607          * it is locked bail if we failed to make our space reservation.
2608          */
2609         if (ret)
2610                 goto out_page;
2611
2612         lock_extent_bits(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2613
2614         /* already ordered? We're done */
2615         if (PagePrivate2(page))
2616                 goto out_reserved;
2617
2618         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, page_start, PAGE_SIZE);
2619         if (ordered) {
2620                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2621                                      &cached_state);
2622                 unlock_page(page);
2623                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
2624                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2625                 goto again;
2626         }
2627
2628         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, page_start, page_end, 0,
2629                                         &cached_state);
2630         if (ret)
2631                 goto out_reserved;
2632
2633         /*
2634          * Everything went as planned, we're now the owner of a dirty page with
2635          * delayed allocation bits set and space reserved for our COW
2636          * destination.
2637          *
2638          * The page was dirty when we started, nothing should have cleaned it.
2639          */
2640         BUG_ON(!PageDirty(page));
2641         free_delalloc_space = false;
2642 out_reserved:
2643         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2644         if (free_delalloc_space)
2645                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, page_start,
2646                                              PAGE_SIZE, true);
2647         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2648                              &cached_state);
2649 out_page:
2650         if (ret) {
2651                 /*
2652                  * We hit ENOSPC or other errors.  Update the mapping and page
2653                  * to reflect the errors and clean the page.
2654                  */
2655                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2656                 end_extent_writepage(page, ret, page_start, page_end);
2657                 clear_page_dirty_for_io(page);
2658                 SetPageError(page);
2659         }
2660         ClearPageChecked(page);
2661         unlock_page(page);
2662         put_page(page);
2663         kfree(fixup);
2664         extent_changeset_free(data_reserved);
2665         /*
2666          * As a precaution, do a delayed iput in case it would be the last iput
2667          * that could need flushing space. Recursing back to fixup worker would
2668          * deadlock.
2669          */
2670         btrfs_add_delayed_iput(&inode->vfs_inode);
2671 }
2672
2673 /*
2674  * There are a few paths in the higher layers of the kernel that directly
2675  * set the page dirty bit without asking the filesystem if it is a
2676  * good idea.  This causes problems because we want to make sure COW
2677  * properly happens and the data=ordered rules are followed.
2678  *
2679  * In our case any range that doesn't have the ORDERED bit set
2680  * hasn't been properly setup for IO.  We kick off an async process
2681  * to fix it up.  The async helper will wait for ordered extents, set
2682  * the delalloc bit and make it safe to write the page.
2683  */
2684 int btrfs_writepage_cow_fixup(struct page *page, u64 start, u64 end)
2685 {
2686         struct inode *inode = page->mapping->host;
2687         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2688         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2689
2690         /* this page is properly in the ordered list */
2691         if (TestClearPagePrivate2(page))
2692                 return 0;
2693
2694         /*
2695          * PageChecked is set below when we create a fixup worker for this page,
2696          * don't try to create another one if we're already PageChecked()
2697          *
2698          * The extent_io writepage code will redirty the page if we send back
2699          * EAGAIN.
2700          */
2701         if (PageChecked(page))
2702                 return -EAGAIN;
2703
2704         fixup = kzalloc(sizeof(*fixup), GFP_NOFS);
2705         if (!fixup)
2706                 return -EAGAIN;
2707
2708         /*
2709          * We are already holding a reference to this inode from
2710          * write_cache_pages.  We need to hold it because the space reservation
2711          * takes place outside of the page lock, and we can't trust
2712          * page->mapping outside of the page lock.
2713          */
2714         ihold(inode);
2715         SetPageChecked(page);
2716         get_page(page);
2717         btrfs_init_work(&fixup->work, btrfs_writepage_fixup_worker, NULL, NULL);
2718         fixup->page = page;
2719         fixup->inode = inode;
2720         btrfs_queue_work(fs_info->fixup_workers, &fixup->work);
2721
2722         return -EAGAIN;
2723 }
2724
2725 static int insert_reserved_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2726                                        struct btrfs_inode *inode, u64 file_pos,
2727                                        struct btrfs_file_extent_item *stack_fi,
2728                                        const bool update_inode_bytes,
2729                                        u64 qgroup_reserved)
2730 {
2731         struct btrfs_root *root = inode->root;
2732         const u64 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
2733         struct btrfs_path *path;
2734         struct extent_buffer *leaf;
2735         struct btrfs_key ins;
2736         u64 disk_num_bytes = btrfs_stack_file_extent_disk_num_bytes(stack_fi);
2737         u64 disk_bytenr = btrfs_stack_file_extent_disk_bytenr(stack_fi);
2738         u64 num_bytes = btrfs_stack_file_extent_num_bytes(stack_fi);
2739         u64 ram_bytes = btrfs_stack_file_extent_ram_bytes(stack_fi);
2740         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
2741         int ret;
2742
2743         path = btrfs_alloc_path();
2744         if (!path)
2745                 return -ENOMEM;
2746
2747         /*
2748          * we may be replacing one extent in the tree with another.
2749          * The new extent is pinned in the extent map, and we don't want
2750          * to drop it from the cache until it is completely in the btree.
2751          *
2752          * So, tell btrfs_drop_extents to leave this extent in the cache.
2753          * the caller is expected to unpin it and allow it to be merged
2754          * with the others.
2755          */
2756         drop_args.path = path;
2757         drop_args.start = file_pos;
2758         drop_args.end = file_pos + num_bytes;
2759         drop_args.replace_extent = true;
2760         drop_args.extent_item_size = sizeof(*stack_fi);
2761         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
2762         if (ret)
2763                 goto out;
2764
2765         if (!drop_args.extent_inserted) {
2766                 ins.objectid = btrfs_ino(inode);
2767                 ins.offset = file_pos;
2768                 ins.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2769
2770                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &ins,
2771                                               sizeof(*stack_fi));
2772                 if (ret)
2773                         goto out;
2774         }
2775         leaf = path->nodes[0];
2776         btrfs_set_stack_file_extent_generation(stack_fi, trans->transid);
2777         write_extent_buffer(leaf, stack_fi,
2778                         btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]),
2779                         sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
2780
2781         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2782         btrfs_release_path(path);
2783
2784         /*
2785          * If we dropped an inline extent here, we know the range where it is
2786          * was not marked with the EXTENT_DELALLOC_NEW bit, so we update the
2787          * number of bytes only for that range contaning the inline extent.
2788          * The remaining of the range will be processed when clearning the
2789          * EXTENT_DELALLOC_BIT bit through the ordered extent completion.
2790          */
2791         if (file_pos == 0 && !IS_ALIGNED(drop_args.bytes_found, sectorsize)) {
2792                 u64 inline_size = round_down(drop_args.bytes_found, sectorsize);
2793
2794                 inline_size = drop_args.bytes_found - inline_size;
2795                 btrfs_update_inode_bytes(inode, sectorsize, inline_size);
2796                 drop_args.bytes_found -= inline_size;
2797                 num_bytes -= sectorsize;
2798         }
2799
2800         if (update_inode_bytes)
2801                 btrfs_update_inode_bytes(inode, num_bytes, drop_args.bytes_found);
2802
2803         ins.objectid = disk_bytenr;
2804         ins.offset = disk_num_bytes;
2805         ins.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
2806
2807         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, file_pos, ram_bytes);
2808         if (ret)
2809                 goto out;
2810
2811         ret = btrfs_alloc_reserved_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
2812                                                file_pos, qgroup_reserved, &ins);
2813 out:
2814         btrfs_free_path(path);
2815
2816         return ret;
2817 }
2818
2819 static void btrfs_release_delalloc_bytes(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2820                                          u64 start, u64 len)
2821 {
2822         struct btrfs_block_group *cache;
2823
2824         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, start);
2825         ASSERT(cache);
2826
2827         spin_lock(&cache->lock);
2828         cache->delalloc_bytes -= len;
2829         spin_unlock(&cache->lock);
2830
2831         btrfs_put_block_group(cache);
2832 }
2833
2834 static int insert_ordered_extent_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2835                                              struct btrfs_ordered_extent *oe)
2836 {
2837         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
2838         u64 logical_len;
2839         bool update_inode_bytes;
2840
2841         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
2842         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
2843         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, oe->disk_bytenr);
2844         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi,
2845                                                    oe->disk_num_bytes);
2846         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags))
2847                 logical_len = oe->truncated_len;
2848         else
2849                 logical_len = oe->num_bytes;
2850         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, logical_len);
2851         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, logical_len);
2852         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, oe->compress_type);
2853         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
2854
2855         /*
2856          * For delalloc, when completing an ordered extent we update the inode's
2857          * bytes when clearing the range in the inode's io tree, so pass false
2858          * as the argument 'update_inode_bytes' to insert_reserved_file_extent(),
2859          * except if the ordered extent was truncated.
2860          */
2861         update_inode_bytes = test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &oe->flags) ||
2862                              test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags);
2863
2864         return insert_reserved_file_extent(trans, BTRFS_I(oe->inode),
2865                                            oe->file_offset, &stack_fi,
2866                                            update_inode_bytes, oe->qgroup_rsv);
2867 }
2868
2869 /*
2870  * As ordered data IO finishes, this gets called so we can finish
2871  * an ordered extent if the range of bytes in the file it covers are
2872  * fully written.
2873  */
2874 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent)
2875 {
2876         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(ordered_extent->inode);
2877         struct btrfs_root *root = inode->root;
2878         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2879         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
2880         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
2881         struct extent_state *cached_state = NULL;
2882         u64 start, end;
2883         int compress_type = 0;
2884         int ret = 0;
2885         u64 logical_len = ordered_extent->num_bytes;
2886         bool freespace_inode;
2887         bool truncated = false;
2888         bool clear_reserved_extent = true;
2889         unsigned int clear_bits = EXTENT_DEFRAG;
2890
2891         start = ordered_extent->file_offset;
2892         end = start + ordered_extent->num_bytes - 1;
2893
2894         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
2895             !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags) &&
2896             !test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered_extent->flags))
2897                 clear_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2898
2899         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
2900
2901         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered_extent->flags)) {
2902                 ret = -EIO;
2903                 goto out;
2904         }
2905
2906         if (ordered_extent->disk)
2907                 btrfs_rewrite_logical_zoned(ordered_extent);
2908
2909         btrfs_free_io_failure_record(inode, start, end);
2910
2911         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags)) {
2912                 truncated = true;
2913                 logical_len = ordered_extent->truncated_len;
2914                 /* Truncated the entire extent, don't bother adding */
2915                 if (!logical_len)
2916                         goto out;
2917         }
2918
2919         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags)) {
2920                 BUG_ON(!list_empty(&ordered_extent->list)); /* Logic error */
2921
2922                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
2923                 if (freespace_inode)
2924                         trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
2925                 else
2926                         trans = btrfs_join_transaction(root);
2927                 if (IS_ERR(trans)) {
2928                         ret = PTR_ERR(trans);
2929                         trans = NULL;
2930                         goto out;
2931                 }
2932                 trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
2933                 ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
2934                 if (ret) /* -ENOMEM or corruption */
2935                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2936                 goto out;
2937         }
2938
2939         clear_bits |= EXTENT_LOCKED;
2940         lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
2941
2942         if (freespace_inode)
2943                 trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
2944         else
2945                 trans = btrfs_join_transaction(root);
2946         if (IS_ERR(trans)) {
2947                 ret = PTR_ERR(trans);
2948                 trans = NULL;
2949                 goto out;
2950         }
2951
2952         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
2953
2954         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPRESSED, &ordered_extent->flags))
2955                 compress_type = ordered_extent->compress_type;
2956         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
2957                 BUG_ON(compress_type);
2958                 ret = btrfs_mark_extent_written(trans, inode,
2959                                                 ordered_extent->file_offset,
2960                                                 ordered_extent->file_offset +
2961                                                 logical_len);
2962         } else {
2963                 BUG_ON(root == fs_info->tree_root);
2964                 ret = insert_ordered_extent_file_extent(trans, ordered_extent);
2965                 if (!ret) {
2966                         clear_reserved_extent = false;
2967                         btrfs_release_delalloc_bytes(fs_info,
2968                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
2969                                                 ordered_extent->disk_num_bytes);
2970                 }
2971         }
2972         unpin_extent_cache(&inode->extent_tree, ordered_extent->file_offset,
2973                            ordered_extent->num_bytes, trans->transid);
2974         if (ret < 0) {
2975                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2976                 goto out;
2977         }
2978
2979         ret = add_pending_csums(trans, &ordered_extent->list);
2980         if (ret) {
2981                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2982                 goto out;
2983         }
2984
2985         /*
2986          * If this is a new delalloc range, clear its new delalloc flag to
2987          * update the inode's number of bytes. This needs to be done first
2988          * before updating the inode item.
2989          */
2990         if ((clear_bits & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2991             !test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags))
2992                 clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end,
2993                                  EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_ADD_INODE_BYTES,
2994                                  0, 0, &cached_state);
2995
2996         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
2997         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
2998         if (ret) { /* -ENOMEM or corruption */
2999                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3000                 goto out;
3001         }
3002         ret = 0;
3003 out:
3004         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits,
3005                          (clear_bits & EXTENT_LOCKED) ? 1 : 0, 0,
3006                          &cached_state);
3007
3008         if (trans)
3009                 btrfs_end_transaction(trans);
3010
3011         if (ret || truncated) {
3012                 u64 unwritten_start = start;
3013
3014                 if (truncated)
3015                         unwritten_start += logical_len;
3016                 clear_extent_uptodate(io_tree, unwritten_start, end, NULL);
3017
3018                 /* Drop the cache for the part of the extent we didn't write. */
3019                 btrfs_drop_extent_cache(inode, unwritten_start, end, 0);
3020
3021                 /*
3022                  * If the ordered extent had an IOERR or something else went
3023                  * wrong we need to return the space for this ordered extent
3024                  * back to the allocator.  We only free the extent in the
3025                  * truncated case if we didn't write out the extent at all.
3026                  *
3027                  * If we made it past insert_reserved_file_extent before we
3028                  * errored out then we don't need to do this as the accounting
3029                  * has already been done.
3030                  */
3031                 if ((ret || !logical_len) &&
3032                     clear_reserved_extent &&
3033                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3034                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3035                         /*
3036                          * Discard the range before returning it back to the
3037                          * free space pool
3038                          */
3039                         if (ret && btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_SYNC))
3040                                 btrfs_discard_extent(fs_info,
3041                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3042                                                 ordered_extent->disk_num_bytes,
3043                                                 NULL);
3044                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info,
3045                                         ordered_extent->disk_bytenr,
3046                                         ordered_extent->disk_num_bytes, 1);
3047                 }
3048         }
3049
3050         /*
3051          * This needs to be done to make sure anybody waiting knows we are done
3052          * updating everything for this ordered extent.
3053          */
3054         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered_extent);
3055
3056         /* once for us */
3057         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3058         /* once for the tree */
3059         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3060
3061         return ret;
3062 }
3063
3064 static void finish_ordered_fn(struct btrfs_work *work)
3065 {
3066         struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent;
3067         ordered_extent = container_of(work, struct btrfs_ordered_extent, work);
3068         btrfs_finish_ordered_io(ordered_extent);
3069 }
3070
3071 void btrfs_writepage_endio_finish_ordered(struct page *page, u64 start,
3072                                           u64 end, int uptodate)
3073 {
3074         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
3075         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3076         struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent = NULL;
3077         struct btrfs_workqueue *wq;
3078
3079         trace_btrfs_writepage_end_io_hook(page, start, end, uptodate);
3080
3081         ClearPagePrivate2(page);
3082         if (!btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered_extent, start,
3083                                             end - start + 1, uptodate))
3084                 return;
3085
3086         if (btrfs_is_free_space_inode(inode))
3087                 wq = fs_info->endio_freespace_worker;
3088         else
3089                 wq = fs_info->endio_write_workers;
3090
3091         btrfs_init_work(&ordered_extent->work, finish_ordered_fn, NULL, NULL);
3092         btrfs_queue_work(wq, &ordered_extent->work);
3093 }
3094
3095 /*
3096  * check_data_csum - verify checksum of one sector of uncompressed data
3097  * @inode:      inode
3098  * @io_bio:     btrfs_io_bio which contains the csum
3099  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3100  * @page:       page where is the data to be verified
3101  * @pgoff:      offset inside the page
3102  * @start:      logical offset in the file
3103  *
3104  * The length of such check is always one sector size.
3105  */
3106 static int check_data_csum(struct inode *inode, struct btrfs_io_bio *io_bio,
3107                            u32 bio_offset, struct page *page, u32 pgoff,
3108                            u64 start)
3109 {
3110         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3111         SHASH_DESC_ON_STACK(shash, fs_info->csum_shash);
3112         char *kaddr;
3113         u32 len = fs_info->sectorsize;
3114         const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
3115         unsigned int offset_sectors;
3116         u8 *csum_expected;
3117         u8 csum[BTRFS_CSUM_SIZE];
3118
3119         ASSERT(pgoff + len <= PAGE_SIZE);
3120
3121         offset_sectors = bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits;
3122         csum_expected = ((u8 *)io_bio->csum) + offset_sectors * csum_size;
3123
3124         kaddr = kmap_atomic(page);
3125         shash->tfm = fs_info->csum_shash;
3126
3127         crypto_shash_digest(shash, kaddr + pgoff, len, csum);
3128
3129         if (memcmp(csum, csum_expected, csum_size))
3130                 goto zeroit;
3131
3132         kunmap_atomic(kaddr);
3133         return 0;
3134 zeroit:
3135         btrfs_print_data_csum_error(BTRFS_I(inode), start, csum, csum_expected,
3136                                     io_bio->mirror_num);
3137         if (io_bio->device)
3138                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(io_bio->device,
3139                                              BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS);
3140         memset(kaddr + pgoff, 1, len);
3141         flush_dcache_page(page);
3142         kunmap_atomic(kaddr);
3143         return -EIO;
3144 }
3145
3146 /*
3147  * When reads are done, we need to check csums to verify the data is correct.
3148  * if there's a match, we allow the bio to finish.  If not, the code in
3149  * extent_io.c will try to find good copies for us.
3150  *
3151  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3152  * @start:      file offset of the range start
3153  * @end:        file offset of the range end (inclusive)
3154  * @mirror:     mirror number
3155  */
3156 int btrfs_verify_data_csum(struct btrfs_io_bio *io_bio, u32 bio_offset,
3157                            struct page *page, u64 start, u64 end, int mirror)
3158 {
3159         struct inode *inode = page->mapping->host;
3160         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3161         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3162         const u32 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
3163         u32 pg_off;
3164
3165         if (PageChecked(page)) {
3166                 ClearPageChecked(page);
3167                 return 0;
3168         }
3169
3170         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
3171                 return 0;
3172
3173         if (!root->fs_info->csum_root)
3174                 return 0;
3175
3176         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
3177             test_range_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NODATASUM, 1, NULL)) {
3178                 clear_extent_bits(io_tree, start, end, EXTENT_NODATASUM);
3179                 return 0;
3180         }
3181
3182         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
3183                end <= page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1);
3184         for (pg_off = offset_in_page(start);
3185              pg_off < offset_in_page(end);
3186              pg_off += sectorsize, bio_offset += sectorsize) {
3187                 int ret;
3188
3189                 ret = check_data_csum(inode, io_bio, bio_offset, page, pg_off,
3190                                       page_offset(page) + pg_off);
3191                 if (ret < 0)
3192                         return -EIO;
3193         }
3194         return 0;
3195 }
3196
3197 /*
3198  * btrfs_add_delayed_iput - perform a delayed iput on @inode
3199  *
3200  * @inode: The inode we want to perform iput on
3201  *
3202  * This function uses the generic vfs_inode::i_count to track whether we should
3203  * just decrement it (in case it's > 1) or if this is the last iput then link
3204  * the inode to the delayed iput machinery. Delayed iputs are processed at
3205  * transaction commit time/superblock commit/cleaner kthread.
3206  */
3207 void btrfs_add_delayed_iput(struct inode *inode)
3208 {
3209         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3210         struct btrfs_inode *binode = BTRFS_I(inode);
3211
3212         if (atomic_add_unless(&inode->i_count, -1, 1))
3213                 return;
3214
3215         atomic_inc(&fs_info->nr_delayed_iputs);
3216         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3217         ASSERT(list_empty(&binode->delayed_iput));
3218         list_add_tail(&binode->delayed_iput, &fs_info->delayed_iputs);
3219         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3220         if (!test_bit(BTRFS_FS_CLEANER_RUNNING, &fs_info->flags))
3221                 wake_up_process(fs_info->cleaner_kthread);
3222 }
3223
3224 static void run_delayed_iput_locked(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3225                                     struct btrfs_inode *inode)
3226 {
3227         list_del_init(&inode->delayed_iput);
3228         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3229         iput(&inode->vfs_inode);
3230         if (atomic_dec_and_test(&fs_info->nr_delayed_iputs))
3231                 wake_up(&fs_info->delayed_iputs_wait);
3232         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3233 }
3234
3235 static void btrfs_run_delayed_iput(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3236                                    struct btrfs_inode *inode)
3237 {
3238         if (!list_empty(&inode->delayed_iput)) {
3239                 spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3240                 if (!list_empty(&inode->delayed_iput))
3241                         run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3242                 spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3243         }
3244 }
3245
3246 void btrfs_run_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3247 {
3248
3249         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3250         while (!list_empty(&fs_info->delayed_iputs)) {
3251                 struct btrfs_inode *inode;
3252
3253                 inode = list_first_entry(&fs_info->delayed_iputs,
3254                                 struct btrfs_inode, delayed_iput);
3255                 run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3256         }
3257         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3258 }
3259
3260 /**
3261  * Wait for flushing all delayed iputs
3262  *
3263  * @fs_info:  the filesystem
3264  *
3265  * This will wait on any delayed iputs that are currently running with KILLABLE
3266  * set.  Once they are all done running we will return, unless we are killed in
3267  * which case we return EINTR. This helps in user operations like fallocate etc
3268  * that might get blocked on the iputs.
3269  *
3270  * Return EINTR if we were killed, 0 if nothing's pending
3271  */
3272 int btrfs_wait_on_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3273 {
3274         int ret = wait_event_killable(fs_info->delayed_iputs_wait,
3275                         atomic_read(&fs_info->nr_delayed_iputs) == 0);
3276         if (ret)
3277                 return -EINTR;
3278         return 0;
3279 }
3280
3281 /*
3282  * This creates an orphan entry for the given inode in case something goes wrong
3283  * in the middle of an unlink.
3284  */
3285 int btrfs_orphan_add(struct btrfs_trans_handle *trans,
3286                      struct btrfs_inode *inode)
3287 {
3288         int ret;
3289
3290         ret = btrfs_insert_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3291         if (ret && ret != -EEXIST) {
3292                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3293                 return ret;
3294         }
3295
3296         return 0;
3297 }
3298
3299 /*
3300  * We have done the delete so we can go ahead and remove the orphan item for
3301  * this particular inode.
3302  */
3303 static int btrfs_orphan_del(struct btrfs_trans_handle *trans,
3304                             struct btrfs_inode *inode)
3305 {
3306         return btrfs_del_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3307 }
3308
3309 /*
3310  * this cleans up any orphans that may be left on the list from the last use
3311  * of this root.
3312  */
3313 int btrfs_orphan_cleanup(struct btrfs_root *root)
3314 {
3315         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3316         struct btrfs_path *path;
3317         struct extent_buffer *leaf;
3318         struct btrfs_key key, found_key;
3319         struct btrfs_trans_handle *trans;
3320         struct inode *inode;
3321         u64 last_objectid = 0;
3322         int ret = 0, nr_unlink = 0;
3323
3324         if (cmpxchg(&root->orphan_cleanup_state, 0, ORPHAN_CLEANUP_STARTED))
3325                 return 0;
3326
3327         path = btrfs_alloc_path();
3328         if (!path) {
3329                 ret = -ENOMEM;
3330                 goto out;
3331         }
3332         path->reada = READA_BACK;
3333
3334         key.objectid = BTRFS_ORPHAN_OBJECTID;
3335         key.type = BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY;
3336         key.offset = (u64)-1;
3337
3338         while (1) {
3339                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3340                 if (ret < 0)
3341                         goto out;
3342
3343                 /*
3344                  * if ret == 0 means we found what we were searching for, which
3345                  * is weird, but possible, so only screw with path if we didn't
3346                  * find the key and see if we have stuff that matches
3347                  */
3348                 if (ret > 0) {
3349                         ret = 0;
3350                         if (path->slots[0] == 0)
3351                                 break;
3352                         path->slots[0]--;
3353                 }
3354
3355                 /* pull out the item */
3356                 leaf = path->nodes[0];
3357                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
3358
3359                 /* make sure the item matches what we want */
3360                 if (found_key.objectid != BTRFS_ORPHAN_OBJECTID)
3361                         break;
3362                 if (found_key.type != BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY)
3363                         break;
3364
3365                 /* release the path since we're done with it */
3366                 btrfs_release_path(path);
3367
3368                 /*
3369                  * this is where we are basically btrfs_lookup, without the
3370                  * crossing root thing.  we store the inode number in the
3371                  * offset of the orphan item.
3372                  */
3373
3374                 if (found_key.offset == last_objectid) {
3375                         btrfs_err(fs_info,
3376                                   "Error removing orphan entry, stopping orphan cleanup");
3377                         ret = -EINVAL;
3378                         goto out;
3379                 }
3380
3381                 last_objectid = found_key.offset;
3382
3383                 found_key.objectid = found_key.offset;
3384                 found_key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
3385                 found_key.offset = 0;
3386                 inode = btrfs_iget(fs_info->sb, last_objectid, root);
3387                 ret = PTR_ERR_OR_ZERO(inode);
3388                 if (ret && ret != -ENOENT)
3389                         goto out;
3390
3391                 if (ret == -ENOENT && root == fs_info->tree_root) {
3392                         struct btrfs_root *dead_root;
3393                         int is_dead_root = 0;
3394
3395                         /*
3396                          * this is an orphan in the tree root. Currently these
3397                          * could come from 2 sources:
3398                          *  a) a snapshot deletion in progress
3399                          *  b) a free space cache inode
3400                          * We need to distinguish those two, as the snapshot
3401                          * orphan must not get deleted.
3402                          * find_dead_roots already ran before us, so if this
3403                          * is a snapshot deletion, we should find the root
3404                          * in the fs_roots radix tree.
3405                          */
3406
3407                         spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3408                         dead_root = radix_tree_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
3409                                                          (unsigned long)found_key.objectid);
3410                         if (dead_root && btrfs_root_refs(&dead_root->root_item) == 0)
3411                                 is_dead_root = 1;
3412                         spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3413
3414                         if (is_dead_root) {
3415                                 /* prevent this orphan from being found again */
3416                                 key.offset = found_key.objectid - 1;
3417                                 continue;
3418                         }
3419
3420                 }
3421
3422                 /*
3423                  * If we have an inode with links, there are a couple of
3424                  * possibilities. Old kernels (before v3.12) used to create an
3425                  * orphan item for truncate indicating that there were possibly
3426                  * extent items past i_size that needed to be deleted. In v3.12,
3427                  * truncate was changed to update i_size in sync with the extent
3428                  * items, but the (useless) orphan item was still created. Since
3429                  * v4.18, we don't create the orphan item for truncate at all.
3430                  *
3431                  * So, this item could mean that we need to do a truncate, but
3432                  * only if this filesystem was last used on a pre-v3.12 kernel
3433                  * and was not cleanly unmounted. The odds of that are quite
3434                  * slim, and it's a pain to do the truncate now, so just delete
3435                  * the orphan item.
3436                  *
3437                  * It's also possible that this orphan item was supposed to be
3438                  * deleted but wasn't. The inode number may have been reused,
3439                  * but either way, we can delete the orphan item.
3440                  */
3441                 if (ret == -ENOENT || inode->i_nlink) {
3442                         if (!ret)
3443                                 iput(inode);
3444                         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
3445                         if (IS_ERR(trans)) {
3446                                 ret = PTR_ERR(trans);
3447                                 goto out;
3448                         }
3449                         btrfs_debug(fs_info, "auto deleting %Lu",
3450                                     found_key.objectid);
3451                         ret = btrfs_del_orphan_item(trans, root,
3452                                                     found_key.objectid);
3453                         btrfs_end_transaction(trans);
3454                         if (ret)
3455                                 goto out;
3456                         continue;
3457                 }
3458
3459                 nr_unlink++;
3460
3461                 /* this will do delete_inode and everything for us */
3462                 iput(inode);
3463         }
3464         /* release the path since we're done with it */
3465         btrfs_release_path(path);
3466
3467         root->orphan_cleanup_state = ORPHAN_CLEANUP_DONE;
3468
3469         if (test_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &root->state)) {
3470                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3471                 if (!IS_ERR(trans))
3472                         btrfs_end_transaction(trans);
3473         }
3474
3475         if (nr_unlink)
3476                 btrfs_debug(fs_info, "unlinked %d orphans", nr_unlink);
3477
3478 out:
3479         if (ret)
3480                 btrfs_err(fs_info, "could not do orphan cleanup %d", ret);
3481         btrfs_free_path(path);
3482         return ret;
3483 }
3484
3485 /*
3486  * very simple check to peek ahead in the leaf looking for xattrs.  If we
3487  * don't find any xattrs, we know there can't be any acls.
3488  *
3489  * slot is the slot the inode is in, objectid is the objectid of the inode
3490  */
3491 static noinline int acls_after_inode_item(struct extent_buffer *leaf,
3492                                           int slot, u64 objectid,
3493                                           int *first_xattr_slot)
3494 {
3495         u32 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
3496         struct btrfs_key found_key;
3497         static u64 xattr_access = 0;
3498         static u64 xattr_default = 0;
3499         int scanned = 0;
3500
3501         if (!xattr_access) {
3502                 xattr_access = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS,
3503                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS));
3504                 xattr_default = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT,
3505                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT));
3506         }
3507
3508         slot++;
3509         *first_xattr_slot = -1;
3510         while (slot < nritems) {
3511                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
3512
3513                 /* we found a different objectid, there must not be acls */
3514                 if (found_key.objectid != objectid)
3515                         return 0;
3516
3517                 /* we found an xattr, assume we've got an acl */
3518                 if (found_key.type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY) {
3519                         if (*first_xattr_slot == -1)
3520                                 *first_xattr_slot = slot;
3521                         if (found_key.offset == xattr_access ||
3522                             found_key.offset == xattr_default)
3523                                 return 1;
3524                 }
3525
3526                 /*
3527                  * we found a key greater than an xattr key, there can't
3528                  * be any acls later on
3529                  */
3530                 if (found_key.type > BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
3531                         return 0;
3532
3533                 slot++;
3534                 scanned++;
3535
3536                 /*
3537                  * it goes inode, inode backrefs, xattrs, extents,
3538                  * so if there are a ton of hard links to an inode there can
3539                  * be a lot of backrefs.  Don't waste time searching too hard,
3540                  * this is just an optimization
3541                  */
3542                 if (scanned >= 8)
3543                         break;
3544         }
3545         /* we hit the end of the leaf before we found an xattr or
3546          * something larger than an xattr.  We have to assume the inode
3547          * has acls
3548          */
3549         if (*first_xattr_slot == -1)
3550                 *first_xattr_slot = slot;
3551         return 1;
3552 }
3553
3554 /*
3555  * read an inode from the btree into the in-memory inode
3556  */
3557 static int btrfs_read_locked_inode(struct inode *inode,
3558                                    struct btrfs_path *in_path)
3559 {
3560         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3561         struct btrfs_path *path = in_path;
3562         struct extent_buffer *leaf;
3563         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3564         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3565         struct btrfs_key location;
3566         unsigned long ptr;
3567         int maybe_acls;
3568         u32 rdev;
3569         int ret;
3570         bool filled = false;
3571         int first_xattr_slot;
3572
3573         ret = btrfs_fill_inode(inode, &rdev);
3574         if (!ret)
3575                 filled = true;
3576
3577         if (!path) {
3578                 path = btrfs_alloc_path();
3579                 if (!path)
3580                         return -ENOMEM;
3581         }
3582
3583         memcpy(&location, &BTRFS_I(inode)->location, sizeof(location));
3584
3585         ret = btrfs_lookup_inode(NULL, root, path, &location, 0);
3586         if (ret) {
3587                 if (path != in_path)
3588                         btrfs_free_path(path);
3589                 return ret;
3590         }
3591
3592         leaf = path->nodes[0];
3593
3594         if (filled)
3595                 goto cache_index;
3596
3597         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3598                                     struct btrfs_inode_item);
3599         inode->i_mode = btrfs_inode_mode(leaf, inode_item);
3600         set_nlink(inode, btrfs_inode_nlink(leaf, inode_item));
3601         i_uid_write(inode, btrfs_inode_uid(leaf, inode_item));
3602         i_gid_write(inode, btrfs_inode_gid(leaf, inode_item));
3603         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), btrfs_inode_size(leaf, inode_item));
3604         btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), 0,
3605                         round_up(i_size_read(inode), fs_info->sectorsize));
3606
3607         inode->i_atime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->atime);
3608         inode->i_atime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->atime);
3609
3610         inode->i_mtime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->mtime);
3611         inode->i_mtime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->mtime);
3612
3613         inode->i_ctime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->ctime);
3614         inode->i_ctime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->ctime);
3615
3616         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec =
3617                 btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->otime);
3618         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec =
3619                 btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->otime);
3620
3621         inode_set_bytes(inode, btrfs_inode_nbytes(leaf, inode_item));
3622         BTRFS_I(inode)->generation = btrfs_inode_generation(leaf, inode_item);
3623         BTRFS_I(inode)->last_trans = btrfs_inode_transid(leaf, inode_item);
3624
3625         inode_set_iversion_queried(inode,
3626                                    btrfs_inode_sequence(leaf, inode_item));
3627         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
3628         inode->i_rdev = 0;
3629         rdev = btrfs_inode_rdev(leaf, inode_item);
3630
3631         BTRFS_I(inode)->index_cnt = (u64)-1;
3632         BTRFS_I(inode)->flags = btrfs_inode_flags(leaf, inode_item);
3633
3634 cache_index:
3635         /*
3636          * If we were modified in the current generation and evicted from memory
3637          * and then re-read we need to do a full sync since we don't have any
3638          * idea about which extents were modified before we were evicted from
3639          * cache.
3640          *
3641          * This is required for both inode re-read from disk and delayed inode
3642          * in delayed_nodes_tree.
3643          */
3644         if (BTRFS_I(inode)->last_trans == fs_info->generation)
3645                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
3646                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
3647
3648         /*
3649          * We don't persist the id of the transaction where an unlink operation
3650          * against the inode was last made. So here we assume the inode might
3651          * have been evicted, and therefore the exact value of last_unlink_trans
3652          * lost, and set it to last_trans to avoid metadata inconsistencies
3653          * between the inode and its parent if the inode is fsync'ed and the log
3654          * replayed. For example, in the scenario:
3655          *
3656          * touch mydir/foo
3657          * ln mydir/foo mydir/bar
3658          * sync
3659          * unlink mydir/bar
3660          * echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches   # evicts inode
3661          * xfs_io -c fsync mydir/foo
3662          * <power failure>
3663          * mount fs, triggers fsync log replay
3664          *
3665          * We must make sure that when we fsync our inode foo we also log its
3666          * parent inode, otherwise after log replay the parent still has the
3667          * dentry with the "bar" name but our inode foo has a link count of 1
3668          * and doesn't have an inode ref with the name "bar" anymore.
3669          *
3670          * Setting last_unlink_trans to last_trans is a pessimistic approach,
3671          * but it guarantees correctness at the expense of occasional full
3672          * transaction commits on fsync if our inode is a directory, or if our
3673          * inode is not a directory, logging its parent unnecessarily.
3674          */
3675         BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3676
3677         /*
3678          * Same logic as for last_unlink_trans. We don't persist the generation
3679          * of the last transaction where this inode was used for a reflink
3680          * operation, so after eviction and reloading the inode we must be
3681          * pessimistic and assume the last transaction that modified the inode.
3682          */
3683         BTRFS_I(inode)->last_reflink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3684
3685         path->slots[0]++;
3686         if (inode->i_nlink != 1 ||
3687             path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf))
3688                 goto cache_acl;
3689
3690         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &location, path->slots[0]);
3691         if (location.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)))
3692                 goto cache_acl;
3693
3694         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
3695         if (location.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
3696                 struct btrfs_inode_ref *ref;
3697
3698                 ref = (struct btrfs_inode_ref *)ptr;
3699                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_ref_index(leaf, ref);
3700         } else if (location.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3701                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3702
3703                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)ptr;
3704                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_extref_index(leaf,
3705                                                                      extref);
3706         }
3707 cache_acl:
3708         /*
3709          * try to precache a NULL acl entry for files that don't have
3710          * any xattrs or acls
3711          */
3712         maybe_acls = acls_after_inode_item(leaf, path->slots[0],
3713                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), &first_xattr_slot);
3714         if (first_xattr_slot != -1) {
3715                 path->slots[0] = first_xattr_slot;
3716                 ret = btrfs_load_inode_props(inode, path);
3717                 if (ret)
3718                         btrfs_err(fs_info,
3719                                   "error loading props for ino %llu (root %llu): %d",
3720                                   btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
3721                                   root->root_key.objectid, ret);
3722         }
3723         if (path != in_path)
3724                 btrfs_free_path(path);
3725
3726         if (!maybe_acls)
3727                 cache_no_acl(inode);
3728
3729         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
3730         case S_IFREG:
3731                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3732                 inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
3733                 inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
3734                 break;
3735         case S_IFDIR:
3736                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
3737                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
3738                 break;
3739         case S_IFLNK:
3740                 inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
3741                 inode_nohighmem(inode);
3742                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3743                 break;
3744         default:
3745                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
3746                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
3747                 break;
3748         }
3749
3750         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
3751         return 0;
3752 }
3753
3754 /*
3755  * given a leaf and an inode, copy the inode fields into the leaf
3756  */
3757 static void fill_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3758                             struct extent_buffer *leaf,
3759                             struct btrfs_inode_item *item,
3760                             struct inode *inode)
3761 {
3762         struct btrfs_map_token token;
3763
3764         btrfs_init_map_token(&token, leaf);
3765
3766         btrfs_set_token_inode_uid(&token, item, i_uid_read(inode));
3767         btrfs_set_token_inode_gid(&token, item, i_gid_read(inode));
3768         btrfs_set_token_inode_size(&token, item, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
3769         btrfs_set_token_inode_mode(&token, item, inode->i_mode);
3770         btrfs_set_token_inode_nlink(&token, item, inode->i_nlink);
3771
3772         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->atime,
3773                                      inode->i_atime.tv_sec);
3774         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->atime,
3775                                       inode->i_atime.tv_nsec);
3776
3777         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->mtime,
3778                                      inode->i_mtime.tv_sec);
3779         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->mtime,
3780                                       inode->i_mtime.tv_nsec);
3781
3782         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->ctime,
3783                                      inode->i_ctime.tv_sec);
3784         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->ctime,
3785                                       inode->i_ctime.tv_nsec);
3786
3787         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->otime,
3788                                      BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec);
3789         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->otime,
3790                                       BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec);
3791
3792         btrfs_set_token_inode_nbytes(&token, item, inode_get_bytes(inode));
3793         btrfs_set_token_inode_generation(&token, item,
3794                                          BTRFS_I(inode)->generation);
3795         btrfs_set_token_inode_sequence(&token, item, inode_peek_iversion(inode));
3796         btrfs_set_token_inode_transid(&token, item, trans->transid);
3797         btrfs_set_token_inode_rdev(&token, item, inode->i_rdev);
3798         btrfs_set_token_inode_flags(&token, item, BTRFS_I(inode)->flags);
3799         btrfs_set_token_inode_block_group(&token, item, 0);
3800 }
3801
3802 /*
3803  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3804  */
3805 static noinline int btrfs_update_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3806                                 struct btrfs_root *root,
3807                                 struct btrfs_inode *inode)
3808 {
3809         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3810         struct btrfs_path *path;
3811         struct extent_buffer *leaf;
3812         int ret;
3813
3814         path = btrfs_alloc_path();
3815         if (!path)
3816                 return -ENOMEM;
3817
3818         ret = btrfs_lookup_inode(trans, root, path, &inode->location, 1);
3819         if (ret) {
3820                 if (ret > 0)
3821                         ret = -ENOENT;
3822                 goto failed;
3823         }
3824
3825         leaf = path->nodes[0];
3826         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3827                                     struct btrfs_inode_item);
3828
3829         fill_inode_item(trans, leaf, inode_item, &inode->vfs_inode);
3830         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
3831         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
3832         ret = 0;
3833 failed:
3834         btrfs_free_path(path);
3835         return ret;
3836 }
3837
3838 /*
3839  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3840  */
3841 noinline int btrfs_update_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3842                                 struct btrfs_root *root,
3843                                 struct btrfs_inode *inode)
3844 {
3845         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3846         int ret;
3847
3848         /*
3849          * If the inode is a free space inode, we can deadlock during commit
3850          * if we put it into the delayed code.
3851          *
3852          * The data relocation inode should also be directly updated
3853          * without delay
3854          */
3855         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode)
3856             && root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID
3857             && !test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags)) {
3858                 btrfs_update_root_times(trans, root);
3859
3860                 ret = btrfs_delayed_update_inode(trans, root, inode);
3861                 if (!ret)
3862                         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
3863                 return ret;
3864         }
3865
3866         return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
3867 }
3868
3869 int btrfs_update_inode_fallback(struct btrfs_trans_handle *trans,
3870                                 struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode)
3871 {
3872         int ret;
3873
3874         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
3875         if (ret == -ENOSPC)
3876                 return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
3877         return ret;
3878 }
3879
3880 /*
3881  * unlink helper that gets used here in inode.c and in the tree logging
3882  * recovery code.  It remove a link in a directory with a given name, and
3883  * also drops the back refs in the inode to the directory
3884  */
3885 static int __btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3886                                 struct btrfs_root *root,
3887                                 struct btrfs_inode *dir,
3888                                 struct btrfs_inode *inode,
3889                                 const char *name, int name_len)
3890 {
3891         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3892         struct btrfs_path *path;
3893         int ret = 0;
3894         struct btrfs_dir_item *di;
3895         u64 index;
3896         u64 ino = btrfs_ino(inode);
3897         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
3898
3899         path = btrfs_alloc_path();
3900         if (!path) {
3901                 ret = -ENOMEM;
3902                 goto out;
3903         }
3904
3905         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
3906                                     name, name_len, -1);
3907         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
3908                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
3909                 goto err;
3910         }
3911         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
3912         if (ret)
3913                 goto err;
3914         btrfs_release_path(path);
3915
3916         /*
3917          * If we don't have dir index, we have to get it by looking up
3918          * the inode ref, since we get the inode ref, remove it directly,
3919          * it is unnecessary to do delayed deletion.
3920          *
3921          * But if we have dir index, needn't search inode ref to get it.
3922          * Since the inode ref is close to the inode item, it is better
3923          * that we delay to delete it, and just do this deletion when
3924          * we update the inode item.
3925          */
3926         if (inode->dir_index) {
3927                 ret = btrfs_delayed_delete_inode_ref(inode);
3928                 if (!ret) {
3929                         index = inode->dir_index;
3930                         goto skip_backref;
3931                 }
3932         }
3933
3934         ret = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
3935                                   dir_ino, &index);
3936         if (ret) {
3937                 btrfs_info(fs_info,
3938                         "failed to delete reference to %.*s, inode %llu parent %llu",
3939                         name_len, name, ino, dir_ino);
3940                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3941                 goto err;
3942         }
3943 skip_backref:
3944         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
3945         if (ret) {
3946                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3947                 goto err;
3948         }
3949
3950         ret = btrfs_del_inode_ref_in_log(trans, root, name, name_len, inode,
3951                         dir_ino);
3952         if (ret != 0 && ret != -ENOENT) {
3953                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3954                 goto err;
3955         }
3956
3957         ret = btrfs_del_dir_entries_in_log(trans, root, name, name_len, dir,
3958                         index);
3959         if (ret == -ENOENT)
3960                 ret = 0;
3961         else if (ret)
3962                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3963
3964         /*
3965          * If we have a pending delayed iput we could end up with the final iput
3966          * being run in btrfs-cleaner context.  If we have enough of these built
3967          * up we can end up burning a lot of time in btrfs-cleaner without any
3968          * way to throttle the unlinks.  Since we're currently holding a ref on
3969          * the inode we can run the delayed iput here without any issues as the
3970          * final iput won't be done until after we drop the ref we're currently
3971          * holding.
3972          */
3973         btrfs_run_delayed_iput(fs_info, inode);
3974 err:
3975         btrfs_free_path(path);
3976         if (ret)
3977                 goto out;
3978
3979         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - name_len * 2);
3980         inode_inc_iversion(&inode->vfs_inode);
3981         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
3982         inode->vfs_inode.i_ctime = dir->vfs_inode.i_mtime =
3983                 dir->vfs_inode.i_ctime = current_time(&inode->vfs_inode);
3984         ret = btrfs_update_inode(trans, root, dir);
3985 out:
3986         return ret;
3987 }
3988
3989 int btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3990                        struct btrfs_root *root,
3991                        struct btrfs_inode *dir, struct btrfs_inode *inode,
3992                        const char *name, int name_len)
3993 {
3994         int ret;
3995         ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, dir, inode, name, name_len);
3996         if (!ret) {
3997                 drop_nlink(&inode->vfs_inode);
3998                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
3999         }
4000         return ret;
4001 }
4002
4003 /*
4004  * helper to start transaction for unlink and rmdir.
4005  *
4006  * unlink and rmdir are special in btrfs, they do not always free space, so
4007  * if we cannot make our reservations the normal way try and see if there is
4008  * plenty of slack room in the global reserve to migrate, otherwise we cannot
4009  * allow the unlink to occur.
4010  */
4011 static struct btrfs_trans_handle *__unlink_start_trans(struct inode *dir)
4012 {
4013         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4014
4015         /*
4016          * 1 for the possible orphan item
4017          * 1 for the dir item
4018          * 1 for the dir index
4019          * 1 for the inode ref
4020          * 1 for the inode
4021          */
4022         return btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(root, 5);
4023 }
4024
4025 static int btrfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4026 {
4027         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4028         struct btrfs_trans_handle *trans;
4029         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4030         int ret;
4031
4032         trans = __unlink_start_trans(dir);
4033         if (IS_ERR(trans))
4034                 return PTR_ERR(trans);
4035
4036         btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4037                         0);
4038
4039         ret = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
4040                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4041                         dentry->d_name.len);
4042         if (ret)
4043                 goto out;
4044
4045         if (inode->i_nlink == 0) {
4046                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4047                 if (ret)
4048                         goto out;
4049         }
4050
4051 out:
4052         btrfs_end_transaction(trans);
4053         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
4054         return ret;
4055 }
4056
4057 static int btrfs_unlink_subvol(struct btrfs_trans_handle *trans,
4058                                struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4059 {
4060         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4061         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(d_inode(dentry));
4062         struct btrfs_path *path;
4063         struct extent_buffer *leaf;
4064         struct btrfs_dir_item *di;
4065         struct btrfs_key key;
4066         const char *name = dentry->d_name.name;
4067         int name_len = dentry->d_name.len;
4068         u64 index;
4069         int ret;
4070         u64 objectid;
4071         u64 dir_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(dir));
4072
4073         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
4074                 objectid = inode->root->root_key.objectid;
4075         } else if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4076                 objectid = inode->location.objectid;
4077         } else {
4078                 WARN_ON(1);
4079                 return -EINVAL;
4080         }
4081
4082         path = btrfs_alloc_path();
4083         if (!path)
4084                 return -ENOMEM;
4085
4086         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
4087                                    name, name_len, -1);
4088         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4089                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4090                 goto out;
4091         }
4092
4093         leaf = path->nodes[0];
4094         btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &key);
4095         WARN_ON(key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY || key.objectid != objectid);
4096         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4097         if (ret) {
4098                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4099                 goto out;
4100         }
4101         btrfs_release_path(path);
4102
4103         /*
4104          * This is a placeholder inode for a subvolume we didn't have a
4105          * reference to at the time of the snapshot creation.  In the meantime
4106          * we could have renamed the real subvol link into our snapshot, so
4107          * depending on btrfs_del_root_ref to return -ENOENT here is incorret.
4108          * Instead simply lookup the dir_index_item for this entry so we can
4109          * remove it.  Otherwise we know we have a ref to the root and we can
4110          * call btrfs_del_root_ref, and it _shouldn't_ fail.
4111          */
4112         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4113                 di = btrfs_search_dir_index_item(root, path, dir_ino,
4114                                                  name, name_len);
4115                 if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4116                         if (!di)
4117                                 ret = -ENOENT;
4118                         else
4119                                 ret = PTR_ERR(di);
4120                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4121                         goto out;
4122                 }
4123
4124                 leaf = path->nodes[0];
4125                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
4126                 index = key.offset;
4127                 btrfs_release_path(path);
4128         } else {
4129                 ret = btrfs_del_root_ref(trans, objectid,
4130                                          root->root_key.objectid, dir_ino,
4131                                          &index, name, name_len);
4132                 if (ret) {
4133                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4134                         goto out;
4135                 }
4136         }
4137
4138         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, BTRFS_I(dir), index);
4139         if (ret) {
4140                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4141                 goto out;
4142         }
4143
4144         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(dir), dir->i_size - name_len * 2);
4145         inode_inc_iversion(dir);
4146         dir->i_mtime = dir->i_ctime = current_time(dir);
4147         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, BTRFS_I(dir));
4148         if (ret)
4149                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4150 out:
4151         btrfs_free_path(path);
4152         return ret;
4153 }
4154
4155 /*
4156  * Helper to check if the subvolume references other subvolumes or if it's
4157  * default.
4158  */
4159 static noinline int may_destroy_subvol(struct btrfs_root *root)
4160 {
4161         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4162         struct btrfs_path *path;
4163         struct btrfs_dir_item *di;
4164         struct btrfs_key key;
4165         u64 dir_id;
4166         int ret;
4167
4168         path = btrfs_alloc_path();
4169         if (!path)
4170                 return -ENOMEM;
4171
4172         /* Make sure this root isn't set as the default subvol */
4173         dir_id = btrfs_super_root_dir(fs_info->super_copy);
4174         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, fs_info->tree_root, path,
4175                                    dir_id, "default", 7, 0);
4176         if (di && !IS_ERR(di)) {
4177                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
4178                 if (key.objectid == root->root_key.objectid) {
4179                         ret = -EPERM;
4180                         btrfs_err(fs_info,
4181                                   "deleting default subvolume %llu is not allowed",
4182                                   key.objectid);
4183                         goto out;
4184                 }
4185                 btrfs_release_path(path);
4186         }
4187
4188         key.objectid = root->root_key.objectid;
4189         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
4190         key.offset = (u64)-1;
4191
4192         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
4193         if (ret < 0)
4194                 goto out;
4195         BUG_ON(ret == 0);
4196
4197         ret = 0;
4198         if (path->slots[0] > 0) {
4199                 path->slots[0]--;
4200                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
4201                 if (key.objectid == root->root_key.objectid &&
4202                     key.type == BTRFS_ROOT_REF_KEY)
4203                         ret = -ENOTEMPTY;
4204         }
4205 out:
4206         btrfs_free_path(path);
4207         return ret;
4208 }
4209
4210 /* Delete all dentries for inodes belonging to the root */
4211 static void btrfs_prune_dentries(struct btrfs_root *root)
4212 {
4213         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4214         struct rb_node *node;
4215         struct rb_node *prev;
4216         struct btrfs_inode *entry;
4217         struct inode *inode;
4218         u64 objectid = 0;
4219
4220         if (!test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
4221                 WARN_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0);
4222
4223         spin_lock(&root->inode_lock);
4224 again:
4225         node = root->inode_tree.rb_node;
4226         prev = NULL;
4227         while (node) {
4228                 prev = node;
4229                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4230
4231                 if (objectid < btrfs_ino(entry))
4232                         node = node->rb_left;
4233                 else if (objectid > btrfs_ino(entry))
4234                         node = node->rb_right;
4235                 else
4236                         break;
4237         }
4238         if (!node) {
4239                 while (prev) {
4240                         entry = rb_entry(prev, struct btrfs_inode, rb_node);
4241                         if (objectid <= btrfs_ino(entry)) {
4242                                 node = prev;
4243                                 break;
4244                         }
4245                         prev = rb_next(prev);
4246                 }
4247         }
4248         while (node) {
4249                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4250                 objectid = btrfs_ino(entry) + 1;
4251                 inode = igrab(&entry->vfs_inode);
4252                 if (inode) {
4253                         spin_unlock(&root->inode_lock);
4254                         if (atomic_read(&inode->i_count) > 1)
4255                                 d_prune_aliases(inode);
4256                         /*
4257                          * btrfs_drop_inode will have it removed from the inode
4258                          * cache when its usage count hits zero.
4259                          */
4260                         iput(inode);
4261                         cond_resched();
4262                         spin_lock(&root->inode_lock);
4263                         goto again;
4264                 }
4265
4266                 if (cond_resched_lock(&root->inode_lock))
4267                         goto again;
4268
4269                 node = rb_next(node);
4270         }
4271         spin_unlock(&root->inode_lock);
4272 }
4273
4274 int btrfs_delete_subvolume(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4275 {
4276         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dentry->d_sb);
4277         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4278         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4279         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(inode)->root;
4280         struct btrfs_trans_handle *trans;
4281         struct btrfs_block_rsv block_rsv;
4282         u64 root_flags;
4283         int ret;
4284
4285         /*
4286          * Don't allow to delete a subvolume with send in progress. This is
4287          * inside the inode lock so the error handling that has to drop the bit
4288          * again is not run concurrently.
4289          */
4290         spin_lock(&dest->root_item_lock);
4291         if (dest->send_in_progress) {
4292                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4293                 btrfs_warn(fs_info,
4294                            "attempt to delete subvolume %llu during send",
4295                            dest->root_key.objectid);
4296                 return -EPERM;
4297         }
4298         root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4299         btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4300                              root_flags | BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4301         spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4302
4303         down_write(&fs_info->subvol_sem);
4304
4305         ret = may_destroy_subvol(dest);
4306         if (ret)
4307                 goto out_up_write;
4308
4309         btrfs_init_block_rsv(&block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
4310         /*
4311          * One for dir inode,
4312          * two for dir entries,
4313          * two for root ref/backref.
4314          */
4315         ret = btrfs_subvolume_reserve_metadata(root, &block_rsv, 5, true);
4316         if (ret)
4317                 goto out_up_write;
4318
4319         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4320         if (IS_ERR(trans)) {
4321                 ret = PTR_ERR(trans);
4322                 goto out_release;
4323         }
4324         trans->block_rsv = &block_rsv;
4325         trans->bytes_reserved = block_rsv.size;
4326
4327         btrfs_record_snapshot_destroy(trans, BTRFS_I(dir));
4328
4329         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4330         if (ret) {
4331                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4332                 goto out_end_trans;
4333         }
4334
4335         btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
4336
4337         memset(&dest->root_item.drop_progress, 0,
4338                 sizeof(dest->root_item.drop_progress));
4339         btrfs_set_root_drop_level(&dest->root_item, 0);
4340         btrfs_set_root_refs(&dest->root_item, 0);
4341
4342         if (!test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &dest->state)) {
4343                 ret = btrfs_insert_orphan_item(trans,
4344                                         fs_info->tree_root,
4345                                         dest->root_key.objectid);
4346                 if (ret) {
4347                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4348                         goto out_end_trans;
4349                 }
4350         }
4351
4352         ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans, dest->root_item.uuid,
4353                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL,
4354                                   dest->root_key.objectid);
4355         if (ret && ret != -ENOENT) {
4356                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4357                 goto out_end_trans;
4358         }
4359         if (!btrfs_is_empty_uuid(dest->root_item.received_uuid)) {
4360                 ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans,
4361                                           dest->root_item.received_uuid,
4362                                           BTRFS_UUID_KEY_RECEIVED_SUBVOL,
4363                                           dest->root_key.objectid);
4364                 if (ret && ret != -ENOENT) {
4365                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4366                         goto out_end_trans;
4367                 }
4368         }
4369
4370         free_anon_bdev(dest->anon_dev);
4371         dest->anon_dev = 0;
4372 out_end_trans:
4373         trans->block_rsv = NULL;
4374         trans->bytes_reserved = 0;
4375         ret = btrfs_end_transaction(trans);
4376         inode->i_flags |= S_DEAD;
4377 out_release:
4378         btrfs_subvolume_release_metadata(root, &block_rsv);
4379 out_up_write:
4380         up_write(&fs_info->subvol_sem);
4381         if (ret) {
4382                 spin_lock(&dest->root_item_lock);
4383                 root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4384                 btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4385                                 root_flags & ~BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4386                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4387         } else {
4388                 d_invalidate(dentry);
4389                 btrfs_prune_dentries(dest);
4390                 ASSERT(dest->send_in_progress == 0);
4391         }
4392
4393         return ret;
4394 }
4395
4396 static int btrfs_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4397 {
4398         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4399         int err = 0;
4400         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4401         struct btrfs_trans_handle *trans;
4402         u64 last_unlink_trans;
4403
4404         if (inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
4405                 return -ENOTEMPTY;
4406         if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
4407                 return btrfs_delete_subvolume(dir, dentry);
4408
4409         trans = __unlink_start_trans(dir);
4410         if (IS_ERR(trans))
4411                 return PTR_ERR(trans);
4412
4413         if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
4414                 err = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4415                 goto out;
4416         }
4417
4418         err = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4419         if (err)
4420                 goto out;
4421
4422         last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans;
4423
4424         /* now the directory is empty */
4425         err = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
4426                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4427                         dentry->d_name.len);
4428         if (!err) {
4429                 btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
4430                 /*
4431                  * Propagate the last_unlink_trans value of the deleted dir to
4432                  * its parent directory. This is to prevent an unrecoverable
4433                  * log tree in the case we do something like this:
4434                  * 1) create dir foo
4435                  * 2) create snapshot under dir foo
4436                  * 3) delete the snapshot
4437                  * 4) rmdir foo
4438                  * 5) mkdir foo
4439                  * 6) fsync foo or some file inside foo
4440                  */
4441                 if (last_unlink_trans >= trans->transid)
4442                         BTRFS_I(dir)->last_unlink_trans = last_unlink_trans;
4443         }
4444 out:
4445         btrfs_end_transaction(trans);
4446         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
4447
4448         return err;
4449 }
4450
4451 /*
4452  * Return this if we need to call truncate_block for the last bit of the
4453  * truncate.
4454  */
4455 #define NEED_TRUNCATE_BLOCK 1
4456
4457 /*
4458  * this can truncate away extent items, csum items and directory items.
4459  * It starts at a high offset and removes keys until it can't find
4460  * any higher than new_size
4461  *
4462  * csum items that cross the new i_size are truncated to the new size
4463  * as well.
4464  *
4465  * min_type is the minimum key type to truncate down to.  If set to 0, this
4466  * will kill all the items on this inode, including the INODE_ITEM_KEY.
4467  */
4468 int btrfs_truncate_inode_items(struct btrfs_trans_handle *trans,
4469                                struct btrfs_root *root,
4470                                struct btrfs_inode *inode,
4471                                u64 new_size, u32 min_type)
4472 {
4473         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4474         struct btrfs_path *path;
4475         struct extent_buffer *leaf;
4476         struct btrfs_file_extent_item *fi;
4477         struct btrfs_key key;
4478         struct btrfs_key found_key;
4479         u64 extent_start = 0;
4480         u64 extent_num_bytes = 0;
4481         u64 extent_offset = 0;
4482         u64 item_end = 0;
4483         u64 last_size = new_size;
4484         u32 found_type = (u8)-1;
4485         int found_extent;
4486         int del_item;
4487         int pending_del_nr = 0;
4488         int pending_del_slot = 0;
4489         int extent_type = -1;
4490         int ret;
4491         u64 ino = btrfs_ino(inode);
4492         u64 bytes_deleted = 0;
4493         bool be_nice = false;
4494         bool should_throttle = false;
4495         const u64 lock_start = ALIGN_DOWN(new_size, fs_info->sectorsize);
4496         struct extent_state *cached_state = NULL;
4497
4498         BUG_ON(new_size > 0 && min_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
4499
4500         /*
4501          * For non-free space inodes and non-shareable roots, we want to back
4502          * off from time to time.  This means all inodes in subvolume roots,
4503          * reloc roots, and data reloc roots.
4504          */
4505         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode) &&
4506             test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4507                 be_nice = true;
4508
4509         path = btrfs_alloc_path();
4510         if (!path)
4511                 return -ENOMEM;
4512         path->reada = READA_BACK;
4513
4514         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4515                 lock_extent_bits(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1,
4516                                  &cached_state);
4517
4518                 /*
4519                  * We want to drop from the next block forward in case this
4520                  * new size is not block aligned since we will be keeping the
4521                  * last block of the extent just the way it is.
4522                  */
4523                 btrfs_drop_extent_cache(inode, ALIGN(new_size,
4524                                         fs_info->sectorsize),
4525                                         (u64)-1, 0);
4526         }
4527
4528         /*
4529          * This function is also used to drop the items in the log tree before
4530          * we relog the inode, so if root != BTRFS_I(inode)->root, it means
4531          * it is used to drop the logged items. So we shouldn't kill the delayed
4532          * items.
4533          */
4534         if (min_type == 0 && root == inode->root)
4535                 btrfs_kill_delayed_inode_items(inode);
4536
4537         key.objectid = ino;
4538         key.offset = (u64)-1;
4539         key.type = (u8)-1;
4540
4541 search_again:
4542         /*
4543          * with a 16K leaf size and 128MB extents, you can actually queue
4544          * up a huge file in a single leaf.  Most of the time that
4545          * bytes_deleted is > 0, it will be huge by the time we get here
4546          */
4547         if (be_nice && bytes_deleted > SZ_32M &&
4548             btrfs_should_end_transaction(trans)) {
4549                 ret = -EAGAIN;
4550                 goto out;
4551         }
4552
4553         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
4554         if (ret < 0)
4555                 goto out;
4556
4557         if (ret > 0) {
4558                 ret = 0;
4559                 /* there are no items in the tree for us to truncate, we're
4560                  * done
4561                  */
4562                 if (path->slots[0] == 0)
4563                         goto out;
4564                 path->slots[0]--;
4565         }
4566
4567         while (1) {
4568                 u64 clear_start = 0, clear_len = 0;
4569
4570                 fi = NULL;
4571                 leaf = path->nodes[0];
4572                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
4573                 found_type = found_key.type;
4574
4575                 if (found_key.objectid != ino)
4576                         break;
4577
4578                 if (found_type < min_type)
4579                         break;
4580
4581                 item_end = found_key.offset;
4582                 if (found_type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
4583                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
4584                                             struct btrfs_file_extent_item);
4585                         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
4586                         if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4587                                 item_end +=
4588                                     btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4589
4590                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_regular(
4591                                         inode, leaf, fi, found_key.offset);
4592                         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4593                                 item_end += btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf,
4594                                                                         fi);
4595
4596                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_inline(
4597                                         inode, leaf, fi, path->slots[0],
4598                                         found_key.offset);
4599                         }
4600                         item_end--;
4601                 }
4602                 if (found_type > min_type) {
4603                         del_item = 1;
4604                 } else {
4605                         if (item_end < new_size)
4606                                 break;
4607                         if (found_key.offset >= new_size)
4608                                 del_item = 1;
4609                         else
4610                                 del_item = 0;
4611                 }
4612                 found_extent = 0;
4613                 /* FIXME, shrink the extent if the ref count is only 1 */
4614                 if (found_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
4615                         goto delete;
4616
4617                 if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4618                         u64 num_dec;
4619
4620                         clear_start = found_key.offset;
4621                         extent_start = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
4622                         if (!del_item) {
4623                                 u64 orig_num_bytes =
4624                                         btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4625                                 extent_num_bytes = ALIGN(new_size -
4626                                                 found_key.offset,
4627                                                 fs_info->sectorsize);
4628                                 clear_start = ALIGN(new_size, fs_info->sectorsize);
4629                                 btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
4630                                                          extent_num_bytes);
4631                                 num_dec = (orig_num_bytes -
4632                                            extent_num_bytes);
4633                                 if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4634                                              &root->state) &&
4635                                     extent_start != 0)
4636                                         inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4637                                                         num_dec);
4638                                 btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
4639                         } else {
4640                                 extent_num_bytes =
4641                                         btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf,
4642                                                                          fi);
4643                                 extent_offset = found_key.offset -
4644                                         btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
4645
4646                                 /* FIXME blocksize != 4096 */
4647                                 num_dec = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4648                                 if (extent_start != 0) {
4649                                         found_extent = 1;
4650                                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4651                                                      &root->state))
4652                                                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4653                                                                 num_dec);
4654                                 }
4655                         }
4656                         clear_len = num_dec;
4657                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4658                         /*
4659                          * we can't truncate inline items that have had
4660                          * special encodings
4661                          */
4662                         if (!del_item &&
4663                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) == 0 &&
4664                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi) == 0 &&
4665                             btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) == 0) {
4666                                 u32 size = (u32)(new_size - found_key.offset);
4667
4668                                 btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, fi, size);
4669                                 size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(size);
4670                                 btrfs_truncate_item(path, size, 1);
4671                         } else if (!del_item) {
4672                                 /*
4673                                  * We have to bail so the last_size is set to
4674                                  * just before this extent.
4675                                  */
4676                                 ret = NEED_TRUNCATE_BLOCK;
4677                                 break;
4678                         } else {
4679                                 /*
4680                                  * Inline extents are special, we just treat
4681                                  * them as a full sector worth in the file
4682                                  * extent tree just for simplicity sake.
4683                                  */
4684                                 clear_len = fs_info->sectorsize;
4685                         }
4686
4687                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4688                                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4689                                                 item_end + 1 - new_size);
4690                 }
4691 delete:
4692                 /*
4693                  * We use btrfs_truncate_inode_items() to clean up log trees for
4694                  * multiple fsyncs, and in this case we don't want to clear the
4695                  * file extent range because it's just the log.
4696                  */
4697                 if (root == inode->root) {
4698                         ret = btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode,
4699                                                   clear_start, clear_len);
4700                         if (ret) {
4701                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4702                                 break;
4703                         }
4704                 }
4705
4706                 if (del_item)
4707                         last_size = found_key.offset;
4708                 else
4709                         last_size = new_size;
4710                 if (del_item) {
4711                         if (!pending_del_nr) {
4712                                 /* no pending yet, add ourselves */
4713                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4714                                 pending_del_nr = 1;
4715                         } else if (pending_del_nr &&
4716                                    path->slots[0] + 1 == pending_del_slot) {
4717                                 /* hop on the pending chunk */
4718                                 pending_del_nr++;
4719                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4720                         } else {
4721                                 BUG();
4722                         }
4723                 } else {
4724                         break;
4725                 }
4726                 should_throttle = false;
4727
4728                 if (found_extent &&
4729                     root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4730                         struct btrfs_ref ref = { 0 };
4731
4732                         bytes_deleted += extent_num_bytes;
4733
4734                         btrfs_init_generic_ref(&ref, BTRFS_DROP_DELAYED_REF,
4735                                         extent_start, extent_num_bytes, 0);
4736                         ref.real_root = root->root_key.objectid;
4737                         btrfs_init_data_ref(&ref, btrfs_header_owner(leaf),
4738                                         ino, extent_offset);
4739                         ret = btrfs_free_extent(trans, &ref);
4740                         if (ret) {
4741                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4742                                 break;
4743                         }
4744                         if (be_nice) {
4745                                 if (btrfs_should_throttle_delayed_refs(trans))
4746                                         should_throttle = true;
4747                         }
4748                 }
4749
4750                 if (found_type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY)
4751                         break;
4752
4753                 if (path->slots[0] == 0 ||
4754                     path->slots[0] != pending_del_slot ||
4755                     should_throttle) {
4756                         if (pending_del_nr) {
4757                                 ret = btrfs_del_items(trans, root, path,
4758                                                 pending_del_slot,
4759                                                 pending_del_nr);
4760                                 if (ret) {
4761                                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4762                                         break;
4763                                 }
4764                                 pending_del_nr = 0;
4765                         }
4766                         btrfs_release_path(path);
4767
4768                         /*
4769                          * We can generate a lot of delayed refs, so we need to
4770                          * throttle every once and a while and make sure we're
4771                          * adding enough space to keep up with the work we are
4772                          * generating.  Since we hold a transaction here we
4773                          * can't flush, and we don't want to FLUSH_LIMIT because
4774                          * we could have generated too many delayed refs to
4775                          * actually allocate, so just bail if we're short and
4776                          * let the normal reservation dance happen higher up.
4777                          */
4778                         if (should_throttle) {
4779                                 ret = btrfs_delayed_refs_rsv_refill(fs_info,
4780                                                         BTRFS_RESERVE_NO_FLUSH);
4781                                 if (ret) {
4782                                         ret = -EAGAIN;
4783                                         break;
4784                                 }
4785                         }
4786                         goto search_again;
4787                 } else {
4788                         path->slots[0]--;
4789                 }
4790         }
4791 out:
4792         if (ret >= 0 && pending_del_nr) {
4793                 int err;
4794
4795                 err = btrfs_del_items(trans, root, path, pending_del_slot,
4796                                       pending_del_nr);
4797                 if (err) {
4798                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
4799                         ret = err;
4800                 }
4801         }
4802         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4803                 ASSERT(last_size >= new_size);
4804                 if (!ret && last_size > new_size)
4805                         last_size = new_size;
4806                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, last_size);
4807                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1,
4808                                      &cached_state);
4809         }
4810
4811         btrfs_free_path(path);
4812         return ret;
4813 }
4814
4815 /*
4816  * btrfs_truncate_block - read, zero a chunk and write a block
4817  * @inode - inode that we're zeroing
4818  * @from - the offset to start zeroing
4819  * @len - the length to zero, 0 to zero the entire range respective to the
4820  *      offset
4821  * @front - zero up to the offset instead of from the offset on
4822  *
4823  * This will find the block for the "from" offset and cow the block and zero the
4824  * part we want to zero.  This is used with truncate and hole punching.
4825  */
4826 int btrfs_truncate_block(struct btrfs_inode *inode, loff_t from, loff_t len,
4827                          int front)
4828 {
4829         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
4830         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
4831         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
4832         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
4833         struct extent_state *cached_state = NULL;
4834         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
4835         char *kaddr;
4836         bool only_release_metadata = false;
4837         u32 blocksize = fs_info->sectorsize;
4838         pgoff_t index = from >> PAGE_SHIFT;
4839         unsigned offset = from & (blocksize - 1);
4840         struct page *page;
4841         gfp_t mask = btrfs_alloc_write_mask(mapping);
4842         size_t write_bytes = blocksize;
4843         int ret = 0;
4844         u64 block_start;
4845         u64 block_end;
4846
4847         if (IS_ALIGNED(offset, blocksize) &&
4848             (!len || IS_ALIGNED(len, blocksize)))
4849                 goto out;
4850
4851         block_start = round_down(from, blocksize);
4852         block_end = block_start + blocksize - 1;
4853
4854         ret = btrfs_check_data_free_space(inode, &data_reserved, block_start,
4855                                           blocksize);
4856         if (ret < 0) {
4857                 if (btrfs_check_nocow_lock(inode, block_start, &write_bytes) > 0) {
4858                         /* For nocow case, no need to reserve data space */
4859                         only_release_metadata = true;
4860                 } else {
4861                         goto out;
4862                 }
4863         }
4864         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(inode, blocksize);
4865         if (ret < 0) {
4866                 if (!only_release_metadata)
4867                         btrfs_free_reserved_data_space(inode, data_reserved,
4868                                                        block_start, blocksize);
4869                 goto out;
4870         }
4871 again:
4872         page = find_or_create_page(mapping, index, mask);
4873         if (!page) {
4874                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, block_start,
4875                                              blocksize, true);
4876                 btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4877                 ret = -ENOMEM;
4878                 goto out;
4879         }
4880         ret = set_page_extent_mapped(page);
4881         if (ret < 0)
4882                 goto out_unlock;
4883
4884         if (!PageUptodate(page)) {
4885                 ret = btrfs_readpage(NULL, page);
4886                 lock_page(page);
4887                 if (page->mapping != mapping) {
4888                         unlock_page(page);
4889                         put_page(page);
4890                         goto again;
4891                 }
4892                 if (!PageUptodate(page)) {
4893                         ret = -EIO;
4894                         goto out_unlock;
4895                 }
4896         }
4897         wait_on_page_writeback(page);
4898
4899         lock_extent_bits(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4900
4901         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, block_start);
4902         if (ordered) {
4903                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
4904                                      &cached_state);
4905                 unlock_page(page);
4906                 put_page(page);
4907                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
4908                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
4909                 goto again;
4910         }
4911
4912         clear_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4913                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
4914                          0, 0, &cached_state);
4915
4916         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, block_start, block_end, 0,
4917                                         &cached_state);
4918         if (ret) {
4919                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
4920                                      &cached_state);
4921                 goto out_unlock;
4922         }
4923
4924         if (offset != blocksize) {
4925                 if (!len)
4926                         len = blocksize - offset;
4927                 kaddr = kmap(page);
4928                 if (front)
4929                         memset(kaddr + (block_start - page_offset(page)),
4930                                 0, offset);
4931                 else
4932                         memset(kaddr + (block_start - page_offset(page)) +  offset,
4933                                 0, len);
4934                 flush_dcache_page(page);
4935                 kunmap(page);
4936         }
4937         ClearPageChecked(page);
4938         set_page_dirty(page);
4939         unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4940
4941         if (only_release_metadata)
4942                 set_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4943                                EXTENT_NORESERVE, 0, NULL, NULL, GFP_NOFS, NULL);
4944
4945 out_unlock:
4946         if (ret) {
4947                 if (only_release_metadata)
4948                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, blocksize, true);
4949                 else
4950                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
4951                                         block_start, blocksize, true);
4952         }
4953         btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4954         unlock_page(page);
4955         put_page(page);
4956 out:
4957         if (only_release_metadata)
4958                 btrfs_check_nocow_unlock(inode);
4959         extent_changeset_free(data_reserved);
4960         return ret;
4961 }
4962
4963 static int maybe_insert_hole(struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode,
4964                              u64 offset, u64 len)
4965 {
4966         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4967         struct btrfs_trans_handle *trans;
4968         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
4969         int ret;
4970
4971         /*
4972          * Still need to make sure the inode looks like it's been updated so
4973          * that any holes get logged if we fsync.
4974          */
4975         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES)) {
4976                 inode->last_trans = fs_info->generation;
4977                 inode->last_sub_trans = root->log_transid;
4978                 inode->last_log_commit = root->last_log_commit;
4979                 return 0;
4980         }
4981
4982         /*
4983          * 1 - for the one we're dropping
4984          * 1 - for the one we're adding
4985          * 1 - for updating the inode.
4986          */
4987         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
4988         if (IS_ERR(trans))
4989                 return PTR_ERR(trans);
4990
4991         drop_args.start = offset;
4992         drop_args.end = offset + len;
4993         drop_args.drop_cache = true;
4994
4995         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
4996         if (ret) {
4997                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4998                 btrfs_end_transaction(trans);
4999                 return ret;
5000         }
5001
5002         ret = btrfs_insert_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
5003                         offset, 0, 0, len, 0, len, 0, 0, 0);
5004         if (ret) {
5005                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
5006         } else {
5007                 btrfs_update_inode_bytes(inode, 0, drop_args.bytes_found);
5008                 btrfs_update_inode(trans, root, inode);
5009         }
5010         btrfs_end_transaction(trans);
5011         return ret;
5012 }
5013
5014 /*
5015  * This function puts in dummy file extents for the area we're creating a hole
5016  * for.  So if we are truncating this file to a larger size we need to insert
5017  * these file extents so that btrfs_get_extent will return a EXTENT_MAP_HOLE for
5018  * the range between oldsize and size
5019  */
5020 int btrfs_cont_expand(struct btrfs_inode *inode, loff_t oldsize, loff_t size)
5021 {
5022         struct btrfs_root *root = inode->root;
5023         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5024         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
5025         struct extent_map *em = NULL;
5026         struct extent_state *cached_state = NULL;
5027         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
5028         u64 hole_start = ALIGN(oldsize, fs_info->sectorsize);
5029         u64 block_end = ALIGN(size, fs_info->sectorsize);
5030         u64 last_byte;
5031         u64 cur_offset;
5032         u64 hole_size;
5033         int err = 0;
5034
5035         /*
5036          * If our size started in the middle of a block we need to zero out the
5037          * rest of the block before we expand the i_size, otherwise we could
5038          * expose stale data.
5039          */
5040         err = btrfs_truncate_block(inode, oldsize, 0, 0);
5041         if (err)
5042                 return err;
5043
5044         if (size <= hole_start)
5045                 return 0;
5046
5047         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, hole_start, block_end - 1,
5048                                            &cached_state);
5049         cur_offset = hole_start;
5050         while (1) {
5051                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur_offset,
5052                                       block_end - cur_offset);
5053                 if (IS_ERR(em)) {
5054                         err = PTR_ERR(em);
5055                         em = NULL;
5056                         break;
5057                 }
5058                 last_byte = min(extent_map_end(em), block_end);
5059                 last_byte = ALIGN(last_byte, fs_info->sectorsize);
5060                 hole_size = last_byte - cur_offset;
5061
5062                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)) {
5063                         struct extent_map *hole_em;
5064
5065                         err = maybe_insert_hole(root, inode, cur_offset,
5066                                                 hole_size);
5067                         if (err)
5068                                 break;
5069
5070                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
5071                                                         cur_offset, hole_size);
5072                         if (err)
5073                                 break;
5074
5075                         btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
5076                                                 cur_offset + hole_size - 1, 0);
5077                         hole_em = alloc_extent_map();
5078                         if (!hole_em) {
5079                                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
5080                                         &inode->runtime_flags);
5081                                 goto next;
5082                         }
5083                         hole_em->start = cur_offset;
5084                         hole_em->len = hole_size;
5085                         hole_em->orig_start = cur_offset;
5086
5087                         hole_em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
5088                         hole_em->block_len = 0;
5089                         hole_em->orig_block_len = 0;
5090                         hole_em->ram_bytes = hole_size;
5091                         hole_em->compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
5092                         hole_em->generation = fs_info->generation;
5093
5094                         while (1) {
5095                                 write_lock(&em_tree->lock);
5096                                 err = add_extent_mapping(em_tree, hole_em, 1);
5097                                 write_unlock(&em_tree->lock);
5098                                 if (err != -EEXIST)
5099                                         break;
5100                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
5101                                                         cur_offset +
5102                                                         hole_size - 1, 0);
5103                         }
5104                         free_extent_map(hole_em);
5105                 } else {
5106                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
5107                                                         cur_offset, hole_size);
5108                         if (err)
5109                                 break;
5110                 }
5111 next:
5112                 free_extent_map(em);
5113                 em = NULL;
5114                 cur_offset = last_byte;
5115                 if (cur_offset >= block_end)
5116                         break;
5117         }
5118         free_extent_map(em);
5119         unlock_extent_cached(io_tree, hole_start, block_end - 1, &cached_state);
5120         return err;
5121 }
5122
5123 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr)
5124 {
5125         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5126         struct btrfs_trans_handle *trans;
5127         loff_t oldsize = i_size_read(inode);
5128         loff_t newsize = attr->ia_size;
5129         int mask = attr->ia_valid;
5130         int ret;
5131
5132         /*
5133          * The regular truncate() case without ATTR_CTIME and ATTR_MTIME is a
5134          * special case where we need to update the times despite not having
5135          * these flags set.  For all other operations the VFS set these flags
5136          * explicitly if it wants a timestamp update.
5137          */
5138         if (newsize != oldsize) {
5139                 inode_inc_iversion(inode);
5140                 if (!(mask & (ATTR_CTIME | ATTR_MTIME)))
5141                         inode->i_ctime = inode->i_mtime =
5142                                 current_time(inode);
5143         }
5144
5145         if (newsize > oldsize) {
5146                 /*
5147                  * Don't do an expanding truncate while snapshotting is ongoing.
5148                  * This is to ensure the snapshot captures a fully consistent
5149                  * state of this file - if the snapshot captures this expanding
5150                  * truncation, it must capture all writes that happened before
5151                  * this truncation.
5152                  */
5153                 btrfs_drew_write_lock(&root->snapshot_lock);
5154                 ret = btrfs_cont_expand(BTRFS_I(inode), oldsize, newsize);
5155                 if (ret) {
5156                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5157                         return ret;
5158                 }
5159
5160                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
5161                 if (IS_ERR(trans)) {
5162                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5163                         return PTR_ERR(trans);
5164                 }
5165
5166                 i_size_write(inode, newsize);
5167                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5168                 pagecache_isize_extended(inode, oldsize, newsize);
5169                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
5170                 btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5171                 btrfs_end_transaction(trans);
5172         } else {
5173                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5174
5175                 if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
5176                         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode,
5177                                         ALIGN(newsize, fs_info->sectorsize),
5178                                         (u64)-1);
5179                         if (ret)
5180                                 return ret;
5181                 }
5182
5183                 /*
5184                  * We're truncating a file that used to have good data down to
5185                  * zero. Make sure any new writes to the file get on disk
5186                  * on close.
5187                  */
5188                 if (newsize == 0)
5189                         set_bit(BTRFS_INODE_FLUSH_ON_CLOSE,
5190                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5191
5192                 truncate_setsize(inode, newsize);
5193
5194                 inode_dio_wait(inode);
5195
5196                 ret = btrfs_truncate(inode, newsize == oldsize);
5197                 if (ret && inode->i_nlink) {
5198                         int err;
5199
5200                         /*
5201                          * Truncate failed, so fix up the in-memory size. We
5202                          * adjusted disk_i_size down as we removed extents, so
5203                          * wait for disk_i_size to be stable and then update the
5204                          * in-memory size to match.
5205                          */
5206                         err = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
5207                         if (err)
5208                                 return err;
5209                         i_size_write(inode, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
5210                 }
5211         }
5212
5213         return ret;
5214 }
5215
5216 static int btrfs_setattr(struct user_namespace *mnt_userns, struct dentry *dentry,
5217                          struct iattr *attr)
5218 {
5219         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5220         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5221         int err;
5222
5223         if (btrfs_root_readonly(root))
5224                 return -EROFS;
5225
5226         err = setattr_prepare(&init_user_ns, dentry, attr);
5227         if (err)
5228                 return err;
5229
5230         if (S_ISREG(inode->i_mode) && (attr->ia_valid & ATTR_SIZE)) {
5231                 err = btrfs_setsize(inode, attr);
5232                 if (err)
5233                         return err;
5234         }
5235
5236         if (attr->ia_valid) {
5237                 setattr_copy(&init_user_ns, inode, attr);
5238                 inode_inc_iversion(inode);
5239                 err = btrfs_dirty_inode(inode);
5240
5241                 if (!err && attr->ia_valid & ATTR_MODE)
5242                         err = posix_acl_chmod(&init_user_ns, inode,
5243                                               inode->i_mode);
5244         }
5245
5246         return err;
5247 }
5248
5249 /*
5250  * While truncating the inode pages during eviction, we get the VFS calling
5251  * btrfs_invalidatepage() against each page of the inode. This is slow because
5252  * the calls to btrfs_invalidatepage() result in a huge amount of calls to
5253  * lock_extent_bits() and clear_extent_bit(), which keep merging and splitting
5254  * extent_state structures over and over, wasting lots of time.
5255  *
5256  * Therefore if the inode is being evicted, let btrfs_invalidatepage() skip all
5257  * those expensive operations on a per page basis and do only the ordered io
5258  * finishing, while we release here the extent_map and extent_state structures,
5259  * without the excessive merging and splitting.
5260  */
5261 static void evict_inode_truncate_pages(struct inode *inode)
5262 {
5263         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
5264         struct extent_map_tree *map_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
5265         struct rb_node *node;
5266
5267         ASSERT(inode->i_state & I_FREEING);
5268         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
5269
5270         write_lock(&map_tree->lock);
5271         while (!RB_EMPTY_ROOT(&map_tree->map.rb_root)) {
5272                 struct extent_map *em;
5273
5274                 node = rb_first_cached(&map_tree->map);
5275                 em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
5276                 clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
5277                 clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags);
5278                 remove_extent_mapping(map_tree, em);
5279                 free_extent_map(em);
5280                 if (need_resched()) {
5281                         write_unlock(&map_tree->lock);
5282                         cond_resched();
5283                         write_lock(&map_tree->lock);
5284                 }
5285         }
5286         write_unlock(&map_tree->lock);
5287
5288         /*
5289          * Keep looping until we have no more ranges in the io tree.
5290          * We can have ongoing bios started by readahead that have
5291          * their endio callback (extent_io.c:end_bio_extent_readpage)
5292          * still in progress (unlocked the pages in the bio but did not yet
5293          * unlocked the ranges in the io tree). Therefore this means some
5294          * ranges can still be locked and eviction started because before
5295          * submitting those bios, which are executed by a separate task (work
5296          * queue kthread), inode references (inode->i_count) were not taken
5297          * (which would be dropped in the end io callback of each bio).
5298          * Therefore here we effectively end up waiting for those bios and
5299          * anyone else holding locked ranges without having bumped the inode's
5300          * reference count - if we don't do it, when they access the inode's
5301          * io_tree to unlock a range it may be too late, leading to an
5302          * use-after-free issue.
5303          */
5304         spin_lock(&io_tree->lock);
5305         while (!RB_EMPTY_ROOT(&io_tree->state)) {
5306                 struct extent_state *state;
5307                 struct extent_state *cached_state = NULL;
5308                 u64 start;
5309                 u64 end;
5310                 unsigned state_flags;
5311
5312                 node = rb_first(&io_tree->state);
5313                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
5314                 start = state->start;
5315                 end = state->end;
5316                 state_flags = state->state;
5317                 spin_unlock(&io_tree->lock);
5318
5319                 lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
5320
5321                 /*
5322                  * If still has DELALLOC flag, the extent didn't reach disk,
5323                  * and its reserved space won't be freed by delayed_ref.
5324                  * So we need to free its reserved space here.
5325                  * (Refer to comment in btrfs_invalidatepage, case 2)
5326                  *
5327                  * Note, end is the bytenr of last byte, so we need + 1 here.
5328                  */
5329                 if (state_flags & EXTENT_DELALLOC)
5330                         btrfs_qgroup_free_data(BTRFS_I(inode), NULL, start,
5331                                                end - start + 1);
5332
5333                 clear_extent_bit(io_tree, start, end,
5334                                  EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
5335                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1, 1,
5336                                  &cached_state);
5337
5338                 cond_resched();
5339                 spin_lock(&io_tree->lock);
5340         }
5341         spin_unlock(&io_tree->lock);
5342 }
5343
5344 static struct btrfs_trans_handle *evict_refill_and_join(struct btrfs_root *root,
5345                                                         struct btrfs_block_rsv *rsv)
5346 {
5347         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5348         struct btrfs_block_rsv *global_rsv = &fs_info->global_block_rsv;
5349         struct btrfs_trans_handle *trans;
5350         u64 delayed_refs_extra = btrfs_calc_insert_metadata_size(fs_info, 1);
5351         int ret;
5352
5353         /*
5354          * Eviction should be taking place at some place safe because of our
5355          * delayed iputs.  However the normal flushing code will run delayed
5356          * iputs, so we cannot use FLUSH_ALL otherwise we'll deadlock.
5357          *
5358          * We reserve the delayed_refs_extra here again because we can't use
5359          * btrfs_start_transaction(root, 0) for the same deadlocky reason as
5360          * above.  We reserve our extra bit here because we generate a ton of
5361          * delayed refs activity by truncating.
5362          *
5363          * If we cannot make our reservation we'll attempt to steal from the
5364          * global reserve, because we really want to be able to free up space.
5365          */
5366         ret = btrfs_block_rsv_refill(root, rsv, rsv->size + delayed_refs_extra,
5367                                      BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5368         if (ret) {
5369                 /*
5370                  * Try to steal from the global reserve if there is space for
5371                  * it.
5372                  */
5373                 if (btrfs_check_space_for_delayed_refs(fs_info) ||
5374                     btrfs_block_rsv_migrate(global_rsv, rsv, rsv->size, 0)) {
5375                         btrfs_warn(fs_info,
5376                                    "could not allocate space for delete; will truncate on mount");
5377                         return ERR_PTR(-ENOSPC);
5378                 }
5379                 delayed_refs_extra = 0;
5380         }
5381
5382         trans = btrfs_join_transaction(root);
5383         if (IS_ERR(trans))
5384                 return trans;
5385
5386         if (delayed_refs_extra) {
5387                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5388                 trans->bytes_reserved = delayed_refs_extra;
5389                 btrfs_block_rsv_migrate(rsv, trans->block_rsv,
5390                                         delayed_refs_extra, 1);
5391         }
5392         return trans;
5393 }
5394
5395 void btrfs_evict_inode(struct inode *inode)
5396 {
5397         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5398         struct btrfs_trans_handle *trans;
5399         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5400         struct btrfs_block_rsv *rsv;
5401         int ret;
5402
5403         trace_btrfs_inode_evict(inode);
5404
5405         if (!root) {
5406                 clear_inode(inode);
5407                 return;
5408         }
5409
5410         evict_inode_truncate_pages(inode);
5411
5412         if (inode->i_nlink &&
5413             ((btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5414               root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID) ||
5415              btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode))))
5416                 goto no_delete;
5417
5418         if (is_bad_inode(inode))
5419                 goto no_delete;
5420
5421         btrfs_free_io_failure_record(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1);
5422
5423         if (test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags))
5424                 goto no_delete;
5425
5426         if (inode->i_nlink > 0) {
5427                 BUG_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5428                        root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID);
5429                 goto no_delete;
5430         }
5431
5432         ret = btrfs_commit_inode_delayed_inode(BTRFS_I(inode));
5433         if (ret)
5434                 goto no_delete;
5435
5436         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
5437         if (!rsv)
5438                 goto no_delete;
5439         rsv->size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
5440         rsv->failfast = 1;
5441
5442         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5443
5444         while (1) {
5445                 trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5446                 if (IS_ERR(trans))
5447                         goto free_rsv;
5448
5449                 trans->block_rsv = rsv;
5450
5451                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, BTRFS_I(inode),
5452                                                  0, 0);
5453                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5454                 btrfs_end_transaction(trans);
5455                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
5456                 if (ret && ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
5457                         goto free_rsv;
5458                 else if (!ret)
5459                         break;
5460         }
5461
5462         /*
5463          * Errors here aren't a big deal, it just means we leave orphan items in
5464          * the tree. They will be cleaned up on the next mount. If the inode
5465          * number gets reused, cleanup deletes the orphan item without doing
5466          * anything, and unlink reuses the existing orphan item.
5467          *
5468          * If it turns out that we are dropping too many of these, we might want
5469          * to add a mechanism for retrying these after a commit.
5470          */
5471         trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5472         if (!IS_ERR(trans)) {
5473                 trans->block_rsv = rsv;
5474                 btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
5475                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5476                 btrfs_end_transaction(trans);
5477         }
5478
5479 free_rsv:
5480         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
5481 no_delete:
5482         /*
5483          * If we didn't successfully delete, the orphan item will still be in
5484          * the tree and we'll retry on the next mount. Again, we might also want
5485          * to retry these periodically in the future.
5486          */
5487         btrfs_remove_delayed_node(BTRFS_I(inode));
5488         clear_inode(inode);
5489 }
5490
5491 /*
5492  * Return the key found in the dir entry in the location pointer, fill @type
5493  * with BTRFS_FT_*, and return 0.
5494  *
5495  * If no dir entries were found, returns -ENOENT.
5496  * If found a corrupted location in dir entry, returns -EUCLEAN.
5497  */
5498 static int btrfs_inode_by_name(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5499                                struct btrfs_key *location, u8 *type)
5500 {
5501         const char *name = dentry->d_name.name;
5502         int namelen = dentry->d_name.len;
5503         struct btrfs_dir_item *di;
5504         struct btrfs_path *path;
5505         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5506         int ret = 0;
5507
5508         path = btrfs_alloc_path();
5509         if (!path)
5510                 return -ENOMEM;
5511
5512         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5513                         name, namelen, 0);
5514         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
5515                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
5516                 goto out;
5517         }
5518
5519         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, location);
5520         if (location->type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY &&
5521             location->type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
5522                 ret = -EUCLEAN;
5523                 btrfs_warn(root->fs_info,
5524 "%s gets something invalid in DIR_ITEM (name %s, directory ino %llu, location(%llu %u %llu))",
5525                            __func__, name, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5526                            location->objectid, location->type, location->offset);
5527         }
5528         if (!ret)
5529                 *type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
5530 out:
5531         btrfs_free_path(path);
5532         return ret;
5533 }
5534
5535 /*
5536  * when we hit a tree root in a directory, the btrfs part of the inode
5537  * needs to be changed to reflect the root directory of the tree root.  This
5538  * is kind of like crossing a mount point.
5539  */
5540 static int fixup_tree_root_location(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5541                                     struct inode *dir,
5542                                     struct dentry *dentry,
5543                                     struct btrfs_key *location,
5544                                     struct btrfs_root **sub_root)
5545 {
5546         struct btrfs_path *path;
5547         struct btrfs_root *new_root;
5548         struct btrfs_root_ref *ref;
5549         struct extent_buffer *leaf;
5550         struct btrfs_key key;
5551         int ret;
5552         int err = 0;
5553
5554         path = btrfs_alloc_path();
5555         if (!path) {
5556                 err = -ENOMEM;
5557                 goto out;
5558         }
5559
5560         err = -ENOENT;
5561         key.objectid = BTRFS_I(dir)->root->root_key.objectid;
5562         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
5563         key.offset = location->objectid;
5564
5565         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
5566         if (ret) {
5567                 if (ret < 0)
5568                         err = ret;
5569                 goto out;
5570         }
5571
5572         leaf = path->nodes[0];
5573         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
5574         if (btrfs_root_ref_dirid(leaf, ref) != btrfs_ino(BTRFS_I(dir)) ||
5575             btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref) != dentry->d_name.len)
5576                 goto out;
5577
5578         ret = memcmp_extent_buffer(leaf, dentry->d_name.name,
5579                                    (unsigned long)(ref + 1),
5580                                    dentry->d_name.len);
5581         if (ret)
5582                 goto out;
5583
5584         btrfs_release_path(path);
5585
5586         new_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, location->objectid, true);
5587         if (IS_ERR(new_root)) {
5588                 err = PTR_ERR(new_root);
5589                 goto out;
5590         }
5591
5592         *sub_root = new_root;
5593         location->objectid = btrfs_root_dirid(&new_root->root_item);
5594         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5595         location->offset = 0;
5596         err = 0;
5597 out:
5598         btrfs_free_path(path);
5599         return err;
5600 }
5601
5602 static void inode_tree_add(struct inode *inode)
5603 {
5604         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5605         struct btrfs_inode *entry;
5606         struct rb_node **p;
5607         struct rb_node *parent;
5608         struct rb_node *new = &BTRFS_I(inode)->rb_node;
5609         u64 ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5610
5611         if (inode_unhashed(inode))
5612                 return;
5613         parent = NULL;
5614         spin_lock(&root->inode_lock);
5615         p = &root->inode_tree.rb_node;
5616         while (*p) {
5617                 parent = *p;
5618                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_inode, rb_node);
5619
5620                 if (ino < btrfs_ino(entry))
5621                         p = &parent->rb_left;
5622                 else if (ino > btrfs_ino(entry))
5623                         p = &parent->rb_right;
5624                 else {
5625                         WARN_ON(!(entry->vfs_inode.i_state &
5626                                   (I_WILL_FREE | I_FREEING)));
5627                         rb_replace_node(parent, new, &root->inode_tree);
5628                         RB_CLEAR_NODE(parent);
5629                         spin_unlock(&root->inode_lock);
5630                         return;
5631                 }
5632         }
5633         rb_link_node(new, parent, p);
5634         rb_insert_color(new, &root->inode_tree);
5635         spin_unlock(&root->inode_lock);
5636 }
5637
5638 static void inode_tree_del(struct btrfs_inode *inode)
5639 {
5640         struct btrfs_root *root = inode->root;
5641         int empty = 0;
5642
5643         spin_lock(&root->inode_lock);
5644         if (!RB_EMPTY_NODE(&inode->rb_node)) {
5645                 rb_erase(&inode->rb_node, &root->inode_tree);
5646                 RB_CLEAR_NODE(&inode->rb_node);
5647                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5648         }
5649         spin_unlock(&root->inode_lock);
5650
5651         if (empty && btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0) {
5652                 spin_lock(&root->inode_lock);
5653                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5654                 spin_unlock(&root->inode_lock);
5655                 if (empty)
5656                         btrfs_add_dead_root(root);
5657         }
5658 }
5659
5660
5661 static int btrfs_init_locked_inode(struct inode *inode, void *p)
5662 {
5663         struct btrfs_iget_args *args = p;
5664
5665         inode->i_ino = args->ino;
5666         BTRFS_I(inode)->location.objectid = args->ino;
5667         BTRFS_I(inode)->location.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5668         BTRFS_I(inode)->location.offset = 0;
5669         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(args->root);
5670         BUG_ON(args->root && !BTRFS_I(inode)->root);
5671         return 0;
5672 }
5673
5674 static int btrfs_find_actor(struct inode *inode, void *opaque)
5675 {
5676         struct btrfs_iget_args *args = opaque;
5677
5678         return args->ino == BTRFS_I(inode)->location.objectid &&
5679                 args->root == BTRFS_I(inode)->root;
5680 }
5681
5682 static struct inode *btrfs_iget_locked(struct super_block *s, u64 ino,
5683                                        struct btrfs_root *root)
5684 {
5685         struct inode *inode;
5686         struct btrfs_iget_args args;
5687         unsigned long hashval = btrfs_inode_hash(ino, root);
5688
5689         args.ino = ino;
5690         args.root = root;
5691
5692         inode = iget5_locked(s, hashval, btrfs_find_actor,
5693                              btrfs_init_locked_inode,
5694                              (void *)&args);
5695         return inode;
5696 }
5697
5698 /*
5699  * Get an inode object given its inode number and corresponding root.
5700  * Path can be preallocated to prevent recursing back to iget through
5701  * allocator. NULL is also valid but may require an additional allocation
5702  * later.
5703  */
5704 struct inode *btrfs_iget_path(struct super_block *s, u64 ino,
5705                               struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path)
5706 {
5707         struct inode *inode;
5708
5709         inode = btrfs_iget_locked(s, ino, root);
5710         if (!inode)
5711                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5712
5713         if (inode->i_state & I_NEW) {
5714                 int ret;
5715
5716                 ret = btrfs_read_locked_inode(inode, path);
5717                 if (!ret) {
5718                         inode_tree_add(inode);
5719                         unlock_new_inode(inode);
5720                 } else {
5721                         iget_failed(inode);
5722                         /*
5723                          * ret > 0 can come from btrfs_search_slot called by
5724                          * btrfs_read_locked_inode, this means the inode item
5725                          * was not found.
5726                          */
5727                         if (ret > 0)
5728                                 ret = -ENOENT;
5729                         inode = ERR_PTR(ret);
5730                 }
5731         }
5732
5733         return inode;
5734 }
5735
5736 struct inode *btrfs_iget(struct super_block *s, u64 ino, struct btrfs_root *root)
5737 {
5738         return btrfs_iget_path(s, ino, root, NULL);
5739 }
5740
5741 static struct inode *new_simple_dir(struct super_block *s,
5742                                     struct btrfs_key *key,
5743                                     struct btrfs_root *root)
5744 {
5745         struct inode *inode = new_inode(s);
5746
5747         if (!inode)
5748                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5749
5750         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
5751         memcpy(&BTRFS_I(inode)->location, key, sizeof(*key));
5752         set_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5753
5754         inode->i_ino = BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID;
5755         /*
5756          * We only need lookup, the rest is read-only and there's no inode
5757          * associated with the dentry
5758          */
5759         inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
5760         inode->i_opflags &= ~IOP_XATTR;
5761         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
5762         inode->i_mode = S_IFDIR | S_IRUGO | S_IWUSR | S_IXUGO;
5763         inode->i_mtime = current_time(inode);
5764         inode->i_atime = inode->i_mtime;
5765         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
5766         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
5767
5768         return inode;
5769 }
5770
5771 static inline u8 btrfs_inode_type(struct inode *inode)
5772 {
5773         /*
5774          * Compile-time asserts that generic FT_* types still match
5775          * BTRFS_FT_* types
5776          */
5777         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_UNKNOWN != FT_UNKNOWN);
5778         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_REG_FILE != FT_REG_FILE);
5779         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_DIR != FT_DIR);
5780         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_CHRDEV != FT_CHRDEV);
5781         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_BLKDEV != FT_BLKDEV);
5782         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_FIFO != FT_FIFO);
5783         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SOCK != FT_SOCK);
5784         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SYMLINK != FT_SYMLINK);
5785
5786         return fs_umode_to_ftype(inode->i_mode);
5787 }
5788
5789 struct inode *btrfs_lookup_dentry(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
5790 {
5791         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
5792         struct inode *inode;
5793         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5794         struct btrfs_root *sub_root = root;
5795         struct btrfs_key location;
5796         u8 di_type = 0;
5797         int ret = 0;
5798
5799         if (dentry->d_name.len > BTRFS_NAME_LEN)
5800                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
5801
5802         ret = btrfs_inode_by_name(dir, dentry, &location, &di_type);
5803         if (ret < 0)
5804                 return ERR_PTR(ret);
5805
5806         if (location.type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
5807                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, root);
5808                 if (IS_ERR(inode))
5809                         return inode;
5810
5811                 /* Do extra check against inode mode with di_type */
5812                 if (btrfs_inode_type(inode) != di_type) {
5813                         btrfs_crit(fs_info,
5814 "inode mode mismatch with dir: inode mode=0%o btrfs type=%u dir type=%u",
5815                                   inode->i_mode, btrfs_inode_type(inode),
5816                                   di_type);
5817                         iput(inode);
5818                         return ERR_PTR(-EUCLEAN);
5819                 }
5820                 return inode;
5821         }
5822
5823         ret = fixup_tree_root_location(fs_info, dir, dentry,
5824                                        &location, &sub_root);
5825         if (ret < 0) {
5826                 if (ret != -ENOENT)
5827                         inode = ERR_PTR(ret);
5828                 else
5829                         inode = new_simple_dir(dir->i_sb, &location, sub_root);
5830         } else {
5831                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, sub_root);
5832         }
5833         if (root != sub_root)
5834                 btrfs_put_root(sub_root);
5835
5836         if (!IS_ERR(inode) && root != sub_root) {
5837                 down_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5838                 if (!sb_rdonly(inode->i_sb))
5839                         ret = btrfs_orphan_cleanup(sub_root);
5840                 up_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5841                 if (ret) {
5842                         iput(inode);
5843                         inode = ERR_PTR(ret);
5844                 }
5845         }
5846
5847         return inode;
5848 }
5849
5850 static int btrfs_dentry_delete(const struct dentry *dentry)
5851 {
5852         struct btrfs_root *root;
5853         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5854
5855         if (!inode && !IS_ROOT(dentry))
5856                 inode = d_inode(dentry->d_parent);
5857
5858         if (inode) {
5859                 root = BTRFS_I(inode)->root;
5860                 if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
5861                         return 1;
5862
5863                 if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
5864                         return 1;
5865         }
5866         return 0;
5867 }
5868
5869 static struct dentry *btrfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5870                                    unsigned int flags)
5871 {
5872         struct inode *inode = btrfs_lookup_dentry(dir, dentry);
5873
5874         if (inode == ERR_PTR(-ENOENT))
5875                 inode = NULL;
5876         return d_splice_alias(inode, dentry);
5877 }
5878
5879 /*
5880  * All this infrastructure exists because dir_emit can fault, and we are holding
5881  * the tree lock when doing readdir.  For now just allocate a buffer and copy
5882  * our information into that, and then dir_emit from the buffer.  This is
5883  * similar to what NFS does, only we don't keep the buffer around in pagecache
5884  * because I'm afraid I'll mess that up.  Long term we need to make filldir do
5885  * copy_to_user_inatomic so we don't have to worry about page faulting under the
5886  * tree lock.
5887  */
5888 static int btrfs_opendir(struct inode *inode, struct file *file)
5889 {
5890         struct btrfs_file_private *private;
5891
5892         private = kzalloc(sizeof(struct btrfs_file_private), GFP_KERNEL);
5893         if (!private)
5894                 return -ENOMEM;
5895         private->filldir_buf = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
5896         if (!private->filldir_buf) {
5897                 kfree(private);
5898                 return -ENOMEM;
5899         }
5900         file->private_data = private;
5901         return 0;
5902 }
5903
5904 struct dir_entry {
5905         u64 ino;
5906         u64 offset;
5907         unsigned type;
5908         int name_len;
5909 };
5910
5911 static int btrfs_filldir(void *addr, int entries, struct dir_context *ctx)
5912 {
5913         while (entries--) {
5914                 struct dir_entry *entry = addr;
5915                 char *name = (char *)(entry + 1);
5916
5917                 ctx->pos = get_unaligned(&entry->offset);
5918                 if (!dir_emit(ctx, name, get_unaligned(&entry->name_len),
5919                                          get_unaligned(&entry->ino),
5920                                          get_unaligned(&entry->type)))
5921                         return 1;
5922                 addr += sizeof(struct dir_entry) +
5923                         get_unaligned(&entry->name_len);
5924                 ctx->pos++;
5925         }
5926         return 0;
5927 }
5928
5929 static int btrfs_real_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
5930 {
5931         struct inode *inode = file_inode(file);
5932         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5933         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
5934         struct btrfs_dir_item *di;
5935         struct btrfs_key key;
5936         struct btrfs_key found_key;
5937         struct btrfs_path *path;
5938         void *addr;
5939         struct list_head ins_list;
5940         struct list_head del_list;
5941         int ret;
5942         struct extent_buffer *leaf;
5943         int slot;
5944         char *name_ptr;
5945         int name_len;
5946         int entries = 0;
5947         int total_len = 0;
5948         bool put = false;
5949         struct btrfs_key location;
5950
5951         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
5952                 return 0;
5953
5954         path = btrfs_alloc_path();
5955         if (!path)
5956                 return -ENOMEM;
5957
5958         addr = private->filldir_buf;
5959         path->reada = READA_FORWARD;
5960
5961         INIT_LIST_HEAD(&ins_list);
5962         INIT_LIST_HEAD(&del_list);
5963         put = btrfs_readdir_get_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
5964
5965 again:
5966         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5967         key.offset = ctx->pos;
5968         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5969
5970         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5971         if (ret < 0)
5972                 goto err;
5973
5974         while (1) {
5975                 struct dir_entry *entry;
5976
5977                 leaf = path->nodes[0];
5978                 slot = path->slots[0];
5979                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5980                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5981                         if (ret < 0)
5982                                 goto err;
5983                         else if (ret > 0)
5984                                 break;
5985                         continue;
5986                 }
5987
5988                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
5989
5990                 if (found_key.objectid != key.objectid)
5991                         break;
5992                 if (found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY)
5993                         break;
5994                 if (found_key.offset < ctx->pos)
5995                         goto next;
5996                 if (btrfs_should_delete_dir_index(&del_list, found_key.offset))
5997                         goto next;
5998                 di = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_dir_item);
5999                 name_len = btrfs_dir_name_len(leaf, di);
6000                 if ((total_len + sizeof(struct dir_entry) + name_len) >=
6001                     PAGE_SIZE) {
6002                         btrfs_release_path(path);
6003                         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
6004                         if (ret)
6005                                 goto nopos;
6006                         addr = private->filldir_buf;
6007                         entries = 0;
6008                         total_len = 0;
6009                         goto again;
6010                 }
6011
6012                 entry = addr;
6013                 put_unaligned(name_len, &entry->name_len);
6014                 name_ptr = (char *)(entry + 1);
6015                 read_extent_buffer(leaf, name_ptr, (unsigned long)(di + 1),
6016                                    name_len);
6017                 put_unaligned(fs_ftype_to_dtype(btrfs_dir_type(leaf, di)),
6018                                 &entry->type);
6019                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &location);
6020                 put_unaligned(location.objectid, &entry->ino);
6021                 put_unaligned(found_key.offset, &entry->offset);
6022                 entries++;
6023                 addr += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6024                 total_len += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6025 next:
6026                 path->slots[0]++;
6027         }
6028         btrfs_release_path(path);
6029
6030         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
6031         if (ret)
6032                 goto nopos;
6033
6034         ret = btrfs_readdir_delayed_dir_index(ctx, &ins_list);
6035         if (ret)
6036                 goto nopos;
6037
6038         /*
6039          * Stop new entries from being returned after we return the last
6040          * entry.
6041          *
6042          * New directory entries are assigned a strictly increasing
6043          * offset.  This means that new entries created during readdir
6044          * are *guaranteed* to be seen in the future by that readdir.
6045          * This has broken buggy programs which operate on names as
6046          * they're returned by readdir.  Until we re-use freed offsets
6047          * we have this hack to stop new entries from being returned
6048          * under the assumption that they'll never reach this huge
6049          * offset.
6050          *
6051          * This is being careful not to overflow 32bit loff_t unless the
6052          * last entry requires it because doing so has broken 32bit apps
6053          * in the past.
6054          */
6055         if (ctx->pos >= INT_MAX)
6056                 ctx->pos = LLONG_MAX;
6057         else
6058                 ctx->pos = INT_MAX;
6059 nopos:
6060         ret = 0;
6061 err:
6062         if (put)
6063                 btrfs_readdir_put_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
6064         btrfs_free_path(path);
6065         return ret;
6066 }
6067
6068 /*
6069  * This is somewhat expensive, updating the tree every time the
6070  * inode changes.  But, it is most likely to find the inode in cache.
6071  * FIXME, needs more benchmarking...there are no reasons other than performance
6072  * to keep or drop this code.
6073  */
6074 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode)
6075 {
6076         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6077         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6078         struct btrfs_trans_handle *trans;
6079         int ret;
6080
6081         if (test_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
6082                 return 0;
6083
6084         trans = btrfs_join_transaction(root);
6085         if (IS_ERR(trans))
6086                 return PTR_ERR(trans);
6087
6088         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6089         if (ret && (ret == -ENOSPC || ret == -EDQUOT)) {
6090                 /* whoops, lets try again with the full transaction */
6091                 btrfs_end_transaction(trans);
6092                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
6093                 if (IS_ERR(trans))
6094                         return PTR_ERR(trans);
6095
6096                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6097         }
6098         btrfs_end_transaction(trans);
6099         if (BTRFS_I(inode)->delayed_node)
6100                 btrfs_balance_delayed_items(fs_info);
6101
6102         return ret;
6103 }
6104
6105 /*
6106  * This is a copy of file_update_time.  We need this so we can return error on
6107  * ENOSPC for updating the inode in the case of file write and mmap writes.
6108  */
6109 static int btrfs_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *now,
6110                              int flags)
6111 {
6112         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6113         bool dirty = flags & ~S_VERSION;
6114
6115         if (btrfs_root_readonly(root))
6116                 return -EROFS;
6117
6118         if (flags & S_VERSION)
6119                 dirty |= inode_maybe_inc_iversion(inode, dirty);
6120         if (flags & S_CTIME)
6121                 inode->i_ctime = *now;
6122         if (flags & S_MTIME)
6123                 inode->i_mtime = *now;
6124         if (flags & S_ATIME)
6125                 inode->i_atime = *now;
6126         return dirty ? btrfs_dirty_inode(inode) : 0;
6127 }
6128
6129 /*
6130  * find the highest existing sequence number in a directory
6131  * and then set the in-memory index_cnt variable to reflect
6132  * free sequence numbers
6133  */
6134 static int btrfs_set_inode_index_count(struct btrfs_inode *inode)
6135 {
6136         struct btrfs_root *root = inode->root;
6137         struct btrfs_key key, found_key;
6138         struct btrfs_path *path;
6139         struct extent_buffer *leaf;
6140         int ret;
6141
6142         key.objectid = btrfs_ino(inode);
6143         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
6144         key.offset = (u64)-1;
6145
6146         path = btrfs_alloc_path();
6147         if (!path)
6148                 return -ENOMEM;
6149
6150         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
6151         if (ret < 0)
6152                 goto out;
6153         /* FIXME: we should be able to handle this */
6154         if (ret == 0)
6155                 goto out;
6156         ret = 0;
6157
6158         /*
6159          * MAGIC NUMBER EXPLANATION:
6160          * since we search a directory based on f_pos we have to start at 2
6161          * since '.' and '..' have f_pos of 0 and 1 respectively, so everybody
6162          * else has to start at 2
6163          */
6164         if (path->slots[0] == 0) {
6165                 inode->index_cnt = 2;
6166                 goto out;
6167         }
6168
6169         path->slots[0]--;
6170
6171         leaf = path->nodes[0];
6172         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6173
6174         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
6175             found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY) {
6176                 inode->index_cnt = 2;
6177                 goto out;
6178         }
6179
6180         inode->index_cnt = found_key.offset + 1;
6181 out:
6182         btrfs_free_path(path);
6183         return ret;
6184 }
6185
6186 /*
6187  * helper to find a free sequence number in a given directory.  This current
6188  * code is very simple, later versions will do smarter things in the btree
6189  */
6190 int btrfs_set_inode_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
6191 {
6192         int ret = 0;
6193
6194         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
6195                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
6196                 if (ret) {
6197                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
6198                         if (ret)
6199                                 return ret;
6200                 }
6201         }
6202
6203         *index = dir->index_cnt;
6204         dir->index_cnt++;
6205
6206         return ret;
6207 }
6208
6209 static int btrfs_insert_inode_locked(struct inode *inode)
6210 {
6211         struct btrfs_iget_args args;
6212
6213         args.ino = BTRFS_I(inode)->location.objectid;
6214         args.root = BTRFS_I(inode)->root;
6215
6216         return insert_inode_locked4(inode,
6217                    btrfs_inode_hash(inode->i_ino, BTRFS_I(inode)->root),
6218                    btrfs_find_actor, &args);
6219 }
6220
6221 /*
6222  * Inherit flags from the parent inode.
6223  *
6224  * Currently only the compression flags and the cow flags are inherited.
6225  */
6226 static void btrfs_inherit_iflags(struct inode *inode, struct inode *dir)
6227 {
6228         unsigned int flags;
6229
6230         if (!dir)
6231                 return;
6232
6233         flags = BTRFS_I(dir)->flags;
6234
6235         if (flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS) {
6236                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_COMPRESS;
6237                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6238         } else if (flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
6239                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6240                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_COMPRESS;
6241         }
6242
6243         if (flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) {
6244                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW;
6245                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
6246                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6247         }
6248
6249         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
6250 }
6251
6252 static struct inode *btrfs_new_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
6253                                      struct btrfs_root *root,
6254                                      struct inode *dir,
6255                                      const char *name, int name_len,
6256                                      u64 ref_objectid, u64 objectid,
6257                                      umode_t mode, u64 *index)
6258 {
6259         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
6260         struct inode *inode;
6261         struct btrfs_inode_item *inode_item;
6262         struct btrfs_key *location;
6263         struct btrfs_path *path;
6264         struct btrfs_inode_ref *ref;
6265         struct btrfs_key key[2];
6266         u32 sizes[2];
6267         int nitems = name ? 2 : 1;
6268         unsigned long ptr;
6269         unsigned int nofs_flag;
6270         int ret;
6271
6272         path = btrfs_alloc_path();
6273         if (!path)
6274                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6275
6276         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
6277         inode = new_inode(fs_info->sb);
6278         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
6279         if (!inode) {
6280                 btrfs_free_path(path);
6281                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6282         }
6283
6284         /*
6285          * O_TMPFILE, set link count to 0, so that after this point,
6286          * we fill in an inode item with the correct link count.
6287          */
6288         if (!name)
6289                 set_nlink(inode, 0);
6290
6291         /*
6292          * we have to initialize this early, so we can reclaim the inode
6293          * number if we fail afterwards in this function.
6294          */
6295         inode->i_ino = objectid;
6296
6297         if (dir && name) {
6298                 trace_btrfs_inode_request(dir);
6299
6300                 ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), index);
6301                 if (ret) {
6302                         btrfs_free_path(path);
6303                         iput(inode);
6304                         return ERR_PTR(ret);
6305                 }
6306         } else if (dir) {
6307                 *index = 0;
6308         }
6309         /*
6310          * index_cnt is ignored for everything but a dir,
6311          * btrfs_set_inode_index_count has an explanation for the magic
6312          * number
6313          */
6314         BTRFS_I(inode)->index_cnt = 2;
6315         BTRFS_I(inode)->dir_index = *index;
6316         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
6317         BTRFS_I(inode)->generation = trans->transid;
6318         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
6319
6320         /*
6321          * We could have gotten an inode number from somebody who was fsynced
6322          * and then removed in this same transaction, so let's just set full
6323          * sync since it will be a full sync anyway and this will blow away the
6324          * old info in the log.
6325          */
6326         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6327
6328         key[0].objectid = objectid;
6329         key[0].type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6330         key[0].offset = 0;
6331
6332         sizes[0] = sizeof(struct btrfs_inode_item);
6333
6334         if (name) {
6335                 /*
6336                  * Start new inodes with an inode_ref. This is slightly more
6337                  * efficient for small numbers of hard links since they will
6338                  * be packed into one item. Extended refs will kick in if we
6339                  * add more hard links than can fit in the ref item.
6340                  */
6341                 key[1].objectid = objectid;
6342                 key[1].type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6343                 key[1].offset = ref_objectid;
6344
6345                 sizes[1] = name_len + sizeof(*ref);
6346         }
6347
6348         location = &BTRFS_I(inode)->location;
6349         location->objectid = objectid;
6350         location->offset = 0;
6351         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6352
6353         ret = btrfs_insert_inode_locked(inode);
6354         if (ret < 0) {
6355                 iput(inode);
6356                 goto fail;
6357         }
6358
6359         ret = btrfs_insert_empty_items(trans, root, path, key, sizes, nitems);
6360         if (ret != 0)
6361                 goto fail_unlock;
6362
6363         inode_init_owner(&init_user_ns, inode, dir, mode);
6364         inode_set_bytes(inode, 0);
6365
6366         inode->i_mtime = current_time(inode);
6367         inode->i_atime = inode->i_mtime;
6368         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
6369         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
6370
6371         inode_item = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6372                                   struct btrfs_inode_item);
6373         memzero_extent_buffer(path->nodes[0], (unsigned long)inode_item,
6374                              sizeof(*inode_item));
6375         fill_inode_item(trans, path->nodes[0], inode_item, inode);
6376
6377         if (name) {
6378                 ref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0] + 1,
6379                                      struct btrfs_inode_ref);
6380                 btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref, name_len);
6381                 btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref, *index);
6382                 ptr = (unsigned long)(ref + 1);
6383                 write_extent_buffer(path->nodes[0], name, ptr, name_len);
6384         }
6385
6386         btrfs_mark_buffer_dirty(path->nodes[0]);
6387         btrfs_free_path(path);
6388
6389         btrfs_inherit_iflags(inode, dir);
6390
6391         if (S_ISREG(mode)) {
6392                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATASUM))
6393                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6394                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATACOW))
6395                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW |
6396                                 BTRFS_INODE_NODATASUM;
6397         }
6398
6399         inode_tree_add(inode);
6400
6401         trace_btrfs_inode_new(inode);
6402         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
6403
6404         btrfs_update_root_times(trans, root);
6405
6406         ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, dir);
6407         if (ret)
6408                 btrfs_err(fs_info,
6409                           "error inheriting props for ino %llu (root %llu): %d",
6410                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), root->root_key.objectid, ret);
6411
6412         return inode;
6413
6414 fail_unlock:
6415         discard_new_inode(inode);
6416 fail:
6417         if (dir && name)
6418                 BTRFS_I(dir)->index_cnt--;
6419         btrfs_free_path(path);
6420         return ERR_PTR(ret);
6421 }
6422
6423 /*
6424  * utility function to add 'inode' into 'parent_inode' with
6425  * a give name and a given sequence number.
6426  * if 'add_backref' is true, also insert a backref from the
6427  * inode to the parent directory.
6428  */
6429 int btrfs_add_link(struct btrfs_trans_handle *trans,
6430                    struct btrfs_inode *parent_inode, struct btrfs_inode *inode,
6431                    const char *name, int name_len, int add_backref, u64 index)
6432 {
6433         int ret = 0;
6434         struct btrfs_key key;
6435         struct btrfs_root *root = parent_inode->root;
6436         u64 ino = btrfs_ino(inode);
6437         u64 parent_ino = btrfs_ino(parent_inode);
6438
6439         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6440                 memcpy(&key, &inode->root->root_key, sizeof(key));
6441         } else {
6442                 key.objectid = ino;
6443                 key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6444                 key.offset = 0;
6445         }
6446
6447         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6448                 ret = btrfs_add_root_ref(trans, key.objectid,
6449                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6450                                          index, name, name_len);
6451         } else if (add_backref) {
6452                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
6453                                              parent_ino, index);
6454         }
6455
6456         /* Nothing to clean up yet */
6457         if (ret)
6458                 return ret;
6459
6460         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, name, name_len, parent_inode, &key,
6461                                     btrfs_inode_type(&inode->vfs_inode), index);
6462         if (ret == -EEXIST || ret == -EOVERFLOW)
6463                 goto fail_dir_item;
6464         else if (ret) {
6465                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6466                 return ret;
6467         }
6468
6469         btrfs_i_size_write(parent_inode, parent_inode->vfs_inode.i_size +
6470                            name_len * 2);
6471         inode_inc_iversion(&parent_inode->vfs_inode);
6472         /*
6473          * If we are replaying a log tree, we do not want to update the mtime
6474          * and ctime of the parent directory with the current time, since the
6475          * log replay procedure is responsible for setting them to their correct
6476          * values (the ones it had when the fsync was done).
6477          */
6478         if (!test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &root->fs_info->flags)) {
6479                 struct timespec64 now = current_time(&parent_inode->vfs_inode);
6480
6481                 parent_inode->vfs_inode.i_mtime = now;
6482                 parent_inode->vfs_inode.i_ctime = now;
6483         }
6484         ret = btrfs_update_inode(trans, root, parent_inode);
6485         if (ret)
6486                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6487         return ret;
6488
6489 fail_dir_item:
6490         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6491                 u64 local_index;
6492                 int err;
6493                 err = btrfs_del_root_ref(trans, key.objectid,
6494                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6495                                          &local_index, name, name_len);
6496                 if (err)
6497                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6498         } else if (add_backref) {
6499                 u64 local_index;
6500                 int err;
6501
6502                 err = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len,
6503                                           ino, parent_ino, &local_index);
6504                 if (err)
6505                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6506         }
6507
6508         /* Return the original error code */
6509         return ret;
6510 }
6511
6512 static int btrfs_add_nondir(struct btrfs_trans_handle *trans,
6513                             struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry,
6514                             struct btrfs_inode *inode, int backref, u64 index)
6515 {
6516         int err = btrfs_add_link(trans, dir, inode,
6517                                  dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
6518                                  backref, index);
6519         if (err > 0)
6520                 err = -EEXIST;
6521         return err;
6522 }
6523
6524 static int btrfs_mknod(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6525                        struct dentry *dentry, umode_t mode, dev_t rdev)
6526 {
6527         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6528         struct btrfs_trans_handle *trans;
6529         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6530         struct inode *inode = NULL;
6531         int err;
6532         u64 objectid;
6533         u64 index = 0;
6534
6535         /*
6536          * 2 for inode item and ref
6537          * 2 for dir items
6538          * 1 for xattr if selinux is on
6539          */
6540         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6541         if (IS_ERR(trans))
6542                 return PTR_ERR(trans);
6543
6544         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6545         if (err)
6546                 goto out_unlock;
6547
6548         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6549                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6550                         mode, &index);
6551         if (IS_ERR(inode)) {
6552                 err = PTR_ERR(inode);
6553                 inode = NULL;
6554                 goto out_unlock;
6555         }
6556
6557         /*
6558         * If the active LSM wants to access the inode during
6559         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6560         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6561         * ops vector.
6562         */
6563         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
6564         init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
6565
6566         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6567         if (err)
6568                 goto out_unlock;
6569
6570         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6571                         0, index);
6572         if (err)
6573                 goto out_unlock;
6574
6575         btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6576         d_instantiate_new(dentry, inode);
6577
6578 out_unlock:
6579         btrfs_end_transaction(trans);
6580         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6581         if (err && inode) {
6582                 inode_dec_link_count(inode);
6583                 discard_new_inode(inode);
6584         }
6585         return err;
6586 }
6587
6588 static int btrfs_create(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6589                         struct dentry *dentry, umode_t mode, bool excl)
6590 {
6591         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6592         struct btrfs_trans_handle *trans;
6593         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6594         struct inode *inode = NULL;
6595         int err;
6596         u64 objectid;
6597         u64 index = 0;
6598
6599         /*
6600          * 2 for inode item and ref
6601          * 2 for dir items
6602          * 1 for xattr if selinux is on
6603          */
6604         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6605         if (IS_ERR(trans))
6606                 return PTR_ERR(trans);
6607
6608         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6609         if (err)
6610                 goto out_unlock;
6611
6612         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6613                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6614                         mode, &index);
6615         if (IS_ERR(inode)) {
6616                 err = PTR_ERR(inode);
6617                 inode = NULL;
6618                 goto out_unlock;
6619         }
6620         /*
6621         * If the active LSM wants to access the inode during
6622         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6623         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6624         * ops vector.
6625         */
6626         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
6627         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
6628         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
6629
6630         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6631         if (err)
6632                 goto out_unlock;
6633
6634         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6635         if (err)
6636                 goto out_unlock;
6637
6638         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6639                         0, index);
6640         if (err)
6641                 goto out_unlock;
6642
6643         d_instantiate_new(dentry, inode);
6644
6645 out_unlock:
6646         btrfs_end_transaction(trans);
6647         if (err && inode) {
6648                 inode_dec_link_count(inode);
6649                 discard_new_inode(inode);
6650         }
6651         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6652         return err;
6653 }
6654
6655 static int btrfs_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir,
6656                       struct dentry *dentry)
6657 {
6658         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6659         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6660         struct inode *inode = d_inode(old_dentry);
6661         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6662         u64 index;
6663         int err;
6664         int drop_inode = 0;
6665
6666         /* do not allow sys_link's with other subvols of the same device */
6667         if (root->root_key.objectid != BTRFS_I(inode)->root->root_key.objectid)
6668                 return -EXDEV;
6669
6670         if (inode->i_nlink >= BTRFS_LINK_MAX)
6671                 return -EMLINK;
6672
6673         err = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &index);
6674         if (err)
6675                 goto fail;
6676
6677         /*
6678          * 2 items for inode and inode ref
6679          * 2 items for dir items
6680          * 1 item for parent inode
6681          * 1 item for orphan item deletion if O_TMPFILE
6682          */
6683         trans = btrfs_start_transaction(root, inode->i_nlink ? 5 : 6);
6684         if (IS_ERR(trans)) {
6685                 err = PTR_ERR(trans);
6686                 trans = NULL;
6687                 goto fail;
6688         }
6689
6690         /* There are several dir indexes for this inode, clear the cache. */
6691         BTRFS_I(inode)->dir_index = 0ULL;
6692         inc_nlink(inode);
6693         inode_inc_iversion(inode);
6694         inode->i_ctime = current_time(inode);
6695         ihold(inode);
6696         set_bit(BTRFS_INODE_COPY_EVERYTHING, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6697
6698         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6699                         1, index);
6700
6701         if (err) {
6702                 drop_inode = 1;
6703         } else {
6704                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
6705
6706                 err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6707                 if (err)
6708                         goto fail;
6709                 if (inode->i_nlink == 1) {
6710                         /*
6711                          * If new hard link count is 1, it's a file created
6712                          * with open(2) O_TMPFILE flag.
6713                          */
6714                         err = btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
6715                         if (err)
6716                                 goto fail;
6717                 }
6718                 d_instantiate(dentry, inode);
6719                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(inode), NULL, parent);
6720         }
6721
6722 fail:
6723         if (trans)
6724                 btrfs_end_transaction(trans);
6725         if (drop_inode) {
6726                 inode_dec_link_count(inode);
6727                 iput(inode);
6728         }
6729         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6730         return err;
6731 }
6732
6733 static int btrfs_mkdir(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6734                        struct dentry *dentry, umode_t mode)
6735 {
6736         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6737         struct inode *inode = NULL;
6738         struct btrfs_trans_handle *trans;
6739         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6740         int err = 0;
6741         u64 objectid = 0;
6742         u64 index = 0;
6743
6744         /*
6745          * 2 items for inode and ref
6746          * 2 items for dir items
6747          * 1 for xattr if selinux is on
6748          */
6749         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6750         if (IS_ERR(trans))
6751                 return PTR_ERR(trans);
6752
6753         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6754         if (err)
6755                 goto out_fail;
6756
6757         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6758                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6759                         S_IFDIR | mode, &index);
6760         if (IS_ERR(inode)) {
6761                 err = PTR_ERR(inode);
6762                 inode = NULL;
6763                 goto out_fail;
6764         }
6765
6766         /* these must be set before we unlock the inode */
6767         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
6768         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
6769
6770         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6771         if (err)
6772                 goto out_fail;
6773
6774         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
6775         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6776         if (err)
6777                 goto out_fail;
6778
6779         err = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode),
6780                         dentry->d_name.name,
6781                         dentry->d_name.len, 0, index);
6782         if (err)
6783                 goto out_fail;
6784
6785         d_instantiate_new(dentry, inode);
6786
6787 out_fail:
6788         btrfs_end_transaction(trans);
6789         if (err && inode) {
6790                 inode_dec_link_count(inode);
6791                 discard_new_inode(inode);
6792         }
6793         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6794         return err;
6795 }
6796
6797 static noinline int uncompress_inline(struct btrfs_path *path,
6798                                       struct page *page,
6799                                       size_t pg_offset, u64 extent_offset,
6800                                       struct btrfs_file_extent_item *item)
6801 {
6802         int ret;
6803         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
6804         char *tmp;
6805         size_t max_size;
6806         unsigned long inline_size;
6807         unsigned long ptr;
6808         int compress_type;
6809
6810         WARN_ON(pg_offset != 0);
6811         compress_type = btrfs_file_extent_compression(leaf, item);
6812         max_size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6813         inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf,
6814                                         btrfs_item_nr(path->slots[0]));
6815         tmp = kmalloc(inline_size, GFP_NOFS);
6816         if (!tmp)
6817                 return -ENOMEM;
6818         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
6819
6820         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, inline_size);
6821
6822         max_size = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE, max_size);
6823         ret = btrfs_decompress(compress_type, tmp, page,
6824                                extent_offset, inline_size, max_size);
6825
6826         /*
6827          * decompression code contains a memset to fill in any space between the end
6828          * of the uncompressed data and the end of max_size in case the decompressed
6829          * data ends up shorter than ram_bytes.  That doesn't cover the hole between
6830          * the end of an inline extent and the beginning of the next block, so we
6831          * cover that region here.
6832          */
6833
6834         if (max_size + pg_offset < PAGE_SIZE) {
6835                 char *map = kmap(page);
6836                 memset(map + pg_offset + max_size, 0, PAGE_SIZE - max_size - pg_offset);
6837                 kunmap(page);
6838         }
6839         kfree(tmp);
6840         return ret;
6841 }
6842
6843 /**
6844  * btrfs_get_extent - Lookup the first extent overlapping a range in a file.
6845  * @inode:      file to search in
6846  * @page:       page to read extent data into if the extent is inline
6847  * @pg_offset:  offset into @page to copy to
6848  * @start:      file offset
6849  * @len:        length of range starting at @start
6850  *
6851  * This returns the first &struct extent_map which overlaps with the given
6852  * range, reading it from the B-tree and caching it if necessary. Note that
6853  * there may be more extents which overlap the given range after the returned
6854  * extent_map.
6855  *
6856  * If @page is not NULL and the extent is inline, this also reads the extent
6857  * data directly into the page and marks the extent up to date in the io_tree.
6858  *
6859  * Return: ERR_PTR on error, non-NULL extent_map on success.
6860  */
6861 struct extent_map *btrfs_get_extent(struct btrfs_inode *inode,
6862                                     struct page *page, size_t pg_offset,
6863                                     u64 start, u64 len)
6864 {
6865         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
6866         int ret = 0;
6867         u64 extent_start = 0;
6868         u64 extent_end = 0;
6869         u64 objectid = btrfs_ino(inode);
6870         int extent_type = -1;
6871         struct btrfs_path *path = NULL;
6872         struct btrfs_root *root = inode->root;
6873         struct btrfs_file_extent_item *item;
6874         struct extent_buffer *leaf;
6875         struct btrfs_key found_key;
6876         struct extent_map *em = NULL;
6877         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
6878         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
6879
6880         read_lock(&em_tree->lock);
6881         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
6882         read_unlock(&em_tree->lock);
6883
6884         if (em) {
6885                 if (em->start > start || em->start + em->len <= start)
6886                         free_extent_map(em);
6887                 else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE && page)
6888                         free_extent_map(em);
6889                 else
6890                         goto out;
6891         }
6892         em = alloc_extent_map();
6893         if (!em) {
6894                 ret = -ENOMEM;
6895                 goto out;
6896         }
6897         em->start = EXTENT_MAP_HOLE;
6898         em->orig_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6899         em->len = (u64)-1;
6900         em->block_len = (u64)-1;
6901
6902         path = btrfs_alloc_path();
6903         if (!path) {
6904                 ret = -ENOMEM;
6905                 goto out;
6906         }
6907
6908         /* Chances are we'll be called again, so go ahead and do readahead */
6909         path->reada = READA_FORWARD;
6910
6911         /*
6912          * The same explanation in load_free_space_cache applies here as well,
6913          * we only read when we're loading the free space cache, and at that
6914          * point the commit_root has everything we need.
6915          */
6916         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
6917                 path->search_commit_root = 1;
6918                 path->skip_locking = 1;
6919         }
6920
6921         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, objectid, start, 0);
6922         if (ret < 0) {
6923                 goto out;
6924         } else if (ret > 0) {
6925                 if (path->slots[0] == 0)
6926                         goto not_found;
6927                 path->slots[0]--;
6928                 ret = 0;
6929         }
6930
6931         leaf = path->nodes[0];
6932         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
6933                               struct btrfs_file_extent_item);
6934         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6935         if (found_key.objectid != objectid ||
6936             found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6937                 /*
6938                  * If we backup past the first extent we want to move forward
6939                  * and see if there is an extent in front of us, otherwise we'll
6940                  * say there is a hole for our whole search range which can
6941                  * cause problems.
6942                  */
6943                 extent_end = start;
6944                 goto next;
6945         }
6946
6947         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, item);
6948         extent_start = found_key.offset;
6949         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
6950         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6951             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6952                 /* Only regular file could have regular/prealloc extent */
6953                 if (!S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode)) {
6954                         ret = -EUCLEAN;
6955                         btrfs_crit(fs_info,
6956                 "regular/prealloc extent found for non-regular inode %llu",
6957                                    btrfs_ino(inode));
6958                         goto out;
6959                 }
6960                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_regular(inode, leaf, item,
6961                                                        extent_start);
6962         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6963                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_inline(inode, leaf, item,
6964                                                       path->slots[0],
6965                                                       extent_start);
6966         }
6967 next:
6968         if (start >= extent_end) {
6969                 path->slots[0]++;
6970                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
6971                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
6972                         if (ret < 0)
6973                                 goto out;
6974                         else if (ret > 0)
6975                                 goto not_found;
6976
6977                         leaf = path->nodes[0];
6978                 }
6979                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6980                 if (found_key.objectid != objectid ||
6981                     found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6982                         goto not_found;
6983                 if (start + len <= found_key.offset)
6984                         goto not_found;
6985                 if (start > found_key.offset)
6986                         goto next;
6987
6988                 /* New extent overlaps with existing one */
6989                 em->start = start;
6990                 em->orig_start = start;
6991                 em->len = found_key.offset - start;
6992                 em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6993                 goto insert;
6994         }
6995
6996         btrfs_extent_item_to_extent_map(inode, path, item, !page, em);
6997
6998         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6999             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7000                 goto insert;
7001         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
7002                 unsigned long ptr;
7003                 char *map;
7004                 size_t size;
7005                 size_t extent_offset;
7006                 size_t copy_size;
7007
7008                 if (!page)
7009                         goto out;
7010
7011                 size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
7012                 extent_offset = page_offset(page) + pg_offset - extent_start;
7013                 copy_size = min_t(u64, PAGE_SIZE - pg_offset,
7014                                   size - extent_offset);
7015                 em->start = extent_start + extent_offset;
7016                 em->len = ALIGN(copy_size, fs_info->sectorsize);
7017                 em->orig_block_len = em->len;
7018                 em->orig_start = em->start;
7019                 ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item) + extent_offset;
7020
7021                 if (!PageUptodate(page)) {
7022                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, item) !=
7023                             BTRFS_COMPRESS_NONE) {
7024                                 ret = uncompress_inline(path, page, pg_offset,
7025                                                         extent_offset, item);
7026                                 if (ret)
7027                                         goto out;
7028                         } else {
7029                                 map = kmap(page);
7030                                 read_extent_buffer(leaf, map + pg_offset, ptr,
7031                                                    copy_size);
7032                                 if (pg_offset + copy_size < PAGE_SIZE) {
7033                                         memset(map + pg_offset + copy_size, 0,
7034                                                PAGE_SIZE - pg_offset -
7035                                                copy_size);
7036                                 }
7037                                 kunmap(page);
7038                         }
7039                         flush_dcache_page(page);
7040                 }
7041                 set_extent_uptodate(io_tree, em->start,
7042                                     extent_map_end(em) - 1, NULL, GFP_NOFS);
7043                 goto insert;
7044         }
7045 not_found:
7046         em->start = start;
7047         em->orig_start = start;
7048         em->len = len;
7049         em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
7050 insert:
7051         ret = 0;
7052         btrfs_release_path(path);
7053         if (em->start > start || extent_map_end(em) <= start) {
7054                 btrfs_err(fs_info,
7055                           "bad extent! em: [%llu %llu] passed [%llu %llu]",
7056                           em->start, em->len, start, len);
7057                 ret = -EIO;
7058                 goto out;
7059         }
7060
7061         write_lock(&em_tree->lock);
7062         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, start, len);
7063         write_unlock(&em_tree->lock);
7064 out:
7065         btrfs_free_path(path);
7066
7067         trace_btrfs_get_extent(root, inode, em);
7068
7069         if (ret) {
7070                 free_extent_map(em);
7071                 return ERR_PTR(ret);
7072         }
7073         return em;
7074 }
7075
7076 struct extent_map *btrfs_get_extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode,
7077                                            u64 start, u64 len)
7078 {
7079         struct extent_map *em;
7080         struct extent_map *hole_em = NULL;
7081         u64 delalloc_start = start;
7082         u64 end;
7083         u64 delalloc_len;
7084         u64 delalloc_end;
7085         int err = 0;
7086
7087         em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, start, len);
7088         if (IS_ERR(em))
7089                 return em;
7090         /*
7091          * If our em maps to:
7092          * - a hole or
7093          * - a pre-alloc extent,
7094          * there might actually be delalloc bytes behind it.
7095          */
7096         if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE &&
7097             !test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7098                 return em;
7099         else
7100                 hole_em = em;
7101
7102         /* check to see if we've wrapped (len == -1 or similar) */
7103         end = start + len;
7104         if (end < start)
7105                 end = (u64)-1;
7106         else
7107                 end -= 1;
7108
7109         em = NULL;
7110
7111         /* ok, we didn't find anything, lets look for delalloc */
7112         delalloc_len = count_range_bits(&inode->io_tree, &delalloc_start,
7113                                  end, len, EXTENT_DELALLOC, 1);
7114         delalloc_end = delalloc_start + delalloc_len;
7115         if (delalloc_end < delalloc_start)
7116                 delalloc_end = (u64)-1;
7117
7118         /*
7119          * We didn't find anything useful, return the original results from
7120          * get_extent()
7121          */
7122         if (delalloc_start > end || delalloc_end <= start) {
7123                 em = hole_em;
7124                 hole_em = NULL;
7125                 goto out;
7126         }
7127
7128         /*
7129          * Adjust the delalloc_start to make sure it doesn't go backwards from
7130          * the start they passed in
7131          */
7132         delalloc_start = max(start, delalloc_start);
7133         delalloc_len = delalloc_end - delalloc_start;
7134
7135         if (delalloc_len > 0) {
7136                 u64 hole_start;
7137                 u64 hole_len;
7138                 const u64 hole_end = extent_map_end(hole_em);
7139
7140                 em = alloc_extent_map();
7141                 if (!em) {
7142                         err = -ENOMEM;
7143                         goto out;
7144                 }
7145
7146                 ASSERT(hole_em);
7147                 /*
7148                  * When btrfs_get_extent can't find anything it returns one
7149                  * huge hole
7150                  *
7151                  * Make sure what it found really fits our range, and adjust to
7152                  * make sure it is based on the start from the caller
7153                  */
7154                 if (hole_end <= start || hole_em->start > end) {
7155                        free_extent_map(hole_em);
7156                        hole_em = NULL;
7157                 } else {
7158                        hole_start = max(hole_em->start, start);
7159                        hole_len = hole_end - hole_start;
7160                 }
7161
7162                 if (hole_em && delalloc_start > hole_start) {
7163                         /*
7164                          * Our hole starts before our delalloc, so we have to
7165                          * return just the parts of the hole that go until the
7166                          * delalloc starts
7167                          */
7168                         em->len = min(hole_len, delalloc_start - hole_start);
7169                         em->start = hole_start;
7170                         em->orig_start = hole_start;
7171                         /*
7172                          * Don't adjust block start at all, it is fixed at
7173                          * EXTENT_MAP_HOLE
7174                          */
7175                         em->block_start = hole_em->block_start;
7176                         em->block_len = hole_len;
7177                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &hole_em->flags))
7178                                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
7179                 } else {
7180                         /*
7181                          * Hole is out of passed range or it starts after
7182                          * delalloc range
7183                          */
7184                         em->start = delalloc_start;
7185                         em->len = delalloc_len;
7186                         em->orig_start = delalloc_start;
7187                         em->block_start = EXTENT_MAP_DELALLOC;
7188                         em->block_len = delalloc_len;
7189                 }
7190         } else {
7191                 return hole_em;
7192         }
7193 out:
7194
7195         free_extent_map(hole_em);
7196         if (err) {
7197                 free_extent_map(em);
7198                 return ERR_PTR(err);
7199         }
7200         return em;
7201 }
7202
7203 static struct extent_map *btrfs_create_dio_extent(struct btrfs_inode *inode,
7204                                                   const u64 start,
7205                                                   const u64 len,
7206                                                   const u64 orig_start,
7207                                                   const u64 block_start,
7208                                                   const u64 block_len,
7209                                                   const u64 orig_block_len,
7210                                                   const u64 ram_bytes,
7211                                                   const int type)
7212 {
7213         struct extent_map *em = NULL;
7214         int ret;
7215
7216         if (type != BTRFS_ORDERED_NOCOW) {
7217                 em = create_io_em(inode, start, len, orig_start, block_start,
7218                                   block_len, orig_block_len, ram_bytes,
7219                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
7220                                   type);
7221                 if (IS_ERR(em))
7222                         goto out;
7223         }
7224         ret = btrfs_add_ordered_extent_dio(inode, start, block_start, len,
7225                                            block_len, type);
7226         if (ret) {
7227                 if (em) {
7228                         free_extent_map(em);
7229                         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + len - 1, 0);
7230                 }
7231                 em = ERR_PTR(ret);
7232         }
7233  out:
7234
7235         return em;
7236 }
7237
7238 static struct extent_map *btrfs_new_extent_direct(struct btrfs_inode *inode,
7239                                                   u64 start, u64 len)
7240 {
7241         struct btrfs_root *root = inode->root;
7242         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
7243         struct extent_map *em;
7244         struct btrfs_key ins;
7245         u64 alloc_hint;
7246         int ret;
7247
7248         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, len);
7249         ret = btrfs_reserve_extent(root, len, len, fs_info->sectorsize,
7250                                    0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
7251         if (ret)
7252                 return ERR_PTR(ret);
7253
7254         em = btrfs_create_dio_extent(inode, start, ins.offset, start,
7255                                      ins.objectid, ins.offset, ins.offset,
7256                                      ins.offset, BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7257         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
7258         if (IS_ERR(em))
7259                 btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset,
7260                                            1);
7261
7262         return em;
7263 }
7264
7265 /*
7266  * Check if we can do nocow write into the range [@offset, @offset + @len)
7267  *
7268  * @offset:     File offset
7269  * @len:        The length to write, will be updated to the nocow writeable
7270  *              range
7271  * @orig_start: (optional) Return the original file offset of the file extent
7272  * @orig_len:   (optional) Return the original on-disk length of the file extent
7273  * @ram_bytes:  (optional) Return the ram_bytes of the file extent
7274  * @strict:     if true, omit optimizations that might force us into unnecessary
7275  *              cow. e.g., don't trust generation number.
7276  *
7277  * Return:
7278  * >0   and update @len if we can do nocow write
7279  *  0   if we can't do nocow write
7280  * <0   if error happened
7281  *
7282  * NOTE: This only checks the file extents, caller is responsible to wait for
7283  *       any ordered extents.
7284  */
7285 noinline int can_nocow_extent(struct inode *inode, u64 offset, u64 *len,
7286                               u64 *orig_start, u64 *orig_block_len,
7287                               u64 *ram_bytes, bool strict)
7288 {
7289         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7290         struct btrfs_path *path;
7291         int ret;
7292         struct extent_buffer *leaf;
7293         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
7294         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7295         struct btrfs_file_extent_item *fi;
7296         struct btrfs_key key;
7297         u64 disk_bytenr;
7298         u64 backref_offset;
7299         u64 extent_end;
7300         u64 num_bytes;
7301         int slot;
7302         int found_type;
7303         bool nocow = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW);
7304
7305         path = btrfs_alloc_path();
7306         if (!path)
7307                 return -ENOMEM;
7308
7309         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path,
7310                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), offset, 0);
7311         if (ret < 0)
7312                 goto out;
7313
7314         slot = path->slots[0];
7315         if (ret == 1) {
7316                 if (slot == 0) {
7317                         /* can't find the item, must cow */
7318                         ret = 0;
7319                         goto out;
7320                 }
7321                 slot--;
7322         }
7323         ret = 0;
7324         leaf = path->nodes[0];
7325         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
7326         if (key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) ||
7327             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
7328                 /* not our file or wrong item type, must cow */
7329                 goto out;
7330         }
7331
7332         if (key.offset > offset) {
7333                 /* Wrong offset, must cow */
7334                 goto out;
7335         }
7336
7337         fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
7338         found_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
7339         if (found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
7340             found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7341                 /* not a regular extent, must cow */
7342                 goto out;
7343         }
7344
7345         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG)
7346                 goto out;
7347
7348         extent_end = key.offset + btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
7349         if (extent_end <= offset)
7350                 goto out;
7351
7352         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
7353         if (disk_bytenr == 0)
7354                 goto out;
7355
7356         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
7357             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
7358             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
7359                 goto out;
7360
7361         /*
7362          * Do the same check as in btrfs_cross_ref_exist but without the
7363          * unnecessary search.
7364          */
7365         if (!strict &&
7366             (btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
7367              btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item)))
7368                 goto out;
7369
7370         backref_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
7371
7372         if (orig_start) {
7373                 *orig_start = key.offset - backref_offset;
7374                 *orig_block_len = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
7375                 *ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
7376         }
7377
7378         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, disk_bytenr))
7379                 goto out;
7380
7381         num_bytes = min(offset + *len, extent_end) - offset;
7382         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7383                 u64 range_end;
7384
7385                 range_end = round_up(offset + num_bytes,
7386                                      root->fs_info->sectorsize) - 1;
7387                 ret = test_range_bit(io_tree, offset, range_end,
7388                                      EXTENT_DELALLOC, 0, NULL);
7389                 if (ret) {
7390                         ret = -EAGAIN;
7391                         goto out;
7392                 }
7393         }
7394
7395         btrfs_release_path(path);
7396
7397         /*
7398          * look for other files referencing this extent, if we
7399          * find any we must cow
7400          */
7401
7402         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7403                                     key.offset - backref_offset, disk_bytenr,
7404                                     strict);
7405         if (ret) {
7406                 ret = 0;
7407                 goto out;
7408         }
7409
7410         /*
7411          * adjust disk_bytenr and num_bytes to cover just the bytes
7412          * in this extent we are about to write.  If there
7413          * are any csums in that range we have to cow in order
7414          * to keep the csums correct
7415          */
7416         disk_bytenr += backref_offset;
7417         disk_bytenr += offset - key.offset;
7418         if (csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr, num_bytes))
7419                 goto out;
7420         /*
7421          * all of the above have passed, it is safe to overwrite this extent
7422          * without cow
7423          */
7424         *len = num_bytes;
7425         ret = 1;
7426 out:
7427         btrfs_free_path(path);
7428         return ret;
7429 }
7430
7431 static int lock_extent_direct(struct inode *inode, u64 lockstart, u64 lockend,
7432                               struct extent_state **cached_state, bool writing)
7433 {
7434         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7435         int ret = 0;
7436
7437         while (1) {
7438                 lock_extent_bits(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7439                                  cached_state);
7440                 /*
7441                  * We're concerned with the entire range that we're going to be
7442                  * doing DIO to, so we need to make sure there's no ordered
7443                  * extents in this range.
7444                  */
7445                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), lockstart,
7446                                                      lockend - lockstart + 1);
7447
7448                 /*
7449                  * We need to make sure there are no buffered pages in this
7450                  * range either, we could have raced between the invalidate in
7451                  * generic_file_direct_write and locking the extent.  The
7452                  * invalidate needs to happen so that reads after a write do not
7453                  * get stale data.
7454                  */
7455                 if (!ordered &&
7456                     (!writing || !filemap_range_has_page(inode->i_mapping,
7457                                                          lockstart, lockend)))
7458                         break;
7459
7460                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7461                                      cached_state);
7462
7463                 if (ordered) {
7464                         /*
7465                          * If we are doing a DIO read and the ordered extent we
7466                          * found is for a buffered write, we can not wait for it
7467                          * to complete and retry, because if we do so we can
7468                          * deadlock with concurrent buffered writes on page
7469                          * locks. This happens only if our DIO read covers more
7470                          * than one extent map, if at this point has already
7471                          * created an ordered extent for a previous extent map
7472                          * and locked its range in the inode's io tree, and a
7473                          * concurrent write against that previous extent map's
7474                          * range and this range started (we unlock the ranges
7475                          * in the io tree only when the bios complete and
7476                          * buffered writes always lock pages before attempting
7477                          * to lock range in the io tree).
7478                          */
7479                         if (writing ||
7480                             test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered->flags))
7481                                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
7482                         else
7483                                 ret = -ENOTBLK;
7484                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7485                 } else {
7486                         /*
7487                          * We could trigger writeback for this range (and wait
7488                          * for it to complete) and then invalidate the pages for
7489                          * this range (through invalidate_inode_pages2_range()),
7490                          * but that can lead us to a deadlock with a concurrent
7491                          * call to readahead (a buffered read or a defrag call
7492                          * triggered a readahead) on a page lock due to an
7493                          * ordered dio extent we created before but did not have
7494                          * yet a corresponding bio submitted (whence it can not
7495                          * complete), which makes readahead wait for that
7496                          * ordered extent to complete while holding a lock on
7497                          * that page.
7498                          */
7499                         ret = -ENOTBLK;
7500                 }
7501
7502                 if (ret)
7503                         break;
7504
7505                 cond_resched();
7506         }
7507
7508         return ret;
7509 }
7510
7511 /* The callers of this must take lock_extent() */
7512 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
7513                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
7514                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
7515                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
7516                                        int type)
7517 {
7518         struct extent_map_tree *em_tree;
7519         struct extent_map *em;
7520         int ret;
7521
7522         ASSERT(type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC ||
7523                type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED ||
7524                type == BTRFS_ORDERED_NOCOW ||
7525                type == BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7526
7527         em_tree = &inode->extent_tree;
7528         em = alloc_extent_map();
7529         if (!em)
7530                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7531
7532         em->start = start;
7533         em->orig_start = orig_start;
7534         em->len = len;
7535         em->block_len = block_len;
7536         em->block_start = block_start;
7537         em->orig_block_len = orig_block_len;
7538         em->ram_bytes = ram_bytes;
7539         em->generation = -1;
7540         set_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
7541         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7542                 set_bit(EXTENT_FLAG_FILLING, &em->flags);
7543         } else if (type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED) {
7544                 set_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
7545                 em->compress_type = compress_type;
7546         }
7547
7548         do {
7549                 btrfs_drop_extent_cache(inode, em->start,
7550                                         em->start + em->len - 1, 0);
7551                 write_lock(&em_tree->lock);
7552                 ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
7553                 write_unlock(&em_tree->lock);
7554                 /*
7555                  * The caller has taken lock_extent(), who could race with us
7556                  * to add em?
7557                  */
7558         } while (ret == -EEXIST);
7559
7560         if (ret) {
7561                 free_extent_map(em);
7562                 return ERR_PTR(ret);
7563         }
7564
7565         /* em got 2 refs now, callers needs to do free_extent_map once. */
7566         return em;
7567 }
7568
7569
7570 static int btrfs_get_blocks_direct_write(struct extent_map **map,
7571                                          struct inode *inode,
7572                                          struct btrfs_dio_data *dio_data,
7573                                          u64 start, u64 len)
7574 {
7575         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7576         struct extent_map *em = *map;
7577         int ret = 0;
7578
7579         /*
7580          * We don't allocate a new extent in the following cases
7581          *
7582          * 1) The inode is marked as NODATACOW. In this case we'll just use the
7583          * existing extent.
7584          * 2) The extent is marked as PREALLOC. We're good to go here and can
7585          * just use the extent.
7586          *
7587          */
7588         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) ||
7589             ((BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7590              em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)) {
7591                 int type;
7592                 u64 block_start, orig_start, orig_block_len, ram_bytes;
7593
7594                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7595                         type = BTRFS_ORDERED_PREALLOC;
7596                 else
7597                         type = BTRFS_ORDERED_NOCOW;
7598                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7599                 block_start = em->block_start + (start - em->start);
7600
7601                 if (can_nocow_extent(inode, start, &len, &orig_start,
7602                                      &orig_block_len, &ram_bytes, false) == 1 &&
7603                     btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, block_start)) {
7604                         struct extent_map *em2;
7605
7606                         em2 = btrfs_create_dio_extent(BTRFS_I(inode), start, len,
7607                                                       orig_start, block_start,
7608                                                       len, orig_block_len,
7609                                                       ram_bytes, type);
7610                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, block_start);
7611                         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7612                                 free_extent_map(em);
7613                                 *map = em = em2;
7614                         }
7615
7616                         if (em2 && IS_ERR(em2)) {
7617                                 ret = PTR_ERR(em2);
7618                                 goto out;
7619                         }
7620                         /*
7621                          * For inode marked NODATACOW or extent marked PREALLOC,
7622                          * use the existing or preallocated extent, so does not
7623                          * need to adjust btrfs_space_info's bytes_may_use.
7624                          */
7625                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
7626                         goto skip_cow;
7627                 }
7628         }
7629
7630         /* this will cow the extent */
7631         free_extent_map(em);
7632         *map = em = btrfs_new_extent_direct(BTRFS_I(inode), start, len);
7633         if (IS_ERR(em)) {
7634                 ret = PTR_ERR(em);
7635                 goto out;
7636         }
7637
7638         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7639
7640 skip_cow:
7641         /*
7642          * Need to update the i_size under the extent lock so buffered
7643          * readers will get the updated i_size when we unlock.
7644          */
7645         if (start + len > i_size_read(inode))
7646                 i_size_write(inode, start + len);
7647
7648         dio_data->reserve -= len;
7649 out:
7650         return ret;
7651 }
7652
7653 static int btrfs_dio_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t start,
7654                 loff_t length, unsigned int flags, struct iomap *iomap,
7655                 struct iomap *srcmap)
7656 {
7657         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7658         struct extent_map *em;
7659         struct extent_state *cached_state = NULL;
7660         struct btrfs_dio_data *dio_data = NULL;
7661         u64 lockstart, lockend;
7662         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7663         int ret = 0;
7664         u64 len = length;
7665         bool unlock_extents = false;
7666
7667         if (!write)
7668                 len = min_t(u64, len, fs_info->sectorsize);
7669
7670         lockstart = start;
7671         lockend = start + len - 1;
7672
7673         /*
7674          * The generic stuff only does filemap_write_and_wait_range, which
7675          * isn't enough if we've written compressed pages to this area, so we
7676          * need to flush the dirty pages again to make absolutely sure that any
7677          * outstanding dirty pages are on disk.
7678          */
7679         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
7680                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags)) {
7681                 ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start,
7682                                                start + length - 1);
7683                 if (ret)
7684                         return ret;
7685         }
7686
7687         dio_data = kzalloc(sizeof(*dio_data), GFP_NOFS);
7688         if (!dio_data)
7689                 return -ENOMEM;
7690
7691         dio_data->length = length;
7692         if (write) {
7693                 dio_data->reserve = round_up(length, fs_info->sectorsize);
7694                 ret = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode),
7695                                 &dio_data->data_reserved,
7696                                 start, dio_data->reserve);
7697                 if (ret) {
7698                         extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7699                         kfree(dio_data);
7700                         return ret;
7701                 }
7702         }
7703         iomap->private = dio_data;
7704
7705
7706         /*
7707          * If this errors out it's because we couldn't invalidate pagecache for
7708          * this range and we need to fallback to buffered.
7709          */
7710         if (lock_extent_direct(inode, lockstart, lockend, &cached_state, write)) {
7711                 ret = -ENOTBLK;
7712                 goto err;
7713         }
7714
7715         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
7716         if (IS_ERR(em)) {
7717                 ret = PTR_ERR(em);
7718                 goto unlock_err;
7719         }
7720
7721         /*
7722          * Ok for INLINE and COMPRESSED extents we need to fallback on buffered
7723          * io.  INLINE is special, and we could probably kludge it in here, but
7724          * it's still buffered so for safety lets just fall back to the generic
7725          * buffered path.
7726          *
7727          * For COMPRESSED we _have_ to read the entire extent in so we can
7728          * decompress it, so there will be buffering required no matter what we
7729          * do, so go ahead and fallback to buffered.
7730          *
7731          * We return -ENOTBLK because that's what makes DIO go ahead and go back
7732          * to buffered IO.  Don't blame me, this is the price we pay for using
7733          * the generic code.
7734          */
7735         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) ||
7736             em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
7737                 free_extent_map(em);
7738                 ret = -ENOTBLK;
7739                 goto unlock_err;
7740         }
7741
7742         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7743         if (write) {
7744                 ret = btrfs_get_blocks_direct_write(&em, inode, dio_data,
7745                                                     start, len);
7746                 if (ret < 0)
7747                         goto unlock_err;
7748                 unlock_extents = true;
7749                 /* Recalc len in case the new em is smaller than requested */
7750                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7751         } else {
7752                 /*
7753                  * We need to unlock only the end area that we aren't using.
7754                  * The rest is going to be unlocked by the endio routine.
7755                  */
7756                 lockstart = start + len;
7757                 if (lockstart < lockend)
7758                         unlock_extents = true;
7759         }
7760
7761         if (unlock_extents)
7762                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
7763                                      lockstart, lockend, &cached_state);
7764         else
7765                 free_extent_state(cached_state);
7766
7767         /*
7768          * Translate extent map information to iomap.
7769          * We trim the extents (and move the addr) even though iomap code does
7770          * that, since we have locked only the parts we are performing I/O in.
7771          */
7772         if ((em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
7773             (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) && !write)) {
7774                 iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
7775                 iomap->type = IOMAP_HOLE;
7776         } else {
7777                 iomap->addr = em->block_start + (start - em->start);
7778                 iomap->type = IOMAP_MAPPED;
7779         }
7780         iomap->offset = start;
7781         iomap->bdev = fs_info->fs_devices->latest_bdev;
7782         iomap->length = len;
7783
7784         if (write && btrfs_use_zone_append(BTRFS_I(inode), em))
7785                 iomap->flags |= IOMAP_F_ZONE_APPEND;
7786
7787         free_extent_map(em);
7788
7789         return 0;
7790
7791 unlock_err:
7792         unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7793                              &cached_state);
7794 err:
7795         if (dio_data) {
7796                 btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7797                                 dio_data->data_reserved, start,
7798                                 dio_data->reserve, true);
7799                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->reserve);
7800                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7801                 kfree(dio_data);
7802         }
7803         return ret;
7804 }
7805
7806 static int btrfs_dio_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
7807                 ssize_t written, unsigned int flags, struct iomap *iomap)
7808 {
7809         int ret = 0;
7810         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
7811         size_t submitted = dio_data->submitted;
7812         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7813
7814         if (!write && (iomap->type == IOMAP_HOLE)) {
7815                 /* If reading from a hole, unlock and return */
7816                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos, pos + length - 1);
7817                 goto out;
7818         }
7819
7820         if (submitted < length) {
7821                 pos += submitted;
7822                 length -= submitted;
7823                 if (write)
7824                         __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(inode), pos,
7825                                         length, false);
7826                 else
7827                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos,
7828                                       pos + length - 1);
7829                 ret = -ENOTBLK;
7830         }
7831
7832         if (write) {
7833                 if (dio_data->reserve)
7834                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7835                                         dio_data->data_reserved, pos,
7836                                         dio_data->reserve, true);
7837                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->length);
7838                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7839         }
7840 out:
7841         kfree(dio_data);
7842         iomap->private = NULL;
7843
7844         return ret;
7845 }
7846
7847 static void btrfs_dio_private_put(struct btrfs_dio_private *dip)
7848 {
7849         /*
7850          * This implies a barrier so that stores to dio_bio->bi_status before
7851          * this and loads of dio_bio->bi_status after this are fully ordered.
7852          */
7853         if (!refcount_dec_and_test(&dip->refs))
7854                 return;
7855
7856         if (btrfs_op(dip->dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE) {
7857                 __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(dip->inode),
7858                                              dip->logical_offset,
7859                                              dip->bytes,
7860                                              !dip->dio_bio->bi_status);
7861         } else {
7862                 unlock_extent(&BTRFS_I(dip->inode)->io_tree,
7863                               dip->logical_offset,
7864                               dip->logical_offset + dip->bytes - 1);
7865         }
7866
7867         bio_endio(dip->dio_bio);
7868         kfree(dip);
7869 }
7870
7871 static blk_status_t submit_dio_repair_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
7872                                           int mirror_num,
7873                                           unsigned long bio_flags)
7874 {
7875         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
7876         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7877         blk_status_t ret;
7878
7879         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE);
7880
7881         ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
7882         if (ret)
7883                 return ret;
7884
7885         refcount_inc(&dip->refs);
7886         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
7887         if (ret)
7888                 refcount_dec(&dip->refs);
7889         return ret;
7890 }
7891
7892 static blk_status_t btrfs_check_read_dio_bio(struct inode *inode,
7893                                              struct btrfs_io_bio *io_bio,
7894                                              const bool uptodate)
7895 {
7896         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
7897         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
7898         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
7899         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7900         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
7901         struct bio_vec bvec;
7902         struct bvec_iter iter;
7903         u64 start = io_bio->logical;
7904         u32 bio_offset = 0;
7905         blk_status_t err = BLK_STS_OK;
7906
7907         __bio_for_each_segment(bvec, &io_bio->bio, iter, io_bio->iter) {
7908                 unsigned int i, nr_sectors, pgoff;
7909
7910                 nr_sectors = BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, bvec.bv_len);
7911                 pgoff = bvec.bv_offset;
7912                 for (i = 0; i < nr_sectors; i++) {
7913                         ASSERT(pgoff < PAGE_SIZE);
7914                         if (uptodate &&
7915                             (!csum || !check_data_csum(inode, io_bio,
7916                                                        bio_offset, bvec.bv_page,
7917                                                        pgoff, start))) {
7918                                 clean_io_failure(fs_info, failure_tree, io_tree,
7919                                                  start, bvec.bv_page,
7920                                                  btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7921                                                  pgoff);
7922                         } else {
7923                                 blk_status_t status;
7924
7925                                 ASSERT((start - io_bio->logical) < UINT_MAX);
7926                                 status = btrfs_submit_read_repair(inode,
7927                                                         &io_bio->bio,
7928                                                         start - io_bio->logical,
7929                                                         bvec.bv_page, pgoff,
7930                                                         start,
7931                                                         start + sectorsize - 1,
7932                                                         io_bio->mirror_num,
7933                                                         submit_dio_repair_bio);
7934                                 if (status)
7935                                         err = status;
7936                         }
7937                         start += sectorsize;
7938                         ASSERT(bio_offset + sectorsize > bio_offset);
7939                         bio_offset += sectorsize;
7940                         pgoff += sectorsize;
7941                 }
7942         }
7943         return err;
7944 }
7945
7946 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
7947                                          const u64 offset, const u64 bytes,
7948                                          const bool uptodate)
7949 {
7950         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
7951         struct btrfs_ordered_extent *ordered = NULL;
7952         struct btrfs_workqueue *wq;
7953         u64 ordered_offset = offset;
7954         u64 ordered_bytes = bytes;
7955         u64 last_offset;
7956
7957         if (btrfs_is_free_space_inode(inode))
7958                 wq = fs_info->endio_freespace_worker;
7959         else
7960                 wq = fs_info->endio_write_workers;
7961
7962         while (ordered_offset < offset + bytes) {
7963                 last_offset = ordered_offset;
7964                 if (btrfs_dec_test_first_ordered_pending(inode, &ordered,
7965                                                          &ordered_offset,
7966                                                          ordered_bytes,
7967                                                          uptodate)) {
7968                         btrfs_init_work(&ordered->work, finish_ordered_fn, NULL,
7969                                         NULL);
7970                         btrfs_queue_work(wq, &ordered->work);
7971                 }
7972
7973                 /* No ordered extent found in the range, exit */
7974                 if (ordered_offset == last_offset)
7975                         return;
7976                 /*
7977                  * Our bio might span multiple ordered extents. In this case
7978                  * we keep going until we have accounted the whole dio.
7979                  */
7980                 if (ordered_offset < offset + bytes) {
7981                         ordered_bytes = offset + bytes - ordered_offset;
7982                         ordered = NULL;
7983                 }
7984         }
7985 }
7986
7987 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start_direct_io(struct inode *inode,
7988                                                      struct bio *bio,
7989                                                      u64 dio_file_offset)
7990 {
7991         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, dio_file_offset, 1);
7992 }
7993
7994 static void btrfs_end_dio_bio(struct bio *bio)
7995 {
7996         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
7997         blk_status_t err = bio->bi_status;
7998
7999         if (err)
8000                 btrfs_warn(BTRFS_I(dip->inode)->root->fs_info,
8001                            "direct IO failed ino %llu rw %d,%u sector %#Lx len %u err no %d",
8002                            btrfs_ino(BTRFS_I(dip->inode)), bio_op(bio),
8003                            bio->bi_opf, bio->bi_iter.bi_sector,
8004                            bio->bi_iter.bi_size, err);
8005
8006         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ) {
8007                 err = btrfs_check_read_dio_bio(dip->inode, btrfs_io_bio(bio),
8008                                                !err);
8009         }
8010
8011         if (err)
8012                 dip->dio_bio->bi_status = err;
8013
8014         btrfs_record_physical_zoned(dip->inode, dip->logical_offset, bio);
8015
8016         bio_put(bio);
8017         btrfs_dio_private_put(dip);
8018 }
8019
8020 static inline blk_status_t btrfs_submit_dio_bio(struct bio *bio,
8021                 struct inode *inode, u64 file_offset, int async_submit)
8022 {
8023         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8024         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
8025         bool write = btrfs_op(bio) == BTRFS_MAP_WRITE;
8026         blk_status_t ret;
8027
8028         /* Check btrfs_submit_bio_hook() for rules about async submit. */
8029         if (async_submit)
8030                 async_submit = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
8031
8032         if (!write) {
8033                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
8034                 if (ret)
8035                         goto err;
8036         }
8037
8038         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
8039                 goto map;
8040
8041         if (write && async_submit) {
8042                 ret = btrfs_wq_submit_bio(inode, bio, 0, 0, file_offset,
8043                                           btrfs_submit_bio_start_direct_io);
8044                 goto err;
8045         } else if (write) {
8046                 /*
8047                  * If we aren't doing async submit, calculate the csum of the
8048                  * bio now.
8049                  */
8050                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, file_offset, 1);
8051                 if (ret)
8052                         goto err;
8053         } else {
8054                 u64 csum_offset;
8055
8056                 csum_offset = file_offset - dip->logical_offset;
8057                 csum_offset >>= fs_info->sectorsize_bits;
8058                 csum_offset *= fs_info->csum_size;
8059                 btrfs_io_bio(bio)->csum = dip->csums + csum_offset;
8060         }
8061 map:
8062         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, 0);
8063 err:
8064         return ret;
8065 }
8066
8067 /*
8068  * If this succeeds, the btrfs_dio_private is responsible for cleaning up locked
8069  * or ordered extents whether or not we submit any bios.
8070  */
8071 static struct btrfs_dio_private *btrfs_create_dio_private(struct bio *dio_bio,
8072                                                           struct inode *inode,
8073                                                           loff_t file_offset)
8074 {
8075         const bool write = (btrfs_op(dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE);
8076         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
8077         size_t dip_size;
8078         struct btrfs_dio_private *dip;
8079
8080         dip_size = sizeof(*dip);
8081         if (!write && csum) {
8082                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8083                 size_t nblocks;
8084
8085                 nblocks = dio_bio->bi_iter.bi_size >> fs_info->sectorsize_bits;
8086                 dip_size += fs_info->csum_size * nblocks;
8087         }
8088
8089         dip = kzalloc(dip_size, GFP_NOFS);
8090         if (!dip)
8091                 return NULL;
8092
8093         dip->inode = inode;
8094         dip->logical_offset = file_offset;
8095         dip->bytes = dio_bio->bi_iter.bi_size;
8096         dip->disk_bytenr = dio_bio->bi_iter.bi_sector << 9;
8097         dip->dio_bio = dio_bio;
8098         refcount_set(&dip->refs, 1);
8099         return dip;
8100 }
8101
8102 static blk_qc_t btrfs_submit_direct(struct inode *inode, struct iomap *iomap,
8103                 struct bio *dio_bio, loff_t file_offset)
8104 {
8105         const bool write = (btrfs_op(dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE);
8106         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8107         const bool raid56 = (btrfs_data_alloc_profile(fs_info) &
8108                              BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK);
8109         struct btrfs_dio_private *dip;
8110         struct bio *bio;
8111         u64 start_sector;
8112         int async_submit = 0;
8113         u64 submit_len;
8114         int clone_offset = 0;
8115         int clone_len;
8116         u64 logical;
8117         int ret;
8118         blk_status_t status;
8119         struct btrfs_io_geometry geom;
8120         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
8121         struct extent_map *em = NULL;
8122
8123         dip = btrfs_create_dio_private(dio_bio, inode, file_offset);
8124         if (!dip) {
8125                 if (!write) {
8126                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, file_offset,
8127                                 file_offset + dio_bio->bi_iter.bi_size - 1);
8128                 }
8129                 dio_bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
8130                 bio_endio(dio_bio);
8131                 return BLK_QC_T_NONE;
8132         }
8133
8134         if (!write) {
8135                 /*
8136                  * Load the csums up front to reduce csum tree searches and
8137                  * contention when submitting bios.
8138                  *
8139                  * If we have csums disabled this will do nothing.
8140                  */
8141                 status = btrfs_lookup_bio_sums(inode, dio_bio, dip->csums);
8142                 if (status != BLK_STS_OK)
8143                         goto out_err;
8144         }
8145
8146         start_sector = dio_bio->bi_iter.bi_sector;
8147         submit_len = dio_bio->bi_iter.bi_size;
8148
8149         do {
8150                 logical = start_sector << 9;
8151                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, submit_len);
8152                 if (IS_ERR(em)) {
8153                         status = errno_to_blk_status(PTR_ERR(em));
8154                         em = NULL;
8155                         goto out_err_em;
8156                 }
8157                 ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(dio_bio),
8158                                             logical, submit_len, &geom);
8159                 if (ret) {
8160                         status = errno_to_blk_status(ret);
8161                         goto out_err_em;
8162                 }
8163                 ASSERT(geom.len <= INT_MAX);
8164
8165                 clone_len = min_t(int, submit_len, geom.len);
8166
8167                 /*
8168                  * This will never fail as it's passing GPF_NOFS and
8169                  * the allocation is backed by btrfs_bioset.
8170                  */
8171                 bio = btrfs_bio_clone_partial(dio_bio, clone_offset, clone_len);
8172                 bio->bi_private = dip;
8173                 bio->bi_end_io = btrfs_end_dio_bio;
8174                 btrfs_io_bio(bio)->logical = file_offset;
8175
8176                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
8177                         status = extract_ordered_extent(BTRFS_I(inode), bio,
8178                                                         file_offset);
8179                         if (status) {
8180                                 bio_put(bio);
8181                                 goto out_err;
8182                         }
8183                 }
8184
8185                 ASSERT(submit_len >= clone_len);
8186                 submit_len -= clone_len;
8187
8188                 /*
8189                  * Increase the count before we submit the bio so we know
8190                  * the end IO handler won't happen before we increase the
8191                  * count. Otherwise, the dip might get freed before we're
8192                  * done setting it up.
8193                  *
8194                  * We transfer the initial reference to the last bio, so we
8195                  * don't need to increment the reference count for the last one.
8196                  */
8197                 if (submit_len > 0) {
8198                         refcount_inc(&dip->refs);
8199                         /*
8200                          * If we are submitting more than one bio, submit them
8201                          * all asynchronously. The exception is RAID 5 or 6, as
8202                          * asynchronous checksums make it difficult to collect
8203                          * full stripe writes.
8204                          */
8205                         if (!raid56)
8206                                 async_submit = 1;
8207                 }
8208
8209                 status = btrfs_submit_dio_bio(bio, inode, file_offset,
8210                                                 async_submit);
8211                 if (status) {
8212                         bio_put(bio);
8213                         if (submit_len > 0)
8214                                 refcount_dec(&dip->refs);
8215                         goto out_err_em;
8216                 }
8217
8218                 dio_data->submitted += clone_len;
8219                 clone_offset += clone_len;
8220                 start_sector += clone_len >> 9;
8221                 file_offset += clone_len;
8222
8223                 free_extent_map(em);
8224         } while (submit_len > 0);
8225         return BLK_QC_T_NONE;
8226
8227 out_err_em:
8228         free_extent_map(em);
8229 out_err:
8230         dip->dio_bio->bi_status = status;
8231         btrfs_dio_private_put(dip);
8232
8233         return BLK_QC_T_NONE;
8234 }
8235
8236 const struct iomap_ops btrfs_dio_iomap_ops = {
8237         .iomap_begin            = btrfs_dio_iomap_begin,
8238         .iomap_end              = btrfs_dio_iomap_end,
8239 };
8240
8241 const struct iomap_dio_ops btrfs_dio_ops = {
8242         .submit_io              = btrfs_submit_direct,
8243 };
8244
8245 static int btrfs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
8246                         u64 start, u64 len)
8247 {
8248         int     ret;
8249
8250         ret = fiemap_prep(inode, fieinfo, start, &len, 0);
8251         if (ret)
8252                 return ret;
8253
8254         return extent_fiemap(BTRFS_I(inode), fieinfo, start, len);
8255 }
8256
8257 int btrfs_readpage(struct file *file, struct page *page)
8258 {
8259         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8260         u64 start = page_offset(page);
8261         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
8262         unsigned long bio_flags = 0;
8263         struct bio *bio = NULL;
8264         int ret;
8265
8266         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
8267
8268         ret = btrfs_do_readpage(page, NULL, &bio, &bio_flags, 0, NULL);
8269         if (bio)
8270                 ret = submit_one_bio(bio, 0, bio_flags);
8271         return ret;
8272 }
8273
8274 static int btrfs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
8275 {
8276         struct inode *inode = page->mapping->host;
8277         int ret;
8278
8279         if (current->flags & PF_MEMALLOC) {
8280                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8281                 unlock_page(page);
8282                 return 0;
8283         }
8284
8285         /*
8286          * If we are under memory pressure we will call this directly from the
8287          * VM, we need to make sure we have the inode referenced for the ordered
8288          * extent.  If not just return like we didn't do anything.
8289          */
8290         if (!igrab(inode)) {
8291                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8292                 return AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE;
8293         }
8294         ret = extent_write_full_page(page, wbc);
8295         btrfs_add_delayed_iput(inode);
8296         return ret;
8297 }
8298
8299 static int btrfs_writepages(struct address_space *mapping,
8300                             struct writeback_control *wbc)
8301 {
8302         return extent_writepages(mapping, wbc);
8303 }
8304
8305 static void btrfs_readahead(struct readahead_control *rac)
8306 {
8307         extent_readahead(rac);
8308 }
8309
8310 static int __btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8311 {
8312         int ret = try_release_extent_mapping(page, gfp_flags);
8313         if (ret == 1)
8314                 clear_page_extent_mapped(page);
8315         return ret;
8316 }
8317
8318 static int btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8319 {
8320         if (PageWriteback(page) || PageDirty(page))
8321                 return 0;
8322         return __btrfs_releasepage(page, gfp_flags);
8323 }
8324
8325 #ifdef CONFIG_MIGRATION
8326 static int btrfs_migratepage(struct address_space *mapping,
8327                              struct page *newpage, struct page *page,
8328                              enum migrate_mode mode)
8329 {
8330         int ret;
8331
8332         ret = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page, 0);
8333         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
8334                 return ret;
8335
8336         if (page_has_private(page))
8337                 attach_page_private(newpage, detach_page_private(page));
8338
8339         if (PagePrivate2(page)) {
8340                 ClearPagePrivate2(page);
8341                 SetPagePrivate2(newpage);
8342         }
8343
8344         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
8345                 migrate_page_copy(newpage, page);
8346         else
8347                 migrate_page_states(newpage, page);
8348         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
8349 }
8350 #endif
8351
8352 static void btrfs_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
8353                                  unsigned int length)
8354 {
8355         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8356         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
8357         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8358         struct extent_state *cached_state = NULL;
8359         u64 page_start = page_offset(page);
8360         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8361         u64 start;
8362         u64 end;
8363         int inode_evicting = inode->vfs_inode.i_state & I_FREEING;
8364         bool found_ordered = false;
8365         bool completed_ordered = false;
8366
8367         /*
8368          * we have the page locked, so new writeback can't start,
8369          * and the dirty bit won't be cleared while we are here.
8370          *
8371          * Wait for IO on this page so that we can safely clear
8372          * the PagePrivate2 bit and do ordered accounting
8373          */
8374         wait_on_page_writeback(page);
8375
8376         if (offset) {
8377                 btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8378                 return;
8379         }
8380
8381         if (!inode_evicting)
8382                 lock_extent_bits(tree, page_start, page_end, &cached_state);
8383
8384         start = page_start;
8385 again:
8386         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start, page_end - start + 1);
8387         if (ordered) {
8388                 found_ordered = true;
8389                 end = min(page_end,
8390                           ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1);
8391                 /*
8392                  * IO on this page will never be started, so we need to account
8393                  * for any ordered extents now. Don't clear EXTENT_DELALLOC_NEW
8394                  * here, must leave that up for the ordered extent completion.
8395                  */
8396                 if (!inode_evicting)
8397                         clear_extent_bit(tree, start, end,
8398                                          EXTENT_DELALLOC |
8399                                          EXTENT_LOCKED | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8400                                          EXTENT_DEFRAG, 1, 0, &cached_state);
8401                 /*
8402                  * whoever cleared the private bit is responsible
8403                  * for the finish_ordered_io
8404                  */
8405                 if (TestClearPagePrivate2(page)) {
8406                         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
8407                         u64 new_len;
8408
8409                         tree = &inode->ordered_tree;
8410
8411                         spin_lock_irq(&tree->lock);
8412                         set_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered->flags);
8413                         new_len = start - ordered->file_offset;
8414                         if (new_len < ordered->truncated_len)
8415                                 ordered->truncated_len = new_len;
8416                         spin_unlock_irq(&tree->lock);
8417
8418                         if (btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered,
8419                                                            start,
8420                                                            end - start + 1, 1)) {
8421                                 btrfs_finish_ordered_io(ordered);
8422                                 completed_ordered = true;
8423                         }
8424                 }
8425                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8426                 if (!inode_evicting) {
8427                         cached_state = NULL;
8428                         lock_extent_bits(tree, start, end,
8429                                          &cached_state);
8430                 }
8431
8432                 start = end + 1;
8433                 if (start < page_end)
8434                         goto again;
8435         }
8436
8437         /*
8438          * Qgroup reserved space handler
8439          * Page here will be either
8440          * 1) Already written to disk or ordered extent already submitted
8441          *    Then its QGROUP_RESERVED bit in io_tree is already cleaned.
8442          *    Qgroup will be handled by its qgroup_record then.
8443          *    btrfs_qgroup_free_data() call will do nothing here.
8444          *
8445          * 2) Not written to disk yet
8446          *    Then btrfs_qgroup_free_data() call will clear the QGROUP_RESERVED
8447          *    bit of its io_tree, and free the qgroup reserved data space.
8448          *    Since the IO will never happen for this page.
8449          */
8450         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, page_start, PAGE_SIZE);
8451         if (!inode_evicting) {
8452                 bool delete = true;
8453
8454                 /*
8455                  * If there's an ordered extent for this range and we have not
8456                  * finished it ourselves, we must leave EXTENT_DELALLOC_NEW set
8457                  * in the range for the ordered extent completion. We must also
8458                  * not delete the range, otherwise we would lose that bit (and
8459                  * any other bits set in the range). Make sure EXTENT_UPTODATE
8460                  * is cleared if we don't delete, otherwise it can lead to
8461                  * corruptions if the i_size is extented later.
8462                  */
8463                 if (found_ordered && !completed_ordered)
8464                         delete = false;
8465                 clear_extent_bit(tree, page_start, page_end, EXTENT_LOCKED |
8466                                  EXTENT_DELALLOC | EXTENT_UPTODATE |
8467                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1,
8468                                  delete, &cached_state);
8469
8470                 __btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8471         }
8472
8473         ClearPageChecked(page);
8474         clear_page_extent_mapped(page);
8475 }
8476
8477 /*
8478  * btrfs_page_mkwrite() is not allowed to change the file size as it gets
8479  * called from a page fault handler when a page is first dirtied. Hence we must
8480  * be careful to check for EOF conditions here. We set the page up correctly
8481  * for a written page which means we get ENOSPC checking when writing into
8482  * holes and correct delalloc and unwritten extent mapping on filesystems that
8483  * support these features.
8484  *
8485  * We are not allowed to take the i_mutex here so we have to play games to
8486  * protect against truncate races as the page could now be beyond EOF.  Because
8487  * truncate_setsize() writes the inode size before removing pages, once we have
8488  * the page lock we can determine safely if the page is beyond EOF. If it is not
8489  * beyond EOF, then the page is guaranteed safe against truncation until we
8490  * unlock the page.
8491  */
8492 vm_fault_t btrfs_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
8493 {
8494         struct page *page = vmf->page;
8495         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
8496         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8497         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8498         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8499         struct extent_state *cached_state = NULL;
8500         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
8501         char *kaddr;
8502         unsigned long zero_start;
8503         loff_t size;
8504         vm_fault_t ret;
8505         int ret2;
8506         int reserved = 0;
8507         u64 reserved_space;
8508         u64 page_start;
8509         u64 page_end;
8510         u64 end;
8511
8512         reserved_space = PAGE_SIZE;
8513
8514         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
8515         page_start = page_offset(page);
8516         page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8517         end = page_end;
8518
8519         /*
8520          * Reserving delalloc space after obtaining the page lock can lead to
8521          * deadlock. For example, if a dirty page is locked by this function
8522          * and the call to btrfs_delalloc_reserve_space() ends up triggering
8523          * dirty page write out, then the btrfs_writepage() function could
8524          * end up waiting indefinitely to get a lock on the page currently
8525          * being processed by btrfs_page_mkwrite() function.
8526          */
8527         ret2 = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
8528                                             page_start, reserved_space);
8529         if (!ret2) {
8530                 ret2 = file_update_time(vmf->vma->vm_file);
8531                 reserved = 1;
8532         }
8533         if (ret2) {
8534                 ret = vmf_error(ret2);
8535                 if (reserved)
8536                         goto out;
8537                 goto out_noreserve;
8538         }
8539
8540         ret = VM_FAULT_NOPAGE; /* make the VM retry the fault */
8541 again:
8542         lock_page(page);
8543         size = i_size_read(inode);
8544
8545         if ((page->mapping != inode->i_mapping) ||
8546             (page_start >= size)) {
8547                 /* page got truncated out from underneath us */
8548                 goto out_unlock;
8549         }
8550         wait_on_page_writeback(page);
8551
8552         lock_extent_bits(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8553         ret2 = set_page_extent_mapped(page);
8554         if (ret2 < 0) {
8555                 ret = vmf_error(ret2);
8556                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8557                 goto out_unlock;
8558         }
8559
8560         /*
8561          * we can't set the delalloc bits if there are pending ordered
8562          * extents.  Drop our locks and wait for them to finish
8563          */
8564         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), page_start,
8565                         PAGE_SIZE);
8566         if (ordered) {
8567                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8568                                      &cached_state);
8569                 unlock_page(page);
8570                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
8571                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8572                 goto again;
8573         }
8574
8575         if (page->index == ((size - 1) >> PAGE_SHIFT)) {
8576                 reserved_space = round_up(size - page_start,
8577                                           fs_info->sectorsize);
8578                 if (reserved_space < PAGE_SIZE) {
8579                         end = page_start + reserved_space - 1;
8580                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
8581                                         data_reserved, page_start,
8582                                         PAGE_SIZE - reserved_space, true);
8583                 }
8584         }
8585
8586         /*
8587          * page_mkwrite gets called when the page is firstly dirtied after it's
8588          * faulted in, but write(2) could also dirty a page and set delalloc
8589          * bits, thus in this case for space account reason, we still need to
8590          * clear any delalloc bits within this page range since we have to
8591          * reserve data&meta space before lock_page() (see above comments).
8592          */
8593         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, page_start, end,
8594                           EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8595                           EXTENT_DEFRAG, 0, 0, &cached_state);
8596
8597         ret2 = btrfs_set_extent_delalloc(BTRFS_I(inode), page_start, end, 0,
8598                                         &cached_state);
8599         if (ret2) {
8600                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8601                                      &cached_state);
8602                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
8603                 goto out_unlock;
8604         }
8605
8606         /* page is wholly or partially inside EOF */
8607         if (page_start + PAGE_SIZE > size)
8608                 zero_start = offset_in_page(size);
8609         else
8610                 zero_start = PAGE_SIZE;
8611
8612         if (zero_start != PAGE_SIZE) {
8613                 kaddr = kmap(page);
8614                 memset(kaddr + zero_start, 0, PAGE_SIZE - zero_start);
8615                 flush_dcache_page(page);
8616                 kunmap(page);
8617         }
8618         ClearPageChecked(page);
8619         set_page_dirty(page);
8620         SetPageUptodate(page);
8621
8622         BTRFS_I(inode)->last_trans = fs_info->generation;
8623         BTRFS_I(inode)->last_sub_trans = BTRFS_I(inode)->root->log_transid;
8624         BTRFS_I(inode)->last_log_commit = BTRFS_I(inode)->root->last_log_commit;
8625
8626         unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8627
8628         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8629         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8630         extent_changeset_free(data_reserved);
8631         return VM_FAULT_LOCKED;
8632
8633 out_unlock:
8634         unlock_page(page);
8635 out:
8636         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8637         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved, page_start,
8638                                      reserved_space, (ret != 0));
8639 out_noreserve:
8640         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8641         extent_changeset_free(data_reserved);
8642         return ret;
8643 }
8644
8645 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback)
8646 {
8647         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8648         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8649         struct btrfs_block_rsv *rsv;
8650         int ret;
8651         struct btrfs_trans_handle *trans;
8652         u64 mask = fs_info->sectorsize - 1;
8653         u64 min_size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
8654
8655         if (!skip_writeback) {
8656                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, inode->i_size & (~mask),
8657                                                (u64)-1);
8658                 if (ret)
8659                         return ret;
8660         }
8661
8662         /*
8663          * Yes ladies and gentlemen, this is indeed ugly.  We have a couple of
8664          * things going on here:
8665          *
8666          * 1) We need to reserve space to update our inode.
8667          *
8668          * 2) We need to have something to cache all the space that is going to
8669          * be free'd up by the truncate operation, but also have some slack
8670          * space reserved in case it uses space during the truncate (thank you
8671          * very much snapshotting).
8672          *
8673          * And we need these to be separate.  The fact is we can use a lot of
8674          * space doing the truncate, and we have no earthly idea how much space
8675          * we will use, so we need the truncate reservation to be separate so it
8676          * doesn't end up using space reserved for updating the inode.  We also
8677          * need to be able to stop the transaction and start a new one, which
8678          * means we need to be able to update the inode several times, and we
8679          * have no idea of knowing how many times that will be, so we can't just
8680          * reserve 1 item for the entirety of the operation, so that has to be
8681          * done separately as well.
8682          *
8683          * So that leaves us with
8684          *
8685          * 1) rsv - for the truncate reservation, which we will steal from the
8686          * transaction reservation.
8687          * 2) fs_info->trans_block_rsv - this will have 1 items worth left for
8688          * updating the inode.
8689          */
8690         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
8691         if (!rsv)
8692                 return -ENOMEM;
8693         rsv->size = min_size;
8694         rsv->failfast = 1;
8695
8696         /*
8697          * 1 for the truncate slack space
8698          * 1 for updating the inode.
8699          */
8700         trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8701         if (IS_ERR(trans)) {
8702                 ret = PTR_ERR(trans);
8703                 goto out;
8704         }
8705
8706         /* Migrate the slack space for the truncate to our reserve */
8707         ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv, rsv,
8708                                       min_size, false);
8709         BUG_ON(ret);
8710
8711         /*
8712          * So if we truncate and then write and fsync we normally would just
8713          * write the extents that changed, which is a problem if we need to
8714          * first truncate that entire inode.  So set this flag so we write out
8715          * all of the extents in the inode to the sync log so we're completely
8716          * safe.
8717          */
8718         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
8719         trans->block_rsv = rsv;
8720
8721         while (1) {
8722                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, BTRFS_I(inode),
8723                                                  inode->i_size,
8724                                                  BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
8725                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8726                 if (ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
8727                         break;
8728
8729                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
8730                 if (ret)
8731                         break;
8732
8733                 btrfs_end_transaction(trans);
8734                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8735
8736                 trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8737                 if (IS_ERR(trans)) {
8738                         ret = PTR_ERR(trans);
8739                         trans = NULL;
8740                         break;
8741                 }
8742
8743                 btrfs_block_rsv_release(fs_info, rsv, -1, NULL);
8744                 ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv,
8745                                               rsv, min_size, false);
8746                 BUG_ON(ret);    /* shouldn't happen */
8747                 trans->block_rsv = rsv;
8748         }
8749
8750         /*
8751          * We can't call btrfs_truncate_block inside a trans handle as we could
8752          * deadlock with freeze, if we got NEED_TRUNCATE_BLOCK then we know
8753          * we've truncated everything except the last little bit, and can do
8754          * btrfs_truncate_block and then update the disk_i_size.
8755          */
8756         if (ret == NEED_TRUNCATE_BLOCK) {
8757                 btrfs_end_transaction(trans);
8758                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8759
8760                 ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode), inode->i_size, 0, 0);
8761                 if (ret)
8762                         goto out;
8763                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
8764                 if (IS_ERR(trans)) {
8765                         ret = PTR_ERR(trans);
8766                         goto out;
8767                 }
8768                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
8769         }
8770
8771         if (trans) {
8772                 int ret2;
8773
8774                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8775                 ret2 = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
8776                 if (ret2 && !ret)
8777                         ret = ret2;
8778
8779                 ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
8780                 if (ret2 && !ret)
8781                         ret = ret2;
8782                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8783         }
8784 out:
8785         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
8786
8787         return ret;
8788 }
8789
8790 /*
8791  * create a new subvolume directory/inode (helper for the ioctl).
8792  */
8793 int btrfs_create_subvol_root(struct btrfs_trans_handle *trans,
8794                              struct btrfs_root *new_root,
8795                              struct btrfs_root *parent_root)
8796 {
8797         struct inode *inode;
8798         int err;
8799         u64 index = 0;
8800         u64 ino;
8801
8802         err = btrfs_get_free_objectid(new_root, &ino);
8803         if (err < 0)
8804                 return err;
8805
8806         inode = btrfs_new_inode(trans, new_root, NULL, "..", 2, ino, ino,
8807                                 S_IFDIR | (~current_umask() & S_IRWXUGO),
8808                                 &index);
8809         if (IS_ERR(inode))
8810                 return PTR_ERR(inode);
8811         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
8812         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
8813
8814         set_nlink(inode, 1);
8815         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
8816         unlock_new_inode(inode);
8817
8818         err = btrfs_subvol_inherit_props(trans, new_root, parent_root);
8819         if (err)
8820                 btrfs_err(new_root->fs_info,
8821                           "error inheriting subvolume %llu properties: %d",
8822                           new_root->root_key.objectid, err);
8823
8824         err = btrfs_update_inode(trans, new_root, BTRFS_I(inode));
8825
8826         iput(inode);
8827         return err;
8828 }
8829
8830 struct inode *btrfs_alloc_inode(struct super_block *sb)
8831 {
8832         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
8833         struct btrfs_inode *ei;
8834         struct inode *inode;
8835
8836         ei = kmem_cache_alloc(btrfs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
8837         if (!ei)
8838                 return NULL;
8839
8840         ei->root = NULL;
8841         ei->generation = 0;
8842         ei->last_trans = 0;
8843         ei->last_sub_trans = 0;
8844         ei->logged_trans = 0;
8845         ei->delalloc_bytes = 0;
8846         ei->new_delalloc_bytes = 0;
8847         ei->defrag_bytes = 0;
8848         ei->disk_i_size = 0;
8849         ei->flags = 0;
8850         ei->csum_bytes = 0;
8851         ei->index_cnt = (u64)-1;
8852         ei->dir_index = 0;
8853         ei->last_unlink_trans = 0;
8854         ei->last_reflink_trans = 0;
8855         ei->last_log_commit = 0;
8856
8857         spin_lock_init(&ei->lock);
8858         ei->outstanding_extents = 0;
8859         if (sb->s_magic != BTRFS_TEST_MAGIC)
8860                 btrfs_init_metadata_block_rsv(fs_info, &ei->block_rsv,
8861                                               BTRFS_BLOCK_RSV_DELALLOC);
8862         ei->runtime_flags = 0;
8863         ei->prop_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8864         ei->defrag_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8865
8866         ei->delayed_node = NULL;
8867
8868         ei->i_otime.tv_sec = 0;
8869         ei->i_otime.tv_nsec = 0;
8870
8871         inode = &ei->vfs_inode;
8872         extent_map_tree_init(&ei->extent_tree);
8873         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_tree, IO_TREE_INODE_IO, inode);
8874         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_failure_tree,
8875                             IO_TREE_INODE_IO_FAILURE, inode);
8876         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->file_extent_tree,
8877                             IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT, inode);
8878         ei->io_tree.track_uptodate = true;
8879         ei->io_failure_tree.track_uptodate = true;
8880         atomic_set(&ei->sync_writers, 0);
8881         mutex_init(&ei->log_mutex);
8882         btrfs_ordered_inode_tree_init(&ei->ordered_tree);
8883         INIT_LIST_HEAD(&ei->delalloc_inodes);
8884         INIT_LIST_HEAD(&ei->delayed_iput);
8885         RB_CLEAR_NODE(&ei->rb_node);
8886
8887         return inode;
8888 }
8889
8890 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
8891 void btrfs_test_destroy_inode(struct inode *inode)
8892 {
8893         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, 0);
8894         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8895 }
8896 #endif
8897
8898 void btrfs_free_inode(struct inode *inode)
8899 {
8900         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8901 }
8902
8903 void btrfs_destroy_inode(struct inode *vfs_inode)
8904 {
8905         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8906         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
8907         struct btrfs_root *root = inode->root;
8908
8909         WARN_ON(!hlist_empty(&vfs_inode->i_dentry));
8910         WARN_ON(vfs_inode->i_data.nrpages);
8911         WARN_ON(inode->block_rsv.reserved);
8912         WARN_ON(inode->block_rsv.size);
8913         WARN_ON(inode->outstanding_extents);
8914         WARN_ON(inode->delalloc_bytes);
8915         WARN_ON(inode->new_delalloc_bytes);
8916         WARN_ON(inode->csum_bytes);
8917         WARN_ON(inode->defrag_bytes);
8918
8919         /*
8920          * This can happen where we create an inode, but somebody else also
8921          * created the same inode and we need to destroy the one we already
8922          * created.
8923          */
8924         if (!root)
8925                 return;
8926
8927         while (1) {
8928                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, (u64)-1);
8929                 if (!ordered)
8930                         break;
8931                 else {
8932                         btrfs_err(root->fs_info,
8933                                   "found ordered extent %llu %llu on inode cleanup",
8934                                   ordered->file_offset, ordered->num_bytes);
8935                         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered);
8936                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8937                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8938                 }
8939         }
8940         btrfs_qgroup_check_reserved_leak(inode);
8941         inode_tree_del(inode);
8942         btrfs_drop_extent_cache(inode, 0, (u64)-1, 0);
8943         btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode, 0, (u64)-1);
8944         btrfs_put_root(inode->root);
8945 }
8946
8947 int btrfs_drop_inode(struct inode *inode)
8948 {
8949         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8950
8951         if (root == NULL)
8952                 return 1;
8953
8954         /* the snap/subvol tree is on deleting */
8955         if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
8956                 return 1;
8957         else
8958                 return generic_drop_inode(inode);
8959 }
8960
8961 static void init_once(void *foo)
8962 {
8963         struct btrfs_inode *ei = (struct btrfs_inode *) foo;
8964
8965         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
8966 }
8967
8968 void __cold btrfs_destroy_cachep(void)
8969 {
8970         /*
8971          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
8972          * destroy cache.
8973          */
8974         rcu_barrier();
8975         kmem_cache_destroy(btrfs_inode_cachep);
8976         kmem_cache_destroy(btrfs_trans_handle_cachep);
8977         kmem_cache_destroy(btrfs_path_cachep);
8978         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_cachep);
8979         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_bitmap_cachep);
8980 }
8981
8982 int __init btrfs_init_cachep(void)
8983 {
8984         btrfs_inode_cachep = kmem_cache_create("btrfs_inode",
8985                         sizeof(struct btrfs_inode), 0,
8986                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_ACCOUNT,
8987                         init_once);
8988         if (!btrfs_inode_cachep)
8989                 goto fail;
8990
8991         btrfs_trans_handle_cachep = kmem_cache_create("btrfs_trans_handle",
8992                         sizeof(struct btrfs_trans_handle), 0,
8993                         SLAB_TEMPORARY | SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
8994         if (!btrfs_trans_handle_cachep)
8995                 goto fail;
8996
8997         btrfs_path_cachep = kmem_cache_create("btrfs_path",
8998                         sizeof(struct btrfs_path), 0,
8999                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9000         if (!btrfs_path_cachep)
9001                 goto fail;
9002
9003         btrfs_free_space_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space",
9004                         sizeof(struct btrfs_free_space), 0,
9005                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9006         if (!btrfs_free_space_cachep)
9007                 goto fail;
9008
9009         btrfs_free_space_bitmap_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space_bitmap",
9010                                                         PAGE_SIZE, PAGE_SIZE,
9011                                                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9012         if (!btrfs_free_space_bitmap_cachep)
9013                 goto fail;
9014
9015         return 0;
9016 fail:
9017         btrfs_destroy_cachep();
9018         return -ENOMEM;
9019 }
9020
9021 static int btrfs_getattr(struct user_namespace *mnt_userns,
9022                          const struct path *path, struct kstat *stat,
9023                          u32 request_mask, unsigned int flags)
9024 {
9025         u64 delalloc_bytes;
9026         u64 inode_bytes;
9027         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
9028         u32 blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
9029         u32 bi_flags = BTRFS_I(inode)->flags;
9030
9031         stat->result_mask |= STATX_BTIME;
9032         stat->btime.tv_sec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec;
9033         stat->btime.tv_nsec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec;
9034         if (bi_flags & BTRFS_INODE_APPEND)
9035                 stat->attributes |= STATX_ATTR_APPEND;
9036         if (bi_flags & BTRFS_INODE_COMPRESS)
9037                 stat->attributes |= STATX_ATTR_COMPRESSED;
9038         if (bi_flags & BTRFS_INODE_IMMUTABLE)
9039                 stat->attributes |= STATX_ATTR_IMMUTABLE;
9040         if (bi_flags & BTRFS_INODE_NODUMP)
9041                 stat->attributes |= STATX_ATTR_NODUMP;
9042
9043         stat->attributes_mask |= (STATX_ATTR_APPEND |
9044                                   STATX_ATTR_COMPRESSED |
9045                                   STATX_ATTR_IMMUTABLE |
9046                                   STATX_ATTR_NODUMP);
9047
9048         generic_fillattr(&init_user_ns, inode, stat);
9049         stat->dev = BTRFS_I(inode)->root->anon_dev;
9050
9051         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
9052         delalloc_bytes = BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes;
9053         inode_bytes = inode_get_bytes(inode);
9054         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
9055         stat->blocks = (ALIGN(inode_bytes, blocksize) +
9056                         ALIGN(delalloc_bytes, blocksize)) >> 9;
9057         return 0;
9058 }
9059
9060 static int btrfs_rename_exchange(struct inode *old_dir,
9061                               struct dentry *old_dentry,
9062                               struct inode *new_dir,
9063                               struct dentry *new_dentry)
9064 {
9065         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9066         struct btrfs_trans_handle *trans;
9067         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9068         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9069         struct inode *new_inode = new_dentry->d_inode;
9070         struct inode *old_inode = old_dentry->d_inode;
9071         struct timespec64 ctime = current_time(old_inode);
9072         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9073         u64 new_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode));
9074         u64 old_idx = 0;
9075         u64 new_idx = 0;
9076         int ret;
9077         int ret2;
9078         bool root_log_pinned = false;
9079         bool dest_log_pinned = false;
9080
9081         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9082         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9083                 return -EXDEV;
9084
9085         /* close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
9086         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9087             new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9088                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9089
9090         /*
9091          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9092          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9093          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9094          * would require 5 item modifications, so we'll assume their normal
9095          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 2 for the new links, so 12 total items
9096          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9097          */
9098         trans = btrfs_start_transaction(root, 12);
9099         if (IS_ERR(trans)) {
9100                 ret = PTR_ERR(trans);
9101                 goto out_notrans;
9102         }
9103
9104         if (dest != root)
9105                 btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9106
9107         /*
9108          * We need to find a free sequence number both in the source and
9109          * in the destination directory for the exchange.
9110          */
9111         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &old_idx);
9112         if (ret)
9113                 goto out_fail;
9114         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(old_dir), &new_idx);
9115         if (ret)
9116                 goto out_fail;
9117
9118         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9119         BTRFS_I(new_inode)->dir_index = 0ULL;
9120
9121         /* Reference for the source. */
9122         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9123                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9124                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9125         } else {
9126                 btrfs_pin_log_trans(root);
9127                 root_log_pinned = true;
9128                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9129                                              new_dentry->d_name.name,
9130                                              new_dentry->d_name.len,
9131                                              old_ino,
9132                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
9133                                              old_idx);
9134                 if (ret)
9135                         goto out_fail;
9136         }
9137
9138         /* And now for the dest. */
9139         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9140                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9141                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9142         } else {
9143                 btrfs_pin_log_trans(dest);
9144                 dest_log_pinned = true;
9145                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root,
9146                                              old_dentry->d_name.name,
9147                                              old_dentry->d_name.len,
9148                                              new_ino,
9149                                              btrfs_ino(BTRFS_I(old_dir)),
9150                                              new_idx);
9151                 if (ret)
9152                         goto out_fail;
9153         }
9154
9155         /* Update inode version and ctime/mtime. */
9156         inode_inc_iversion(old_dir);
9157         inode_inc_iversion(new_dir);
9158         inode_inc_iversion(old_inode);
9159         inode_inc_iversion(new_inode);
9160         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime = ctime;
9161         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime = ctime;
9162         old_inode->i_ctime = ctime;
9163         new_inode->i_ctime = ctime;
9164
9165         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent) {
9166                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9167                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9168                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(new_dir),
9169                                 BTRFS_I(new_inode), 1);
9170         }
9171
9172         /* src is a subvolume */
9173         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9174                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9175         } else { /* src is an inode */
9176                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
9177                                            BTRFS_I(old_dentry->d_inode),
9178                                            old_dentry->d_name.name,
9179                                            old_dentry->d_name.len);
9180                 if (!ret)
9181                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9182         }
9183         if (ret) {
9184                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9185                 goto out_fail;
9186         }
9187
9188         /* dest is a subvolume */
9189         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9190                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9191         } else { /* dest is an inode */
9192                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
9193                                            BTRFS_I(new_dentry->d_inode),
9194                                            new_dentry->d_name.name,
9195                                            new_dentry->d_name.len);
9196                 if (!ret)
9197                         ret = btrfs_update_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_inode));
9198         }
9199         if (ret) {
9200                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9201                 goto out_fail;
9202         }
9203
9204         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9205                              new_dentry->d_name.name,
9206                              new_dentry->d_name.len, 0, old_idx);
9207         if (ret) {
9208                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9209                 goto out_fail;
9210         }
9211
9212         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(old_dir), BTRFS_I(new_inode),
9213                              old_dentry->d_name.name,
9214                              old_dentry->d_name.len, 0, new_idx);
9215         if (ret) {
9216                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9217                 goto out_fail;
9218         }
9219
9220         if (old_inode->i_nlink == 1)
9221                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = old_idx;
9222         if (new_inode->i_nlink == 1)
9223                 BTRFS_I(new_inode)->dir_index = new_idx;
9224
9225         if (root_log_pinned) {
9226                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9227                                    new_dentry->d_parent);
9228                 btrfs_end_log_trans(root);
9229                 root_log_pinned = false;
9230         }
9231         if (dest_log_pinned) {
9232                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(new_inode), BTRFS_I(new_dir),
9233                                    old_dentry->d_parent);
9234                 btrfs_end_log_trans(dest);
9235                 dest_log_pinned = false;
9236         }
9237 out_fail:
9238         /*
9239          * If we have pinned a log and an error happened, we unpin tasks
9240          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9241          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9242          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9243          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9244          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9245          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9246          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9247          * allow the tasks to sync it.
9248          */
9249         if (ret && (root_log_pinned || dest_log_pinned)) {
9250                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9251                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9252                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9253                     (new_inode &&
9254                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
9255                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9256
9257                 if (root_log_pinned) {
9258                         btrfs_end_log_trans(root);
9259                         root_log_pinned = false;
9260                 }
9261                 if (dest_log_pinned) {
9262                         btrfs_end_log_trans(dest);
9263                         dest_log_pinned = false;
9264                 }
9265         }
9266         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9267         ret = ret ? ret : ret2;
9268 out_notrans:
9269         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9270             old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9271                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9272
9273         return ret;
9274 }
9275
9276 static int btrfs_whiteout_for_rename(struct btrfs_trans_handle *trans,
9277                                      struct btrfs_root *root,
9278                                      struct inode *dir,
9279                                      struct dentry *dentry)
9280 {
9281         int ret;
9282         struct inode *inode;
9283         u64 objectid;
9284         u64 index;
9285
9286         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
9287         if (ret)
9288                 return ret;
9289
9290         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir,
9291                                 dentry->d_name.name,
9292                                 dentry->d_name.len,
9293                                 btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9294                                 objectid,
9295                                 S_IFCHR | WHITEOUT_MODE,
9296                                 &index);
9297
9298         if (IS_ERR(inode)) {
9299                 ret = PTR_ERR(inode);
9300                 return ret;
9301         }
9302
9303         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
9304         init_special_inode(inode, inode->i_mode,
9305                 WHITEOUT_DEV);
9306
9307         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir,
9308                                 &dentry->d_name);
9309         if (ret)
9310                 goto out;
9311
9312         ret = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9313                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9314         if (ret)
9315                 goto out;
9316
9317         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9318 out:
9319         unlock_new_inode(inode);
9320         if (ret)
9321                 inode_dec_link_count(inode);
9322         iput(inode);
9323
9324         return ret;
9325 }
9326
9327 static int btrfs_rename(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
9328                            struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
9329                            unsigned int flags)
9330 {
9331         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9332         struct btrfs_trans_handle *trans;
9333         unsigned int trans_num_items;
9334         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9335         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9336         struct inode *new_inode = d_inode(new_dentry);
9337         struct inode *old_inode = d_inode(old_dentry);
9338         u64 index = 0;
9339         int ret;
9340         int ret2;
9341         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9342         bool log_pinned = false;
9343
9344         if (btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
9345                 return -EPERM;
9346
9347         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9348         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9349                 return -EXDEV;
9350
9351         if (old_ino == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID ||
9352             (new_inode && btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9353                 return -ENOTEMPTY;
9354
9355         if (S_ISDIR(old_inode->i_mode) && new_inode &&
9356             new_inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
9357                 return -ENOTEMPTY;
9358
9359
9360         /* check for collisions, even if the  name isn't there */
9361         ret = btrfs_check_dir_item_collision(dest, new_dir->i_ino,
9362                              new_dentry->d_name.name,
9363                              new_dentry->d_name.len);
9364
9365         if (ret) {
9366                 if (ret == -EEXIST) {
9367                         /* we shouldn't get
9368                          * eexist without a new_inode */
9369                         if (WARN_ON(!new_inode)) {
9370                                 return ret;
9371                         }
9372                 } else {
9373                         /* maybe -EOVERFLOW */
9374                         return ret;
9375                 }
9376         }
9377         ret = 0;
9378
9379         /*
9380          * we're using rename to replace one file with another.  Start IO on it
9381          * now so  we don't add too much work to the end of the transaction
9382          */
9383         if (new_inode && S_ISREG(old_inode->i_mode) && new_inode->i_size)
9384                 filemap_flush(old_inode->i_mapping);
9385
9386         /* close the racy window with snapshot create/destroy ioctl */
9387         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9388                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9389         /*
9390          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9391          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9392          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9393          * would require 5 item modifications, so we'll assume they are normal
9394          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 1 for the new link, so 11 total items
9395          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9396          * If our rename has the whiteout flag, we need more 5 units for the
9397          * new inode (1 inode item, 1 inode ref, 2 dir items and 1 xattr item
9398          * when selinux is enabled).
9399          */
9400         trans_num_items = 11;
9401         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9402                 trans_num_items += 5;
9403         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9404         if (IS_ERR(trans)) {
9405                 ret = PTR_ERR(trans);
9406                 goto out_notrans;
9407         }
9408
9409         if (dest != root)
9410                 btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9411
9412         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &index);
9413         if (ret)
9414                 goto out_fail;
9415
9416         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9417         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9418                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9419                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9420         } else {
9421                 btrfs_pin_log_trans(root);
9422                 log_pinned = true;
9423                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9424                                              new_dentry->d_name.name,
9425                                              new_dentry->d_name.len,
9426                                              old_ino,
9427                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)), index);
9428                 if (ret)
9429                         goto out_fail;
9430         }
9431
9432         inode_inc_iversion(old_dir);
9433         inode_inc_iversion(new_dir);
9434         inode_inc_iversion(old_inode);
9435         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime =
9436         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime =
9437         old_inode->i_ctime = current_time(old_dir);
9438
9439         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent)
9440                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9441                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9442
9443         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9444                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9445         } else {
9446                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
9447                                         BTRFS_I(d_inode(old_dentry)),
9448                                         old_dentry->d_name.name,
9449                                         old_dentry->d_name.len);
9450                 if (!ret)
9451                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9452         }
9453         if (ret) {
9454                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9455                 goto out_fail;
9456         }
9457
9458         if (new_inode) {
9459                 inode_inc_iversion(new_inode);
9460                 new_inode->i_ctime = current_time(new_inode);
9461                 if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) ==
9462                              BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
9463                         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9464                         BUG_ON(new_inode->i_nlink == 0);
9465                 } else {
9466                         ret = btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
9467                                                  BTRFS_I(d_inode(new_dentry)),
9468                                                  new_dentry->d_name.name,
9469                                                  new_dentry->d_name.len);
9470                 }
9471                 if (!ret && new_inode->i_nlink == 0)
9472                         ret = btrfs_orphan_add(trans,
9473                                         BTRFS_I(d_inode(new_dentry)));
9474                 if (ret) {
9475                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9476                         goto out_fail;
9477                 }
9478         }
9479
9480         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9481                              new_dentry->d_name.name,
9482                              new_dentry->d_name.len, 0, index);
9483         if (ret) {
9484                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9485                 goto out_fail;
9486         }
9487
9488         if (old_inode->i_nlink == 1)
9489                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = index;
9490
9491         if (log_pinned) {
9492                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9493                                    new_dentry->d_parent);
9494                 btrfs_end_log_trans(root);
9495                 log_pinned = false;
9496         }
9497
9498         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9499                 ret = btrfs_whiteout_for_rename(trans, root, old_dir,
9500                                                 old_dentry);
9501
9502                 if (ret) {
9503                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9504                         goto out_fail;
9505                 }
9506         }
9507 out_fail:
9508         /*
9509          * If we have pinned the log and an error happened, we unpin tasks
9510          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9511          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9512          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9513          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9514          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9515          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9516          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9517          * allow the tasks to sync it.
9518          */
9519         if (ret && log_pinned) {
9520                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9521                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9522                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9523                     (new_inode &&
9524                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
9525                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9526
9527                 btrfs_end_log_trans(root);
9528                 log_pinned = false;
9529         }
9530         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9531         ret = ret ? ret : ret2;
9532 out_notrans:
9533         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9534                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9535
9536         return ret;
9537 }
9538
9539 static int btrfs_rename2(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *old_dir,
9540                          struct dentry *old_dentry, struct inode *new_dir,
9541                          struct dentry *new_dentry, unsigned int flags)
9542 {
9543         if (flags & ~(RENAME_NOREPLACE | RENAME_EXCHANGE | RENAME_WHITEOUT))
9544                 return -EINVAL;
9545
9546         if (flags & RENAME_EXCHANGE)
9547                 return btrfs_rename_exchange(old_dir, old_dentry, new_dir,
9548                                           new_dentry);
9549
9550         return btrfs_rename(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry, flags);
9551 }
9552
9553 struct btrfs_delalloc_work {
9554         struct inode *inode;
9555         struct completion completion;
9556         struct list_head list;
9557         struct btrfs_work work;
9558 };
9559
9560 static void btrfs_run_delalloc_work(struct btrfs_work *work)
9561 {
9562         struct btrfs_delalloc_work *delalloc_work;
9563         struct inode *inode;
9564
9565         delalloc_work = container_of(work, struct btrfs_delalloc_work,
9566                                      work);
9567         inode = delalloc_work->inode;
9568         filemap_flush(inode->i_mapping);
9569         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9570                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9571                 filemap_flush(inode->i_mapping);
9572
9573         iput(inode);
9574         complete(&delalloc_work->completion);
9575 }
9576
9577 static struct btrfs_delalloc_work *btrfs_alloc_delalloc_work(struct inode *inode)
9578 {
9579         struct btrfs_delalloc_work *work;
9580
9581         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_NOFS);
9582         if (!work)
9583                 return NULL;
9584
9585         init_completion(&work->completion);
9586         INIT_LIST_HEAD(&work->list);
9587         work->inode = inode;
9588         btrfs_init_work(&work->work, btrfs_run_delalloc_work, NULL, NULL);
9589
9590         return work;
9591 }
9592
9593 /*
9594  * some fairly slow code that needs optimization. This walks the list
9595  * of all the inodes with pending delalloc and forces them to disk.
9596  */
9597 static int start_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
9598                                  struct writeback_control *wbc, bool snapshot,
9599                                  bool in_reclaim_context)
9600 {
9601         struct btrfs_inode *binode;
9602         struct inode *inode;
9603         struct btrfs_delalloc_work *work, *next;
9604         struct list_head works;
9605         struct list_head splice;
9606         int ret = 0;
9607         bool full_flush = wbc->nr_to_write == LONG_MAX;
9608
9609         INIT_LIST_HEAD(&works);
9610         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9611
9612         mutex_lock(&root->delalloc_mutex);
9613         spin_lock(&root->delalloc_lock);
9614         list_splice_init(&root->delalloc_inodes, &splice);
9615         while (!list_empty(&splice)) {
9616                 binode = list_entry(splice.next, struct btrfs_inode,
9617                                     delalloc_inodes);
9618
9619                 list_move_tail(&binode->delalloc_inodes,
9620                                &root->delalloc_inodes);
9621
9622                 if (in_reclaim_context &&
9623                     test_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &binode->runtime_flags))
9624                         continue;
9625
9626                 inode = igrab(&binode->vfs_inode);
9627                 if (!inode) {
9628                         cond_resched_lock(&root->delalloc_lock);
9629                         continue;
9630                 }
9631                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9632
9633                 if (snapshot)
9634                         set_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
9635                                 &binode->runtime_flags);
9636                 if (full_flush) {
9637                         work = btrfs_alloc_delalloc_work(inode);
9638                         if (!work) {
9639                                 iput(inode);
9640                                 ret = -ENOMEM;
9641                                 goto out;
9642                         }
9643                         list_add_tail(&work->list, &works);
9644                         btrfs_queue_work(root->fs_info->flush_workers,
9645                                          &work->work);
9646                 } else {
9647                         ret = sync_inode(inode, wbc);
9648                         if (!ret &&
9649                             test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9650                                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9651                                 ret = sync_inode(inode, wbc);
9652                         btrfs_add_delayed_iput(inode);
9653                         if (ret || wbc->nr_to_write <= 0)
9654                                 goto out;
9655                 }
9656                 cond_resched();
9657                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9658         }
9659         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9660
9661 out:
9662         list_for_each_entry_safe(work, next, &works, list) {
9663                 list_del_init(&work->list);
9664                 wait_for_completion(&work->completion);
9665                 kfree(work);
9666         }
9667
9668         if (!list_empty(&splice)) {
9669                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9670                 list_splice_tail(&splice, &root->delalloc_inodes);
9671                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9672         }
9673         mutex_unlock(&root->delalloc_mutex);
9674         return ret;
9675 }
9676
9677 int btrfs_start_delalloc_snapshot(struct btrfs_root *root)
9678 {
9679         struct writeback_control wbc = {
9680                 .nr_to_write = LONG_MAX,
9681                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9682                 .range_start = 0,
9683                 .range_end = LLONG_MAX,
9684         };
9685         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9686
9687         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9688                 return -EROFS;
9689
9690         return start_delalloc_inodes(root, &wbc, true, false);
9691 }
9692
9693 int btrfs_start_delalloc_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info, long nr,
9694                                bool in_reclaim_context)
9695 {
9696         struct writeback_control wbc = {
9697                 .nr_to_write = nr,
9698                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9699                 .range_start = 0,
9700                 .range_end = LLONG_MAX,
9701         };
9702         struct btrfs_root *root;
9703         struct list_head splice;
9704         int ret;
9705
9706         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9707                 return -EROFS;
9708
9709         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9710
9711         mutex_lock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9712         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9713         list_splice_init(&fs_info->delalloc_roots, &splice);
9714         while (!list_empty(&splice)) {
9715                 /*
9716                  * Reset nr_to_write here so we know that we're doing a full
9717                  * flush.
9718                  */
9719                 if (nr == LONG_MAX)
9720                         wbc.nr_to_write = LONG_MAX;
9721
9722                 root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
9723                                         delalloc_root);
9724                 root = btrfs_grab_root(root);
9725                 BUG_ON(!root);
9726                 list_move_tail(&root->delalloc_root,
9727                                &fs_info->delalloc_roots);
9728                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9729
9730                 ret = start_delalloc_inodes(root, &wbc, false, in_reclaim_context);
9731                 btrfs_put_root(root);
9732                 if (ret < 0 || wbc.nr_to_write <= 0)
9733                         goto out;
9734                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9735         }
9736         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9737
9738         ret = 0;
9739 out:
9740         if (!list_empty(&splice)) {
9741                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9742                 list_splice_tail(&splice, &fs_info->delalloc_roots);
9743                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9744         }
9745         mutex_unlock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9746         return ret;
9747 }
9748
9749 static int btrfs_symlink(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
9750                          struct dentry *dentry, const char *symname)
9751 {
9752         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9753         struct btrfs_trans_handle *trans;
9754         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9755         struct btrfs_path *path;
9756         struct btrfs_key key;
9757         struct inode *inode = NULL;
9758         int err;
9759         u64 objectid;
9760         u64 index = 0;
9761         int name_len;
9762         int datasize;
9763         unsigned long ptr;
9764         struct btrfs_file_extent_item *ei;
9765         struct extent_buffer *leaf;
9766
9767         name_len = strlen(symname);
9768         if (name_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info))
9769                 return -ENAMETOOLONG;
9770
9771         /*
9772          * 2 items for inode item and ref
9773          * 2 items for dir items
9774          * 1 item for updating parent inode item
9775          * 1 item for the inline extent item
9776          * 1 item for xattr if selinux is on
9777          */
9778         trans = btrfs_start_transaction(root, 7);
9779         if (IS_ERR(trans))
9780                 return PTR_ERR(trans);
9781
9782         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
9783         if (err)
9784                 goto out_unlock;
9785
9786         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
9787                                 dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9788                                 objectid, S_IFLNK|S_IRWXUGO, &index);
9789         if (IS_ERR(inode)) {
9790                 err = PTR_ERR(inode);
9791                 inode = NULL;
9792                 goto out_unlock;
9793         }
9794
9795         /*
9796         * If the active LSM wants to access the inode during
9797         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
9798         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
9799         * ops vector.
9800         */
9801         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
9802         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
9803         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9804
9805         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
9806         if (err)
9807                 goto out_unlock;
9808
9809         path = btrfs_alloc_path();
9810         if (!path) {
9811                 err = -ENOMEM;
9812                 goto out_unlock;
9813         }
9814         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
9815         key.offset = 0;
9816         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
9817         datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(name_len);
9818         err = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
9819                                       datasize);
9820         if (err) {
9821                 btrfs_free_path(path);
9822                 goto out_unlock;
9823         }
9824         leaf = path->nodes[0];
9825         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
9826                             struct btrfs_file_extent_item);
9827         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
9828         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei,
9829                                    BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
9830         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
9831         btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
9832         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
9833         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, name_len);
9834
9835         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
9836         write_extent_buffer(leaf, symname, ptr, name_len);
9837         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
9838         btrfs_free_path(path);
9839
9840         inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
9841         inode_nohighmem(inode);
9842         inode_set_bytes(inode, name_len);
9843         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), name_len);
9844         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9845         /*
9846          * Last step, add directory indexes for our symlink inode. This is the
9847          * last step to avoid extra cleanup of these indexes if an error happens
9848          * elsewhere above.
9849          */
9850         if (!err)
9851                 err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9852                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9853         if (err)
9854                 goto out_unlock;
9855
9856         d_instantiate_new(dentry, inode);
9857
9858 out_unlock:
9859         btrfs_end_transaction(trans);
9860         if (err && inode) {
9861                 inode_dec_link_count(inode);
9862                 discard_new_inode(inode);
9863         }
9864         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9865         return err;
9866 }
9867
9868 static struct btrfs_trans_handle *insert_prealloc_file_extent(
9869                                        struct btrfs_trans_handle *trans_in,
9870                                        struct btrfs_inode *inode,
9871                                        struct btrfs_key *ins,
9872                                        u64 file_offset)
9873 {
9874         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
9875         struct btrfs_replace_extent_info extent_info;
9876         struct btrfs_trans_handle *trans = trans_in;
9877         struct btrfs_path *path;
9878         u64 start = ins->objectid;
9879         u64 len = ins->offset;
9880         int qgroup_released;
9881         int ret;
9882
9883         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
9884
9885         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC);
9886         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, start);
9887         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi, len);
9888         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, len);
9889         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, len);
9890         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, BTRFS_COMPRESS_NONE);
9891         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
9892
9893         qgroup_released = btrfs_qgroup_release_data(inode, file_offset, len);
9894         if (qgroup_released < 0)
9895                 return ERR_PTR(qgroup_released);
9896
9897         if (trans) {
9898                 ret = insert_reserved_file_extent(trans, inode,
9899                                                   file_offset, &stack_fi,
9900                                                   true, qgroup_released);
9901                 if (ret)
9902                         goto free_qgroup;
9903                 return trans;
9904         }
9905
9906         extent_info.disk_offset = start;
9907         extent_info.disk_len = len;
9908         extent_info.data_offset = 0;
9909         extent_info.data_len = len;
9910         extent_info.file_offset = file_offset;
9911         extent_info.extent_buf = (char *)&stack_fi;
9912         extent_info.is_new_extent = true;
9913         extent_info.qgroup_reserved = qgroup_released;
9914         extent_info.insertions = 0;
9915
9916         path = btrfs_alloc_path();
9917         if (!path) {
9918                 ret = -ENOMEM;
9919                 goto free_qgroup;
9920         }
9921
9922         ret = btrfs_replace_file_extents(&inode->vfs_inode, path, file_offset,
9923                                      file_offset + len - 1, &extent_info,
9924                                      &trans);
9925         btrfs_free_path(path);
9926         if (ret)
9927                 goto free_qgroup;
9928         return trans;
9929
9930 free_qgroup:
9931         /*
9932          * We have released qgroup data range at the beginning of the function,
9933          * and normally qgroup_released bytes will be freed when committing
9934          * transaction.
9935          * But if we error out early, we have to free what we have released
9936          * or we leak qgroup data reservation.
9937          */
9938         btrfs_qgroup_free_refroot(inode->root->fs_info,
9939                         inode->root->root_key.objectid, qgroup_released,
9940                         BTRFS_QGROUP_RSV_DATA);
9941         return ERR_PTR(ret);
9942 }
9943
9944 static int __btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9945                                        u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9946                                        loff_t actual_len, u64 *alloc_hint,
9947                                        struct btrfs_trans_handle *trans)
9948 {
9949         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
9950         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
9951         struct extent_map *em;
9952         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9953         struct btrfs_key ins;
9954         u64 cur_offset = start;
9955         u64 clear_offset = start;
9956         u64 i_size;
9957         u64 cur_bytes;
9958         u64 last_alloc = (u64)-1;
9959         int ret = 0;
9960         bool own_trans = true;
9961         u64 end = start + num_bytes - 1;
9962
9963         if (trans)
9964                 own_trans = false;
9965         while (num_bytes > 0) {
9966                 cur_bytes = min_t(u64, num_bytes, SZ_256M);
9967                 cur_bytes = max(cur_bytes, min_size);
9968                 /*
9969                  * If we are severely fragmented we could end up with really
9970                  * small allocations, so if the allocator is returning small
9971                  * chunks lets make its job easier by only searching for those
9972                  * sized chunks.
9973                  */
9974                 cur_bytes = min(cur_bytes, last_alloc);
9975                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_bytes, cur_bytes,
9976                                 min_size, 0, *alloc_hint, &ins, 1, 0);
9977                 if (ret)
9978                         break;
9979
9980                 /*
9981                  * We've reserved this space, and thus converted it from
9982                  * ->bytes_may_use to ->bytes_reserved.  Any error that happens
9983                  * from here on out we will only need to clear our reservation
9984                  * for the remaining unreserved area, so advance our
9985                  * clear_offset by our extent size.
9986                  */
9987                 clear_offset += ins.offset;
9988
9989                 last_alloc = ins.offset;
9990                 trans = insert_prealloc_file_extent(trans, BTRFS_I(inode),
9991                                                     &ins, cur_offset);
9992                 /*
9993                  * Now that we inserted the prealloc extent we can finally
9994                  * decrement the number of reservations in the block group.
9995                  * If we did it before, we could race with relocation and have
9996                  * relocation miss the reserved extent, making it fail later.
9997                  */
9998                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
9999                 if (IS_ERR(trans)) {
10000                         ret = PTR_ERR(trans);
10001                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid,
10002                                                    ins.offset, 0);
10003                         break;
10004                 }
10005
10006                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
10007                                         cur_offset + ins.offset -1, 0);
10008
10009                 em = alloc_extent_map();
10010                 if (!em) {
10011                         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
10012                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
10013                         goto next;
10014                 }
10015
10016                 em->start = cur_offset;
10017                 em->orig_start = cur_offset;
10018                 em->len = ins.offset;
10019                 em->block_start = ins.objectid;
10020                 em->block_len = ins.offset;
10021                 em->orig_block_len = ins.offset;
10022                 em->ram_bytes = ins.offset;
10023                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
10024                 em->generation = trans->transid;
10025
10026                 while (1) {
10027                         write_lock(&em_tree->lock);
10028                         ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
10029                         write_unlock(&em_tree->lock);
10030                         if (ret != -EEXIST)
10031                                 break;
10032                         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
10033                                                 cur_offset + ins.offset - 1,
10034                                                 0);
10035                 }
10036                 free_extent_map(em);
10037 next:
10038                 num_bytes -= ins.offset;
10039                 cur_offset += ins.offset;
10040                 *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
10041
10042                 inode_inc_iversion(inode);
10043                 inode->i_ctime = current_time(inode);
10044                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_PREALLOC;
10045                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
10046                     (actual_len > inode->i_size) &&
10047                     (cur_offset > inode->i_size)) {
10048                         if (cur_offset > actual_len)
10049                                 i_size = actual_len;
10050                         else
10051                                 i_size = cur_offset;
10052                         i_size_write(inode, i_size);
10053                         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
10054                 }
10055
10056                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
10057
10058                 if (ret) {
10059                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
10060                         if (own_trans)
10061                                 btrfs_end_transaction(trans);
10062                         break;
10063                 }
10064
10065                 if (own_trans) {
10066                         btrfs_end_transaction(trans);
10067                         trans = NULL;
10068                 }
10069         }
10070         if (clear_offset < end)
10071                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode), NULL, clear_offset,
10072                         end - clear_offset + 1);
10073         return ret;
10074 }
10075
10076 int btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
10077                               u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10078                               loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
10079 {
10080         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
10081                                            min_size, actual_len, alloc_hint,
10082                                            NULL);
10083 }
10084
10085 int btrfs_prealloc_file_range_trans(struct inode *inode,
10086                                     struct btrfs_trans_handle *trans, int mode,
10087                                     u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10088                                     loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
10089 {
10090         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
10091                                            min_size, actual_len, alloc_hint, trans);
10092 }
10093
10094 static int btrfs_set_page_dirty(struct page *page)
10095 {
10096         return __set_page_dirty_nobuffers(page);
10097 }
10098
10099 static int btrfs_permission(struct user_namespace *mnt_userns,
10100                             struct inode *inode, int mask)
10101 {
10102         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10103         umode_t mode = inode->i_mode;
10104
10105         if (mask & MAY_WRITE &&
10106             (S_ISREG(mode) || S_ISDIR(mode) || S_ISLNK(mode))) {
10107                 if (btrfs_root_readonly(root))
10108                         return -EROFS;
10109                 if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_READONLY)
10110                         return -EACCES;
10111         }
10112         return generic_permission(&init_user_ns, inode, mask);
10113 }
10114
10115 static int btrfs_tmpfile(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
10116                          struct dentry *dentry, umode_t mode)
10117 {
10118         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
10119         struct btrfs_trans_handle *trans;
10120         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
10121         struct inode *inode = NULL;
10122         u64 objectid;
10123         u64 index;
10124         int ret = 0;
10125
10126         /*
10127          * 5 units required for adding orphan entry
10128          */
10129         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
10130         if (IS_ERR(trans))
10131                 return PTR_ERR(trans);
10132
10133         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
10134         if (ret)
10135                 goto out;
10136
10137         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, NULL, 0,
10138                         btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid, mode, &index);
10139         if (IS_ERR(inode)) {
10140                 ret = PTR_ERR(inode);
10141                 inode = NULL;
10142                 goto out;
10143         }
10144
10145         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
10146         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
10147
10148         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
10149
10150         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, NULL);
10151         if (ret)
10152                 goto out;
10153
10154         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
10155         if (ret)
10156                 goto out;
10157         ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
10158         if (ret)
10159                 goto out;
10160
10161         /*
10162          * We set number of links to 0 in btrfs_new_inode(), and here we set
10163          * it to 1 because d_tmpfile() will issue a warning if the count is 0,
10164          * through:
10165          *
10166          *    d_tmpfile() -> inode_dec_link_count() -> drop_nlink()
10167          */
10168         set_nlink(inode, 1);
10169         d_tmpfile(dentry, inode);
10170         unlock_new_inode(inode);
10171         mark_inode_dirty(inode);
10172 out:
10173         btrfs_end_transaction(trans);
10174         if (ret && inode)
10175                 discard_new_inode(inode);
10176         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
10177         return ret;
10178 }
10179
10180 void btrfs_set_range_writeback(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end)
10181 {
10182         struct inode *inode = tree->private_data;
10183         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
10184         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
10185         struct page *page;
10186
10187         while (index <= end_index) {
10188                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
10189                 ASSERT(page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
10190                 set_page_writeback(page);
10191                 put_page(page);
10192                 index++;
10193         }
10194 }
10195
10196 #ifdef CONFIG_SWAP
10197 /*
10198  * Add an entry indicating a block group or device which is pinned by a
10199  * swapfile. Returns 0 on success, 1 if there is already an entry for it, or a
10200  * negative errno on failure.
10201  */
10202 static int btrfs_add_swapfile_pin(struct inode *inode, void *ptr,
10203                                   bool is_block_group)
10204 {
10205         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10206         struct btrfs_swapfile_pin *sp, *entry;
10207         struct rb_node **p;
10208         struct rb_node *parent = NULL;
10209
10210         sp = kmalloc(sizeof(*sp), GFP_NOFS);
10211         if (!sp)
10212                 return -ENOMEM;
10213         sp->ptr = ptr;
10214         sp->inode = inode;
10215         sp->is_block_group = is_block_group;
10216         sp->bg_extent_count = 1;
10217
10218         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10219         p = &fs_info->swapfile_pins.rb_node;
10220         while (*p) {
10221                 parent = *p;
10222                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10223                 if (sp->ptr < entry->ptr ||
10224                     (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode < entry->inode)) {
10225                         p = &(*p)->rb_left;
10226                 } else if (sp->ptr > entry->ptr ||
10227                            (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode > entry->inode)) {
10228                         p = &(*p)->rb_right;
10229                 } else {
10230                         if (is_block_group)
10231                                 entry->bg_extent_count++;
10232                         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10233                         kfree(sp);
10234                         return 1;
10235                 }
10236         }
10237         rb_link_node(&sp->node, parent, p);
10238         rb_insert_color(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10239         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10240         return 0;
10241 }
10242
10243 /* Free all of the entries pinned by this swapfile. */
10244 static void btrfs_free_swapfile_pins(struct inode *inode)
10245 {
10246         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10247         struct btrfs_swapfile_pin *sp;
10248         struct rb_node *node, *next;
10249
10250         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10251         node = rb_first(&fs_info->swapfile_pins);
10252         while (node) {
10253                 next = rb_next(node);
10254                 sp = rb_entry(node, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10255                 if (sp->inode == inode) {
10256                         rb_erase(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10257                         if (sp->is_block_group) {
10258                                 btrfs_dec_block_group_swap_extents(sp->ptr,
10259                                                            sp->bg_extent_count);
10260                                 btrfs_put_block_group(sp->ptr);
10261                         }
10262                         kfree(sp);
10263                 }
10264                 node = next;
10265         }
10266         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10267 }
10268
10269 struct btrfs_swap_info {
10270         u64 start;
10271         u64 block_start;
10272         u64 block_len;
10273         u64 lowest_ppage;
10274         u64 highest_ppage;
10275         unsigned long nr_pages;
10276         int nr_extents;
10277 };
10278
10279 static int btrfs_add_swap_extent(struct swap_info_struct *sis,
10280                                  struct btrfs_swap_info *bsi)
10281 {
10282         unsigned long nr_pages;
10283         u64 first_ppage, first_ppage_reported, next_ppage;
10284         int ret;
10285
10286         first_ppage = ALIGN(bsi->block_start, PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10287         next_ppage = ALIGN_DOWN(bsi->block_start + bsi->block_len,
10288                                 PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10289
10290         if (first_ppage >= next_ppage)
10291                 return 0;
10292         nr_pages = next_ppage - first_ppage;
10293
10294         first_ppage_reported = first_ppage;
10295         if (bsi->start == 0)
10296                 first_ppage_reported++;
10297         if (bsi->lowest_ppage > first_ppage_reported)
10298                 bsi->lowest_ppage = first_ppage_reported;
10299         if (bsi->highest_ppage < (next_ppage - 1))
10300                 bsi->highest_ppage = next_ppage - 1;
10301
10302         ret = add_swap_extent(sis, bsi->nr_pages, nr_pages, first_ppage);
10303         if (ret < 0)
10304                 return ret;
10305         bsi->nr_extents += ret;
10306         bsi->nr_pages += nr_pages;
10307         return 0;
10308 }
10309
10310 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10311 {
10312         struct inode *inode = file_inode(file);
10313
10314         btrfs_free_swapfile_pins(inode);
10315         atomic_dec(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
10316 }
10317
10318 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10319                                sector_t *span)
10320 {
10321         struct inode *inode = file_inode(file);
10322         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10323         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
10324         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
10325         struct extent_state *cached_state = NULL;
10326         struct extent_map *em = NULL;
10327         struct btrfs_device *device = NULL;
10328         struct btrfs_swap_info bsi = {
10329                 .lowest_ppage = (sector_t)-1ULL,
10330         };
10331         int ret = 0;
10332         u64 isize;
10333         u64 start;
10334
10335         /*
10336          * If the swap file was just created, make sure delalloc is done. If the
10337          * file changes again after this, the user is doing something stupid and
10338          * we don't really care.
10339          */
10340         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
10341         if (ret)
10342                 return ret;
10343
10344         /*
10345          * The inode is locked, so these flags won't change after we check them.
10346          */
10347         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
10348                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10349                 return -EINVAL;
10350         }
10351         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW)) {
10352                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be copy-on-write");
10353                 return -EINVAL;
10354         }
10355         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
10356                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be checksummed");
10357                 return -EINVAL;
10358         }
10359
10360         /*
10361          * Balance or device remove/replace/resize can move stuff around from
10362          * under us. The exclop protection makes sure they aren't running/won't
10363          * run concurrently while we are mapping the swap extents, and
10364          * fs_info->swapfile_pins prevents them from running while the swap
10365          * file is active and moving the extents. Note that this also prevents
10366          * a concurrent device add which isn't actually necessary, but it's not
10367          * really worth the trouble to allow it.
10368          */
10369         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_SWAP_ACTIVATE)) {
10370                 btrfs_warn(fs_info,
10371            "cannot activate swapfile while exclusive operation is running");
10372                 return -EBUSY;
10373         }
10374
10375         /*
10376          * Prevent snapshot creation while we are activating the swap file.
10377          * We do not want to race with snapshot creation. If snapshot creation
10378          * already started before we bumped nr_swapfiles from 0 to 1 and
10379          * completes before the first write into the swap file after it is
10380          * activated, than that write would fallback to COW.
10381          */
10382         if (!btrfs_drew_try_write_lock(&root->snapshot_lock)) {
10383                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
10384                 btrfs_warn(fs_info,
10385            "cannot activate swapfile because snapshot creation is in progress");
10386                 return -EINVAL;
10387         }
10388         /*
10389          * Snapshots can create extents which require COW even if NODATACOW is
10390          * set. We use this counter to prevent snapshots. We must increment it
10391          * before walking the extents because we don't want a concurrent
10392          * snapshot to run after we've already checked the extents.
10393          */
10394         atomic_inc(&root->nr_swapfiles);
10395
10396         isize = ALIGN_DOWN(inode->i_size, fs_info->sectorsize);
10397
10398         lock_extent_bits(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10399         start = 0;
10400         while (start < isize) {
10401                 u64 logical_block_start, physical_block_start;
10402                 struct btrfs_block_group *bg;
10403                 u64 len = isize - start;
10404
10405                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
10406                 if (IS_ERR(em)) {
10407                         ret = PTR_ERR(em);
10408                         goto out;
10409                 }
10410
10411                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
10412                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not have holes");
10413                         ret = -EINVAL;
10414                         goto out;
10415                 }
10416                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10417                         /*
10418                          * It's unlikely we'll ever actually find ourselves
10419                          * here, as a file small enough to fit inline won't be
10420                          * big enough to store more than the swap header, but in
10421                          * case something changes in the future, let's catch it
10422                          * here rather than later.
10423                          */
10424                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be inline");
10425                         ret = -EINVAL;
10426                         goto out;
10427                 }
10428                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
10429                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10430                         ret = -EINVAL;
10431                         goto out;
10432                 }
10433
10434                 logical_block_start = em->block_start + (start - em->start);
10435                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
10436                 free_extent_map(em);
10437                 em = NULL;
10438
10439                 ret = can_nocow_extent(inode, start, &len, NULL, NULL, NULL, true);
10440                 if (ret < 0) {
10441                         goto out;
10442                 } else if (ret) {
10443                         ret = 0;
10444                 } else {
10445                         btrfs_warn(fs_info,
10446                                    "swapfile must not be copy-on-write");
10447                         ret = -EINVAL;
10448                         goto out;
10449                 }
10450
10451                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical_block_start, len);
10452                 if (IS_ERR(em)) {
10453                         ret = PTR_ERR(em);
10454                         goto out;
10455                 }
10456
10457                 if (em->map_lookup->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) {
10458                         btrfs_warn(fs_info,
10459                                    "swapfile must have single data profile");
10460                         ret = -EINVAL;
10461                         goto out;
10462                 }
10463
10464                 if (device == NULL) {
10465                         device = em->map_lookup->stripes[0].dev;
10466                         ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, device, false);
10467                         if (ret == 1)
10468                                 ret = 0;
10469                         else if (ret)
10470                                 goto out;
10471                 } else if (device != em->map_lookup->stripes[0].dev) {
10472                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must be on one device");
10473                         ret = -EINVAL;
10474                         goto out;
10475                 }
10476
10477                 physical_block_start = (em->map_lookup->stripes[0].physical +
10478                                         (logical_block_start - em->start));
10479                 len = min(len, em->len - (logical_block_start - em->start));
10480                 free_extent_map(em);
10481                 em = NULL;
10482
10483                 bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical_block_start);
10484                 if (!bg) {
10485                         btrfs_warn(fs_info,
10486                            "could not find block group containing swapfile");
10487                         ret = -EINVAL;
10488                         goto out;
10489                 }
10490
10491                 if (!btrfs_inc_block_group_swap_extents(bg)) {
10492                         btrfs_warn(fs_info,
10493                            "block group for swapfile at %llu is read-only%s",
10494                            bg->start,
10495                            atomic_read(&fs_info->scrubs_running) ?
10496                                        " (scrub running)" : "");
10497                         btrfs_put_block_group(bg);
10498                         ret = -EINVAL;
10499                         goto out;
10500                 }
10501
10502                 ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, bg, true);
10503                 if (ret) {
10504                         btrfs_put_block_group(bg);
10505                         if (ret == 1)
10506                                 ret = 0;
10507                         else
10508                                 goto out;
10509                 }
10510
10511                 if (bsi.block_len &&
10512                     bsi.block_start + bsi.block_len == physical_block_start) {
10513                         bsi.block_len += len;
10514                 } else {
10515                         if (bsi.block_len) {
10516                                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10517                                 if (ret)
10518                                         goto out;
10519                         }
10520                         bsi.start = start;
10521                         bsi.block_start = physical_block_start;
10522                         bsi.block_len = len;
10523                 }
10524
10525                 start += len;
10526         }
10527
10528         if (bsi.block_len)
10529                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10530
10531 out:
10532         if (!IS_ERR_OR_NULL(em))
10533                 free_extent_map(em);
10534
10535         unlock_extent_cached(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10536
10537         if (ret)
10538                 btrfs_swap_deactivate(file);
10539
10540         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
10541
10542         btrfs_exclop_finish(fs_info);
10543
10544         if (ret)
10545                 return ret;
10546
10547         if (device)
10548                 sis->bdev = device->bdev;
10549         *span = bsi.highest_ppage - bsi.lowest_ppage + 1;
10550         sis->max = bsi.nr_pages;
10551         sis->pages = bsi.nr_pages - 1;
10552         sis->highest_bit = bsi.nr_pages - 1;
10553         return bsi.nr_extents;
10554 }
10555 #else
10556 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10557 {
10558 }
10559
10560 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10561                                sector_t *span)
10562 {
10563         return -EOPNOTSUPP;
10564 }
10565 #endif
10566
10567 /*
10568  * Update the number of bytes used in the VFS' inode. When we replace extents in
10569  * a range (clone, dedupe, fallocate's zero range), we must update the number of
10570  * bytes used by the inode in an atomic manner, so that concurrent stat(2) calls
10571  * always get a correct value.
10572  */
10573 void btrfs_update_inode_bytes(struct btrfs_inode *inode,
10574                               const u64 add_bytes,
10575                               const u64 del_bytes)
10576 {
10577         if (add_bytes == del_bytes)
10578                 return;
10579
10580         spin_lock(&inode->lock);
10581         if (del_bytes > 0)
10582                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode, del_bytes);
10583         if (add_bytes > 0)
10584                 inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, add_bytes);
10585         spin_unlock(&inode->lock);
10586 }
10587
10588 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations = {
10589         .getattr        = btrfs_getattr,
10590         .lookup         = btrfs_lookup,
10591         .create         = btrfs_create,
10592         .unlink         = btrfs_unlink,
10593         .link           = btrfs_link,
10594         .mkdir          = btrfs_mkdir,
10595         .rmdir          = btrfs_rmdir,
10596         .rename         = btrfs_rename2,
10597         .symlink        = btrfs_symlink,
10598         .setattr        = btrfs_setattr,
10599         .mknod          = btrfs_mknod,
10600         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10601         .permission     = btrfs_permission,
10602         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10603         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10604         .update_time    = btrfs_update_time,
10605         .tmpfile        = btrfs_tmpfile,
10606 };
10607
10608 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations = {
10609         .llseek         = generic_file_llseek,
10610         .read           = generic_read_dir,
10611         .iterate_shared = btrfs_real_readdir,
10612         .open           = btrfs_opendir,
10613         .unlocked_ioctl = btrfs_ioctl,
10614 #ifdef CONFIG_COMPAT
10615         .compat_ioctl   = btrfs_compat_ioctl,
10616 #endif
10617         .release        = btrfs_release_file,
10618         .fsync          = btrfs_sync_file,
10619 };
10620
10621 /*
10622  * btrfs doesn't support the bmap operation because swapfiles
10623  * use bmap to make a mapping of extents in the file.  They assume
10624  * these extents won't change over the life of the file and they
10625  * use the bmap result to do IO directly to the drive.
10626  *
10627  * the btrfs bmap call would return logical addresses that aren't
10628  * suitable for IO and they also will change frequently as COW
10629  * operations happen.  So, swapfile + btrfs == corruption.
10630  *
10631  * For now we're avoiding this by dropping bmap.
10632  */
10633 static const struct address_space_operations btrfs_aops = {
10634         .readpage       = btrfs_readpage,
10635         .writepage      = btrfs_writepage,
10636         .writepages     = btrfs_writepages,
10637         .readahead      = btrfs_readahead,
10638         .direct_IO      = noop_direct_IO,
10639         .invalidatepage = btrfs_invalidatepage,
10640         .releasepage    = btrfs_releasepage,
10641 #ifdef CONFIG_MIGRATION
10642         .migratepage    = btrfs_migratepage,
10643 #endif
10644         .set_page_dirty = btrfs_set_page_dirty,
10645         .error_remove_page = generic_error_remove_page,
10646         .swap_activate  = btrfs_swap_activate,
10647         .swap_deactivate = btrfs_swap_deactivate,
10648 };
10649
10650 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations = {
10651         .getattr        = btrfs_getattr,
10652         .setattr        = btrfs_setattr,
10653         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10654         .permission     = btrfs_permission,
10655         .fiemap         = btrfs_fiemap,
10656         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10657         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10658         .update_time    = btrfs_update_time,
10659 };
10660 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations = {
10661         .getattr        = btrfs_getattr,
10662         .setattr        = btrfs_setattr,
10663         .permission     = btrfs_permission,
10664         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10665         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10666         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10667         .update_time    = btrfs_update_time,
10668 };
10669 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations = {
10670         .get_link       = page_get_link,
10671         .getattr        = btrfs_getattr,
10672         .setattr        = btrfs_setattr,
10673         .permission     = btrfs_permission,
10674         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10675         .update_time    = btrfs_update_time,
10676 };
10677
10678 const struct dentry_operations btrfs_dentry_operations = {
10679         .d_delete       = btrfs_dentry_delete,
10680 };