fs/f2fs/f2fs.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  * fs/f2fs/f2fs.h
   4  *
   5  * Copyright (c) 2012 Samsung Electronics Co., Ltd.
   6  *             http://www.samsung.com/
   7  */
   8 #ifndef _LINUX_F2FS_H
   9 #define _LINUX_F2FS_H
  10
  11 #include <linux/uio.h>
  12 #include <linux/types.h>
  13 #include <linux/page-flags.h>
  14 #include <linux/buffer_head.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/crc32.h>
  17 #include <linux/magic.h>
  18 #include <linux/kobject.h>
  19 #include <linux/sched.h>
  20 #include <linux/cred.h>
  21 #include <linux/sched/mm.h>
  22 #include <linux/vmalloc.h>
  23 #include <linux/bio.h>
  24 #include <linux/blkdev.h>
  25 #include <linux/quotaops.h>
  26 #include <linux/part_stat.h>
  27 #include <crypto/hash.h>
  28
  29 #include <linux/fscrypt.h>
  30 #include <linux/fsverity.h>
  31
  32 struct pagevec;
  33
  34 #ifdef CONFIG_F2FS_CHECK_FS
  35 #define f2fs_bug_on(sbi, condition)     BUG_ON(condition)
  36 #else
  37 #define f2fs_bug_on(sbi, condition)                                     \
  38         do {                                                            \
  39                 if (WARN_ON(condition))                                 \
  40                         set_sbi_flag(sbi, SBI_NEED_FSCK);               \
  41         } while (0)
  42 #endif
  43
  44 enum {
  45         FAULT_KMALLOC,
  46         FAULT_KVMALLOC,
  47         FAULT_PAGE_ALLOC,
  48         FAULT_PAGE_GET,
  49         FAULT_ALLOC_BIO,        /* it's obsolete due to bio_alloc() will never fail */
  50         FAULT_ALLOC_NID,
  51         FAULT_ORPHAN,
  52         FAULT_BLOCK,
  53         FAULT_DIR_DEPTH,
  54         FAULT_EVICT_INODE,
  55         FAULT_TRUNCATE,
  56         FAULT_READ_IO,
  57         FAULT_CHECKPOINT,
  58         FAULT_DISCARD,
  59         FAULT_WRITE_IO,
  60         FAULT_SLAB_ALLOC,
  61         FAULT_DQUOT_INIT,
  62         FAULT_LOCK_OP,
  63         FAULT_MAX,
  64 };
  65
  66 #ifdef CONFIG_F2FS_FAULT_INJECTION
  67 #define F2FS_ALL_FAULT_TYPE             ((1 << FAULT_MAX) - 1)
  68
  69 struct f2fs_fault_info {
  70         atomic_t inject_ops;
  71         unsigned int inject_rate;
  72         unsigned int inject_type;
  73 };
  74
  75 extern const char *f2fs_fault_name[FAULT_MAX];
  76 #define IS_FAULT_SET(fi, type) ((fi)->inject_type & (1 << (type)))
  77 #endif
  78
  79 /*
  80  * For mount options
  81  */
  82 #define F2FS_MOUNT_DISABLE_ROLL_FORWARD 0x00000002
  83 #define F2FS_MOUNT_DISCARD              0x00000004
  84 #define F2FS_MOUNT_NOHEAP               0x00000008
  85 #define F2FS_MOUNT_XATTR_USER           0x00000010
  86 #define F2FS_MOUNT_POSIX_ACL            0x00000020
  87 #define F2FS_MOUNT_DISABLE_EXT_IDENTIFY 0x00000040
  88 #define F2FS_MOUNT_INLINE_XATTR         0x00000080
  89 #define F2FS_MOUNT_INLINE_DATA          0x00000100
  90 #define F2FS_MOUNT_INLINE_DENTRY        0x00000200
  91 #define F2FS_MOUNT_FLUSH_MERGE          0x00000400
  92 #define F2FS_MOUNT_NOBARRIER            0x00000800
  93 #define F2FS_MOUNT_FASTBOOT             0x00001000
  94 #define F2FS_MOUNT_EXTENT_CACHE         0x00002000
  95 #define F2FS_MOUNT_DATA_FLUSH           0x00008000
  96 #define F2FS_MOUNT_FAULT_INJECTION      0x00010000
  97 #define F2FS_MOUNT_USRQUOTA             0x00080000
  98 #define F2FS_MOUNT_GRPQUOTA             0x00100000
  99 #define F2FS_MOUNT_PRJQUOTA             0x00200000
 100 #define F2FS_MOUNT_QUOTA                0x00400000
 101 #define F2FS_MOUNT_INLINE_XATTR_SIZE    0x00800000
 102 #define F2FS_MOUNT_RESERVE_ROOT         0x01000000
 103 #define F2FS_MOUNT_DISABLE_CHECKPOINT   0x02000000
 104 #define F2FS_MOUNT_NORECOVERY           0x04000000
 105 #define F2FS_MOUNT_ATGC                 0x08000000
 106 #define F2FS_MOUNT_MERGE_CHECKPOINT     0x10000000
 107 #define F2FS_MOUNT_GC_MERGE             0x20000000
 108 #define F2FS_MOUNT_COMPRESS_CACHE       0x40000000
 109
 110 #define F2FS_OPTION(sbi)        ((sbi)->mount_opt)
 111 #define clear_opt(sbi, option)  (F2FS_OPTION(sbi).opt &= ~F2FS_MOUNT_##option)
 112 #define set_opt(sbi, option)    (F2FS_OPTION(sbi).opt |= F2FS_MOUNT_##option)
 113 #define test_opt(sbi, option)   (F2FS_OPTION(sbi).opt & F2FS_MOUNT_##option)
 114
 115 #define ver_after(a, b) (typecheck(unsigned long long, a) &&            \
 116                 typecheck(unsigned long long, b) &&                     \
 117                 ((long long)((a) - (b)) > 0))
 118
 119 typedef u32 block_t;    /*
 120                          * should not change u32, since it is the on-disk block
 121                          * address format, __le32.
 122                          */
 123 typedef u32 nid_t;
 124
 125 #define COMPRESS_EXT_NUM                16
 126
 127 /*
 128  * An implementation of an rwsem that is explicitly unfair to readers. This
 129  * prevents priority inversion when a low-priority reader acquires the read lock
 130  * while sleeping on the write lock but the write lock is needed by
 131  * higher-priority clients.
 132  */
 133
 134 struct f2fs_rwsem {
 135         struct rw_semaphore internal_rwsem;
 136 #ifdef CONFIG_F2FS_UNFAIR_RWSEM
 137         wait_queue_head_t read_waiters;
 138 #endif
 139 };
 140
 141 struct f2fs_mount_info {
 142         unsigned int opt;
 143         int write_io_size_bits;         /* Write IO size bits */
 144         block_t root_reserved_blocks;   /* root reserved blocks */
 145         kuid_t s_resuid;                /* reserved blocks for uid */
 146         kgid_t s_resgid;                /* reserved blocks for gid */
 147         int active_logs;                /* # of active logs */
 148         int inline_xattr_size;          /* inline xattr size */
 149 #ifdef CONFIG_F2FS_FAULT_INJECTION
 150         struct f2fs_fault_info fault_info;      /* For fault injection */
 151 #endif
 152 #ifdef CONFIG_QUOTA
 153         /* Names of quota files with journalled quota */
 154         char *s_qf_names[MAXQUOTAS];
 155         int s_jquota_fmt;                       /* Format of quota to use */
 156 #endif
 157         /* For which write hints are passed down to block layer */
 158         int alloc_mode;                 /* segment allocation policy */
 159         int fsync_mode;                 /* fsync policy */
 160         int fs_mode;                    /* fs mode: LFS or ADAPTIVE */
 161         int bggc_mode;                  /* bggc mode: off, on or sync */
 162         int memory_mode;                /* memory mode */
 163         int discard_unit;               /*
 164                                          * discard command's offset/size should
 165                                          * be aligned to this unit: block,
 166                                          * segment or section
 167                                          */
 168         struct fscrypt_dummy_policy dummy_enc_policy; /* test dummy encryption */
 169         block_t unusable_cap_perc;      /* percentage for cap */
 170         block_t unusable_cap;           /* Amount of space allowed to be
 171                                          * unusable when disabling checkpoint
 172                                          */
 173
 174         /* For compression */
 175         unsigned char compress_algorithm;       /* algorithm type */
 176         unsigned char compress_log_size;        /* cluster log size */
 177         unsigned char compress_level;           /* compress level */
 178         bool compress_chksum;                   /* compressed data chksum */
 179         unsigned char compress_ext_cnt;         /* extension count */
 180         unsigned char nocompress_ext_cnt;               /* nocompress extension count */
 181         int compress_mode;                      /* compression mode */
 182         unsigned char extensions[COMPRESS_EXT_NUM][F2FS_EXTENSION_LEN]; /* extensions */
 183         unsigned char noextensions[COMPRESS_EXT_NUM][F2FS_EXTENSION_LEN]; /* extensions */
 184 };
 185
 186 #define F2FS_FEATURE_ENCRYPT            0x0001
 187 #define F2FS_FEATURE_BLKZONED           0x0002
 188 #define F2FS_FEATURE_ATOMIC_WRITE       0x0004
 189 #define F2FS_FEATURE_EXTRA_ATTR         0x0008
 190 #define F2FS_FEATURE_PRJQUOTA           0x0010
 191 #define F2FS_FEATURE_INODE_CHKSUM       0x0020
 192 #define F2FS_FEATURE_FLEXIBLE_INLINE_XATTR      0x0040
 193 #define F2FS_FEATURE_QUOTA_INO          0x0080
 194 #define F2FS_FEATURE_INODE_CRTIME       0x0100
 195 #define F2FS_FEATURE_LOST_FOUND         0x0200
 196 #define F2FS_FEATURE_VERITY             0x0400
 197 #define F2FS_FEATURE_SB_CHKSUM          0x0800
 198 #define F2FS_FEATURE_CASEFOLD           0x1000
 199 #define F2FS_FEATURE_COMPRESSION        0x2000
 200 #define F2FS_FEATURE_RO                 0x4000
 201
 202 #define __F2FS_HAS_FEATURE(raw_super, mask)                             \
 203         ((raw_super->feature & cpu_to_le32(mask)) != 0)
 204 #define F2FS_HAS_FEATURE(sbi, mask)     __F2FS_HAS_FEATURE(sbi->raw_super, mask)
 205 #define F2FS_SET_FEATURE(sbi, mask)                                     \
 206         (sbi->raw_super->feature |= cpu_to_le32(mask))
 207 #define F2FS_CLEAR_FEATURE(sbi, mask)                                   \
 208         (sbi->raw_super->feature &= ~cpu_to_le32(mask))
 209
 210 /*
 211  * Default values for user and/or group using reserved blocks
 212  */
 213 #define F2FS_DEF_RESUID         0
 214 #define F2FS_DEF_RESGID         0
 215
 216 /*
 217  * For checkpoint manager
 218  */
 219 enum {
 220         NAT_BITMAP,
 221         SIT_BITMAP
 222 };
 223
 224 #define CP_UMOUNT       0x00000001
 225 #define CP_FASTBOOT     0x00000002
 226 #define CP_SYNC         0x00000004
 227 #define CP_RECOVERY     0x00000008
 228 #define CP_DISCARD      0x00000010
 229 #define CP_TRIMMED      0x00000020
 230 #define CP_PAUSE        0x00000040
 231 #define CP_RESIZE       0x00000080
 232
 233 #define DEF_MAX_DISCARD_REQUEST         8       /* issue 8 discards per round */
 234 #define DEF_MIN_DISCARD_ISSUE_TIME      50      /* 50 ms, if exists */
 235 #define DEF_MID_DISCARD_ISSUE_TIME      500     /* 500 ms, if device busy */
 236 #define DEF_MAX_DISCARD_ISSUE_TIME      60000   /* 60 s, if no candidates */
 237 #define DEF_DISCARD_URGENT_UTIL         80      /* do more discard over 80% */
 238 #define DEF_CP_INTERVAL                 60      /* 60 secs */
 239 #define DEF_IDLE_INTERVAL               5       /* 5 secs */
 240 #define DEF_DISABLE_INTERVAL            5       /* 5 secs */
 241 #define DEF_DISABLE_QUICK_INTERVAL      1       /* 1 secs */
 242 #define DEF_UMOUNT_DISCARD_TIMEOUT      5       /* 5 secs */
 243
 244 struct cp_control {
 245         int reason;
 246         __u64 trim_start;
 247         __u64 trim_end;
 248         __u64 trim_minlen;
 249 };
 250
 251 /*
 252  * indicate meta/data type
 253  */
 254 enum {
 255         META_CP,
 256         META_NAT,
 257         META_SIT,
 258         META_SSA,
 259         META_MAX,
 260         META_POR,
 261         DATA_GENERIC,           /* check range only */
 262         DATA_GENERIC_ENHANCE,   /* strong check on range and segment bitmap */
 263         DATA_GENERIC_ENHANCE_READ,      /*
 264                                          * strong check on range and segment
 265                                          * bitmap but no warning due to race
 266                                          * condition of read on truncated area
 267                                          * by extent_cache
 268                                          */
 269         META_GENERIC,
 270 };
 271
 272 /* for the list of ino */
 273 enum {
 274         ORPHAN_INO,             /* for orphan ino list */
 275         APPEND_INO,             /* for append ino list */
 276         UPDATE_INO,             /* for update ino list */
 277         TRANS_DIR_INO,          /* for trasactions dir ino list */
 278         FLUSH_INO,              /* for multiple device flushing */
 279         MAX_INO_ENTRY,          /* max. list */
 280 };
 281
 282 struct ino_entry {
 283         struct list_head list;          /* list head */
 284         nid_t ino;                      /* inode number */
 285         unsigned int dirty_device;      /* dirty device bitmap */
 286 };
 287
 288 /* for the list of inodes to be GCed */
 289 struct inode_entry {
 290         struct list_head list;  /* list head */
 291         struct inode *inode;    /* vfs inode pointer */
 292 };
 293
 294 struct fsync_node_entry {
 295         struct list_head list;  /* list head */
 296         struct page *page;      /* warm node page pointer */
 297         unsigned int seq_id;    /* sequence id */
 298 };
 299
 300 struct ckpt_req {
 301         struct completion wait;         /* completion for checkpoint done */
 302         struct llist_node llnode;       /* llist_node to be linked in wait queue */
 303         int ret;                        /* return code of checkpoint */
 304         ktime_t queue_time;             /* request queued time */
 305 };
 306
 307 struct ckpt_req_control {
 308         struct task_struct *f2fs_issue_ckpt;    /* checkpoint task */
 309         int ckpt_thread_ioprio;                 /* checkpoint merge thread ioprio */
 310         wait_queue_head_t ckpt_wait_queue;      /* waiting queue for wake-up */
 311         atomic_t issued_ckpt;           /* # of actually issued ckpts */
 312         atomic_t total_ckpt;            /* # of total ckpts */
 313         atomic_t queued_ckpt;           /* # of queued ckpts */
 314         struct llist_head issue_list;   /* list for command issue */
 315         spinlock_t stat_lock;           /* lock for below checkpoint time stats */
 316         unsigned int cur_time;          /* cur wait time in msec for currently issued checkpoint */
 317         unsigned int peak_time;         /* peak wait time in msec until now */
 318 };
 319
 320 /* for the bitmap indicate blocks to be discarded */
 321 struct discard_entry {
 322         struct list_head list;  /* list head */
 323         block_t start_blkaddr;  /* start blockaddr of current segment */
 324         unsigned char discard_map[SIT_VBLOCK_MAP_SIZE]; /* segment discard bitmap */
 325 };
 326
 327 /* default discard granularity of inner discard thread, unit: block count */
 328 #define DEFAULT_DISCARD_GRANULARITY             16
 329
 330 /* max discard pend list number */
 331 #define MAX_PLIST_NUM           512
 332 #define plist_idx(blk_num)      ((blk_num) >= MAX_PLIST_NUM ?           \
 333                                         (MAX_PLIST_NUM - 1) : ((blk_num) - 1))
 334
 335 enum {
 336         D_PREP,                 /* initial */
 337         D_PARTIAL,              /* partially submitted */
 338         D_SUBMIT,               /* all submitted */
 339         D_DONE,                 /* finished */
 340 };
 341
 342 struct discard_info {
 343         block_t lstart;                 /* logical start address */
 344         block_t len;                    /* length */
 345         block_t start;                  /* actual start address in dev */
 346 };
 347
 348 struct discard_cmd {
 349         struct rb_node rb_node;         /* rb node located in rb-tree */
 350         union {
 351                 struct {
 352                         block_t lstart; /* logical start address */
 353                         block_t len;    /* length */
 354                         block_t start;  /* actual start address in dev */
 355                 };
 356                 struct discard_info di; /* discard info */
 357
 358         };
 359         struct list_head list;          /* command list */
 360         struct completion wait;         /* compleation */
 361         struct block_device *bdev;      /* bdev */
 362         unsigned short ref;             /* reference count */
 363         unsigned char state;            /* state */
 364         unsigned char queued;           /* queued discard */
 365         int error;                      /* bio error */
 366         spinlock_t lock;                /* for state/bio_ref updating */
 367         unsigned short bio_ref;         /* bio reference count */
 368 };
 369
 370 enum {
 371         DPOLICY_BG,
 372         DPOLICY_FORCE,
 373         DPOLICY_FSTRIM,
 374         DPOLICY_UMOUNT,
 375         MAX_DPOLICY,
 376 };
 377
 378 struct discard_policy {
 379         int type;                       /* type of discard */
 380         unsigned int min_interval;      /* used for candidates exist */
 381         unsigned int mid_interval;      /* used for device busy */
 382         unsigned int max_interval;      /* used for candidates not exist */
 383         unsigned int max_requests;      /* # of discards issued per round */
 384         unsigned int io_aware_gran;     /* minimum granularity discard not be aware of I/O */
 385         bool io_aware;                  /* issue discard in idle time */
 386         bool sync;                      /* submit discard with REQ_SYNC flag */
 387         bool ordered;                   /* issue discard by lba order */
 388         bool timeout;                   /* discard timeout for put_super */
 389         unsigned int granularity;       /* discard granularity */
 390 };
 391
 392 struct discard_cmd_control {
 393         struct task_struct *f2fs_issue_discard; /* discard thread */
 394         struct list_head entry_list;            /* 4KB discard entry list */
 395         struct list_head pend_list[MAX_PLIST_NUM];/* store pending entries */
 396         struct list_head wait_list;             /* store on-flushing entries */
 397         struct list_head fstrim_list;           /* in-flight discard from fstrim */
 398         wait_queue_head_t discard_wait_queue;   /* waiting queue for wake-up */
 399         unsigned int discard_wake;              /* to wake up discard thread */
 400         struct mutex cmd_lock;
 401         unsigned int nr_discards;               /* # of discards in the list */
 402         unsigned int max_discards;              /* max. discards to be issued */
 403         unsigned int max_discard_request;       /* max. discard request per round */
 404         unsigned int min_discard_issue_time;    /* min. interval between discard issue */
 405         unsigned int mid_discard_issue_time;    /* mid. interval between discard issue */
 406         unsigned int max_discard_issue_time;    /* max. interval between discard issue */
 407         unsigned int discard_granularity;       /* discard granularity */
 408         unsigned int undiscard_blks;            /* # of undiscard blocks */
 409         unsigned int next_pos;                  /* next discard position */
 410         atomic_t issued_discard;                /* # of issued discard */
 411         atomic_t queued_discard;                /* # of queued discard */
 412         atomic_t discard_cmd_cnt;               /* # of cached cmd count */
 413         struct rb_root_cached root;             /* root of discard rb-tree */
 414         bool rbtree_check;                      /* config for consistence check */
 415 };
 416
 417 /* for the list of fsync inodes, used only during recovery */
 418 struct fsync_inode_entry {
 419         struct list_head list;  /* list head */
 420         struct inode *inode;    /* vfs inode pointer */
 421         block_t blkaddr;        /* block address locating the last fsync */
 422         block_t last_dentry;    /* block address locating the last dentry */
 423 };
 424
 425 #define nats_in_cursum(jnl)             (le16_to_cpu((jnl)->n_nats))
 426 #define sits_in_cursum(jnl)             (le16_to_cpu((jnl)->n_sits))
 427
 428 #define nat_in_journal(jnl, i)          ((jnl)->nat_j.entries[i].ne)
 429 #define nid_in_journal(jnl, i)          ((jnl)->nat_j.entries[i].nid)
 430 #define sit_in_journal(jnl, i)          ((jnl)->sit_j.entries[i].se)
 431 #define segno_in_journal(jnl, i)        ((jnl)->sit_j.entries[i].segno)
 432
 433 #define MAX_NAT_JENTRIES(jnl)   (NAT_JOURNAL_ENTRIES - nats_in_cursum(jnl))
 434 #define MAX_SIT_JENTRIES(jnl)   (SIT_JOURNAL_ENTRIES - sits_in_cursum(jnl))
 435
 436 static inline int update_nats_in_cursum(struct f2fs_journal *journal, int i)
 437 {
 438         int before = nats_in_cursum(journal);
 439
 440         journal->n_nats = cpu_to_le16(before + i);
 441         return before;
 442 }
 443
 444 static inline int update_sits_in_cursum(struct f2fs_journal *journal, int i)
 445 {
 446         int before = sits_in_cursum(journal);
 447
 448         journal->n_sits = cpu_to_le16(before + i);
 449         return before;
 450 }
 451
 452 static inline bool __has_cursum_space(struct f2fs_journal *journal,
 453                                                         int size, int type)
 454 {
 455         if (type == NAT_JOURNAL)
 456                 return size <= MAX_NAT_JENTRIES(journal);
 457         return size <= MAX_SIT_JENTRIES(journal);
 458 }
 459
 460 /* for inline stuff */
 461 #define DEF_INLINE_RESERVED_SIZE        1
 462 static inline int get_extra_isize(struct inode *inode);
 463 static inline int get_inline_xattr_addrs(struct inode *inode);
 464 #define MAX_INLINE_DATA(inode)  (sizeof(__le32) *                       \
 465                                 (CUR_ADDRS_PER_INODE(inode) -           \
 466                                 get_inline_xattr_addrs(inode) - \
 467                                 DEF_INLINE_RESERVED_SIZE))
 468
 469 /* for inline dir */
 470 #define NR_INLINE_DENTRY(inode) (MAX_INLINE_DATA(inode) * BITS_PER_BYTE / \
 471                                 ((SIZE_OF_DIR_ENTRY + F2FS_SLOT_LEN) * \
 472                                 BITS_PER_BYTE + 1))
 473 #define INLINE_DENTRY_BITMAP_SIZE(inode) \
 474         DIV_ROUND_UP(NR_INLINE_DENTRY(inode), BITS_PER_BYTE)
 475 #define INLINE_RESERVED_SIZE(inode)     (MAX_INLINE_DATA(inode) - \
 476                                 ((SIZE_OF_DIR_ENTRY + F2FS_SLOT_LEN) * \
 477                                 NR_INLINE_DENTRY(inode) + \
 478                                 INLINE_DENTRY_BITMAP_SIZE(inode)))
 479
 480 /*
 481  * For INODE and NODE manager
 482  */
 483 /* for directory operations */
 484
 485 struct f2fs_filename {
 486         /*
 487          * The filename the user specified.  This is NULL for some
 488          * filesystem-internal operations, e.g. converting an inline directory
 489          * to a non-inline one, or roll-forward recovering an encrypted dentry.
 490          */
 491         const struct qstr *usr_fname;
 492
 493         /*
 494          * The on-disk filename.  For encrypted directories, this is encrypted.
 495          * This may be NULL for lookups in an encrypted dir without the key.
 496          */
 497         struct fscrypt_str disk_name;
 498
 499         /* The dirhash of this filename */
 500         f2fs_hash_t hash;
 501
 502 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
 503         /*
 504          * For lookups in encrypted directories: either the buffer backing
 505          * disk_name, or a buffer that holds the decoded no-key name.
 506          */
 507         struct fscrypt_str crypto_buf;
 508 #endif
 509 #if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
 510         /*
 511          * For casefolded directories: the casefolded name, but it's left NULL
 512          * if the original name is not valid Unicode, if the original name is
 513          * "." or "..", if the directory is both casefolded and encrypted and
 514          * its encryption key is unavailable, or if the filesystem is doing an
 515          * internal operation where usr_fname is also NULL.  In all these cases
 516          * we fall back to treating the name as an opaque byte sequence.
 517          */
 518         struct fscrypt_str cf_name;
 519 #endif
 520 };
 521
 522 struct f2fs_dentry_ptr {
 523         struct inode *inode;
 524         void *bitmap;
 525         struct f2fs_dir_entry *dentry;
 526         __u8 (*filename)[F2FS_SLOT_LEN];
 527         int max;
 528         int nr_bitmap;
 529 };
 530
 531 static inline void make_dentry_ptr_block(struct inode *inode,
 532                 struct f2fs_dentry_ptr *d, struct f2fs_dentry_block *t)
 533 {
 534         d->inode = inode;
 535         d->max = NR_DENTRY_IN_BLOCK;
 536         d->nr_bitmap = SIZE_OF_DENTRY_BITMAP;
 537         d->bitmap = t->dentry_bitmap;
 538         d->dentry = t->dentry;
 539         d->filename = t->filename;
 540 }
 541
 542 static inline void make_dentry_ptr_inline(struct inode *inode,
 543                                         struct f2fs_dentry_ptr *d, void *t)
 544 {
 545         int entry_cnt = NR_INLINE_DENTRY(inode);
 546         int bitmap_size = INLINE_DENTRY_BITMAP_SIZE(inode);
 547         int reserved_size = INLINE_RESERVED_SIZE(inode);
 548
 549         d->inode = inode;
 550         d->max = entry_cnt;
 551         d->nr_bitmap = bitmap_size;
 552         d->bitmap = t;
 553         d->dentry = t + bitmap_size + reserved_size;
 554         d->filename = t + bitmap_size + reserved_size +
 555                                         SIZE_OF_DIR_ENTRY * entry_cnt;
 556 }
 557
 558 /*
 559  * XATTR_NODE_OFFSET stores xattrs to one node block per file keeping -1
 560  * as its node offset to distinguish from index node blocks.
 561  * But some bits are used to mark the node block.
 562  */
 563 #define XATTR_NODE_OFFSET       ((((unsigned int)-1) << OFFSET_BIT_SHIFT) \
 564                                 >> OFFSET_BIT_SHIFT)
 565 enum {
 566         ALLOC_NODE,                     /* allocate a new node page if needed */
 567         LOOKUP_NODE,                    /* look up a node without readahead */
 568         LOOKUP_NODE_RA,                 /*
 569                                          * look up a node with readahead called
 570                                          * by get_data_block.
 571                                          */
 572 };
 573
 574 #define DEFAULT_RETRY_IO_COUNT  8       /* maximum retry read IO or flush count */
 575
 576 /* congestion wait timeout value, default: 20ms */
 577 #define DEFAULT_IO_TIMEOUT      (msecs_to_jiffies(20))
 578
 579 /* maximum retry quota flush count */
 580 #define DEFAULT_RETRY_QUOTA_FLUSH_COUNT         8
 581
 582 /* maximum retry of EIO'ed page */
 583 #define MAX_RETRY_PAGE_EIO                      100
 584
 585 #define F2FS_LINK_MAX   0xffffffff      /* maximum link count per file */
 586
 587 #define MAX_DIR_RA_PAGES        4       /* maximum ra pages of dir */
 588
 589 /* dirty segments threshold for triggering CP */
 590 #define DEFAULT_DIRTY_THRESHOLD         4
 591
 592 /* for in-memory extent cache entry */
 593 #define F2FS_MIN_EXTENT_LEN     64      /* minimum extent length */
 594
 595 /* number of extent info in extent cache we try to shrink */
 596 #define EXTENT_CACHE_SHRINK_NUMBER      128
 597
 598 #define RECOVERY_MAX_RA_BLOCKS          BIO_MAX_VECS
 599 #define RECOVERY_MIN_RA_BLOCKS          1
 600
 601 #define F2FS_ONSTACK_PAGES      16      /* nr of onstack pages */
 602
 603 struct rb_entry {
 604         struct rb_node rb_node;         /* rb node located in rb-tree */
 605         union {
 606                 struct {
 607                         unsigned int ofs;       /* start offset of the entry */
 608                         unsigned int len;       /* length of the entry */
 609                 };
 610                 unsigned long long key;         /* 64-bits key */
 611         } __packed;
 612 };
 613
 614 struct extent_info {
 615         unsigned int fofs;              /* start offset in a file */
 616         unsigned int len;               /* length of the extent */
 617         u32 blk;                        /* start block address of the extent */
 618 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_COMPRESSION
 619         unsigned int c_len;             /* physical extent length of compressed blocks */
 620 #endif
 621 };
 622
 623 struct extent_node {
 624         struct rb_node rb_node;         /* rb node located in rb-tree */
 625         struct extent_info ei;          /* extent info */
 626         struct list_head list;          /* node in global extent list of sbi */
 627         struct extent_tree *et;         /* extent tree pointer */
 628 };
 629
 630 struct extent_tree {
 631         nid_t ino;                      /* inode number */
 632         struct rb_root_cached root;     /* root of extent info rb-tree */
 633         struct extent_node *cached_en;  /* recently accessed extent node */
 634         struct extent_info largest;     /* largested extent info */
 635         struct list_head list;          /* to be used by sbi->zombie_list */
 636         rwlock_t lock;                  /* protect extent info rb-tree */
 637         atomic_t node_cnt;              /* # of extent node in rb-tree*/
 638         bool largest_updated;           /* largest extent updated */
 639 };
 640
 641 /*
 642  * This structure is taken from ext4_map_blocks.
 643  *
 644  * Note that, however, f2fs uses NEW and MAPPED flags for f2fs_map_blocks().
 645  */
 646 #define F2FS_MAP_NEW            (1 << BH_New)
 647 #define F2FS_MAP_MAPPED         (1 << BH_Mapped)
 648 #define F2FS_MAP_UNWRITTEN      (1 << BH_Unwritten)
 649 #define F2FS_MAP_FLAGS          (F2FS_MAP_NEW | F2FS_MAP_MAPPED |\
 650                                 F2FS_MAP_UNWRITTEN)
 651
 652 struct f2fs_map_blocks {
 653         struct block_device *m_bdev;    /* for multi-device dio */
 654         block_t m_pblk;
 655         block_t m_lblk;
 656         unsigned int m_len;
 657         unsigned int m_flags;
 658         pgoff_t *m_next_pgofs;          /* point next possible non-hole pgofs */
 659         pgoff_t *m_next_extent;         /* point to next possible extent */
 660         int m_seg_type;
 661         bool m_may_create;              /* indicate it is from write path */
 662         bool m_multidev_dio;            /* indicate it allows multi-device dio */
 663 };
 664
 665 /* for flag in get_data_block */
 666 enum {
 667         F2FS_GET_BLOCK_DEFAULT,
 668         F2FS_GET_BLOCK_FIEMAP,
 669         F2FS_GET_BLOCK_BMAP,
 670         F2FS_GET_BLOCK_DIO,
 671         F2FS_GET_BLOCK_PRE_DIO,
 672         F2FS_GET_BLOCK_PRE_AIO,
 673         F2FS_GET_BLOCK_PRECACHE,
 674 };
 675
 676 /*
 677  * i_advise uses FADVISE_XXX_BIT. We can add additional hints later.
 678  */
 679 #define FADVISE_COLD_BIT        0x01
 680 #define FADVISE_LOST_PINO_BIT   0x02
 681 #define FADVISE_ENCRYPT_BIT     0x04
 682 #define FADVISE_ENC_NAME_BIT    0x08
 683 #define FADVISE_KEEP_SIZE_BIT   0x10
 684 #define FADVISE_HOT_BIT         0x20
 685 #define FADVISE_VERITY_BIT      0x40
 686 #define FADVISE_TRUNC_BIT       0x80
 687
 688 #define FADVISE_MODIFIABLE_BITS (FADVISE_COLD_BIT | FADVISE_HOT_BIT)
 689
 690 #define file_is_cold(inode)     is_file(inode, FADVISE_COLD_BIT)
 691 #define file_set_cold(inode)    set_file(inode, FADVISE_COLD_BIT)
 692 #define file_clear_cold(inode)  clear_file(inode, FADVISE_COLD_BIT)
 693
 694 #define file_wrong_pino(inode)  is_file(inode, FADVISE_LOST_PINO_BIT)
 695 #define file_lost_pino(inode)   set_file(inode, FADVISE_LOST_PINO_BIT)
 696 #define file_got_pino(inode)    clear_file(inode, FADVISE_LOST_PINO_BIT)
 697
 698 #define file_is_encrypt(inode)  is_file(inode, FADVISE_ENCRYPT_BIT)
 699 #define file_set_encrypt(inode) set_file(inode, FADVISE_ENCRYPT_BIT)
 700
 701 #define file_enc_name(inode)    is_file(inode, FADVISE_ENC_NAME_BIT)
 702 #define file_set_enc_name(inode) set_file(inode, FADVISE_ENC_NAME_BIT)
 703
 704 #define file_keep_isize(inode)  is_file(inode, FADVISE_KEEP_SIZE_BIT)
 705 #define file_set_keep_isize(inode) set_file(inode, FADVISE_KEEP_SIZE_BIT)
 706
 707 #define file_is_hot(inode)      is_file(inode, FADVISE_HOT_BIT)
 708 #define file_set_hot(inode)     set_file(inode, FADVISE_HOT_BIT)
 709 #define file_clear_hot(inode)   clear_file(inode, FADVISE_HOT_BIT)
 710
 711 #define file_is_verity(inode)   is_file(inode, FADVISE_VERITY_BIT)
 712 #define file_set_verity(inode)  set_file(inode, FADVISE_VERITY_BIT)
 713
 714 #define file_should_truncate(inode)     is_file(inode, FADVISE_TRUNC_BIT)
 715 #define file_need_truncate(inode)       set_file(inode, FADVISE_TRUNC_BIT)
 716 #define file_dont_truncate(inode)       clear_file(inode, FADVISE_TRUNC_BIT)
 717
 718 #define DEF_DIR_LEVEL           0
 719
 720 enum {
 721         GC_FAILURE_PIN,
 722         MAX_GC_FAILURE
 723 };
 724
 725 /* used for f2fs_inode_info->flags */
 726 enum {
 727         FI_NEW_INODE,           /* indicate newly allocated inode */
 728         FI_DIRTY_INODE,         /* indicate inode is dirty or not */
 729         FI_AUTO_RECOVER,        /* indicate inode is recoverable */
 730         FI_DIRTY_DIR,           /* indicate directory has dirty pages */
 731         FI_INC_LINK,            /* need to increment i_nlink */
 732         FI_ACL_MODE,            /* indicate acl mode */
 733         FI_NO_ALLOC,            /* should not allocate any blocks */
 734         FI_FREE_NID,            /* free allocated nide */
 735         FI_NO_EXTENT,           /* not to use the extent cache */
 736         FI_INLINE_XATTR,        /* used for inline xattr */
 737         FI_INLINE_DATA,         /* used for inline data*/
 738         FI_INLINE_DENTRY,       /* used for inline dentry */
 739         FI_APPEND_WRITE,        /* inode has appended data */
 740         FI_UPDATE_WRITE,        /* inode has in-place-update data */
 741         FI_NEED_IPU,            /* used for ipu per file */
 742         FI_ATOMIC_FILE,         /* indicate atomic file */
 743         FI_FIRST_BLOCK_WRITTEN, /* indicate #0 data block was written */
 744         FI_DROP_CACHE,          /* drop dirty page cache */
 745         FI_DATA_EXIST,          /* indicate data exists */
 746         FI_INLINE_DOTS,         /* indicate inline dot dentries */
 747         FI_SKIP_WRITES,         /* should skip data page writeback */
 748         FI_OPU_WRITE,           /* used for opu per file */
 749         FI_DIRTY_FILE,          /* indicate regular/symlink has dirty pages */
 750         FI_PREALLOCATED_ALL,    /* all blocks for write were preallocated */
 751         FI_HOT_DATA,            /* indicate file is hot */
 752         FI_EXTRA_ATTR,          /* indicate file has extra attribute */
 753         FI_PROJ_INHERIT,        /* indicate file inherits projectid */
 754         FI_PIN_FILE,            /* indicate file should not be gced */
 755         FI_VERITY_IN_PROGRESS,  /* building fs-verity Merkle tree */
 756         FI_COMPRESSED_FILE,     /* indicate file's data can be compressed */
 757         FI_COMPRESS_CORRUPT,    /* indicate compressed cluster is corrupted */
 758         FI_MMAP_FILE,           /* indicate file was mmapped */
 759         FI_ENABLE_COMPRESS,     /* enable compression in "user" compression mode */
 760         FI_COMPRESS_RELEASED,   /* compressed blocks were released */
 761         FI_ALIGNED_WRITE,       /* enable aligned write */
 762         FI_COW_FILE,            /* indicate COW file */
 763         FI_MAX,                 /* max flag, never be used */
 764 };
 765
 766 struct f2fs_inode_info {
 767         struct inode vfs_inode;         /* serve a vfs inode */
 768         unsigned long i_flags;          /* keep an inode flags for ioctl */
 769         unsigned char i_advise;         /* use to give file attribute hints */
 770         unsigned char i_dir_level;      /* use for dentry level for large dir */
 771         unsigned int i_current_depth;   /* only for directory depth */
 772         /* for gc failure statistic */
 773         unsigned int i_gc_failures[MAX_GC_FAILURE];
 774         unsigned int i_pino;            /* parent inode number */
 775         umode_t i_acl_mode;             /* keep file acl mode temporarily */
 776
 777         /* Use below internally in f2fs*/
 778         unsigned long flags[BITS_TO_LONGS(FI_MAX)];     /* use to pass per-file flags */
 779         struct f2fs_rwsem i_sem;        /* protect fi info */
 780         atomic_t dirty_pages;           /* # of dirty pages */
 781         f2fs_hash_t chash;              /* hash value of given file name */
 782         unsigned int clevel;            /* maximum level of given file name */
 783         struct task_struct *task;       /* lookup and create consistency */
 784         struct task_struct *cp_task;    /* separate cp/wb IO stats*/
 785         nid_t i_xattr_nid;              /* node id that contains xattrs */
 786         loff_t  last_disk_size;         /* lastly written file size */
 787         spinlock_t i_size_lock;         /* protect last_disk_size */
 788
 789 #ifdef CONFIG_QUOTA
 790         struct dquot *i_dquot[MAXQUOTAS];
 791
 792         /* quota space reservation, managed internally by quota code */
 793         qsize_t i_reserved_quota;
 794 #endif
 795         struct list_head dirty_list;    /* dirty list for dirs and files */
 796         struct list_head gdirty_list;   /* linked in global dirty list */
 797         struct task_struct *atomic_write_task;  /* store atomic write task */
 798         struct extent_tree *extent_tree;        /* cached extent_tree entry */
 799         struct inode *cow_inode;        /* copy-on-write inode for atomic write */
 800
 801         /* avoid racing between foreground op and gc */
 802         struct f2fs_rwsem i_gc_rwsem[2];
 803         struct f2fs_rwsem i_xattr_sem; /* avoid racing between reading and changing EAs */
 804
 805         int i_extra_isize;              /* size of extra space located in i_addr */
 806         kprojid_t i_projid;             /* id for project quota */
 807         int i_inline_xattr_size;        /* inline xattr size */
 808         struct timespec64 i_crtime;     /* inode creation time */
 809         struct timespec64 i_disk_time[4];/* inode disk times */
 810
 811         /* for file compress */
 812         atomic_t i_compr_blocks;                /* # of compressed blocks */
 813         unsigned char i_compress_algorithm;     /* algorithm type */
 814         unsigned char i_log_cluster_size;       /* log of cluster size */
 815         unsigned char i_compress_level;         /* compress level (lz4hc,zstd) */
 816         unsigned short i_compress_flag;         /* compress flag */
 817         unsigned int i_cluster_size;            /* cluster size */
 818
 819         unsigned int atomic_write_cnt;
 820 };
 821
 822 static inline void get_extent_info(struct extent_info *ext,
 823                                         struct f2fs_extent *i_ext)
 824 {
 825         ext->fofs = le32_to_cpu(i_ext->fofs);
 826         ext->blk = le32_to_cpu(i_ext->blk);
 827         ext->len = le32_to_cpu(i_ext->len);
 828 }
 829
 830 static inline void set_raw_extent(struct extent_info *ext,
 831                                         struct f2fs_extent *i_ext)
 832 {
 833         i_ext->fofs = cpu_to_le32(ext->fofs);
 834         i_ext->blk = cpu_to_le32(ext->blk);
 835         i_ext->len = cpu_to_le32(ext->len);
 836 }
 837
 838 static inline void set_extent_info(struct extent_info *ei, unsigned int fofs,
 839                                                 u32 blk, unsigned int len)
 840 {
 841         ei->fofs = fofs;
 842         ei->blk = blk;
 843         ei->len = len;
 844 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_COMPRESSION
 845         ei->c_len = 0;
 846 #endif
 847 }
 848
 849 static inline bool __is_discard_mergeable(struct discard_info *back,
 850                         struct discard_info *front, unsigned int max_len)
 851 {
 852         return (back->lstart + back->len == front->lstart) &&
 853                 (back->len + front->len <= max_len);
 854 }
 855
 856 static inline bool __is_discard_back_mergeable(struct discard_info *cur,
 857                         struct discard_info *back, unsigned int max_len)
 858 {
 859         return __is_discard_mergeable(back, cur, max_len);
 860 }
 861
 862 static inline bool __is_discard_front_mergeable(struct discard_info *cur,
 863                         struct discard_info *front, unsigned int max_len)
 864 {
 865         return __is_discard_mergeable(cur, front, max_len);
 866 }
 867
 868 static inline bool __is_extent_mergeable(struct extent_info *back,
 869                                                 struct extent_info *front)
 870 {
 871 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_COMPRESSION
 872         if (back->c_len && back->len != back->c_len)
 873                 return false;
 874         if (front->c_len && front->len != front->c_len)
 875                 return false;
 876 #endif
 877         return (back->fofs + back->len == front->fofs &&
 878                         back->blk + back->len == front->blk);
 879 }
 880
 881 static inline bool __is_back_mergeable(struct extent_info *cur,
 882                                                 struct extent_info *back)
 883 {
 884         return __is_extent_mergeable(back, cur);
 885 }
 886
 887 static inline bool __is_front_mergeable(struct extent_info *cur,
 888                                                 struct extent_info *front)
 889 {
 890         return __is_extent_mergeable(cur, front);
 891 }
 892
 893 extern void f2fs_mark_inode_dirty_sync(struct inode *inode, bool sync);
 894 static inline void __try_update_largest_extent(struct extent_tree *et,
 895                                                 struct extent_node *en)
 896 {
 897         if (en->ei.len > et->largest.len) {
 898                 et->largest = en->ei;
 899                 et->largest_updated = true;
 900         }
 901 }
 902
 903 /*
 904  * For free nid management
 905  */
 906 enum nid_state {
 907         FREE_NID,               /* newly added to free nid list */
 908         PREALLOC_NID,           /* it is preallocated */
 909         MAX_NID_STATE,
 910 };
 911
 912 enum nat_state {
 913         TOTAL_NAT,
 914         DIRTY_NAT,
 915         RECLAIMABLE_NAT,
 916         MAX_NAT_STATE,
 917 };
 918
 919 struct f2fs_nm_info {
 920         block_t nat_blkaddr;            /* base disk address of NAT */
 921         nid_t max_nid;                  /* maximum possible node ids */
 922         nid_t available_nids;           /* # of available node ids */
 923         nid_t next_scan_nid;            /* the next nid to be scanned */
 924         nid_t max_rf_node_blocks;       /* max # of nodes for recovery */
 925         unsigned int ram_thresh;        /* control the memory footprint */
 926         unsigned int ra_nid_pages;      /* # of nid pages to be readaheaded */
 927         unsigned int dirty_nats_ratio;  /* control dirty nats ratio threshold */
 928
 929         /* NAT cache management */
 930         struct radix_tree_root nat_root;/* root of the nat entry cache */
 931         struct radix_tree_root nat_set_root;/* root of the nat set cache */
 932         struct f2fs_rwsem nat_tree_lock;        /* protect nat entry tree */
 933         struct list_head nat_entries;   /* cached nat entry list (clean) */
 934         spinlock_t nat_list_lock;       /* protect clean nat entry list */
 935         unsigned int nat_cnt[MAX_NAT_STATE]; /* the # of cached nat entries */
 936         unsigned int nat_blocks;        /* # of nat blocks */
 937
 938         /* free node ids management */
 939         struct radix_tree_root free_nid_root;/* root of the free_nid cache */
 940         struct list_head free_nid_list;         /* list for free nids excluding preallocated nids */
 941         unsigned int nid_cnt[MAX_NID_STATE];    /* the number of free node id */
 942         spinlock_t nid_list_lock;       /* protect nid lists ops */
 943         struct mutex build_lock;        /* lock for build free nids */
 944         unsigned char **free_nid_bitmap;
 945         unsigned char *nat_block_bitmap;
 946         unsigned short *free_nid_count; /* free nid count of NAT block */
 947
 948         /* for checkpoint */
 949         char *nat_bitmap;               /* NAT bitmap pointer */
 950
 951         unsigned int nat_bits_blocks;   /* # of nat bits blocks */
 952         unsigned char *nat_bits;        /* NAT bits blocks */
 953         unsigned char *full_nat_bits;   /* full NAT pages */
 954         unsigned char *empty_nat_bits;  /* empty NAT pages */
 955 #ifdef CONFIG_F2FS_CHECK_FS
 956         char *nat_bitmap_mir;           /* NAT bitmap mirror */
 957 #endif
 958         int bitmap_size;                /* bitmap size */
 959 };
 960
 961 /*
 962  * this structure is used as one of function parameters.
 963  * all the information are dedicated to a given direct node block determined
 964  * by the data offset in a file.
 965  */
 966 struct dnode_of_data {
 967         struct inode *inode;            /* vfs inode pointer */
 968         struct page *inode_page;        /* its inode page, NULL is possible */
 969         struct page *node_page;         /* cached direct node page */
 970         nid_t nid;                      /* node id of the direct node block */
 971         unsigned int ofs_in_node;       /* data offset in the node page */
 972         bool inode_page_locked;         /* inode page is locked or not */
 973         bool node_changed;              /* is node block changed */
 974         char cur_level;                 /* level of hole node page */
 975         char max_level;                 /* level of current page located */
 976         block_t data_blkaddr;           /* block address of the node block */
 977 };
 978
 979 static inline void set_new_dnode(struct dnode_of_data *dn, struct inode *inode,
 980                 struct page *ipage, struct page *npage, nid_t nid)
 981 {
 982         memset(dn, 0, sizeof(*dn));
 983         dn->inode = inode;
 984         dn->inode_page = ipage;
 985         dn->node_page = npage;
 986         dn->nid = nid;
 987 }
 988
 989 /*
 990  * For SIT manager
 991  *
 992  * By default, there are 6 active log areas across the whole main area.
 993  * When considering hot and cold data separation to reduce cleaning overhead,
 994  * we split 3 for data logs and 3 for node logs as hot, warm, and cold types,
 995  * respectively.
 996  * In the current design, you should not change the numbers intentionally.
 997  * Instead, as a mount option such as active_logs=x, you can use 2, 4, and 6
 998  * logs individually according to the underlying devices. (default: 6)
 999  * Just in case, on-disk layout covers maximum 16 logs that consist of 8 for
1000  * data and 8 for node logs.
1001  */
1002 #define NR_CURSEG_DATA_TYPE     (3)
1003 #define NR_CURSEG_NODE_TYPE     (3)
1004 #define NR_CURSEG_INMEM_TYPE    (2)
1005 #define NR_CURSEG_RO_TYPE       (2)
1006 #define NR_CURSEG_PERSIST_TYPE  (NR_CURSEG_DATA_TYPE + NR_CURSEG_NODE_TYPE)
1007 #define NR_CURSEG_TYPE          (NR_CURSEG_INMEM_TYPE + NR_CURSEG_PERSIST_TYPE)
1008
1009 enum {
1010         CURSEG_HOT_DATA = 0,    /* directory entry blocks */
1011         CURSEG_WARM_DATA,       /* data blocks */
1012         CURSEG_COLD_DATA,       /* multimedia or GCed data blocks */
1013         CURSEG_HOT_NODE,        /* direct node blocks of directory files */
1014         CURSEG_WARM_NODE,       /* direct node blocks of normal files */
1015         CURSEG_COLD_NODE,       /* indirect node blocks */
1016         NR_PERSISTENT_LOG,      /* number of persistent log */
1017         CURSEG_COLD_DATA_PINNED = NR_PERSISTENT_LOG,
1018                                 /* pinned file that needs consecutive block address */
1019         CURSEG_ALL_DATA_ATGC,   /* SSR alloctor in hot/warm/cold data area */
1020         NO_CHECK_TYPE,          /* number of persistent & inmem log */
1021 };
1022
1023 struct flush_cmd {
1024         struct completion wait;
1025         struct llist_node llnode;
1026         nid_t ino;
1027         int ret;
1028 };
1029
1030 struct flush_cmd_control {
1031         struct task_struct *f2fs_issue_flush;   /* flush thread */
1032         wait_queue_head_t flush_wait_queue;     /* waiting queue for wake-up */
1033         atomic_t issued_flush;                  /* # of issued flushes */
1034         atomic_t queued_flush;                  /* # of queued flushes */
1035         struct llist_head issue_list;           /* list for command issue */
1036         struct llist_node *dispatch_list;       /* list for command dispatch */
1037 };
1038
1039 struct f2fs_sm_info {
1040         struct sit_info *sit_info;              /* whole segment information */
1041         struct free_segmap_info *free_info;     /* free segment information */
1042         struct dirty_seglist_info *dirty_info;  /* dirty segment information */
1043         struct curseg_info *curseg_array;       /* active segment information */
1044
1045         struct f2fs_rwsem curseg_lock;  /* for preventing curseg change */
1046
1047         block_t seg0_blkaddr;           /* block address of 0'th segment */
1048         block_t main_blkaddr;           /* start block address of main area */
1049         block_t ssa_blkaddr;            /* start block address of SSA area */
1050
1051         unsigned int segment_count;     /* total # of segments */
1052         unsigned int main_segments;     /* # of segments in main area */
1053         unsigned int reserved_segments; /* # of reserved segments */
1054         unsigned int additional_reserved_segments;/* reserved segs for IO align feature */
1055         unsigned int ovp_segments;      /* # of overprovision segments */
1056
1057         /* a threshold to reclaim prefree segments */
1058         unsigned int rec_prefree_segments;
1059
1060         /* for batched trimming */
1061         unsigned int trim_sections;             /* # of sections to trim */
1062
1063         struct list_head sit_entry_set; /* sit entry set list */
1064
1065         unsigned int ipu_policy;        /* in-place-update policy */
1066         unsigned int min_ipu_util;      /* in-place-update threshold */
1067         unsigned int min_fsync_blocks;  /* threshold for fsync */
1068         unsigned int min_seq_blocks;    /* threshold for sequential blocks */
1069         unsigned int min_hot_blocks;    /* threshold for hot block allocation */
1070         unsigned int min_ssr_sections;  /* threshold to trigger SSR allocation */
1071
1072         /* for flush command control */
1073         struct flush_cmd_control *fcc_info;
1074
1075         /* for discard command control */
1076         struct discard_cmd_control *dcc_info;
1077 };
1078
1079 /*
1080  * For superblock
1081  */
1082 /*
1083  * COUNT_TYPE for monitoring
1084  *
1085  * f2fs monitors the number of several block types such as on-writeback,
1086  * dirty dentry blocks, dirty node blocks, and dirty meta blocks.
1087  */
1088 #define WB_DATA_TYPE(p) (__is_cp_guaranteed(p) ? F2FS_WB_CP_DATA : F2FS_WB_DATA)
1089 enum count_type {
1090         F2FS_DIRTY_DENTS,
1091         F2FS_DIRTY_DATA,
1092         F2FS_DIRTY_QDATA,
1093         F2FS_DIRTY_NODES,
1094         F2FS_DIRTY_META,
1095         F2FS_DIRTY_IMETA,
1096         F2FS_WB_CP_DATA,
1097         F2FS_WB_DATA,
1098         F2FS_RD_DATA,
1099         F2FS_RD_NODE,
1100         F2FS_RD_META,
1101         F2FS_DIO_WRITE,
1102         F2FS_DIO_READ,
1103         NR_COUNT_TYPE,
1104 };
1105
1106 /*
1107  * The below are the page types of bios used in submit_bio().
1108  * The available types are:
1109  * DATA                 User data pages. It operates as async mode.
1110  * NODE                 Node pages. It operates as async mode.
1111  * META                 FS metadata pages such as SIT, NAT, CP.
1112  * NR_PAGE_TYPE         The number of page types.
1113  * META_FLUSH           Make sure the previous pages are written
1114  *                      with waiting the bio's completion
1115  * ...                  Only can be used with META.
1116  */
1117 #define PAGE_TYPE_OF_BIO(type)  ((type) > META ? META : (type))
1118 enum page_type {
1119         DATA = 0,
1120         NODE = 1,       /* should not change this */
1121         META,
1122         NR_PAGE_TYPE,
1123         META_FLUSH,
1124         IPU,            /* the below types are used by tracepoints only. */
1125         OPU,
1126 };
1127
1128 enum temp_type {
1129         HOT = 0,        /* must be zero for meta bio */
1130         WARM,
1131         COLD,
1132         NR_TEMP_TYPE,
1133 };
1134
1135 enum need_lock_type {
1136         LOCK_REQ = 0,
1137         LOCK_DONE,
1138         LOCK_RETRY,
1139 };
1140
1141 enum cp_reason_type {
1142         CP_NO_NEEDED,
1143         CP_NON_REGULAR,
1144         CP_COMPRESSED,
1145         CP_HARDLINK,
1146         CP_SB_NEED_CP,
1147         CP_WRONG_PINO,
1148         CP_NO_SPC_ROLL,
1149         CP_NODE_NEED_CP,
1150         CP_FASTBOOT_MODE,
1151         CP_SPEC_LOG_NUM,
1152         CP_RECOVER_DIR,
1153 };
1154
1155 enum iostat_type {
1156         /* WRITE IO */
1157         APP_DIRECT_IO,                  /* app direct write IOs */
1158         APP_BUFFERED_IO,                /* app buffered write IOs */
1159         APP_WRITE_IO,                   /* app write IOs */
1160         APP_MAPPED_IO,                  /* app mapped IOs */
1161         FS_DATA_IO,                     /* data IOs from kworker/fsync/reclaimer */
1162         FS_NODE_IO,                     /* node IOs from kworker/fsync/reclaimer */
1163         FS_META_IO,                     /* meta IOs from kworker/reclaimer */
1164         FS_GC_DATA_IO,                  /* data IOs from forground gc */
1165         FS_GC_NODE_IO,                  /* node IOs from forground gc */
1166         FS_CP_DATA_IO,                  /* data IOs from checkpoint */
1167         FS_CP_NODE_IO,                  /* node IOs from checkpoint */
1168         FS_CP_META_IO,                  /* meta IOs from checkpoint */
1169
1170         /* READ IO */
1171         APP_DIRECT_READ_IO,             /* app direct read IOs */
1172         APP_BUFFERED_READ_IO,           /* app buffered read IOs */
1173         APP_READ_IO,                    /* app read IOs */
1174         APP_MAPPED_READ_IO,             /* app mapped read IOs */
1175         FS_DATA_READ_IO,                /* data read IOs */
1176         FS_GDATA_READ_IO,               /* data read IOs from background gc */
1177         FS_CDATA_READ_IO,               /* compressed data read IOs */
1178         FS_NODE_READ_IO,                /* node read IOs */
1179         FS_META_READ_IO,                /* meta read IOs */
1180
1181         /* other */
1182         FS_DISCARD,                     /* discard */
1183         NR_IO_TYPE,
1184 };
1185
1186 struct f2fs_io_info {
1187         struct f2fs_sb_info *sbi;       /* f2fs_sb_info pointer */
1188         nid_t ino;              /* inode number */
1189         enum page_type type;    /* contains DATA/NODE/META/META_FLUSH */
1190         enum temp_type temp;    /* contains HOT/WARM/COLD */
1191         int op;                 /* contains REQ_OP_ */
1192         int op_flags;           /* req_flag_bits */
1193         block_t new_blkaddr;    /* new block address to be written */
1194         block_t old_blkaddr;    /* old block address before Cow */
1195         struct page *page;      /* page to be written */
1196         struct page *encrypted_page;    /* encrypted page */
1197         struct page *compressed_page;   /* compressed page */
1198         struct list_head list;          /* serialize IOs */
1199         bool submitted;         /* indicate IO submission */
1200         int need_lock;          /* indicate we need to lock cp_rwsem */
1201         bool in_list;           /* indicate fio is in io_list */
1202         bool is_por;            /* indicate IO is from recovery or not */
1203         bool retry;             /* need to reallocate block address */
1204         int compr_blocks;       /* # of compressed block addresses */
1205         bool encrypted;         /* indicate file is encrypted */
1206         bool post_read;         /* require post read */
1207         enum iostat_type io_type;       /* io type */
1208         struct writeback_control *io_wbc; /* writeback control */
1209         struct bio **bio;               /* bio for ipu */
1210         sector_t *last_block;           /* last block number in bio */
1211         unsigned char version;          /* version of the node */
1212 };
1213
1214 struct bio_entry {
1215         struct bio *bio;
1216         struct list_head list;
1217 };
1218
1219 #define is_read_io(rw) ((rw) == READ)
1220 struct f2fs_bio_info {
1221         struct f2fs_sb_info *sbi;       /* f2fs superblock */
1222         struct bio *bio;                /* bios to merge */
1223         sector_t last_block_in_bio;     /* last block number */
1224         struct f2fs_io_info fio;        /* store buffered io info. */
1225         struct f2fs_rwsem io_rwsem;     /* blocking op for bio */
1226         spinlock_t io_lock;             /* serialize DATA/NODE IOs */
1227         struct list_head io_list;       /* track fios */
1228         struct list_head bio_list;      /* bio entry list head */
1229         struct f2fs_rwsem bio_list_lock;        /* lock to protect bio entry list */
1230 };
1231
1232 #define FDEV(i)                         (sbi->devs[i])
1233 #define RDEV(i)                         (raw_super->devs[i])
1234 struct f2fs_dev_info {
1235         struct block_device *bdev;
1236         char path[MAX_PATH_LEN];
1237         unsigned int total_segments;
1238         block_t start_blk;
1239         block_t end_blk;
1240 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
1241         unsigned int nr_blkz;           /* Total number of zones */
1242         unsigned long *blkz_seq;        /* Bitmap indicating sequential zones */
1243 #endif
1244 };
1245
1246 enum inode_type {
1247         DIR_INODE,                      /* for dirty dir inode */
1248         FILE_INODE,                     /* for dirty regular/symlink inode */
1249         DIRTY_META,                     /* for all dirtied inode metadata */
1250         ATOMIC_FILE,                    /* for all atomic files */
1251         NR_INODE_TYPE,
1252 };
1253
1254 /* for inner inode cache management */
1255 struct inode_management {
1256         struct radix_tree_root ino_root;        /* ino entry array */
1257         spinlock_t ino_lock;                    /* for ino entry lock */
1258         struct list_head ino_list;              /* inode list head */
1259         unsigned long ino_num;                  /* number of entries */
1260 };
1261
1262 /* for GC_AT */
1263 struct atgc_management {
1264         bool atgc_enabled;                      /* ATGC is enabled or not */
1265         struct rb_root_cached root;             /* root of victim rb-tree */
1266         struct list_head victim_list;           /* linked with all victim entries */
1267         unsigned int victim_count;              /* victim count in rb-tree */
1268         unsigned int candidate_ratio;           /* candidate ratio */
1269         unsigned int max_candidate_count;       /* max candidate count */
1270         unsigned int age_weight;                /* age weight, vblock_weight = 100 - age_weight */
1271         unsigned long long age_threshold;       /* age threshold */
1272 };
1273
1274 struct f2fs_gc_control {
1275         unsigned int victim_segno;      /* target victim segment number */
1276         int init_gc_type;               /* FG_GC or BG_GC */
1277         bool no_bg_gc;                  /* check the space and stop bg_gc */
1278         bool should_migrate_blocks;     /* should migrate blocks */
1279         bool err_gc_skipped;            /* return EAGAIN if GC skipped */
1280         unsigned int nr_free_secs;      /* # of free sections to do GC */
1281 };
1282
1283 /* For s_flag in struct f2fs_sb_info */
1284 enum {
1285         SBI_IS_DIRTY,                           /* dirty flag for checkpoint */
1286         SBI_IS_CLOSE,                           /* specify unmounting */
1287         SBI_NEED_FSCK,                          /* need fsck.f2fs to fix */
1288         SBI_POR_DOING,                          /* recovery is doing or not */
1289         SBI_NEED_SB_WRITE,                      /* need to recover superblock */
1290         SBI_NEED_CP,                            /* need to checkpoint */
1291         SBI_IS_SHUTDOWN,                        /* shutdown by ioctl */
1292         SBI_IS_RECOVERED,                       /* recovered orphan/data */
1293         SBI_CP_DISABLED,                        /* CP was disabled last mount */
1294         SBI_CP_DISABLED_QUICK,                  /* CP was disabled quickly */
1295         SBI_QUOTA_NEED_FLUSH,                   /* need to flush quota info in CP */
1296         SBI_QUOTA_SKIP_FLUSH,                   /* skip flushing quota in current CP */
1297         SBI_QUOTA_NEED_REPAIR,                  /* quota file may be corrupted */
1298         SBI_IS_RESIZEFS,                        /* resizefs is in process */
1299         SBI_IS_FREEZING,                        /* freezefs is in process */
1300 };
1301
1302 enum {
1303         CP_TIME,
1304         REQ_TIME,
1305         DISCARD_TIME,
1306         GC_TIME,
1307         DISABLE_TIME,
1308         UMOUNT_DISCARD_TIMEOUT,
1309         MAX_TIME,
1310 };
1311
1312 enum {
1313         GC_NORMAL,
1314         GC_IDLE_CB,
1315         GC_IDLE_GREEDY,
1316         GC_IDLE_AT,
1317         GC_URGENT_HIGH,
1318         GC_URGENT_LOW,
1319         GC_URGENT_MID,
1320         MAX_GC_MODE,
1321 };
1322
1323 enum {
1324         BGGC_MODE_ON,           /* background gc is on */
1325         BGGC_MODE_OFF,          /* background gc is off */
1326         BGGC_MODE_SYNC,         /*
1327                                  * background gc is on, migrating blocks
1328                                  * like foreground gc
1329                                  */
1330 };
1331
1332 enum {
1333         FS_MODE_ADAPTIVE,               /* use both lfs/ssr allocation */
1334         FS_MODE_LFS,                    /* use lfs allocation only */
1335         FS_MODE_FRAGMENT_SEG,           /* segment fragmentation mode */
1336         FS_MODE_FRAGMENT_BLK,           /* block fragmentation mode */
1337 };
1338
1339 enum {
1340         ALLOC_MODE_DEFAULT,     /* stay default */
1341         ALLOC_MODE_REUSE,       /* reuse segments as much as possible */
1342 };
1343
1344 enum fsync_mode {
1345         FSYNC_MODE_POSIX,       /* fsync follows posix semantics */
1346         FSYNC_MODE_STRICT,      /* fsync behaves in line with ext4 */
1347         FSYNC_MODE_NOBARRIER,   /* fsync behaves nobarrier based on posix */
1348 };
1349
1350 enum {
1351         COMPR_MODE_FS,          /*
1352                                  * automatically compress compression
1353                                  * enabled files
1354                                  */
1355         COMPR_MODE_USER,        /*
1356                                  * automatical compression is disabled.
1357                                  * user can control the file compression
1358                                  * using ioctls
1359                                  */
1360 };
1361
1362 enum {
1363         DISCARD_UNIT_BLOCK,     /* basic discard unit is block */
1364         DISCARD_UNIT_SEGMENT,   /* basic discard unit is segment */
1365         DISCARD_UNIT_SECTION,   /* basic discard unit is section */
1366 };
1367
1368 enum {
1369         MEMORY_MODE_NORMAL,     /* memory mode for normal devices */
1370         MEMORY_MODE_LOW,        /* memory mode for low memry devices */
1371 };
1372
1373
1374
1375 static inline int f2fs_test_bit(unsigned int nr, char *addr);
1376 static inline void f2fs_set_bit(unsigned int nr, char *addr);
1377 static inline void f2fs_clear_bit(unsigned int nr, char *addr);
1378
1379 /*
1380  * Layout of f2fs page.private:
1381  *
1382  * Layout A: lowest bit should be 1
1383  * | bit0 = 1 | bit1 | bit2 | ... | bit MAX | private data .... |
1384  * bit 0        PAGE_PRIVATE_NOT_POINTER
1385  * bit 1        PAGE_PRIVATE_ATOMIC_WRITE
1386  * bit 2        PAGE_PRIVATE_DUMMY_WRITE
1387  * bit 3        PAGE_PRIVATE_ONGOING_MIGRATION
1388  * bit 4        PAGE_PRIVATE_INLINE_INODE
1389  * bit 5        PAGE_PRIVATE_REF_RESOURCE
1390  * bit 6-       f2fs private data
1391  *
1392  * Layout B: lowest bit should be 0
1393  * page.private is a wrapped pointer.
1394  */
1395 enum {
1396         PAGE_PRIVATE_NOT_POINTER,               /* private contains non-pointer data */
1397         PAGE_PRIVATE_ATOMIC_WRITE,              /* data page from atomic write path */
1398         PAGE_PRIVATE_DUMMY_WRITE,               /* data page for padding aligned IO */
1399         PAGE_PRIVATE_ONGOING_MIGRATION,         /* data page which is on-going migrating */
1400         PAGE_PRIVATE_INLINE_INODE,              /* inode page contains inline data */
1401         PAGE_PRIVATE_REF_RESOURCE,              /* dirty page has referenced resources */
1402         PAGE_PRIVATE_MAX
1403 };
1404
1405 #define PAGE_PRIVATE_GET_FUNC(name, flagname) \
1406 static inline bool page_private_##name(struct page *page) \
1407 { \
1408         return PagePrivate(page) && \
1409                 test_bit(PAGE_PRIVATE_NOT_POINTER, &page_private(page)) && \
1410                 test_bit(PAGE_PRIVATE_##flagname, &page_private(page)); \
1411 }
1412
1413 #define PAGE_PRIVATE_SET_FUNC(name, flagname) \
1414 static inline void set_page_private_##name(struct page *page) \
1415 { \
1416         if (!PagePrivate(page)) { \
1417                 get_page(page); \
1418                 SetPagePrivate(page); \
1419                 set_page_private(page, 0); \
1420         } \
1421         set_bit(PAGE_PRIVATE_NOT_POINTER, &page_private(page)); \
1422         set_bit(PAGE_PRIVATE_##flagname, &page_private(page)); \
1423 }
1424
1425 #define PAGE_PRIVATE_CLEAR_FUNC(name, flagname) \
1426 static inline void clear_page_private_##name(struct page *page) \
1427 { \
1428         clear_bit(PAGE_PRIVATE_##flagname, &page_private(page)); \
1429         if (page_private(page) == 1 << PAGE_PRIVATE_NOT_POINTER) { \
1430                 set_page_private(page, 0); \
1431                 if (PagePrivate(page)) { \
1432                         ClearPagePrivate(page); \
1433                         put_page(page); \
1434                 }\
1435         } \
1436 }
1437
1438 PAGE_PRIVATE_GET_FUNC(nonpointer, NOT_POINTER);
1439 PAGE_PRIVATE_GET_FUNC(reference, REF_RESOURCE);
1440 PAGE_PRIVATE_GET_FUNC(inline, INLINE_INODE);
1441 PAGE_PRIVATE_GET_FUNC(gcing, ONGOING_MIGRATION);
1442 PAGE_PRIVATE_GET_FUNC(atomic, ATOMIC_WRITE);
1443 PAGE_PRIVATE_GET_FUNC(dummy, DUMMY_WRITE);
1444
1445 PAGE_PRIVATE_SET_FUNC(reference, REF_RESOURCE);
1446 PAGE_PRIVATE_SET_FUNC(inline, INLINE_INODE);
1447 PAGE_PRIVATE_SET_FUNC(gcing, ONGOING_MIGRATION);
1448 PAGE_PRIVATE_SET_FUNC(atomic, ATOMIC_WRITE);
1449 PAGE_PRIVATE_SET_FUNC(dummy, DUMMY_WRITE);
1450
1451 PAGE_PRIVATE_CLEAR_FUNC(reference, REF_RESOURCE);
1452 PAGE_PRIVATE_CLEAR_FUNC(inline, INLINE_INODE);
1453 PAGE_PRIVATE_CLEAR_FUNC(gcing, ONGOING_MIGRATION);
1454 PAGE_PRIVATE_CLEAR_FUNC(atomic, ATOMIC_WRITE);
1455 PAGE_PRIVATE_CLEAR_FUNC(dummy, DUMMY_WRITE);
1456
1457 static inline unsigned long get_page_private_data(struct page *page)
1458 {
1459         unsigned long data = page_private(page);
1460
1461         if (!test_bit(PAGE_PRIVATE_NOT_POINTER, &data))
1462                 return 0;
1463         return data >> PAGE_PRIVATE_MAX;
1464 }
1465
1466 static inline void set_page_private_data(struct page *page, unsigned long data)
1467 {
1468         if (!PagePrivate(page)) {
1469                 get_page(page);
1470                 SetPagePrivate(page);
1471                 set_page_private(page, 0);
1472         }
1473         set_bit(PAGE_PRIVATE_NOT_POINTER, &page_private(page));
1474         page_private(page) |= data << PAGE_PRIVATE_MAX;
1475 }
1476
1477 static inline void clear_page_private_data(struct page *page)
1478 {
1479         page_private(page) &= (1 << PAGE_PRIVATE_MAX) - 1;
1480         if (page_private(page) == 1 << PAGE_PRIVATE_NOT_POINTER) {
1481                 set_page_private(page, 0);
1482                 if (PagePrivate(page)) {
1483                         ClearPagePrivate(page);
1484                         put_page(page);
1485                 }
1486         }
1487 }
1488
1489 /* For compression */
1490 enum compress_algorithm_type {
1491         COMPRESS_LZO,
1492         COMPRESS_LZ4,
1493         COMPRESS_ZSTD,
1494         COMPRESS_LZORLE,
1495         COMPRESS_MAX,
1496 };
1497
1498 enum compress_flag {
1499         COMPRESS_CHKSUM,
1500         COMPRESS_MAX_FLAG,
1501 };
1502
1503 #define COMPRESS_WATERMARK                      20
1504 #define COMPRESS_PERCENT                        20
1505
1506 #define COMPRESS_DATA_RESERVED_SIZE             4
1507 struct compress_data {
1508         __le32 clen;                    /* compressed data size */
1509         __le32 chksum;                  /* compressed data chksum */
1510         __le32 reserved[COMPRESS_DATA_RESERVED_SIZE];   /* reserved */
1511         u8 cdata[];                     /* compressed data */
1512 };
1513
1514 #define COMPRESS_HEADER_SIZE    (sizeof(struct compress_data))
1515
1516 #define F2FS_COMPRESSED_PAGE_MAGIC      0xF5F2C000
1517
1518 #define COMPRESS_LEVEL_OFFSET   8
1519
1520 /* compress context */
1521 struct compress_ctx {
1522         struct inode *inode;            /* inode the context belong to */
1523         pgoff_t cluster_idx;            /* cluster index number */
1524         unsigned int cluster_size;      /* page count in cluster */
1525         unsigned int log_cluster_size;  /* log of cluster size */
1526         struct page **rpages;           /* pages store raw data in cluster */
1527         unsigned int nr_rpages;         /* total page number in rpages */
1528         struct page **cpages;           /* pages store compressed data in cluster */
1529         unsigned int nr_cpages;         /* total page number in cpages */
1530         unsigned int valid_nr_cpages;   /* valid page number in cpages */
1531         void *rbuf;                     /* virtual mapped address on rpages */
1532         struct compress_data *cbuf;     /* virtual mapped address on cpages */
1533         size_t rlen;                    /* valid data length in rbuf */
1534         size_t clen;                    /* valid data length in cbuf */
1535         void *private;                  /* payload buffer for specified compression algorithm */
1536         void *private2;                 /* extra payload buffer */
1537 };
1538
1539 /* compress context for write IO path */
1540 struct compress_io_ctx {
1541         u32 magic;                      /* magic number to indicate page is compressed */
1542         struct inode *inode;            /* inode the context belong to */
1543         struct page **rpages;           /* pages store raw data in cluster */
1544         unsigned int nr_rpages;         /* total page number in rpages */
1545         atomic_t pending_pages;         /* in-flight compressed page count */
1546 };
1547
1548 /* Context for decompressing one cluster on the read IO path */
1549 struct decompress_io_ctx {
1550         u32 magic;                      /* magic number to indicate page is compressed */
1551         struct inode *inode;            /* inode the context belong to */
1552         pgoff_t cluster_idx;            /* cluster index number */
1553         unsigned int cluster_size;      /* page count in cluster */
1554         unsigned int log_cluster_size;  /* log of cluster size */
1555         struct page **rpages;           /* pages store raw data in cluster */
1556         unsigned int nr_rpages;         /* total page number in rpages */
1557         struct page **cpages;           /* pages store compressed data in cluster */
1558         unsigned int nr_cpages;         /* total page number in cpages */
1559         struct page **tpages;           /* temp pages to pad holes in cluster */
1560         void *rbuf;                     /* virtual mapped address on rpages */
1561         struct compress_data *cbuf;     /* virtual mapped address on cpages */
1562         size_t rlen;                    /* valid data length in rbuf */
1563         size_t clen;                    /* valid data length in cbuf */
1564
1565         /*
1566          * The number of compressed pages remaining to be read in this cluster.
1567          * This is initially nr_cpages.  It is decremented by 1 each time a page
1568          * has been read (or failed to be read).  When it reaches 0, the cluster
1569          * is decompressed (or an error is reported).
1570          *
1571          * If an error occurs before all the pages have been submitted for I/O,
1572          * then this will never reach 0.  In this case the I/O submitter is
1573          * responsible for calling f2fs_decompress_end_io() instead.
1574          */
1575         atomic_t remaining_pages;
1576
1577         /*
1578          * Number of references to this decompress_io_ctx.
1579          *
1580          * One reference is held for I/O completion.  This reference is dropped
1581          * after the pagecache pages are updated and unlocked -- either after
1582          * decompression (and verity if enabled), or after an error.
1583          *
1584          * In addition, each compressed page holds a reference while it is in a
1585          * bio.  These references are necessary prevent compressed pages from
1586          * being freed while they are still in a bio.
1587          */
1588         refcount_t refcnt;
1589
1590         bool failed;                    /* IO error occurred before decompression? */
1591         bool need_verity;               /* need fs-verity verification after decompression? */
1592         void *private;                  /* payload buffer for specified decompression algorithm */
1593         void *private2;                 /* extra payload buffer */
1594         struct work_struct verity_work; /* work to verify the decompressed pages */
1595         struct work_struct free_work;   /* work for late free this structure itself */
1596 };
1597
1598 #define NULL_CLUSTER                    ((unsigned int)(~0))
1599 #define MIN_COMPRESS_LOG_SIZE           2
1600 #define MAX_COMPRESS_LOG_SIZE           8
1601 #define MAX_COMPRESS_WINDOW_SIZE(log_size)      ((PAGE_SIZE) << (log_size))
1602
1603 struct f2fs_sb_info {
1604         struct super_block *sb;                 /* pointer to VFS super block */
1605         struct proc_dir_entry *s_proc;          /* proc entry */
1606         struct f2fs_super_block *raw_super;     /* raw super block pointer */
1607         struct f2fs_rwsem sb_lock;              /* lock for raw super block */
1608         int valid_super_block;                  /* valid super block no */
1609         unsigned long s_flag;                           /* flags for sbi */
1610         struct mutex writepages;                /* mutex for writepages() */
1611
1612 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
1613         unsigned int blocks_per_blkz;           /* F2FS blocks per zone */
1614         unsigned int log_blocks_per_blkz;       /* log2 F2FS blocks per zone */
1615 #endif
1616
1617         /* for node-related operations */
1618         struct f2fs_nm_info *nm_info;           /* node manager */
1619         struct inode *node_inode;               /* cache node blocks */
1620
1621         /* for segment-related operations */
1622         struct f2fs_sm_info *sm_info;           /* segment manager */
1623
1624         /* for bio operations */
1625         struct f2fs_bio_info *write_io[NR_PAGE_TYPE];   /* for write bios */
1626         /* keep migration IO order for LFS mode */
1627         struct f2fs_rwsem io_order_lock;
1628         mempool_t *write_io_dummy;              /* Dummy pages */
1629         pgoff_t page_eio_ofs[NR_PAGE_TYPE];     /* EIO page offset */
1630         int page_eio_cnt[NR_PAGE_TYPE];         /* EIO count */
1631
1632         /* for checkpoint */
1633         struct f2fs_checkpoint *ckpt;           /* raw checkpoint pointer */
1634         int cur_cp_pack;                        /* remain current cp pack */
1635         spinlock_t cp_lock;                     /* for flag in ckpt */
1636         struct inode *meta_inode;               /* cache meta blocks */
1637         struct f2fs_rwsem cp_global_sem;        /* checkpoint procedure lock */
1638         struct f2fs_rwsem cp_rwsem;             /* blocking FS operations */
1639         struct f2fs_rwsem node_write;           /* locking node writes */
1640         struct f2fs_rwsem node_change;  /* locking node change */
1641         wait_queue_head_t cp_wait;
1642         unsigned long last_time[MAX_TIME];      /* to store time in jiffies */
1643         long interval_time[MAX_TIME];           /* to store thresholds */
1644         struct ckpt_req_control cprc_info;      /* for checkpoint request control */
1645
1646         struct inode_management im[MAX_INO_ENTRY];      /* manage inode cache */
1647
1648         spinlock_t fsync_node_lock;             /* for node entry lock */
1649         struct list_head fsync_node_list;       /* node list head */
1650         unsigned int fsync_seg_id;              /* sequence id */
1651         unsigned int fsync_node_num;            /* number of node entries */
1652
1653         /* for orphan inode, use 0'th array */
1654         unsigned int max_orphans;               /* max orphan inodes */
1655
1656         /* for inode management */
1657         struct list_head inode_list[NR_INODE_TYPE];     /* dirty inode list */
1658         spinlock_t inode_lock[NR_INODE_TYPE];   /* for dirty inode list lock */
1659         struct mutex flush_lock;                /* for flush exclusion */
1660
1661         /* for extent tree cache */
1662         struct radix_tree_root extent_tree_root;/* cache extent cache entries */
1663         struct mutex extent_tree_lock;  /* locking extent radix tree */
1664         struct list_head extent_list;           /* lru list for shrinker */
1665         spinlock_t extent_lock;                 /* locking extent lru list */
1666         atomic_t total_ext_tree;                /* extent tree count */
1667         struct list_head zombie_list;           /* extent zombie tree list */
1668         atomic_t total_zombie_tree;             /* extent zombie tree count */
1669         atomic_t total_ext_node;                /* extent info count */
1670
1671         /* basic filesystem units */
1672         unsigned int log_sectors_per_block;     /* log2 sectors per block */
1673         unsigned int log_blocksize;             /* log2 block size */
1674         unsigned int blocksize;                 /* block size */
1675         unsigned int root_ino_num;              /* root inode number*/
1676         unsigned int node_ino_num;              /* node inode number*/
1677         unsigned int meta_ino_num;              /* meta inode number*/
1678         unsigned int log_blocks_per_seg;        /* log2 blocks per segment */
1679         unsigned int blocks_per_seg;            /* blocks per segment */
1680         unsigned int unusable_blocks_per_sec;   /* unusable blocks per section */
1681         unsigned int segs_per_sec;              /* segments per section */
1682         unsigned int secs_per_zone;             /* sections per zone */
1683         unsigned int total_sections;            /* total section count */
1684         unsigned int total_node_count;          /* total node block count */
1685         unsigned int total_valid_node_count;    /* valid node block count */
1686         int dir_level;                          /* directory level */
1687         int readdir_ra;                         /* readahead inode in readdir */
1688         u64 max_io_bytes;                       /* max io bytes to merge IOs */
1689
1690         block_t user_block_count;               /* # of user blocks */
1691         block_t total_valid_block_count;        /* # of valid blocks */
1692         block_t discard_blks;                   /* discard command candidats */
1693         block_t last_valid_block_count;         /* for recovery */
1694         block_t reserved_blocks;                /* configurable reserved blocks */
1695         block_t current_reserved_blocks;        /* current reserved blocks */
1696
1697         /* Additional tracking for no checkpoint mode */
1698         block_t unusable_block_count;           /* # of blocks saved by last cp */
1699
1700         unsigned int nquota_files;              /* # of quota sysfile */
1701         struct f2fs_rwsem quota_sem;            /* blocking cp for flags */
1702
1703         /* # of pages, see count_type */
1704         atomic_t nr_pages[NR_COUNT_TYPE];
1705         /* # of allocated blocks */
1706         struct percpu_counter alloc_valid_block_count;
1707         /* # of node block writes as roll forward recovery */
1708         struct percpu_counter rf_node_block_count;
1709
1710         /* writeback control */
1711         atomic_t wb_sync_req[META];     /* count # of WB_SYNC threads */
1712
1713         /* valid inode count */
1714         struct percpu_counter total_valid_inode_count;
1715
1716         struct f2fs_mount_info mount_opt;       /* mount options */
1717
1718         /* for cleaning operations */
1719         struct f2fs_rwsem gc_lock;              /*
1720                                                  * semaphore for GC, avoid
1721                                                  * race between GC and GC or CP
1722                                                  */
1723         struct f2fs_gc_kthread  *gc_thread;     /* GC thread */
1724         struct atgc_management am;              /* atgc management */
1725         unsigned int cur_victim_sec;            /* current victim section num */
1726         unsigned int gc_mode;                   /* current GC state */
1727         unsigned int next_victim_seg[2];        /* next segment in victim section */
1728         spinlock_t gc_urgent_high_lock;
1729         bool gc_urgent_high_limited;            /* indicates having limited trial count */
1730         unsigned int gc_urgent_high_remaining;  /* remaining trial count for GC_URGENT_HIGH */
1731
1732         /* for skip statistic */
1733         unsigned int atomic_files;              /* # of opened atomic file */
1734         unsigned long long skipped_gc_rwsem;            /* FG_GC only */
1735
1736         /* threshold for gc trials on pinned files */
1737         u64 gc_pin_file_threshold;
1738         struct f2fs_rwsem pin_sem;
1739
1740         /* maximum # of trials to find a victim segment for SSR and GC */
1741         unsigned int max_victim_search;
1742         /* migration granularity of garbage collection, unit: segment */
1743         unsigned int migration_granularity;
1744
1745         /*
1746          * for stat information.
1747          * one is for the LFS mode, and the other is for the SSR mode.
1748          */
1749 #ifdef CONFIG_F2FS_STAT_FS
1750         struct f2fs_stat_info *stat_info;       /* FS status information */
1751         atomic_t meta_count[META_MAX];          /* # of meta blocks */
1752         unsigned int segment_count[2];          /* # of allocated segments */
1753         unsigned int block_count[2];            /* # of allocated blocks */
1754         atomic_t inplace_count;         /* # of inplace update */
1755         atomic64_t total_hit_ext;               /* # of lookup extent cache */
1756         atomic64_t read_hit_rbtree;             /* # of hit rbtree extent node */
1757         atomic64_t read_hit_largest;            /* # of hit largest extent node */
1758         atomic64_t read_hit_cached;             /* # of hit cached extent node */
1759         atomic_t inline_xattr;                  /* # of inline_xattr inodes */
1760         atomic_t inline_inode;                  /* # of inline_data inodes */
1761         atomic_t inline_dir;                    /* # of inline_dentry inodes */
1762         atomic_t compr_inode;                   /* # of compressed inodes */
1763         atomic64_t compr_blocks;                /* # of compressed blocks */
1764         atomic_t max_aw_cnt;                    /* max # of atomic writes */
1765         unsigned int io_skip_bggc;              /* skip background gc for in-flight IO */
1766         unsigned int other_skip_bggc;           /* skip background gc for other reasons */
1767         unsigned int ndirty_inode[NR_INODE_TYPE];       /* # of dirty inodes */
1768 #endif
1769         spinlock_t stat_lock;                   /* lock for stat operations */
1770
1771         /* to attach REQ_META|REQ_FUA flags */
1772         unsigned int data_io_flag;
1773         unsigned int node_io_flag;
1774
1775         /* For sysfs support */
1776         struct kobject s_kobj;                  /* /sys/fs/f2fs/<devname> */
1777         struct completion s_kobj_unregister;
1778
1779         struct kobject s_stat_kobj;             /* /sys/fs/f2fs/<devname>/stat */
1780         struct completion s_stat_kobj_unregister;
1781
1782         struct kobject s_feature_list_kobj;             /* /sys/fs/f2fs/<devname>/feature_list */
1783         struct completion s_feature_list_kobj_unregister;
1784
1785         /* For shrinker support */
1786         struct list_head s_list;
1787         struct mutex umount_mutex;
1788         unsigned int shrinker_run_no;
1789
1790         /* For multi devices */
1791         int s_ndevs;                            /* number of devices */
1792         struct f2fs_dev_info *devs;             /* for device list */
1793         unsigned int dirty_device;              /* for checkpoint data flush */
1794         spinlock_t dev_lock;                    /* protect dirty_device */
1795         bool aligned_blksize;                   /* all devices has the same logical blksize */
1796
1797         /* For write statistics */
1798         u64 sectors_written_start;
1799         u64 kbytes_written;
1800
1801         /* Reference to checksum algorithm driver via cryptoapi */
1802         struct crypto_shash *s_chksum_driver;
1803
1804         /* Precomputed FS UUID checksum for seeding other checksums */
1805         __u32 s_chksum_seed;
1806
1807         struct workqueue_struct *post_read_wq;  /* post read workqueue */
1808
1809         struct kmem_cache *inline_xattr_slab;   /* inline xattr entry */
1810         unsigned int inline_xattr_slab_size;    /* default inline xattr slab size */
1811
1812         /* For reclaimed segs statistics per each GC mode */
1813         unsigned int gc_segment_mode;           /* GC state for reclaimed segments */
1814         unsigned int gc_reclaimed_segs[MAX_GC_MODE];    /* Reclaimed segs for each mode */
1815
1816         unsigned long seq_file_ra_mul;          /* multiplier for ra_pages of seq. files in fadvise */
1817
1818         int max_fragment_chunk;                 /* max chunk size for block fragmentation mode */
1819         int max_fragment_hole;                  /* max hole size for block fragmentation mode */
1820
1821         /* For atomic write statistics */
1822         atomic64_t current_atomic_write;
1823         s64 peak_atomic_write;
1824         u64 committed_atomic_block;
1825         u64 revoked_atomic_block;
1826
1827 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_COMPRESSION
1828         struct kmem_cache *page_array_slab;     /* page array entry */
1829         unsigned int page_array_slab_size;      /* default page array slab size */
1830
1831         /* For runtime compression statistics */
1832         u64 compr_written_block;
1833         u64 compr_saved_block;
1834         u32 compr_new_inode;
1835
1836         /* For compressed block cache */
1837         struct inode *compress_inode;           /* cache compressed blocks */
1838         unsigned int compress_percent;          /* cache page percentage */
1839         unsigned int compress_watermark;        /* cache page watermark */
1840         atomic_t compress_page_hit;             /* cache hit count */
1841 #endif
1842
1843 #ifdef CONFIG_F2FS_IOSTAT
1844         /* For app/fs IO statistics */
1845         spinlock_t iostat_lock;
1846         unsigned long long rw_iostat[NR_IO_TYPE];
1847         unsigned long long prev_rw_iostat[NR_IO_TYPE];
1848         bool iostat_enable;
1849         unsigned long iostat_next_period;
1850         unsigned int iostat_period_ms;
1851
1852         /* For io latency related statistics info in one iostat period */
1853         spinlock_t iostat_lat_lock;
1854         struct iostat_lat_info *iostat_io_lat;
1855 #endif
1856 };
1857
1858 #ifdef CONFIG_F2FS_FAULT_INJECTION
1859 #define f2fs_show_injection_info(sbi, type)                                     \
1860         printk_ratelimited("%sF2FS-fs (%s) : inject %s in %s of %pS\n", \
1861                 KERN_INFO, sbi->sb->s_id,                               \
1862                 f2fs_fault_name[type],                                  \
1863                 __func__, __builtin_return_address(0))
1864 static inline bool time_to_inject(struct f2fs_sb_info *sbi, int type)
1865 {
1866         struct f2fs_fault_info *ffi = &F2FS_OPTION(sbi).fault_info;
1867
1868         if (!ffi->inject_rate)
1869                 return false;
1870
1871         if (!IS_FAULT_SET(ffi, type))
1872                 return false;
1873
1874         atomic_inc(&ffi->inject_ops);
1875         if (atomic_read(&ffi->inject_ops) >= ffi->inject_rate) {
1876                 atomic_set(&ffi->inject_ops, 0);
1877                 return true;
1878         }
1879         return false;
1880 }
1881 #else
1882 #define f2fs_show_injection_info(sbi, type) do { } while (0)
1883 static inline bool time_to_inject(struct f2fs_sb_info *sbi, int type)
1884 {
1885         return false;
1886 }
1887 #endif
1888
1889 /*
1890  * Test if the mounted volume is a multi-device volume.
1891  *   - For a single regular disk volume, sbi->s_ndevs is 0.
1892  *   - For a single zoned disk volume, sbi->s_ndevs is 1.
1893  *   - For a multi-device volume, sbi->s_ndevs is always 2 or more.
1894  */
1895 static inline bool f2fs_is_multi_device(struct f2fs_sb_info *sbi)
1896 {
1897         return sbi->s_ndevs > 1;
1898 }
1899
1900 static inline void f2fs_update_time(struct f2fs_sb_info *sbi, int type)
1901 {
1902         unsigned long now = jiffies;
1903
1904         sbi->last_time[type] = now;
1905
1906         /* DISCARD_TIME and GC_TIME are based on REQ_TIME */
1907         if (type == REQ_TIME) {
1908                 sbi->last_time[DISCARD_TIME] = now;
1909                 sbi->last_time[GC_TIME] = now;
1910         }
1911 }
1912
1913 static inline bool f2fs_time_over(struct f2fs_sb_info *sbi, int type)
1914 {
1915         unsigned long interval = sbi->interval_time[type] * HZ;
1916
1917         return time_after(jiffies, sbi->last_time[type] + interval);
1918 }
1919
1920 static inline unsigned int f2fs_time_to_wait(struct f2fs_sb_info *sbi,
1921                                                 int type)
1922 {
1923         unsigned long interval = sbi->interval_time[type] * HZ;
1924         unsigned int wait_ms = 0;
1925         long delta;
1926
1927         delta = (sbi->last_time[type] + interval) - jiffies;
1928         if (delta > 0)
1929                 wait_ms = jiffies_to_msecs(delta);
1930
1931         return wait_ms;
1932 }
1933
1934 /*
1935  * Inline functions
1936  */
1937 static inline u32 __f2fs_crc32(struct f2fs_sb_info *sbi, u32 crc,
1938                               const void *address, unsigned int length)
1939 {
1940         struct {
1941                 struct shash_desc shash;
1942                 char ctx[4];
1943         } desc;
1944         int err;
1945
1946         BUG_ON(crypto_shash_descsize(sbi->s_chksum_driver) != sizeof(desc.ctx));
1947
1948         desc.shash.tfm = sbi->s_chksum_driver;
1949         *(u32 *)desc.ctx = crc;
1950
1951         err = crypto_shash_update(&desc.shash, address, length);
1952         BUG_ON(err);
1953
1954         return *(u32 *)desc.ctx;
1955 }
1956
1957 static inline u32 f2fs_crc32(struct f2fs_sb_info *sbi, const void *address,
1958                            unsigned int length)
1959 {
1960         return __f2fs_crc32(sbi, F2FS_SUPER_MAGIC, address, length);
1961 }
1962
1963 static inline bool f2fs_crc_valid(struct f2fs_sb_info *sbi, __u32 blk_crc,
1964                                   void *buf, size_t buf_size)
1965 {
1966         return f2fs_crc32(sbi, buf, buf_size) == blk_crc;
1967 }
1968
1969 static inline u32 f2fs_chksum(struct f2fs_sb_info *sbi, u32 crc,
1970                               const void *address, unsigned int length)
1971 {
1972         return __f2fs_crc32(sbi, crc, address, length);
1973 }
1974
1975 static inline struct f2fs_inode_info *F2FS_I(struct inode *inode)
1976 {
1977         return container_of(inode, struct f2fs_inode_info, vfs_inode);
1978 }
1979
1980 static inline struct f2fs_sb_info *F2FS_SB(struct super_block *sb)
1981 {
1982         return sb->s_fs_info;
1983 }
1984
1985 static inline struct f2fs_sb_info *F2FS_I_SB(struct inode *inode)
1986 {
1987         return F2FS_SB(inode->i_sb);
1988 }
1989
1990 static inline struct f2fs_sb_info *F2FS_M_SB(struct address_space *mapping)
1991 {
1992         return F2FS_I_SB(mapping->host);
1993 }
1994
1995 static inline struct f2fs_sb_info *F2FS_P_SB(struct page *page)
1996 {
1997         return F2FS_M_SB(page_file_mapping(page));
1998 }
1999
2000 static inline struct f2fs_super_block *F2FS_RAW_SUPER(struct f2fs_sb_info *sbi)
2001 {
2002         return (struct f2fs_super_block *)(sbi->raw_super);
2003 }
2004
2005 static inline struct f2fs_checkpoint *F2FS_CKPT(struct f2fs_sb_info *sbi)
2006 {
2007         return (struct f2fs_checkpoint *)(sbi->ckpt);
2008 }
2009
2010 static inline struct f2fs_node *F2FS_NODE(struct page *page)
2011 {
2012         return (struct f2fs_node *)page_address(page);
2013 }
2014
2015 static inline struct f2fs_inode *F2FS_INODE(struct page *page)
2016 {
2017         return &((struct f2fs_node *)page_address(page))->i;
2018 }
2019
2020 static inline struct f2fs_nm_info *NM_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
2021 {
2022         return (struct f2fs_nm_info *)(sbi->nm_info);
2023 }
2024
2025 static inline struct f2fs_sm_info *SM_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
2026 {
2027         return (struct f2fs_sm_info *)(sbi->sm_info);
2028 }
2029
2030 static inline struct sit_info *SIT_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
2031 {
2032         return (struct sit_info *)(SM_I(sbi)->sit_info);
2033 }
2034
2035 static inline struct free_segmap_info *FREE_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
2036 {
2037         return (struct free_segmap_info *)(SM_I(sbi)->free_info);
2038 }
2039
2040 static inline struct dirty_seglist_info *DIRTY_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
2041 {
2042         return (struct dirty_seglist_info *)(SM_I(sbi)->dirty_info);
2043 }
2044
2045 static inline struct address_space *META_MAPPING(struct f2fs_sb_info *sbi)
2046 {
2047         return sbi->meta_inode->i_mapping;
2048 }
2049
2050 static inline struct address_space *NODE_MAPPING(struct f2fs_sb_info *sbi)
2051 {
2052         return sbi->node_inode->i_mapping;
2053 }
2054
2055 static inline bool is_sbi_flag_set(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int type)
2056 {
2057         return test_bit(type, &sbi->s_flag);
2058 }
2059
2060 static inline void set_sbi_flag(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int type)
2061 {
2062         set_bit(type, &sbi->s_flag);
2063 }
2064
2065 static inline void clear_sbi_flag(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int type)
2066 {
2067         clear_bit(type, &sbi->s_flag);
2068 }
2069
2070 static inline unsigned long long cur_cp_version(struct f2fs_checkpoint *cp)
2071 {
2072         return le64_to_cpu(cp->checkpoint_ver);
2073 }
2074
2075 static inline unsigned long f2fs_qf_ino(struct super_block *sb, int type)
2076 {
2077         if (type < F2FS_MAX_QUOTAS)
2078                 return le32_to_cpu(F2FS_SB(sb)->raw_super->qf_ino[type]);
2079         return 0;
2080 }
2081
2082 static inline __u64 cur_cp_crc(struct f2fs_checkpoint *cp)
2083 {
2084         size_t crc_offset = le32_to_cpu(cp->checksum_offset);
2085         return le32_to_cpu(*((__le32 *)((unsigned char *)cp + crc_offset)));
2086 }
2087
2088 static inline bool __is_set_ckpt_flags(struct f2fs_checkpoint *cp, unsigned int f)
2089 {
2090         unsigned int ckpt_flags = le32_to_cpu(cp->ckpt_flags);
2091
2092         return ckpt_flags & f;
2093 }
2094
2095 static inline bool is_set_ckpt_flags(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int f)
2096 {
2097         return __is_set_ckpt_flags(F2FS_CKPT(sbi), f);
2098 }
2099
2100 static inline void __set_ckpt_flags(struct f2fs_checkpoint *cp, unsigned int f)
2101 {
2102         unsigned int ckpt_flags;
2103
2104         ckpt_flags = le32_to_cpu(cp->ckpt_flags);
2105         ckpt_flags |= f;
2106         cp->ckpt_flags = cpu_to_le32(ckpt_flags);
2107 }
2108
2109 static inline void set_ckpt_flags(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int f)
2110 {
2111         unsigned long flags;
2112
2113         spin_lock_irqsave(&sbi->cp_lock, flags);
2114         __set_ckpt_flags(F2FS_CKPT(sbi), f);
2115         spin_unlock_irqrestore(&sbi->cp_lock, flags);
2116 }
2117
2118 static inline void __clear_ckpt_flags(struct f2fs_checkpoint *cp, unsigned int f)
2119 {
2120         unsigned int ckpt_flags;
2121
2122         ckpt_flags = le32_to_cpu(cp->ckpt_flags);
2123         ckpt_flags &= (~f);
2124         cp->ckpt_flags = cpu_to_le32(ckpt_flags);
2125 }
2126
2127 static inline void clear_ckpt_flags(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int f)
2128 {
2129         unsigned long flags;
2130
2131         spin_lock_irqsave(&sbi->cp_lock, flags);
2132         __clear_ckpt_flags(F2FS_CKPT(sbi), f);
2133         spin_unlock_irqrestore(&sbi->cp_lock, flags);
2134 }
2135
2136 #define init_f2fs_rwsem(sem)                                    \
2137 do {                                                            \
2138         static struct lock_class_key __key;                     \
2139                                                                 \
2140         __init_f2fs_rwsem((sem), #sem, &__key);                 \
2141 } while (0)
2142
2143 static inline void __init_f2fs_rwsem(struct f2fs_rwsem *sem,
2144                 const char *sem_name, struct lock_class_key *key)
2145 {
2146         __init_rwsem(&sem->internal_rwsem, sem_name, key);
2147 #ifdef CONFIG_F2FS_UNFAIR_RWSEM
2148         init_waitqueue_head(&sem->read_waiters);
2149 #endif
2150 }
2151
2152 static inline int f2fs_rwsem_is_locked(struct f2fs_rwsem *sem)
2153 {
2154         return rwsem_is_locked(&sem->internal_rwsem);
2155 }
2156
2157 static inline int f2fs_rwsem_is_contended(struct f2fs_rwsem *sem)
2158 {
2159         return rwsem_is_contended(&sem->internal_rwsem);
2160 }
2161
2162 static inline void f2fs_down_read(struct f2fs_rwsem *sem)
2163 {
2164 #ifdef CONFIG_F2FS_UNFAIR_RWSEM
2165         wait_event(sem->read_waiters, down_read_trylock(&sem->internal_rwsem));
2166 #else
2167         down_read(&sem->internal_rwsem);
2168 #endif
2169 }
2170
2171 static inline int f2fs_down_read_trylock(struct f2fs_rwsem *sem)
2172 {
2173         return down_read_trylock(&sem->internal_rwsem);
2174 }
2175
2176 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
2177 static inline void f2fs_down_read_nested(struct f2fs_rwsem *sem, int subclass)
2178 {
2179         down_read_nested(&sem->internal_rwsem, subclass);
2180 }
2181 #else
2182 #define f2fs_down_read_nested(sem, subclass) f2fs_down_read(sem)
2183 #endif
2184
2185 static inline void f2fs_up_read(struct f2fs_rwsem *sem)
2186 {
2187         up_read(&sem->internal_rwsem);
2188 }
2189
2190 static inline void f2fs_down_write(struct f2fs_rwsem *sem)
2191 {
2192         down_write(&sem->internal_rwsem);
2193 }
2194
2195 static inline int f2fs_down_write_trylock(struct f2fs_rwsem *sem)
2196 {
2197         return down_write_trylock(&sem->internal_rwsem);
2198 }
2199
2200 static inline void f2fs_up_write(struct f2fs_rwsem *sem)
2201 {
2202         up_write(&sem->internal_rwsem);
2203 #ifdef CONFIG_F2FS_UNFAIR_RWSEM
2204         wake_up_all(&sem->read_waiters);
2205 #endif
2206 }
2207
2208 static inline void f2fs_lock_op(struct f2fs_sb_info *sbi)
2209 {
2210         f2fs_down_read(&sbi->cp_rwsem);
2211 }
2212
2213 static inline int f2fs_trylock_op(struct f2fs_sb_info *sbi)
2214 {
2215         if (time_to_inject(sbi, FAULT_LOCK_OP)) {
2216                 f2fs_show_injection_info(sbi, FAULT_LOCK_OP);
2217                 return 0;
2218         }
2219         return f2fs_down_read_trylock(&sbi->cp_rwsem);
2220 }
2221
2222 static inline void f2fs_unlock_op(struct f2fs_sb_info *sbi)
2223 {
2224         f2fs_up_read(&sbi->cp_rwsem);
2225 }
2226
2227 static inline void f2fs_lock_all(struct f2fs_sb_info *sbi)
2228 {
2229         f2fs_down_write(&sbi->cp_rwsem);
2230 }
2231
2232 static inline void f2fs_unlock_all(struct f2fs_sb_info *sbi)
2233 {
2234         f2fs_up_write(&sbi->cp_rwsem);
2235 }
2236
2237 static inline int __get_cp_reason(struct f2fs_sb_info *sbi)
2238 {
2239         int reason = CP_SYNC;
2240
2241         if (test_opt(sbi, FASTBOOT))
2242                 reason = CP_FASTBOOT;
2243         if (is_sbi_flag_set(sbi, SBI_IS_CLOSE))
2244                 reason = CP_UMOUNT;
2245         return reason;
2246 }
2247
2248 static inline bool __remain_node_summaries(int reason)
2249 {
2250         return (reason & (CP_UMOUNT | CP_FASTBOOT));
2251 }
2252
2253 static inline bool __exist_node_summaries(struct f2fs_sb_info *sbi)
2254 {
2255         return (is_set_ckpt_flags(sbi, CP_UMOUNT_FLAG) ||
2256                         is_set_ckpt_flags(sbi, CP_FASTBOOT_FLAG));
2257 }
2258
2259 /*
2260  * Check whether the inode has blocks or not
2261  */
2262 static inline int F2FS_HAS_BLOCKS(struct inode *inode)
2263 {
2264         block_t xattr_block = F2FS_I(inode)->i_xattr_nid ? 1 : 0;
2265
2266         return (inode->i_blocks >> F2FS_LOG_SECTORS_PER_BLOCK) > xattr_block;
2267 }
2268
2269 static inline bool f2fs_has_xattr_block(unsigned int ofs)
2270 {
2271         return ofs == XATTR_NODE_OFFSET;
2272 }
2273
2274 static inline bool __allow_reserved_blocks(struct f2fs_sb_info *sbi,
2275                                         struct inode *inode, bool cap)
2276 {
2277         if (!inode)
2278                 return true;
2279         if (!test_opt(sbi, RESERVE_ROOT))
2280                 return false;
2281         if (IS_NOQUOTA(inode))
2282                 return true;
2283         if (uid_eq(F2FS_OPTION(sbi).s_resuid, current_fsuid()))
2284                 return true;
2285         if (!gid_eq(F2FS_OPTION(sbi).s_resgid, GLOBAL_ROOT_GID) &&
2286                                         in_group_p(F2FS_OPTION(sbi).s_resgid))
2287                 return true;
2288         if (cap && capable(CAP_SYS_RESOURCE))
2289                 return true;
2290         return false;
2291 }
2292
2293 static inline void f2fs_i_blocks_write(struct inode *, block_t, bool, bool);
2294 static inline int inc_valid_block_count(struct f2fs_sb_info *sbi,
2295                                  struct inode *inode, blkcnt_t *count)
2296 {
2297         blkcnt_t diff = 0, release = 0;
2298         block_t avail_user_block_count;
2299         int ret;
2300
2301         ret = dquot_reserve_block(inode, *count);
2302         if (ret)
2303                 return ret;
2304
2305         if (time_to_inject(sbi, FAULT_BLOCK)) {
2306                 f2fs_show_injection_info(sbi, FAULT_BLOCK);
2307                 release = *count;
2308                 goto release_quota;
2309         }
2310
2311         /*
2312          * let's increase this in prior to actual block count change in order
2313          * for f2fs_sync_file to avoid data races when deciding checkpoint.
2314          */
2315         percpu_counter_add(&sbi->alloc_valid_block_count, (*count));
2316
2317         spin_lock(&sbi->stat_lock);
2318         sbi->total_valid_block_count += (block_t)(*count);
2319         avail_user_block_count = sbi->user_block_count -
2320                                         sbi->current_reserved_blocks;
2321
2322         if (!__allow_reserved_blocks(sbi, inode, true))
2323                 avail_user_block_count -= F2FS_OPTION(sbi).root_reserved_blocks;
2324
2325         if (F2FS_IO_ALIGNED(sbi))
2326                 avail_user_block_count -= sbi->blocks_per_seg *
2327                                 SM_I(sbi)->additional_reserved_segments;
2328
2329         if (unlikely(is_sbi_flag_set(sbi, SBI_CP_DISABLED))) {
2330                 if (avail_user_block_count > sbi->unusable_block_count)
2331                         avail_user_block_count -= sbi->unusable_block_count;
2332                 else
2333                         avail_user_block_count = 0;
2334         }
2335         if (unlikely(sbi->total_valid_block_count > avail_user_block_count)) {
2336                 diff = sbi->total_valid_block_count - avail_user_block_count;
2337                 if (diff > *count)
2338                         diff = *count;
2339                 *count -= diff;
2340                 release = diff;
2341                 sbi->total_valid_block_count -= diff;
2342                 if (!*count) {
2343                         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
2344                         goto enospc;
2345                 }
2346         }
2347         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
2348
2349         if (unlikely(release)) {
2350                 percpu_counter_sub(&sbi->alloc_valid_block_count, release);
2351                 dquot_release_reservation_block(inode, release);
2352         }
2353         f2fs_i_blocks_write(inode, *count, true, true);
2354         return 0;
2355
2356 enospc:
2357         percpu_counter_sub(&sbi->alloc_valid_block_count, release);
2358 release_quota:
2359         dquot_release_reservation_block(inode, release);
2360         return -ENOSPC;
2361 }
2362
2363 __printf(2, 3)
2364 void f2fs_printk(struct f2fs_sb_info *sbi, const char *fmt, ...);
2365
2366 #define f2fs_err(sbi, fmt, ...)                                         \
2367         f2fs_printk(sbi, KERN_ERR fmt, ##__VA_ARGS__)
2368 #define f2fs_warn(sbi, fmt, ...)                                        \
2369         f2fs_printk(sbi, KERN_WARNING fmt, ##__VA_ARGS__)
2370 #define f2fs_notice(sbi, fmt, ...)                                      \
2371         f2fs_printk(sbi, KERN_NOTICE fmt, ##__VA_ARGS__)
2372 #define f2fs_info(sbi, fmt, ...)                                        \
2373         f2fs_printk(sbi, KERN_INFO fmt, ##__VA_ARGS__)
2374 #define f2fs_debug(sbi, fmt, ...)                                       \
2375         f2fs_printk(sbi, KERN_DEBUG fmt, ##__VA_ARGS__)
2376
2377 static inline void dec_valid_block_count(struct f2fs_sb_info *sbi,
2378                                                 struct inode *inode,
2379                                                 block_t count)
2380 {
2381         blkcnt_t sectors = count << F2FS_LOG_SECTORS_PER_BLOCK;
2382
2383         spin_lock(&sbi->stat_lock);
2384         f2fs_bug_on(sbi, sbi->total_valid_block_count < (block_t) count);
2385         sbi->total_valid_block_count -= (block_t)count;
2386         if (sbi->reserved_blocks &&
2387                 sbi->current_reserved_blocks < sbi->reserved_blocks)
2388                 sbi->current_reserved_blocks = min(sbi->reserved_blocks,
2389                                         sbi->current_reserved_blocks + count);
2390         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
2391         if (unlikely(inode->i_blocks < sectors)) {
2392                 f2fs_warn(sbi, "Inconsistent i_blocks, ino:%lu, iblocks:%llu, sectors:%llu",
2393                           inode->i_ino,
2394                           (unsigned long long)inode->i_blocks,
2395                           (unsigned long long)sectors);
2396                 set_sbi_flag(sbi, SBI_NEED_FSCK);
2397                 return;
2398         }
2399         f2fs_i_blocks_write(inode, count, false, true);
2400 }
2401
2402 static inline void inc_page_count(struct f2fs_sb_info *sbi, int count_type)
2403 {
2404         atomic_inc(&sbi->nr_pages[count_type]);
2405
2406         if (count_type == F2FS_DIRTY_DENTS ||
2407                         count_type == F2FS_DIRTY_NODES ||
2408                         count_type == F2FS_DIRTY_META ||
2409                         count_type == F2FS_DIRTY_QDATA ||
2410                         count_type == F2FS_DIRTY_IMETA)
2411                 set_sbi_flag(sbi, SBI_IS_DIRTY);
2412 }
2413
2414 static inline void inode_inc_dirty_pages(struct inode *inode)
2415 {
2416         atomic_inc(&F2FS_I(inode)->dirty_pages);
2417         inc_page_count(F2FS_I_SB(inode), S_ISDIR(inode->i_mode) ?
2418                                 F2FS_DIRTY_DENTS : F2FS_DIRTY_DATA);
2419         if (IS_NOQUOTA(inode))
2420                 inc_page_count(F2FS_I_SB(inode), F2FS_DIRTY_QDATA);
2421 }
2422
2423 static inline void dec_page_count(struct f2fs_sb_info *sbi, int count_type)
2424 {
2425         atomic_dec(&sbi->nr_pages[count_type]);
2426 }
2427
2428 static inline void inode_dec_dirty_pages(struct inode *inode)
2429 {
2430         if (!S_ISDIR(inode->i_mode) && !S_ISREG(inode->i_mode) &&
2431                         !S_ISLNK(inode->i_mode))
2432                 return;
2433
2434         atomic_dec(&F2FS_I(inode)->dirty_pages);
2435         dec_page_count(F2FS_I_SB(inode), S_ISDIR(inode->i_mode) ?
2436                                 F2FS_DIRTY_DENTS : F2FS_DIRTY_DATA);
2437         if (IS_NOQUOTA(inode))
2438                 dec_page_count(F2FS_I_SB(inode), F2FS_DIRTY_QDATA);
2439 }
2440
2441 static inline void inc_atomic_write_cnt(struct inode *inode)
2442 {
2443         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
2444         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
2445         u64 current_write;
2446
2447         fi->atomic_write_cnt++;
2448         atomic64_inc(&sbi->current_atomic_write);
2449         current_write = atomic64_read(&sbi->current_atomic_write);
2450         if (current_write > sbi->peak_atomic_write)
2451                 sbi->peak_atomic_write = current_write;
2452 }
2453
2454 static inline void release_atomic_write_cnt(struct inode *inode)
2455 {
2456         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
2457         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
2458
2459         atomic64_sub(fi->atomic_write_cnt, &sbi->current_atomic_write);
2460         fi->atomic_write_cnt = 0;
2461 }
2462
2463 static inline s64 get_pages(struct f2fs_sb_info *sbi, int count_type)
2464 {
2465         return atomic_read(&sbi->nr_pages[count_type]);
2466 }
2467
2468 static inline int get_dirty_pages(struct inode *inode)
2469 {
2470         return atomic_read(&F2FS_I(inode)->dirty_pages);
2471 }
2472
2473 static inline int get_blocktype_secs(struct f2fs_sb_info *sbi, int block_type)
2474 {
2475         unsigned int pages_per_sec = sbi->segs_per_sec * sbi->blocks_per_seg;
2476         unsigned int segs = (get_pages(sbi, block_type) + pages_per_sec - 1) >>
2477                                                 sbi->log_blocks_per_seg;
2478
2479         return segs / sbi->segs_per_sec;
2480 }
2481
2482 static inline block_t valid_user_blocks(struct f2fs_sb_info *sbi)
2483 {
2484         return sbi->total_valid_block_count;
2485 }
2486
2487 static inline block_t discard_blocks(struct f2fs_sb_info *sbi)
2488 {
2489         return sbi->discard_blks;
2490 }
2491
2492 static inline unsigned long __bitmap_size(struct f2fs_sb_info *sbi, int flag)
2493 {
2494         struct f2fs_checkpoint *ckpt = F2FS_CKPT(sbi);
2495
2496         /* return NAT or SIT bitmap */
2497         if (flag == NAT_BITMAP)
2498                 return le32_to_cpu(ckpt->nat_ver_bitmap_bytesize);
2499         else if (flag == SIT_BITMAP)
2500                 return le32_to_cpu(ckpt->sit_ver_bitmap_bytesize);
2501
2502         return 0;
2503 }
2504
2505 static inline block_t __cp_payload(struct f2fs_sb_info *sbi)
2506 {
2507         return le32_to_cpu(F2FS_RAW_SUPER(sbi)->cp_payload);
2508 }
2509
2510 static inline void *__bitmap_ptr(struct f2fs_sb_info *sbi, int flag)
2511 {
2512         struct f2fs_checkpoint *ckpt = F2FS_CKPT(sbi);
2513         void *tmp_ptr = &ckpt->sit_nat_version_bitmap;
2514         int offset;
2515
2516         if (is_set_ckpt_flags(sbi, CP_LARGE_NAT_BITMAP_FLAG)) {
2517                 offset = (flag == SIT_BITMAP) ?
2518                         le32_to_cpu(ckpt->nat_ver_bitmap_bytesize) : 0;
2519                 /*
2520                  * if large_nat_bitmap feature is enabled, leave checksum
2521                  * protection for all nat/sit bitmaps.
2522                  */
2523                 return tmp_ptr + offset + sizeof(__le32);
2524         }
2525
2526         if (__cp_payload(sbi) > 0) {
2527                 if (flag == NAT_BITMAP)
2528                         return &ckpt->sit_nat_version_bitmap;
2529                 else
2530                         return (unsigned char *)ckpt + F2FS_BLKSIZE;
2531         } else {
2532                 offset = (flag == NAT_BITMAP) ?
2533                         le32_to_cpu(ckpt->sit_ver_bitmap_bytesize) : 0;
2534                 return tmp_ptr + offset;
2535         }
2536 }
2537
2538 static inline block_t __start_cp_addr(struct f2fs_sb_info *sbi)
2539 {
2540         block_t start_addr = le32_to_cpu(F2FS_RAW_SUPER(sbi)->cp_blkaddr);
2541
2542         if (sbi->cur_cp_pack == 2)
2543                 start_addr += sbi->blocks_per_seg;
2544         return start_addr;
2545 }
2546
2547 static inline block_t __start_cp_next_addr(struct f2fs_sb_info *sbi)
2548 {
2549         block_t start_addr = le32_to_cpu(F2FS_RAW_SUPER(sbi)->cp_blkaddr);
2550
2551         if (sbi->cur_cp_pack == 1)
2552                 start_addr += sbi->blocks_per_seg;
2553         return start_addr;
2554 }
2555
2556 static inline void __set_cp_next_pack(struct f2fs_sb_info *sbi)
2557 {
2558         sbi->cur_cp_pack = (sbi->cur_cp_pack == 1) ? 2 : 1;
2559 }
2560
2561 static inline block_t __start_sum_addr(struct f2fs_sb_info *sbi)
2562 {
2563         return le32_to_cpu(F2FS_CKPT(sbi)->cp_pack_start_sum);
2564 }
2565
2566 static inline int inc_valid_node_count(struct f2fs_sb_info *sbi,
2567                                         struct inode *inode, bool is_inode)
2568 {
2569         block_t valid_block_count;
2570         unsigned int valid_node_count, user_block_count;
2571         int err;
2572
2573         if (is_inode) {
2574                 if (inode) {
2575                         err = dquot_alloc_inode(inode);
2576                         if (err)
2577                                 return err;
2578                 }
2579         } else {
2580                 err = dquot_reserve_block(inode, 1);
2581                 if (err)
2582                         return err;
2583         }
2584
2585         if (time_to_inject(sbi, FAULT_BLOCK)) {
2586                 f2fs_show_injection_info(sbi, FAULT_BLOCK);
2587                 goto enospc;
2588         }
2589
2590         spin_lock(&sbi->stat_lock);
2591
2592         valid_block_count = sbi->total_valid_block_count +
2593                                         sbi->current_reserved_blocks + 1;
2594
2595         if (!__allow_reserved_blocks(sbi, inode, false))
2596                 valid_block_count += F2FS_OPTION(sbi).root_reserved_blocks;
2597
2598         if (F2FS_IO_ALIGNED(sbi))
2599                 valid_block_count += sbi->blocks_per_seg *
2600                                 SM_I(sbi)->additional_reserved_segments;
2601
2602         user_block_count = sbi->user_block_count;
2603         if (unlikely(is_sbi_flag_set(sbi, SBI_CP_DISABLED)))
2604                 user_block_count -= sbi->unusable_block_count;
2605
2606         if (unlikely(valid_block_count > user_block_count)) {
2607                 spin_unlock(&sbi->stat_lock);
2608                 goto enospc;
2609         }
2610
2611         valid_node_count = sbi->total_valid_node_count + 1;
2612         if (unlikely(valid_node_count > sbi->total_node_count)) {
2613                 spin_unlock(&sbi->stat_lock);
2614                 goto enospc;
2615         }
2616
2617         sbi->total_valid_node_count++;
2618         sbi->total_valid_block_count++;
2619         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
2620
2621         if (inode) {
2622                 if (is_inode)
2623                         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
2624                 else
2625                         f2fs_i_blocks_write(inode, 1, true, true);
2626         }
2627
2628         percpu_counter_inc(&sbi->alloc_valid_block_count);
2629         return 0;
2630
2631 enospc:
2632         if (is_inode) {
2633                 if (inode)
2634                         dquot_free_inode(inode);
2635         } else {
2636                 dquot_release_reservation_block(inode, 1);
2637         }
2638         return -ENOSPC;
2639 }
2640
2641 static inline void dec_valid_node_count(struct f2fs_sb_info *sbi,
2642                                         struct inode *inode, bool is_inode)
2643 {
2644         spin_lock(&sbi->stat_lock);
2645
2646         if (unlikely(!sbi->total_valid_block_count ||
2647                         !sbi->total_valid_node_count)) {
2648                 f2fs_warn(sbi, "dec_valid_node_count: inconsistent block counts, total_valid_block:%u, total_valid_node:%u",
2649                           sbi->total_valid_block_count,
2650                           sbi->total_valid_node_count);
2651                 set_sbi_flag(sbi, SBI_NEED_FSCK);
2652         } else {
2653                 sbi->total_valid_block_count--;
2654                 sbi->total_valid_node_count--;
2655         }
2656
2657         if (sbi->reserved_blocks &&
2658                 sbi->current_reserved_blocks < sbi->reserved_blocks)
2659                 sbi->current_reserved_blocks++;
2660
2661         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
2662
2663         if (is_inode) {
2664                 dquot_free_inode(inode);
2665         } else {
2666                 if (unlikely(inode->i_blocks == 0)) {
2667                         f2fs_warn(sbi, "dec_valid_node_count: inconsistent i_blocks, ino:%lu, iblocks:%llu",
2668                                   inode->i_ino,
2669                                   (unsigned long long)inode->i_blocks);
2670                         set_sbi_flag(sbi, SBI_NEED_FSCK);
2671                         return;
2672                 }
2673                 f2fs_i_blocks_write(inode, 1, false, true);
2674         }
2675 }
2676
2677 static inline unsigned int valid_node_count(struct f2fs_sb_info *sbi)
2678 {
2679         return sbi->total_valid_node_count;
2680 }
2681
2682 static inline void inc_valid_inode_count(struct f2fs_sb_info *sbi)
2683 {
2684         percpu_counter_inc(&sbi->total_valid_inode_count);
2685 }
2686
2687 static inline void dec_valid_inode_count(struct f2fs_sb_info *sbi)
2688 {
2689         percpu_counter_dec(&sbi->total_valid_inode_count);
2690 }
2691
2692 static inline s64 valid_inode_count(struct f2fs_sb_info *sbi)
2693 {
2694         return percpu_counter_sum_positive(&sbi->total_valid_inode_count);
2695 }
2696
2697 static inline struct page *f2fs_grab_cache_page(struct address_space *mapping,
2698                                                 pgoff_t index, bool for_write)
2699 {
2700         struct page *page;
2701         unsigned int flags;
2702
2703         if (IS_ENABLED(CONFIG_F2FS_FAULT_INJECTION)) {
2704                 if (!for_write)
2705                         page = find_get_page_flags(mapping, index,
2706                                                         FGP_LOCK | FGP_ACCESSED);
2707                 else
2708                         page = find_lock_page(mapping, index);
2709                 if (page)
2710                         return page;
2711
2712                 if (time_to_inject(F2FS_M_SB(mapping), FAULT_PAGE_ALLOC)) {
2713                         f2fs_show_injection_info(F2FS_M_SB(mapping),
2714                                                         FAULT_PAGE_ALLOC);
2715                         return NULL;
2716                 }
2717         }
2718
2719         if (!for_write)
2720                 return grab_cache_page(mapping, index);
2721
2722         flags = memalloc_nofs_save();
2723         page = grab_cache_page_write_begin(mapping, index);
2724         memalloc_nofs_restore(flags);
2725
2726         return page;
2727 }
2728
2729 static inline struct page *f2fs_pagecache_get_page(
2730                                 struct address_space *mapping, pgoff_t index,
2731                                 int fgp_flags, gfp_t gfp_mask)
2732 {
2733         if (time_to_inject(F2FS_M_SB(mapping), FAULT_PAGE_GET)) {
2734                 f2fs_show_injection_info(F2FS_M_SB(mapping), FAULT_PAGE_GET);
2735                 return NULL;
2736         }
2737
2738         return pagecache_get_page(mapping, index, fgp_flags, gfp_mask);
2739 }
2740
2741 static inline void f2fs_put_page(struct page *page, int unlock)
2742 {
2743         if (!page)
2744                 return;
2745
2746         if (unlock) {
2747                 f2fs_bug_on(F2FS_P_SB(page), !PageLocked(page));
2748                 unlock_page(page);
2749         }
2750         put_page(page);
2751 }
2752
2753 static inline void f2fs_put_dnode(struct dnode_of_data *dn)
2754 {
2755         if (dn->node_page)
2756                 f2fs_put_page(dn->node_page, 1);
2757         if (dn->inode_page && dn->node_page != dn->inode_page)
2758                 f2fs_put_page(dn->inode_page, 0);
2759         dn->node_page = NULL;
2760         dn->inode_page = NULL;
2761 }
2762
2763 static inline struct kmem_cache *f2fs_kmem_cache_create(const char *name,
2764                                         size_t size)
2765 {
2766         return kmem_cache_create(name, size, 0, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT, NULL);
2767 }
2768
2769 static inline void *f2fs_kmem_cache_alloc_nofail(struct kmem_cache *cachep,
2770                                                 gfp_t flags)
2771 {
2772         void *entry;
2773
2774         entry = kmem_cache_alloc(cachep, flags);
2775         if (!entry)
2776                 entry = kmem_cache_alloc(cachep, flags | __GFP_NOFAIL);
2777         return entry;
2778 }
2779
2780 static inline void *f2fs_kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep,
2781                         gfp_t flags, bool nofail, struct f2fs_sb_info *sbi)
2782 {
2783         if (nofail)
2784                 return f2fs_kmem_cache_alloc_nofail(cachep, flags);
2785
2786         if (time_to_inject(sbi, FAULT_SLAB_ALLOC)) {
2787                 f2fs_show_injection_info(sbi, FAULT_SLAB_ALLOC);
2788                 return NULL;
2789         }
2790
2791         return kmem_cache_alloc(cachep, flags);
2792 }
2793
2794 static inline bool is_inflight_io(struct f2fs_sb_info *sbi, int type)
2795 {
2796         if (get_pages(sbi, F2FS_RD_DATA) || get_pages(sbi, F2FS_RD_NODE) ||
2797                 get_pages(sbi, F2FS_RD_META) || get_pages(sbi, F2FS_WB_DATA) ||
2798                 get_pages(sbi, F2FS_WB_CP_DATA) ||
2799                 get_pages(sbi, F2FS_DIO_READ) ||
2800                 get_pages(sbi, F2FS_DIO_WRITE))
2801                 return true;
2802
2803         if (type != DISCARD_TIME && SM_I(sbi) && SM_I(sbi)->dcc_info &&
2804                         atomic_read(&SM_I(sbi)->dcc_info->queued_discard))
2805                 return true;
2806
2807         if (SM_I(sbi) && SM_I(sbi)->fcc_info &&
2808                         atomic_read(&SM_I(sbi)->fcc_info->queued_flush))
2809                 return true;
2810         return false;
2811 }
2812
2813 static inline bool is_idle(struct f2fs_sb_info *sbi, int type)
2814 {
2815         if (sbi->gc_mode == GC_URGENT_HIGH)
2816                 return true;
2817
2818         if (is_inflight_io(sbi, type))
2819                 return false;
2820
2821         if (sbi->gc_mode == GC_URGENT_MID)
2822                 return true;
2823
2824         if (sbi->gc_mode == GC_URGENT_LOW &&
2825                         (type == DISCARD_TIME || type == GC_TIME))
2826                 return true;
2827
2828         return f2fs_time_over(sbi, type);
2829 }
2830
2831 static inline void f2fs_radix_tree_insert(struct radix_tree_root *root,
2832                                 unsigned long index, void *item)
2833 {
2834         while (radix_tree_insert(root, index, item))
2835                 cond_resched();
2836 }
2837
2838 #define RAW_IS_INODE(p) ((p)->footer.nid == (p)->footer.ino)
2839
2840 static inline bool IS_INODE(struct page *page)
2841 {
2842         struct f2fs_node *p = F2FS_NODE(page);
2843
2844         return RAW_IS_INODE(p);
2845 }
2846
2847 static inline int offset_in_addr(struct f2fs_inode *i)
2848 {
2849         return (i->i_inline & F2FS_EXTRA_ATTR) ?
2850                         (le16_to_cpu(i->i_extra_isize) / sizeof(__le32)) : 0;
2851 }
2852
2853 static inline __le32 *blkaddr_in_node(struct f2fs_node *node)
2854 {
2855         return RAW_IS_INODE(node) ? node->i.i_addr : node->dn.addr;
2856 }
2857
2858 static inline int f2fs_has_extra_attr(struct inode *inode);
2859 static inline block_t data_blkaddr(struct inode *inode,
2860                         struct page *node_page, unsigned int offset)
2861 {
2862         struct f2fs_node *raw_node;
2863         __le32 *addr_array;
2864         int base = 0;
2865         bool is_inode = IS_INODE(node_page);
2866
2867         raw_node = F2FS_NODE(node_page);
2868
2869         if (is_inode) {
2870                 if (!inode)
2871                         /* from GC path only */
2872                         base = offset_in_addr(&raw_node->i);
2873                 else if (f2fs_has_extra_attr(inode))
2874                         base = get_extra_isize(inode);
2875         }
2876
2877         addr_array = blkaddr_in_node(raw_node);
2878         return le32_to_cpu(addr_array[base + offset]);
2879 }
2880
2881 static inline block_t f2fs_data_blkaddr(struct dnode_of_data *dn)
2882 {
2883         return data_blkaddr(dn->inode, dn->node_page, dn->ofs_in_node);
2884 }
2885
2886 static inline int f2fs_test_bit(unsigned int nr, char *addr)
2887 {
2888         int mask;
2889
2890         addr += (nr >> 3);
2891         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
2892         return mask & *addr;
2893 }
2894
2895 static inline void f2fs_set_bit(unsigned int nr, char *addr)
2896 {
2897         int mask;
2898
2899         addr += (nr >> 3);
2900         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
2901         *addr |= mask;
2902 }
2903
2904 static inline void f2fs_clear_bit(unsigned int nr, char *addr)
2905 {
2906         int mask;
2907
2908         addr += (nr >> 3);
2909         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
2910         *addr &= ~mask;
2911 }
2912
2913 static inline int f2fs_test_and_set_bit(unsigned int nr, char *addr)
2914 {
2915         int mask;
2916         int ret;
2917
2918         addr += (nr >> 3);
2919         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
2920         ret = mask & *addr;
2921         *addr |= mask;
2922         return ret;
2923 }
2924
2925 static inline int f2fs_test_and_clear_bit(unsigned int nr, char *addr)
2926 {
2927         int mask;
2928         int ret;
2929
2930         addr += (nr >> 3);
2931         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
2932         ret = mask & *addr;
2933         *addr &= ~mask;
2934         return ret;
2935 }
2936
2937 static inline void f2fs_change_bit(unsigned int nr, char *addr)
2938 {
2939         int mask;
2940
2941         addr += (nr >> 3);
2942         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
2943         *addr ^= mask;
2944 }
2945
2946 /*
2947  * On-disk inode flags (f2fs_inode::i_flags)
2948  */
2949 #define F2FS_COMPR_FL                   0x00000004 /* Compress file */
2950 #define F2FS_SYNC_FL                    0x00000008 /* Synchronous updates */
2951 #define F2FS_IMMUTABLE_FL               0x00000010 /* Immutable file */
2952 #define F2FS_APPEND_FL                  0x00000020 /* writes to file may only append */
2953 #define F2FS_NODUMP_FL                  0x00000040 /* do not dump file */
2954 #define F2FS_NOATIME_FL                 0x00000080 /* do not update atime */
2955 #define F2FS_NOCOMP_FL                  0x00000400 /* Don't compress */
2956 #define F2FS_INDEX_FL                   0x00001000 /* hash-indexed directory */
2957 #define F2FS_DIRSYNC_FL                 0x00010000 /* dirsync behaviour (directories only) */
2958 #define F2FS_PROJINHERIT_FL             0x20000000 /* Create with parents projid */
2959 #define F2FS_CASEFOLD_FL                0x40000000 /* Casefolded file */
2960
2961 /* Flags that should be inherited by new inodes from their parent. */
2962 #define F2FS_FL_INHERITED (F2FS_SYNC_FL | F2FS_NODUMP_FL | F2FS_NOATIME_FL | \
2963                            F2FS_DIRSYNC_FL | F2FS_PROJINHERIT_FL | \
2964                            F2FS_CASEFOLD_FL | F2FS_COMPR_FL | F2FS_NOCOMP_FL)
2965
2966 /* Flags that are appropriate for regular files (all but dir-specific ones). */
2967 #define F2FS_REG_FLMASK         (~(F2FS_DIRSYNC_FL | F2FS_PROJINHERIT_FL | \
2968                                 F2FS_CASEFOLD_FL))
2969
2970 /* Flags that are appropriate for non-directories/regular files. */
2971 #define F2FS_OTHER_FLMASK       (F2FS_NODUMP_FL | F2FS_NOATIME_FL)
2972
2973 static inline __u32 f2fs_mask_flags(umode_t mode, __u32 flags)
2974 {
2975         if (S_ISDIR(mode))
2976                 return flags;
2977         else if (S_ISREG(mode))
2978                 return flags & F2FS_REG_FLMASK;
2979         else
2980                 return flags & F2FS_OTHER_FLMASK;
2981 }
2982
2983 static inline void __mark_inode_dirty_flag(struct inode *inode,
2984                                                 int flag, bool set)
2985 {
2986         switch (flag) {
2987         case FI_INLINE_XATTR:
2988         case FI_INLINE_DATA:
2989         case FI_INLINE_DENTRY:
2990         case FI_NEW_INODE:
2991                 if (set)
2992                         return;
2993                 fallthrough;
2994         case FI_DATA_EXIST:
2995         case FI_INLINE_DOTS:
2996         case FI_PIN_FILE:
2997         case FI_COMPRESS_RELEASED:
2998                 f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
2999         }
3000 }
3001
3002 static inline void set_inode_flag(struct inode *inode, int flag)
3003 {
3004         set_bit(flag, F2FS_I(inode)->flags);
3005         __mark_inode_dirty_flag(inode, flag, true);
3006 }
3007
3008 static inline int is_inode_flag_set(struct inode *inode, int flag)
3009 {
3010         return test_bit(flag, F2FS_I(inode)->flags);
3011 }
3012
3013 static inline void clear_inode_flag(struct inode *inode, int flag)
3014 {
3015         clear_bit(flag, F2FS_I(inode)->flags);
3016         __mark_inode_dirty_flag(inode, flag, false);
3017 }
3018
3019 static inline bool f2fs_verity_in_progress(struct inode *inode)
3020 {
3021         return IS_ENABLED(CONFIG_FS_VERITY) &&
3022                is_inode_flag_set(inode, FI_VERITY_IN_PROGRESS);
3023 }
3024
3025 static inline void set_acl_inode(struct inode *inode, umode_t mode)
3026 {
3027         F2FS_I(inode)->i_acl_mode = mode;
3028         set_inode_flag(inode, FI_ACL_MODE);
3029         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, false);
3030 }
3031
3032 static inline void f2fs_i_links_write(struct inode *inode, bool inc)
3033 {
3034         if (inc)
3035                 inc_nlink(inode);
3036         else
3037                 drop_nlink(inode);
3038         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
3039 }
3040
3041 static inline void f2fs_i_blocks_write(struct inode *inode,
3042                                         block_t diff, bool add, bool claim)
3043 {
3044         bool clean = !is_inode_flag_set(inode, FI_DIRTY_INODE);
3045         bool recover = is_inode_flag_set(inode, FI_AUTO_RECOVER);
3046
3047         /* add = 1, claim = 1 should be dquot_reserve_block in pair */
3048         if (add) {
3049                 if (claim)
3050                         dquot_claim_block(inode, diff);
3051                 else
3052                         dquot_alloc_block_nofail(inode, diff);
3053         } else {
3054                 dquot_free_block(inode, diff);
3055         }
3056
3057         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
3058         if (clean || recover)
3059                 set_inode_flag(inode, FI_AUTO_RECOVER);
3060 }
3061
3062 static inline void f2fs_i_size_write(struct inode *inode, loff_t i_size)
3063 {
3064         bool clean = !is_inode_flag_set(inode, FI_DIRTY_INODE);
3065         bool recover = is_inode_flag_set(inode, FI_AUTO_RECOVER);
3066
3067         if (i_size_read(inode) == i_size)
3068                 return;
3069
3070         i_size_write(inode, i_size);
3071         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
3072         if (clean || recover)
3073                 set_inode_flag(inode, FI_AUTO_RECOVER);
3074 }
3075
3076 static inline void f2fs_i_depth_write(struct inode *inode, unsigned int depth)
3077 {
3078         F2FS_I(inode)->i_current_depth = depth;
3079         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
3080 }
3081
3082 static inline void f2fs_i_gc_failures_write(struct inode *inode,
3083                                         unsigned int count)
3084 {
3085         F2FS_I(inode)->i_gc_failures[GC_FAILURE_PIN] = count;
3086         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
3087 }
3088
3089 static inline void f2fs_i_xnid_write(struct inode *inode, nid_t xnid)
3090 {
3091         F2FS_I(inode)->i_xattr_nid = xnid;
3092         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
3093 }
3094
3095 static inline void f2fs_i_pino_write(struct inode *inode, nid_t pino)
3096 {
3097         F2FS_I(inode)->i_pino = pino;
3098         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
3099 }
3100
3101 static inline void get_inline_info(struct inode *inode, struct f2fs_inode *ri)
3102 {
3103         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
3104
3105         if (ri->i_inline & F2FS_INLINE_XATTR)
3106                 set_bit(FI_INLINE_XATTR, fi->flags);
3107         if (ri->i_inline & F2FS_INLINE_DATA)
3108                 set_bit(FI_INLINE_DATA, fi->flags);
3109         if (ri->i_inline & F2FS_INLINE_DENTRY)
3110                 set_bit(FI_INLINE_DENTRY, fi->flags);
3111         if (ri->i_inline & F2FS_DATA_EXIST)
3112                 set_bit(FI_DATA_EXIST, fi->flags);
3113         if (ri->i_inline & F2FS_INLINE_DOTS)
3114                 set_bit(FI_INLINE_DOTS, fi->flags);
3115         if (ri->i_inline & F2FS_EXTRA_ATTR)
3116                 set_bit(FI_EXTRA_ATTR, fi->flags);
3117         if (ri->i_inline & F2FS_PIN_FILE)
3118                 set_bit(FI_PIN_FILE, fi->flags);
3119         if (ri->i_inline & F2FS_COMPRESS_RELEASED)
3120                 set_bit(FI_COMPRESS_RELEASED, fi->flags);
3121 }
3122
3123 static inline void set_raw_inline(struct inode *inode, struct f2fs_inode *ri)
3124 {
3125         ri->i_inline = 0;
3126
3127         if (is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_XATTR))
3128                 ri->i_inline |= F2FS_INLINE_XATTR;
3129         if (is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_DATA))
3130                 ri->i_inline |= F2FS_INLINE_DATA;
3131         if (is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_DENTRY))
3132                 ri->i_inline |= F2FS_INLINE_DENTRY;
3133         if (is_inode_flag_set(inode, FI_DATA_EXIST))
3134                 ri->i_inline |= F2FS_DATA_EXIST;
3135         if (is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_DOTS))
3136                 ri->i_inline |= F2FS_INLINE_DOTS;
3137         if (is_inode_flag_set(inode, FI_EXTRA_ATTR))
3138                 ri->i_inline |= F2FS_EXTRA_ATTR;
3139         if (is_inode_flag_set(inode, FI_PIN_FILE))
3140                 ri->i_inline |= F2FS_PIN_FILE;
3141         if (is_inode_flag_set(inode, FI_COMPRESS_RELEASED))
3142                 ri->i_inline |= F2FS_COMPRESS_RELEASED;
3143 }
3144
3145 static inline int f2fs_has_extra_attr(struct inode *inode)
3146 {
3147         return is_inode_flag_set(inode, FI_EXTRA_ATTR);
3148 }
3149
3150 static inline int f2fs_has_inline_xattr(struct inode *inode)
3151 {
3152         return is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_XATTR);
3153 }
3154
3155 static inline int f2fs_compressed_file(struct inode *inode)
3156 {
3157         return S_ISREG(inode->i_mode) &&
3158                 is_inode_flag_set(inode, FI_COMPRESSED_FILE);
3159 }
3160
3161 static inline bool f2fs_need_compress_data(struct inode *inode)
3162 {
3163         int compress_mode = F2FS_OPTION(F2FS_I_SB(inode)).compress_mode;
3164
3165         if (!f2fs_compressed_file(inode))
3166                 return false;
3167
3168         if (compress_mode == COMPR_MODE_FS)
3169                 return true;
3170         else if (compress_mode == COMPR_MODE_USER &&
3171                         is_inode_flag_set(inode, FI_ENABLE_COMPRESS))
3172                 return true;
3173
3174         return false;
3175 }
3176
3177 static inline unsigned int addrs_per_inode(struct inode *inode)
3178 {
3179         unsigned int addrs = CUR_ADDRS_PER_INODE(inode) -
3180                                 get_inline_xattr_addrs(inode);
3181
3182         if (!f2fs_compressed_file(inode))
3183                 return addrs;
3184         return ALIGN_DOWN(addrs, F2FS_I(inode)->i_cluster_size);
3185 }
3186
3187 static inline unsigned int addrs_per_block(struct inode *inode)
3188 {
3189         if (!f2fs_compressed_file(inode))
3190                 return DEF_ADDRS_PER_BLOCK;
3191         return ALIGN_DOWN(DEF_ADDRS_PER_BLOCK, F2FS_I(inode)->i_cluster_size);
3192 }
3193
3194 static inline void *inline_xattr_addr(struct inode *inode, struct page *page)
3195 {
3196         struct f2fs_inode *ri = F2FS_INODE(page);
3197
3198         return (void *)&(ri->i_addr[DEF_ADDRS_PER_INODE -
3199                                         get_inline_xattr_addrs(inode)]);
3200 }
3201
3202 static inline int inline_xattr_size(struct inode *inode)
3203 {
3204         if (f2fs_has_inline_xattr(inode))
3205                 return get_inline_xattr_addrs(inode) * sizeof(__le32);
3206         return 0;
3207 }
3208
3209 /*
3210  * Notice: check inline_data flag without inode page lock is unsafe.
3211  * It could change at any time by f2fs_convert_inline_page().
3212  */
3213 static inline int f2fs_has_inline_data(struct inode *inode)
3214 {
3215         return is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_DATA);
3216 }
3217
3218 static inline int f2fs_exist_data(struct inode *inode)
3219 {
3220         return is_inode_flag_set(inode, FI_DATA_EXIST);
3221 }
3222
3223 static inline int f2fs_has_inline_dots(struct inode *inode)
3224 {
3225         return is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_DOTS);
3226 }
3227
3228 static inline int f2fs_is_mmap_file(struct inode *inode)
3229 {
3230         return is_inode_flag_set(inode, FI_MMAP_FILE);
3231 }
3232
3233 static inline bool f2fs_is_pinned_file(struct inode *inode)
3234 {
3235         return is_inode_flag_set(inode, FI_PIN_FILE);
3236 }
3237
3238 static inline bool f2fs_is_atomic_file(struct inode *inode)
3239 {
3240         return is_inode_flag_set(inode, FI_ATOMIC_FILE);
3241 }
3242
3243 static inline bool f2fs_is_cow_file(struct inode *inode)
3244 {
3245         return is_inode_flag_set(inode, FI_COW_FILE);
3246 }
3247
3248 static inline bool f2fs_is_first_block_written(struct inode *inode)
3249 {
3250         return is_inode_flag_set(inode, FI_FIRST_BLOCK_WRITTEN);
3251 }
3252
3253 static inline bool f2fs_is_drop_cache(struct inode *inode)
3254 {
3255         return is_inode_flag_set(inode, FI_DROP_CACHE);
3256 }
3257
3258 static inline void *inline_data_addr(struct inode *inode, struct page *page)
3259 {
3260         struct f2fs_inode *ri = F2FS_INODE(page);
3261         int extra_size = get_extra_isize(inode);
3262
3263         return (void *)&(ri->i_addr[extra_size + DEF_INLINE_RESERVED_SIZE]);
3264 }
3265
3266 static inline int f2fs_has_inline_dentry(struct inode *inode)
3267 {
3268         return is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_DENTRY);
3269 }
3270
3271 static inline int is_file(struct inode *inode, int type)
3272 {
3273         return F2FS_I(inode)->i_advise & type;
3274 }
3275
3276 static inline void set_file(struct inode *inode, int type)
3277 {
3278         if (is_file(inode, type))
3279                 return;
3280         F2FS_I(inode)->i_advise |= type;
3281         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
3282 }
3283
3284 static inline void clear_file(struct inode *inode, int type)
3285 {
3286         if (!is_file(inode, type))
3287                 return;
3288         F2FS_I(inode)->i_advise &= ~type;
3289         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
3290 }
3291
3292 static inline bool f2fs_is_time_consistent(struct inode *inode)
3293 {
3294         if (!timespec64_equal(F2FS_I(inode)->i_disk_time, &inode->i_atime))
3295                 return false;
3296         if (!timespec64_equal(F2FS_I(inode)->i_disk_time + 1, &inode->i_ctime))
3297                 return false;
3298         if (!timespec64_equal(F2FS_I(inode)->i_disk_time + 2, &inode->i_mtime))
3299                 return false;
3300         if (!timespec64_equal(F2FS_I(inode)->i_disk_time + 3,
3301                                                 &F2FS_I(inode)->i_crtime))
3302                 return false;
3303         return true;
3304 }
3305
3306 static inline bool f2fs_skip_inode_update(struct inode *inode, int dsync)
3307 {
3308         bool ret;
3309
3310         if (dsync) {
3311                 struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
3312
3313                 spin_lock(&sbi->inode_lock[DIRTY_META]);
3314                 ret = list_empty(&F2FS_I(inode)->gdirty_list);
3315                 spin_unlock(&sbi->inode_lock[DIRTY_META]);
3316                 return ret;
3317         }
3318         if (!is_inode_flag_set(inode, FI_AUTO_RECOVER) ||
3319                         file_keep_isize(inode) ||
3320                         i_size_read(inode) & ~PAGE_MASK)
3321                 return false;
3322
3323         if (!f2fs_is_time_consistent(inode))
3324                 return false;
3325
3326         spin_lock(&F2FS_I(inode)->i_size_lock);
3327         ret = F2FS_I(inode)->last_disk_size == i_size_read(inode);
3328         spin_unlock(&F2FS_I(inode)->i_size_lock);
3329
3330         return ret;
3331 }
3332
3333 static inline bool f2fs_readonly(struct super_block *sb)
3334 {
3335         return sb_rdonly(sb);
3336 }
3337
3338 static inline bool f2fs_cp_error(struct f2fs_sb_info *sbi)
3339 {
3340         return is_set_ckpt_flags(sbi, CP_ERROR_FLAG);
3341 }
3342
3343 static inline bool is_dot_dotdot(const u8 *name, size_t len)
3344 {
3345         if (len == 1 && name[0] == '.')
3346                 return true;
3347
3348         if (len == 2 && name[0] == '.' && name[1] == '.')
3349                 return true;
3350
3351         return false;
3352 }
3353
3354 static inline void *f2fs_kmalloc(struct f2fs_sb_info *sbi,
3355                                         size_t size, gfp_t flags)
3356 {
3357         if (time_to_inject(sbi, FAULT_KMALLOC)) {
3358                 f2fs_show_injection_info(sbi, FAULT_KMALLOC);
3359                 return NULL;
3360         }
3361
3362         return kmalloc(size, flags);
3363 }
3364
3365 static inline void *f2fs_kzalloc(struct f2fs_sb_info *sbi,
3366                                         size_t size, gfp_t flags)
3367 {
3368         return f2fs_kmalloc(sbi, size, flags | __GFP_ZERO);
3369 }
3370
3371 static inline void *f2fs_kvmalloc(struct f2fs_sb_info *sbi,
3372                                         size_t size, gfp_t flags)
3373 {
3374         if (time_to_inject(sbi, FAULT_KVMALLOC)) {
3375                 f2fs_show_injection_info(sbi, FAULT_KVMALLOC);
3376                 return NULL;
3377         }
3378
3379         return kvmalloc(size, flags);
3380 }
3381
3382 static inline void *f2fs_kvzalloc(struct f2fs_sb_info *sbi,
3383                                         size_t size, gfp_t flags)
3384 {
3385         return f2fs_kvmalloc(sbi, size, flags | __GFP_ZERO);
3386 }
3387
3388 static inline int get_extra_isize(struct inode *inode)
3389 {
3390         return F2FS_I(inode)->i_extra_isize / sizeof(__le32);
3391 }
3392
3393 static inline int get_inline_xattr_addrs(struct inode *inode)
3394 {
3395         return F2FS_I(inode)->i_inline_xattr_size;
3396 }
3397
3398 #define f2fs_get_inode_mode(i) \
3399         ((is_inode_flag_set(i, FI_ACL_MODE)) ? \
3400          (F2FS_I(i)->i_acl_mode) : ((i)->i_mode))
3401
3402 #define F2FS_TOTAL_EXTRA_ATTR_SIZE                      \
3403         (offsetof(struct f2fs_inode, i_extra_end) -     \
3404         offsetof(struct f2fs_inode, i_extra_isize))     \
3405
3406 #define F2FS_OLD_ATTRIBUTE_SIZE (offsetof(struct f2fs_inode, i_addr))
3407 #define F2FS_FITS_IN_INODE(f2fs_inode, extra_isize, field)              \
3408                 ((offsetof(typeof(*(f2fs_inode)), field) +      \
3409                 sizeof((f2fs_inode)->field))                    \
3410                 <= (F2FS_OLD_ATTRIBUTE_SIZE + (extra_isize)))   \
3411
3412 #define __is_large_section(sbi)         ((sbi)->segs_per_sec > 1)
3413
3414 #define __is_meta_io(fio) (PAGE_TYPE_OF_BIO((fio)->type) == META)
3415
3416 bool f2fs_is_valid_blkaddr(struct f2fs_sb_info *sbi,
3417                                         block_t blkaddr, int type);
3418 static inline void verify_blkaddr(struct f2fs_sb_info *sbi,
3419                                         block_t blkaddr, int type)
3420 {
3421         if (!f2fs_is_valid_blkaddr(sbi, blkaddr, type)) {
3422                 f2fs_err(sbi, "invalid blkaddr: %u, type: %d, run fsck to fix.",
3423                          blkaddr, type);
3424                 f2fs_bug_on(sbi, 1);
3425         }
3426 }
3427
3428 static inline bool __is_valid_data_blkaddr(block_t blkaddr)
3429 {
3430         if (blkaddr == NEW_ADDR || blkaddr == NULL_ADDR ||
3431                         blkaddr == COMPRESS_ADDR)
3432                 return false;
3433         return true;
3434 }
3435
3436 /*
3437  * file.c
3438  */
3439 int f2fs_sync_file(struct file *file, loff_t start, loff_t end, int datasync);
3440 void f2fs_truncate_data_blocks(struct dnode_of_data *dn);
3441 int f2fs_do_truncate_blocks(struct inode *inode, u64 from, bool lock);
3442 int f2fs_truncate_blocks(struct inode *inode, u64 from, bool lock);
3443 int f2fs_truncate(struct inode *inode);
3444 int f2fs_getattr(struct user_namespace *mnt_userns, const struct path *path,
3445                  struct kstat *stat, u32 request_mask, unsigned int flags);
3446 int f2fs_setattr(struct user_namespace *mnt_userns, struct dentry *dentry,
3447                  struct iattr *attr);
3448 int f2fs_truncate_hole(struct inode *inode, pgoff_t pg_start, pgoff_t pg_end);
3449 void f2fs_truncate_data_blocks_range(struct dnode_of_data *dn, int count);
3450 int f2fs_precache_extents(struct inode *inode);
3451 int f2fs_fileattr_get(struct dentry *dentry, struct fileattr *fa);
3452 int f2fs_fileattr_set(struct user_namespace *mnt_userns,
3453                       struct dentry *dentry, struct fileattr *fa);
3454 long f2fs_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg);
3455 long f2fs_compat_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg);
3456 int f2fs_transfer_project_quota(struct inode *inode, kprojid_t kprojid);
3457 int f2fs_pin_file_control(struct inode *inode, bool inc);
3458
3459 /*
3460  * inode.c
3461  */
3462 void f2fs_set_inode_flags(struct inode *inode);
3463 bool f2fs_inode_chksum_verify(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page);
3464 void f2fs_inode_chksum_set(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page);
3465 struct inode *f2fs_iget(struct super_block *sb, unsigned long ino);
3466 struct inode *f2fs_iget_retry(struct super_block *sb, unsigned long ino);
3467 int f2fs_try_to_free_nats(struct f2fs_sb_info *sbi, int nr_shrink);
3468 void f2fs_update_inode(struct inode *inode, struct page *node_page);
3469 void f2fs_update_inode_page(struct inode *inode);
3470 int f2fs_write_inode(struct inode *inode, struct writeback_control *wbc);
3471 void f2fs_evict_inode(struct inode *inode);
3472 void f2fs_handle_failed_inode(struct inode *inode);
3473
3474 /*
3475  * namei.c
3476  */
3477 int f2fs_update_extension_list(struct f2fs_sb_info *sbi, const char *name,
3478                                                         bool hot, bool set);
3479 struct dentry *f2fs_get_parent(struct dentry *child);
3480 int f2fs_get_tmpfile(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
3481                      struct inode **new_inode);
3482
3483 /*
3484  * dir.c
3485  */
3486 unsigned char f2fs_get_de_type(struct f2fs_dir_entry *de);
3487 int f2fs_init_casefolded_name(const struct inode *dir,
3488                               struct f2fs_filename *fname);
3489 int f2fs_setup_filename(struct inode *dir, const struct qstr *iname,
3490                         int lookup, struct f2fs_filename *fname);
3491 int f2fs_prepare_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
3492                         struct f2fs_filename *fname);
3493 void f2fs_free_filename(struct f2fs_filename *fname);
3494 struct f2fs_dir_entry *f2fs_find_target_dentry(const struct f2fs_dentry_ptr *d,
3495                         const struct f2fs_filename *fname, int *max_slots);
3496 int f2fs_fill_dentries(struct dir_context *ctx, struct f2fs_dentry_ptr *d,
3497                         unsigned int start_pos, struct fscrypt_str *fstr);
3498 void f2fs_do_make_empty_dir(struct inode *inode, struct inode *parent,
3499                         struct f2fs_dentry_ptr *d);
3500 struct page *f2fs_init_inode_metadata(struct inode *inode, struct inode *dir,
3501                         const struct f2fs_filename *fname, struct page *dpage);
3502 void f2fs_update_parent_metadata(struct inode *dir, struct inode *inode,
3503                         unsigned int current_depth);
3504 int f2fs_room_for_filename(const void *bitmap, int slots, int max_slots);
3505 void f2fs_drop_nlink(struct inode *dir, struct inode *inode);
3506 struct f2fs_dir_entry *__f2fs_find_entry(struct inode *dir,
3507                                          const struct f2fs_filename *fname,
3508                                          struct page **res_page);
3509 struct f2fs_dir_entry *f2fs_find_entry(struct inode *dir,
3510                         const struct qstr *child, struct page **res_page);
3511 struct f2fs_dir_entry *f2fs_parent_dir(struct inode *dir, struct page **p);
3512 ino_t f2fs_inode_by_name(struct inode *dir, const struct qstr *qstr,
3513                         struct page **page);
3514 void f2fs_set_link(struct inode *dir, struct f2fs_dir_entry *de,
3515                         struct page *page, struct inode *inode);
3516 bool f2fs_has_enough_room(struct inode *dir, struct page *ipage,
3517                           const struct f2fs_filename *fname);
3518 void f2fs_update_dentry(nid_t ino, umode_t mode, struct f2fs_dentry_ptr *d,
3519                         const struct fscrypt_str *name, f2fs_hash_t name_hash,
3520                         unsigned int bit_pos);
3521 int f2fs_add_regular_entry(struct inode *dir, const struct f2fs_filename *fname,
3522                         struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode);
3523 int f2fs_add_dentry(struct inode *dir, const struct f2fs_filename *fname,
3524                         struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode);
3525 int f2fs_do_add_link(struct inode *dir, const struct qstr *name,
3526                         struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode);
3527 void f2fs_delete_entry(struct f2fs_dir_entry *dentry, struct page *page,
3528                         struct inode *dir, struct inode *inode);
3529 int f2fs_do_tmpfile(struct inode *inode, struct inode *dir);
3530 bool f2fs_empty_dir(struct inode *dir);
3531
3532 static inline int f2fs_add_link(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
3533 {
3534         if (fscrypt_is_nokey_name(dentry))
3535                 return -ENOKEY;
3536         return f2fs_do_add_link(d_inode(dentry->d_parent), &dentry->d_name,
3537                                 inode, inode->i_ino, inode->i_mode);
3538 }
3539
3540 /*
3541  * super.c
3542  */
3543 int f2fs_inode_dirtied(struct inode *inode, bool sync);
3544 void f2fs_inode_synced(struct inode *inode);
3545 int f2fs_dquot_initialize(struct inode *inode);
3546 int f2fs_enable_quota_files(struct f2fs_sb_info *sbi, bool rdonly);
3547 int f2fs_quota_sync(struct super_block *sb, int type);
3548 loff_t max_file_blocks(struct inode *inode);
3549 void f2fs_quota_off_umount(struct super_block *sb);
3550 int f2fs_commit_super(struct f2fs_sb_info *sbi, bool recover);
3551 int f2fs_sync_fs(struct super_block *sb, int sync);
3552 int f2fs_sanity_check_ckpt(struct f2fs_sb_info *sbi);
3553
3554 /*
3555  * hash.c
3556  */
3557 void f2fs_hash_filename(const struct inode *dir, struct f2fs_filename *fname);
3558
3559 /*
3560  * node.c
3561  */
3562 struct node_info;
3563
3564 int f2fs_check_nid_range(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid);
3565 bool f2fs_available_free_memory(struct f2fs_sb_info *sbi, int type);
3566 bool f2fs_in_warm_node_list(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page);
3567 void f2fs_init_fsync_node_info(struct f2fs_sb_info *sbi);
3568 void f2fs_del_fsync_node_entry(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page);
3569 void f2fs_reset_fsync_node_info(struct f2fs_sb_info *sbi);
3570 int f2fs_need_dentry_mark(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid);
3571 bool f2fs_is_checkpointed_node(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid);
3572 bool f2fs_need_inode_block_update(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino);
3573 int f2fs_get_node_info(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid,
3574                                 struct node_info *ni, bool checkpoint_context);
3575 pgoff_t f2fs_get_next_page_offset(struct dnode_of_data *dn, pgoff_t pgofs);
3576 int f2fs_get_dnode_of_data(struct dnode_of_data *dn, pgoff_t index, int mode);
3577 int f2fs_truncate_inode_blocks(struct inode *inode, pgoff_t from);
3578 int f2fs_truncate_xattr_node(struct inode *inode);
3579 int f2fs_wait_on_node_pages_writeback(struct f2fs_sb_info *sbi,
3580                                         unsigned int seq_id);
3581 bool f2fs_nat_bitmap_enabled(struct f2fs_sb_info *sbi);
3582 int f2fs_remove_inode_page(struct inode *inode);
3583 struct page *f2fs_new_inode_page(struct inode *inode);
3584 struct page *f2fs_new_node_page(struct dnode_of_data *dn, unsigned int ofs);
3585 void f2fs_ra_node_page(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid);
3586 struct page *f2fs_get_node_page(struct f2fs_sb_info *sbi, pgoff_t nid);
3587 struct page *f2fs_get_node_page_ra(struct page *parent, int start);
3588 int f2fs_move_node_page(struct page *node_page, int gc_type);
3589 void f2fs_flush_inline_data(struct f2fs_sb_info *sbi);
3590 int f2fs_fsync_node_pages(struct f2fs_sb_info *sbi, struct inode *inode,
3591                         struct writeback_control *wbc, bool atomic,
3592                         unsigned int *seq_id);
3593 int f2fs_sync_node_pages(struct f2fs_sb_info *sbi,
3594                         struct writeback_control *wbc,
3595                         bool do_balance, enum iostat_type io_type);
3596 int f2fs_build_free_nids(struct f2fs_sb_info *sbi, bool sync, bool mount);
3597 bool f2fs_alloc_nid(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t *nid);
3598 void f2fs_alloc_nid_done(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid);
3599 void f2fs_alloc_nid_failed(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid);
3600 int f2fs_try_to_free_nids(struct f2fs_sb_info *sbi, int nr_shrink);
3601 int f2fs_recover_inline_xattr(struct inode *inode, struct page *page);
3602 int f2fs_recover_xattr_data(struct inode *inode, struct page *page);
3603 int f2fs_recover_inode_page(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page);
3604 int f2fs_restore_node_summary(struct f2fs_sb_info *sbi,
3605                         unsigned int segno, struct f2fs_summary_block *sum);
3606 void f2fs_enable_nat_bits(struct f2fs_sb_info *sbi);
3607 int f2fs_flush_nat_entries(struct f2fs_sb_info *sbi, struct cp_control *cpc);
3608 int f2fs_build_node_manager(struct f2fs_sb_info *sbi);
3609 void f2fs_destroy_node_manager(struct f2fs_sb_info *sbi);
3610 int __init f2fs_create_node_manager_caches(void);
3611 void f2fs_destroy_node_manager_caches(void);
3612
3613 /*
3614  * segment.c
3615  */
3616 bool f2fs_need_SSR(struct f2fs_sb_info *sbi);
3617 int f2fs_commit_atomic_write(struct inode *inode);
3618 void f2fs_abort_atomic_write(struct inode *inode, bool clean);
3619 void f2fs_balance_fs(struct f2fs_sb_info *sbi, bool need);
3620 void f2fs_balance_fs_bg(struct f2fs_sb_info *sbi, bool from_bg);
3621 int f2fs_issue_flush(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino);
3622 int f2fs_create_flush_cmd_control(struct f2fs_sb_info *sbi);
3623 int f2fs_flush_device_cache(struct f2fs_sb_info *sbi);
3624 void f2fs_destroy_flush_cmd_control(struct f2fs_sb_info *sbi, bool free);
3625 void f2fs_invalidate_blocks(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t addr);
3626 bool f2fs_is_checkpointed_data(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t blkaddr);
3627 int f2fs_start_discard_thread(struct f2fs_sb_info *sbi);
3628 void f2fs_drop_discard_cmd(struct f2fs_sb_info *sbi);
3629 void f2fs_stop_discard_thread(struct f2fs_sb_info *sbi);
3630 bool f2fs_issue_discard_timeout(struct f2fs_sb_info *sbi);
3631 void f2fs_clear_prefree_segments(struct f2fs_sb_info *sbi,
3632                                         struct cp_control *cpc);
3633 void f2fs_dirty_to_prefree(struct f2fs_sb_info *sbi);
3634 block_t f2fs_get_unusable_blocks(struct f2fs_sb_info *sbi);
3635 int f2fs_disable_cp_again(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t unusable);
3636 void f2fs_release_discard_addrs(struct f2fs_sb_info *sbi);
3637 int f2fs_npages_for_summary_flush(struct f2fs_sb_info *sbi, bool for_ra);
3638 bool f2fs_segment_has_free_slot(struct f2fs_sb_info *sbi, int segno);
3639 void f2fs_init_inmem_curseg(struct f2fs_sb_info *sbi);
3640 void f2fs_save_inmem_curseg(struct f2fs_sb_info *sbi);
3641 void f2fs_restore_inmem_curseg(struct f2fs_sb_info *sbi);
3642 void f2fs_get_new_segment(struct f2fs_sb_info *sbi,
3643                         unsigned int *newseg, bool new_sec, int dir);
3644 void f2fs_allocate_segment_for_resize(struct f2fs_sb_info *sbi, int type,
3645                                         unsigned int start, unsigned int end);
3646 void f2fs_allocate_new_section(struct f2fs_sb_info *sbi, int type, bool force);
3647 void f2fs_allocate_new_segments(struct f2fs_sb_info *sbi);
3648 int f2fs_trim_fs(struct f2fs_sb_info *sbi, struct fstrim_range *range);
3649 bool f2fs_exist_trim_candidates(struct f2fs_sb_info *sbi,
3650                                         struct cp_control *cpc);
3651 struct page *f2fs_get_sum_page(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int segno);
3652 void f2fs_update_meta_page(struct f2fs_sb_info *sbi, void *src,
3653                                         block_t blk_addr);
3654 void f2fs_do_write_meta_page(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page,
3655                                                 enum iostat_type io_type);
3656 void f2fs_do_write_node_page(unsigned int nid, struct f2fs_io_info *fio);
3657 void f2fs_outplace_write_data(struct dnode_of_data *dn,
3658                         struct f2fs_io_info *fio);
3659 int f2fs_inplace_write_data(struct f2fs_io_info *fio);
3660 void f2fs_do_replace_block(struct f2fs_sb_info *sbi, struct f2fs_summary *sum,
3661                         block_t old_blkaddr, block_t new_blkaddr,
3662                         bool recover_curseg, bool recover_newaddr,
3663                         bool from_gc);
3664 void f2fs_replace_block(struct f2fs_sb_info *sbi, struct dnode_of_data *dn,
3665                         block_t old_addr, block_t new_addr,
3666                         unsigned char version, bool recover_curseg,
3667                         bool recover_newaddr);
3668 void f2fs_allocate_data_block(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page,
3669                         block_t old_blkaddr, block_t *new_blkaddr,
3670                         struct f2fs_summary *sum, int type,
3671                         struct f2fs_io_info *fio);
3672 void f2fs_update_device_state(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino,
3673                                         block_t blkaddr, unsigned int blkcnt);
3674 void f2fs_wait_on_page_writeback(struct page *page,
3675                         enum page_type type, bool ordered, bool locked);
3676 void f2fs_wait_on_block_writeback(struct inode *inode, block_t blkaddr);
3677 void f2fs_wait_on_block_writeback_range(struct inode *inode, block_t blkaddr,
3678                                                                 block_t len);
3679 void f2fs_write_data_summaries(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t start_blk);
3680 void f2fs_write_node_summaries(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t start_blk);
3681 int f2fs_lookup_journal_in_cursum(struct f2fs_journal *journal, int type,
3682                         unsigned int val, int alloc);
3683 void f2fs_flush_sit_entries(struct f2fs_sb_info *sbi, struct cp_control *cpc);
3684 int f2fs_fix_curseg_write_pointer(struct f2fs_sb_info *sbi);
3685 int f2fs_check_write_pointer(struct f2fs_sb_info *sbi);
3686 int f2fs_build_segment_manager(struct f2fs_sb_info *sbi);
3687 void f2fs_destroy_segment_manager(struct f2fs_sb_info *sbi);
3688 int __init f2fs_create_segment_manager_caches(void);
3689 void f2fs_destroy_segment_manager_caches(void);
3690 int f2fs_rw_hint_to_seg_type(enum rw_hint hint);
3691 unsigned int f2fs_usable_segs_in_sec(struct f2fs_sb_info *sbi,
3692                         unsigned int segno);
3693 unsigned int f2fs_usable_blks_in_seg(struct f2fs_sb_info *sbi,
3694                         unsigned int segno);
3695
3696 #define DEF_FRAGMENT_SIZE       4
3697 #define MIN_FRAGMENT_SIZE       1
3698 #define MAX_FRAGMENT_SIZE       512
3699
3700 static inline bool f2fs_need_rand_seg(struct f2fs_sb_info *sbi)
3701 {
3702         return F2FS_OPTION(sbi).fs_mode == FS_MODE_FRAGMENT_SEG ||
3703                 F2FS_OPTION(sbi).fs_mode == FS_MODE_FRAGMENT_BLK;
3704 }
3705
3706 /*
3707  * checkpoint.c
3708  */
3709 void f2fs_stop_checkpoint(struct f2fs_sb_info *sbi, bool end_io);
3710 struct page *f2fs_grab_meta_page(struct f2fs_sb_info *sbi, pgoff_t index);
3711 struct page *f2fs_get_meta_page(struct f2fs_sb_info *sbi, pgoff_t index);
3712 struct page *f2fs_get_meta_page_retry(struct f2fs_sb_info *sbi, pgoff_t index);
3713 struct page *f2fs_get_tmp_page(struct f2fs_sb_info *sbi, pgoff_t index);
3714 bool f2fs_is_valid_blkaddr(struct f2fs_sb_info *sbi,
3715                                         block_t blkaddr, int type);
3716 int f2fs_ra_meta_pages(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t start, int nrpages,
3717                         int type, bool sync);
3718 void f2fs_ra_meta_pages_cond(struct f2fs_sb_info *sbi, pgoff_t index,
3719                                                         unsigned int ra_blocks);
3720 long f2fs_sync_meta_pages(struct f2fs_sb_info *sbi, enum page_type type,
3721                         long nr_to_write, enum iostat_type io_type);
3722 void f2fs_add_ino_entry(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino, int type);
3723 void f2fs_remove_ino_entry(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino, int type);
3724 void f2fs_release_ino_entry(struct f2fs_sb_info *sbi, bool all);
3725 bool f2fs_exist_written_data(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino, int mode);
3726 void f2fs_set_dirty_device(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino,
3727                                         unsigned int devidx, int type);
3728 bool f2fs_is_dirty_device(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino,
3729                                         unsigned int devidx, int type);
3730 int f2fs_sync_inode_meta(struct f2fs_sb_info *sbi);
3731 int f2fs_acquire_orphan_inode(struct f2fs_sb_info *sbi);
3732 void f2fs_release_orphan_inode(struct f2fs_sb_info *sbi);
3733 void f2fs_add_orphan_inode(struct inode *inode);
3734 void f2fs_remove_orphan_inode(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino);
3735 int f2fs_recover_orphan_inodes(struct f2fs_sb_info *sbi);
3736 int f2fs_get_valid_checkpoint(struct f2fs_sb_info *sbi);
3737 void f2fs_update_dirty_folio(struct inode *inode, struct folio *folio);
3738 void f2fs_remove_dirty_inode(struct inode *inode);
3739 int f2fs_sync_dirty_inodes(struct f2fs_sb_info *sbi, enum inode_type type);
3740 void f2fs_wait_on_all_pages(struct f2fs_sb_info *sbi, int type);
3741 u64 f2fs_get_sectors_written(struct f2fs_sb_info *sbi);
3742 int f2fs_write_checkpoint(struct f2fs_sb_info *sbi, struct cp_control *cpc);
3743 void f2fs_init_ino_entry_info(struct f2fs_sb_info *sbi);
3744 int __init f2fs_create_checkpoint_caches(void);
3745 void f2fs_destroy_checkpoint_caches(void);
3746 int f2fs_issue_checkpoint(struct f2fs_sb_info *sbi);
3747 int f2fs_start_ckpt_thread(struct f2fs_sb_info *sbi);
3748 void f2fs_stop_ckpt_thread(struct f2fs_sb_info *sbi);
3749 void f2fs_init_ckpt_req_control(struct f2fs_sb_info *sbi);
3750
3751 /*
3752  * data.c
3753  */
3754 int __init f2fs_init_bioset(void);
3755 void f2fs_destroy_bioset(void);
3756 int f2fs_init_bio_entry_cache(void);
3757 void f2fs_destroy_bio_entry_cache(void);
3758 void f2fs_submit_bio(struct f2fs_sb_info *sbi,
3759                                 struct bio *bio, enum page_type type);
3760 int f2fs_init_write_merge_io(struct f2fs_sb_info *sbi);
3761 void f2fs_submit_merged_write(struct f2fs_sb_info *sbi, enum page_type type);
3762 void f2fs_submit_merged_write_cond(struct f2fs_sb_info *sbi,
3763                                 struct inode *inode, struct page *page,
3764                                 nid_t ino, enum page_type type);
3765 void f2fs_submit_merged_ipu_write(struct f2fs_sb_info *sbi,
3766                                         struct bio **bio, struct page *page);
3767 void f2fs_flush_merged_writes(struct f2fs_sb_info *sbi);
3768 int f2fs_submit_page_bio(struct f2fs_io_info *fio);
3769 int f2fs_merge_page_bio(struct f2fs_io_info *fio);
3770 void f2fs_submit_page_write(struct f2fs_io_info *fio);
3771 struct block_device *f2fs_target_device(struct f2fs_sb_info *sbi,
3772                 block_t blk_addr, sector_t *sector);
3773 int f2fs_target_device_index(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t blkaddr);
3774 void f2fs_set_data_blkaddr(struct dnode_of_data *dn);
3775 void f2fs_update_data_blkaddr(struct dnode_of_data *dn, block_t blkaddr);
3776 int f2fs_reserve_new_blocks(struct dnode_of_data *dn, blkcnt_t count);
3777 int f2fs_reserve_new_block(struct dnode_of_data *dn);
3778 int f2fs_get_block(struct dnode_of_data *dn, pgoff_t index);
3779 int f2fs_reserve_block(struct dnode_of_data *dn, pgoff_t index);
3780 struct page *f2fs_get_read_data_page(struct inode *inode, pgoff_t index,
3781                         int op_flags, bool for_write);
3782 struct page *f2fs_find_data_page(struct inode *inode, pgoff_t index);
3783 struct page *f2fs_get_lock_data_page(struct inode *inode, pgoff_t index,
3784                         bool for_write);
3785 struct page *f2fs_get_new_data_page(struct inode *inode,
3786                         struct page *ipage, pgoff_t index, bool new_i_size);
3787 int f2fs_do_write_data_page(struct f2fs_io_info *fio);
3788 void f2fs_do_map_lock(struct f2fs_sb_info *sbi, int flag, bool lock);
3789 int f2fs_map_blocks(struct inode *inode, struct f2fs_map_blocks *map,
3790                         int create, int flag);
3791 int f2fs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
3792                         u64 start, u64 len);
3793 int f2fs_encrypt_one_page(struct f2fs_io_info *fio);
3794 bool f2fs_should_update_inplace(struct inode *inode, struct f2fs_io_info *fio);
3795 bool f2fs_should_update_outplace(struct inode *inode, struct f2fs_io_info *fio);
3796 int f2fs_write_single_data_page(struct page *page, int *submitted,
3797                                 struct bio **bio, sector_t *last_block,
3798                                 struct writeback_control *wbc,
3799                                 enum iostat_type io_type,
3800                                 int compr_blocks, bool allow_balance);
3801 void f2fs_write_failed(struct inode *inode, loff_t to);
3802 void f2fs_invalidate_folio(struct folio *folio, size_t offset, size_t length);
3803 bool f2fs_release_folio(struct folio *folio, gfp_t wait);
3804 #ifdef CONFIG_MIGRATION
3805 int f2fs_migrate_page(struct address_space *mapping, struct page *newpage,
3806                         struct page *page, enum migrate_mode mode);
3807 #endif
3808 bool f2fs_overwrite_io(struct inode *inode, loff_t pos, size_t len);
3809 void f2fs_clear_page_cache_dirty_tag(struct page *page);
3810 int f2fs_init_post_read_processing(void);
3811 void f2fs_destroy_post_read_processing(void);
3812 int f2fs_init_post_read_wq(struct f2fs_sb_info *sbi);
3813 void f2fs_destroy_post_read_wq(struct f2fs_sb_info *sbi);
3814 extern const struct iomap_ops f2fs_iomap_ops;
3815
3816 /*
3817  * gc.c
3818  */
3819 int f2fs_start_gc_thread(struct f2fs_sb_info *sbi);
3820 void f2fs_stop_gc_thread(struct f2fs_sb_info *sbi);
3821 block_t f2fs_start_bidx_of_node(unsigned int node_ofs, struct inode *inode);
3822 int f2fs_gc(struct f2fs_sb_info *sbi, struct f2fs_gc_control *gc_control);
3823 void f2fs_build_gc_manager(struct f2fs_sb_info *sbi);
3824 int f2fs_resize_fs(struct f2fs_sb_info *sbi, __u64 block_count);
3825 int __init f2fs_create_garbage_collection_cache(void);
3826 void f2fs_destroy_garbage_collection_cache(void);
3827
3828 /*
3829  * recovery.c
3830  */
3831 int f2fs_recover_fsync_data(struct f2fs_sb_info *sbi, bool check_only);
3832 bool f2fs_space_for_roll_forward(struct f2fs_sb_info *sbi);
3833 int __init f2fs_create_recovery_cache(void);
3834 void f2fs_destroy_recovery_cache(void);
3835
3836 /*
3837  * debug.c
3838  */
3839 #ifdef CONFIG_F2FS_STAT_FS
3840 struct f2fs_stat_info {
3841         struct list_head stat_list;
3842         struct f2fs_sb_info *sbi;
3843         int all_area_segs, sit_area_segs, nat_area_segs, ssa_area_segs;
3844         int main_area_segs, main_area_sections, main_area_zones;
3845         unsigned long long hit_largest, hit_cached, hit_rbtree;
3846         unsigned long long hit_total, total_ext;
3847         int ext_tree, zombie_tree, ext_node;
3848         int ndirty_node, ndirty_dent, ndirty_meta, ndirty_imeta;
3849         int ndirty_data, ndirty_qdata;
3850         unsigned int ndirty_dirs, ndirty_files, nquota_files, ndirty_all;
3851         int nats, dirty_nats, sits, dirty_sits;
3852         int free_nids, avail_nids, alloc_nids;
3853         int total_count, utilization;
3854         int bg_gc, nr_wb_cp_data, nr_wb_data;
3855         int nr_rd_data, nr_rd_node, nr_rd_meta;
3856         int nr_dio_read, nr_dio_write;
3857         unsigned int io_skip_bggc, other_skip_bggc;
3858         int nr_flushing, nr_flushed, flush_list_empty;
3859         int nr_discarding, nr_discarded;
3860         int nr_discard_cmd;
3861         unsigned int undiscard_blks;
3862         int nr_issued_ckpt, nr_total_ckpt, nr_queued_ckpt;
3863         unsigned int cur_ckpt_time, peak_ckpt_time;
3864         int inline_xattr, inline_inode, inline_dir, append, update, orphans;
3865         int compr_inode;
3866         unsigned long long compr_blocks;
3867         int aw_cnt, max_aw_cnt;
3868         unsigned int valid_count, valid_node_count, valid_inode_count, discard_blks;
3869         unsigned int bimodal, avg_vblocks;
3870         int util_free, util_valid, util_invalid;
3871         int rsvd_segs, overp_segs;
3872         int dirty_count, node_pages, meta_pages, compress_pages;
3873         int compress_page_hit;
3874         int prefree_count, call_count, cp_count, bg_cp_count;
3875         int tot_segs, node_segs, data_segs, free_segs, free_secs;
3876         int bg_node_segs, bg_data_segs;
3877         int tot_blks, data_blks, node_blks;
3878         int bg_data_blks, bg_node_blks;
3879         int curseg[NR_CURSEG_TYPE];
3880         int cursec[NR_CURSEG_TYPE];
3881         int curzone[NR_CURSEG_TYPE];
3882         unsigned int dirty_seg[NR_CURSEG_TYPE];
3883         unsigned int full_seg[NR_CURSEG_TYPE];
3884         unsigned int valid_blks[NR_CURSEG_TYPE];
3885
3886         unsigned int meta_count[META_MAX];
3887         unsigned int segment_count[2];
3888         unsigned int block_count[2];
3889         unsigned int inplace_count;
3890         unsigned long long base_mem, cache_mem, page_mem;
3891 };
3892
3893 static inline struct f2fs_stat_info *F2FS_STAT(struct f2fs_sb_info *sbi)
3894 {
3895         return (struct f2fs_stat_info *)sbi->stat_info;
3896 }
3897
3898 #define stat_inc_cp_count(si)           ((si)->cp_count++)
3899 #define stat_inc_bg_cp_count(si)        ((si)->bg_cp_count++)
3900 #define stat_inc_call_count(si)         ((si)->call_count++)
3901 #define stat_inc_bggc_count(si)         ((si)->bg_gc++)
3902 #define stat_io_skip_bggc_count(sbi)    ((sbi)->io_skip_bggc++)
3903 #define stat_other_skip_bggc_count(sbi) ((sbi)->other_skip_bggc++)
3904 #define stat_inc_dirty_inode(sbi, type) ((sbi)->ndirty_inode[type]++)
3905 #define stat_dec_dirty_inode(sbi, type) ((sbi)->ndirty_inode[type]--)
3906 #define stat_inc_total_hit(sbi)         (atomic64_inc(&(sbi)->total_hit_ext))
3907 #define stat_inc_rbtree_node_hit(sbi)   (atomic64_inc(&(sbi)->read_hit_rbtree))
3908 #define stat_inc_largest_node_hit(sbi)  (atomic64_inc(&(sbi)->read_hit_largest))
3909 #define stat_inc_cached_node_hit(sbi)   (atomic64_inc(&(sbi)->read_hit_cached))
3910 #define stat_inc_inline_xattr(inode)                                    \
3911         do {                                                            \
3912                 if (f2fs_has_inline_xattr(inode))                       \
3913                         (atomic_inc(&F2FS_I_SB(inode)->inline_xattr));  \
3914         } while (0)
3915 #define stat_dec_inline_xattr(inode)                                    \
3916         do {                                                            \
3917                 if (f2fs_has_inline_xattr(inode))                       \
3918                         (atomic_dec(&F2FS_I_SB(inode)->inline_xattr));  \
3919         } while (0)
3920 #define stat_inc_inline_inode(inode)                                    \
3921         do {                                                            \
3922                 if (f2fs_has_inline_data(inode))                        \
3923                         (atomic_inc(&F2FS_I_SB(inode)->inline_inode));  \
3924         } while (0)
3925 #define stat_dec_inline_inode(inode)                                    \
3926         do {                                                            \
3927                 if (f2fs_has_inline_data(inode))                        \
3928                         (atomic_dec(&F2FS_I_SB(inode)->inline_inode));  \
3929         } while (0)
3930 #define stat_inc_inline_dir(inode)                                      \
3931         do {                                                            \
3932                 if (f2fs_has_inline_dentry(inode))                      \
3933                         (atomic_inc(&F2FS_I_SB(inode)->inline_dir));    \
3934         } while (0)
3935 #define stat_dec_inline_dir(inode)                                      \
3936         do {                                                            \
3937                 if (f2fs_has_inline_dentry(inode))                      \
3938                         (atomic_dec(&F2FS_I_SB(inode)->inline_dir));    \
3939         } while (0)
3940 #define stat_inc_compr_inode(inode)                                     \
3941         do {                                                            \
3942                 if (f2fs_compressed_file(inode))                        \
3943                         (atomic_inc(&F2FS_I_SB(inode)->compr_inode));   \
3944         } while (0)
3945 #define stat_dec_compr_inode(inode)                                     \
3946         do {                                                            \
3947                 if (f2fs_compressed_file(inode))                        \
3948                         (atomic_dec(&F2FS_I_SB(inode)->compr_inode));   \
3949         } while (0)
3950 #define stat_add_compr_blocks(inode, blocks)                            \
3951                 (atomic64_add(blocks, &F2FS_I_SB(inode)->compr_blocks))
3952 #define stat_sub_compr_blocks(inode, blocks)                            \
3953                 (atomic64_sub(blocks, &F2FS_I_SB(inode)->compr_blocks))
3954 #define stat_inc_meta_count(sbi, blkaddr)                               \
3955         do {                                                            \
3956                 if (blkaddr < SIT_I(sbi)->sit_base_addr)                \
3957                         atomic_inc(&(sbi)->meta_count[META_CP]);        \
3958                 else if (blkaddr < NM_I(sbi)->nat_blkaddr)              \
3959                         atomic_inc(&(sbi)->meta_count[META_SIT]);       \
3960                 else if (blkaddr < SM_I(sbi)->ssa_blkaddr)              \
3961                         atomic_inc(&(sbi)->meta_count[META_NAT]);       \
3962                 else if (blkaddr < SM_I(sbi)->main_blkaddr)             \
3963                         atomic_inc(&(sbi)->meta_count[META_SSA]);       \
3964         } while (0)
3965 #define stat_inc_seg_type(sbi, curseg)                                  \
3966                 ((sbi)->segment_count[(curseg)->alloc_type]++)
3967 #define stat_inc_block_count(sbi, curseg)                               \
3968                 ((sbi)->block_count[(curseg)->alloc_type]++)
3969 #define stat_inc_inplace_blocks(sbi)                                    \
3970                 (atomic_inc(&(sbi)->inplace_count))
3971 #define stat_update_max_atomic_write(inode)                             \
3972         do {                                                            \
3973                 int cur = F2FS_I_SB(inode)->atomic_files;       \
3974                 int max = atomic_read(&F2FS_I_SB(inode)->max_aw_cnt);   \
3975                 if (cur > max)                                          \
3976                         atomic_set(&F2FS_I_SB(inode)->max_aw_cnt, cur); \
3977         } while (0)
3978 #define stat_inc_seg_count(sbi, type, gc_type)                          \
3979         do {                                                            \
3980                 struct f2fs_stat_info *si = F2FS_STAT(sbi);             \
3981                 si->tot_segs++;                                         \
3982                 if ((type) == SUM_TYPE_DATA) {                          \
3983                         si->data_segs++;                                \
3984                         si->bg_data_segs += (gc_type == BG_GC) ? 1 : 0; \
3985                 } else {                                                \
3986                         si->node_segs++;                                \
3987                         si->bg_node_segs += (gc_type == BG_GC) ? 1 : 0; \
3988                 }                                                       \
3989         } while (0)
3990
3991 #define stat_inc_tot_blk_count(si, blks)                                \
3992         ((si)->tot_blks += (blks))
3993
3994 #define stat_inc_data_blk_count(sbi, blks, gc_type)                     \
3995         do {                                                            \
3996                 struct f2fs_stat_info *si = F2FS_STAT(sbi);             \
3997                 stat_inc_tot_blk_count(si, blks);                       \
3998                 si->data_blks += (blks);                                \
3999                 si->bg_data_blks += ((gc_type) == BG_GC) ? (blks) : 0;  \
4000         } while (0)
4001
4002 #define stat_inc_node_blk_count(sbi, blks, gc_type)                     \
4003         do {                                                            \
4004                 struct f2fs_stat_info *si = F2FS_STAT(sbi);             \
4005                 stat_inc_tot_blk_count(si, blks);                       \
4006                 si->node_blks += (blks);                                \
4007                 si->bg_node_blks += ((gc_type) == BG_GC) ? (blks) : 0;  \
4008         } while (0)
4009
4010 int f2fs_build_stats(struct f2fs_sb_info *sbi);
4011 void f2fs_destroy_stats(struct f2fs_sb_info *sbi);
4012 void __init f2fs_create_root_stats(void);
4013 void f2fs_destroy_root_stats(void);
4014 void f2fs_update_sit_info(struct f2fs_sb_info *sbi);
4015 #else
4016 #define stat_inc_cp_count(si)                           do { } while (0)
4017 #define stat_inc_bg_cp_count(si)                        do { } while (0)
4018 #define stat_inc_call_count(si)                         do { } while (0)
4019 #define stat_inc_bggc_count(si)                         do { } while (0)
4020 #define stat_io_skip_bggc_count(sbi)                    do { } while (0)
4021 #define stat_other_skip_bggc_count(sbi)                 do { } while (0)
4022 #define stat_inc_dirty_inode(sbi, type)                 do { } while (0)
4023 #define stat_dec_dirty_inode(sbi, type)                 do { } while (0)
4024 #define stat_inc_total_hit(sbi)                         do { } while (0)
4025 #define stat_inc_rbtree_node_hit(sbi)                   do { } while (0)
4026 #define stat_inc_largest_node_hit(sbi)                  do { } while (0)
4027 #define stat_inc_cached_node_hit(sbi)                   do { } while (0)
4028 #define stat_inc_inline_xattr(inode)                    do { } while (0)
4029 #define stat_dec_inline_xattr(inode)                    do { } while (0)
4030 #define stat_inc_inline_inode(inode)                    do { } while (0)
4031 #define stat_dec_inline_inode(inode)                    do { } while (0)
4032 #define stat_inc_inline_dir(inode)                      do { } while (0)
4033 #define stat_dec_inline_dir(inode)                      do { } while (0)
4034 #define stat_inc_compr_inode(inode)                     do { } while (0)
4035 #define stat_dec_compr_inode(inode)                     do { } while (0)
4036 #define stat_add_compr_blocks(inode, blocks)            do { } while (0)
4037 #define stat_sub_compr_blocks(inode, blocks)            do { } while (0)
4038 #define stat_update_max_atomic_write(inode)             do { } while (0)
4039 #define stat_inc_meta_count(sbi, blkaddr)               do { } while (0)
4040 #define stat_inc_seg_type(sbi, curseg)                  do { } while (0)
4041 #define stat_inc_block_count(sbi, curseg)               do { } while (0)
4042 #define stat_inc_inplace_blocks(sbi)                    do { } while (0)
4043 #define stat_inc_seg_count(sbi, type, gc_type)          do { } while (0)
4044 #define stat_inc_tot_blk_count(si, blks)                do { } while (0)
4045 #define stat_inc_data_blk_count(sbi, blks, gc_type)     do { } while (0)
4046 #define stat_inc_node_blk_count(sbi, blks, gc_type)     do { } while (0)
4047
4048 static inline int f2fs_build_stats(struct f2fs_sb_info *sbi) { return 0; }
4049 static inline void f2fs_destroy_stats(struct f2fs_sb_info *sbi) { }
4050 static inline void __init f2fs_create_root_stats(void) { }
4051 static inline void f2fs_destroy_root_stats(void) { }
4052 static inline void f2fs_update_sit_info(struct f2fs_sb_info *sbi) {}
4053 #endif
4054
4055 extern const struct file_operations f2fs_dir_operations;
4056 extern const struct file_operations f2fs_file_operations;
4057 extern const struct inode_operations f2fs_file_inode_operations;
4058 extern const struct address_space_operations f2fs_dblock_aops;
4059 extern const struct address_space_operations f2fs_node_aops;
4060 extern const struct address_space_operations f2fs_meta_aops;
4061 extern const struct inode_operations f2fs_dir_inode_operations;
4062 extern const struct inode_operations f2fs_symlink_inode_operations;
4063 extern const struct inode_operations f2fs_encrypted_symlink_inode_operations;
4064 extern const struct inode_operations f2fs_special_inode_operations;
4065 extern struct kmem_cache *f2fs_inode_entry_slab;
4066
4067 /*
4068  * inline.c
4069  */
4070 bool f2fs_may_inline_data(struct inode *inode);
4071 bool f2fs_sanity_check_inline_data(struct inode *inode);
4072 bool f2fs_may_inline_dentry(struct inode *inode);
4073 void f2fs_do_read_inline_data(struct page *page, struct page *ipage);
4074 void f2fs_truncate_inline_inode(struct inode *inode,
4075                                                 struct page *ipage, u64 from);
4076 int f2fs_read_inline_data(struct inode *inode, struct page *page);
4077 int f2fs_convert_inline_page(struct dnode_of_data *dn, struct page *page);
4078 int f2fs_convert_inline_inode(struct inode *inode);
4079 int f2fs_try_convert_inline_dir(struct inode *dir, struct dentry *dentry);
4080 int f2fs_write_inline_data(struct inode *inode, struct page *page);
4081 int f2fs_recover_inline_data(struct inode *inode, struct page *npage);
4082 struct f2fs_dir_entry *f2fs_find_in_inline_dir(struct inode *dir,
4083                                         const struct f2fs_filename *fname,
4084                                         struct page **res_page);
4085 int f2fs_make_empty_inline_dir(struct inode *inode, struct inode *parent,
4086                         struct page *ipage);
4087 int f2fs_add_inline_entry(struct inode *dir, const struct f2fs_filename *fname,
4088                         struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode);
4089 void f2fs_delete_inline_entry(struct f2fs_dir_entry *dentry,
4090                                 struct page *page, struct inode *dir,
4091                                 struct inode *inode);
4092 bool f2fs_empty_inline_dir(struct inode *dir);
4093 int f2fs_read_inline_dir(struct file *file, struct dir_context *ctx,
4094                         struct fscrypt_str *fstr);
4095 int f2fs_inline_data_fiemap(struct inode *inode,
4096                         struct fiemap_extent_info *fieinfo,
4097                         __u64 start, __u64 len);
4098
4099 /*
4100  * shrinker.c
4101  */
4102 unsigned long f2fs_shrink_count(struct shrinker *shrink,
4103                         struct shrink_control *sc);
4104 unsigned long f2fs_shrink_scan(struct shrinker *shrink,
4105                         struct shrink_control *sc);
4106 void f2fs_join_shrinker(struct f2fs_sb_info *sbi);
4107 void f2fs_leave_shrinker(struct f2fs_sb_info *sbi);
4108
4109 /*
4110  * extent_cache.c
4111  */
4112 struct rb_entry *f2fs_lookup_rb_tree(struct rb_root_cached *root,
4113                                 struct rb_entry *cached_re, unsigned int ofs);
4114 struct rb_node **f2fs_lookup_rb_tree_ext(struct f2fs_sb_info *sbi,
4115                                 struct rb_root_cached *root,
4116                                 struct rb_node **parent,
4117                                 unsigned long long key, bool *left_most);
4118 struct rb_node **f2fs_lookup_rb_tree_for_insert(struct f2fs_sb_info *sbi,
4119                                 struct rb_root_cached *root,
4120                                 struct rb_node **parent,
4121                                 unsigned int ofs, bool *leftmost);
4122 struct rb_entry *f2fs_lookup_rb_tree_ret(struct rb_root_cached *root,
4123                 struct rb_entry *cached_re, unsigned int ofs,
4124                 struct rb_entry **prev_entry, struct rb_entry **next_entry,
4125                 struct rb_node ***insert_p, struct rb_node **insert_parent,
4126                 bool force, bool *leftmost);
4127 bool f2fs_check_rb_tree_consistence(struct f2fs_sb_info *sbi,
4128                                 struct rb_root_cached *root, bool check_key);
4129 unsigned int f2fs_shrink_extent_tree(struct f2fs_sb_info *sbi, int nr_shrink);
4130 void f2fs_init_extent_tree(struct inode *inode, struct page *ipage);
4131 void f2fs_drop_extent_tree(struct inode *inode);
4132 unsigned int f2fs_destroy_extent_node(struct inode *inode);
4133 void f2fs_destroy_extent_tree(struct inode *inode);
4134 bool f2fs_lookup_extent_cache(struct inode *inode, pgoff_t pgofs,
4135                         struct extent_info *ei);
4136 void f2fs_update_extent_cache(struct dnode_of_data *dn);
4137 void f2fs_update_extent_cache_range(struct dnode_of_data *dn,
4138                         pgoff_t fofs, block_t blkaddr, unsigned int len);
4139 void f2fs_init_extent_cache_info(struct f2fs_sb_info *sbi);
4140 int __init f2fs_create_extent_cache(void);
4141 void f2fs_destroy_extent_cache(void);
4142
4143 /*
4144  * sysfs.c
4145  */
4146 #define MIN_RA_MUL      2
4147 #define MAX_RA_MUL      256
4148
4149 int __init f2fs_init_sysfs(void);
4150 void f2fs_exit_sysfs(void);
4151 int f2fs_register_sysfs(struct f2fs_sb_info *sbi);
4152 void f2fs_unregister_sysfs(struct f2fs_sb_info *sbi);
4153
4154 /* verity.c */
4155 extern const struct fsverity_operations f2fs_verityops;
4156
4157 /*
4158  * crypto support
4159  */
4160 static inline bool f2fs_encrypted_file(struct inode *inode)
4161 {
4162         return IS_ENCRYPTED(inode) && S_ISREG(inode->i_mode);
4163 }
4164
4165 static inline void f2fs_set_encrypted_inode(struct inode *inode)
4166 {
4167 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
4168         file_set_encrypt(inode);
4169         f2fs_set_inode_flags(inode);
4170 #endif
4171 }
4172
4173 /*
4174  * Returns true if the reads of the inode's data need to undergo some
4175  * postprocessing step, like decryption or authenticity verification.
4176  */
4177 static inline bool f2fs_post_read_required(struct inode *inode)
4178 {
4179         return f2fs_encrypted_file(inode) || fsverity_active(inode) ||
4180                 f2fs_compressed_file(inode);
4181 }
4182
4183 /*
4184  * compress.c
4185  */
4186 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_COMPRESSION
4187 bool f2fs_is_compressed_page(struct page *page);
4188 struct page *f2fs_compress_control_page(struct page *page);
4189 int f2fs_prepare_compress_overwrite(struct inode *inode,
4190                         struct page **pagep, pgoff_t index, void **fsdata);
4191 bool f2fs_compress_write_end(struct inode *inode, void *fsdata,
4192                                         pgoff_t index, unsigned copied);
4193 int f2fs_truncate_partial_cluster(struct inode *inode, u64 from, bool lock);
4194 void f2fs_compress_write_end_io(struct bio *bio, struct page *page);
4195 bool f2fs_is_compress_backend_ready(struct inode *inode);
4196 int f2fs_init_compress_mempool(void);
4197 void f2fs_destroy_compress_mempool(void);
4198 void f2fs_decompress_cluster(struct decompress_io_ctx *dic, bool in_task);
4199 void f2fs_end_read_compressed_page(struct page *page, bool failed,
4200                                 block_t blkaddr, bool in_task);
4201 bool f2fs_cluster_is_empty(struct compress_ctx *cc);
4202 bool f2fs_cluster_can_merge_page(struct compress_ctx *cc, pgoff_t index);
4203 bool f2fs_all_cluster_page_ready(struct compress_ctx *cc, struct page **pages,
4204                                 int index, int nr_pages, bool uptodate);
4205 bool f2fs_sanity_check_cluster(struct dnode_of_data *dn);
4206 void f2fs_compress_ctx_add_page(struct compress_ctx *cc, struct page *page);
4207 int f2fs_write_multi_pages(struct compress_ctx *cc,
4208                                                 int *submitted,
4209                                                 struct writeback_control *wbc,
4210                                                 enum iostat_type io_type);
4211 int f2fs_is_compressed_cluster(struct inode *inode, pgoff_t index);
4212 void f2fs_update_extent_tree_range_compressed(struct inode *inode,
4213                                 pgoff_t fofs, block_t blkaddr, unsigned int llen,
4214                                 unsigned int c_len);
4215 int f2fs_read_multi_pages(struct compress_ctx *cc, struct bio **bio_ret,
4216                                 unsigned nr_pages, sector_t *last_block_in_bio,
4217                                 bool is_readahead, bool for_write);
4218 struct decompress_io_ctx *f2fs_alloc_dic(struct compress_ctx *cc);
4219 void f2fs_decompress_end_io(struct decompress_io_ctx *dic, bool failed,
4220                                 bool in_task);
4221 void f2fs_put_page_dic(struct page *page, bool in_task);
4222 unsigned int f2fs_cluster_blocks_are_contiguous(struct dnode_of_data *dn);
4223 int f2fs_init_compress_ctx(struct compress_ctx *cc);
4224 void f2fs_destroy_compress_ctx(struct compress_ctx *cc, bool reuse);
4225 void f2fs_init_compress_info(struct f2fs_sb_info *sbi);
4226 int f2fs_init_compress_inode(struct f2fs_sb_info *sbi);
4227 void f2fs_destroy_compress_inode(struct f2fs_sb_info *sbi);
4228 int f2fs_init_page_array_cache(struct f2fs_sb_info *sbi);
4229 void f2fs_destroy_page_array_cache(struct f2fs_sb_info *sbi);
4230 int __init f2fs_init_compress_cache(void);
4231 void f2fs_destroy_compress_cache(void);
4232 struct address_space *COMPRESS_MAPPING(struct f2fs_sb_info *sbi);
4233 void f2fs_invalidate_compress_page(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t blkaddr);
4234 void f2fs_cache_compressed_page(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page,
4235                                                 nid_t ino, block_t blkaddr);
4236 bool f2fs_load_compressed_page(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page,
4237                                                                 block_t blkaddr);
4238 void f2fs_invalidate_compress_pages(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino);
4239 #define inc_compr_inode_stat(inode)                                     \
4240         do {                                                            \
4241                 struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);            \
4242                 sbi->compr_new_inode++;                                 \
4243         } while (0)
4244 #define add_compr_block_stat(inode, blocks)                             \
4245         do {                                                            \
4246                 struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);            \
4247                 int diff = F2FS_I(inode)->i_cluster_size - blocks;      \
4248                 sbi->compr_written_block += blocks;                     \
4249                 sbi->compr_saved_block += diff;                         \
4250         } while (0)
4251 #else
4252 static inline bool f2fs_is_compressed_page(struct page *page) { return false; }
4253 static inline bool f2fs_is_compress_backend_ready(struct inode *inode)
4254 {
4255         if (!f2fs_compressed_file(inode))
4256                 return true;
4257         /* not support compression */
4258         return false;
4259 }
4260 static inline struct page *f2fs_compress_control_page(struct page *page)
4261 {
4262         WARN_ON_ONCE(1);
4263         return ERR_PTR(-EINVAL);
4264 }
4265 static inline int f2fs_init_compress_mempool(void) { return 0; }
4266 static inline void f2fs_destroy_compress_mempool(void) { }
4267 static inline void f2fs_decompress_cluster(struct decompress_io_ctx *dic,
4268                                 bool in_task) { }
4269 static inline void f2fs_end_read_compressed_page(struct page *page,
4270                                 bool failed, block_t blkaddr, bool in_task)
4271 {
4272         WARN_ON_ONCE(1);
4273 }
4274 static inline void f2fs_put_page_dic(struct page *page, bool in_task)
4275 {
4276         WARN_ON_ONCE(1);
4277 }
4278 static inline unsigned int f2fs_cluster_blocks_are_contiguous(struct dnode_of_data *dn) { return 0; }
4279 static inline bool f2fs_sanity_check_cluster(struct dnode_of_data *dn) { return false; }
4280 static inline int f2fs_init_compress_inode(struct f2fs_sb_info *sbi) { return 0; }
4281 static inline void f2fs_destroy_compress_inode(struct f2fs_sb_info *sbi) { }
4282 static inline int f2fs_init_page_array_cache(struct f2fs_sb_info *sbi) { return 0; }
4283 static inline void f2fs_destroy_page_array_cache(struct f2fs_sb_info *sbi) { }
4284 static inline int __init f2fs_init_compress_cache(void) { return 0; }
4285 static inline void f2fs_destroy_compress_cache(void) { }
4286 static inline void f2fs_invalidate_compress_page(struct f2fs_sb_info *sbi,
4287                                 block_t blkaddr) { }
4288 static inline void f2fs_cache_compressed_page(struct f2fs_sb_info *sbi,
4289                                 struct page *page, nid_t ino, block_t blkaddr) { }
4290 static inline bool f2fs_load_compressed_page(struct f2fs_sb_info *sbi,
4291                                 struct page *page, block_t blkaddr) { return false; }
4292 static inline void f2fs_invalidate_compress_pages(struct f2fs_sb_info *sbi,
4293                                                         nid_t ino) { }
4294 #define inc_compr_inode_stat(inode)             do { } while (0)
4295 static inline void f2fs_update_extent_tree_range_compressed(struct inode *inode,
4296                                 pgoff_t fofs, block_t blkaddr, unsigned int llen,
4297                                 unsigned int c_len) { }
4298 #endif
4299
4300 static inline int set_compress_context(struct inode *inode)
4301 {
4302 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_COMPRESSION
4303         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
4304
4305         F2FS_I(inode)->i_compress_algorithm =
4306                         F2FS_OPTION(sbi).compress_algorithm;
4307         F2FS_I(inode)->i_log_cluster_size =
4308                         F2FS_OPTION(sbi).compress_log_size;
4309         F2FS_I(inode)->i_compress_flag =
4310                         F2FS_OPTION(sbi).compress_chksum ?
4311                                 1 << COMPRESS_CHKSUM : 0;
4312         F2FS_I(inode)->i_cluster_size =
4313                         1 << F2FS_I(inode)->i_log_cluster_size;
4314         if ((F2FS_I(inode)->i_compress_algorithm == COMPRESS_LZ4 ||
4315                 F2FS_I(inode)->i_compress_algorithm == COMPRESS_ZSTD) &&
4316                         F2FS_OPTION(sbi).compress_level)
4317                 F2FS_I(inode)->i_compress_flag |=
4318                                 F2FS_OPTION(sbi).compress_level <<
4319                                 COMPRESS_LEVEL_OFFSET;
4320         F2FS_I(inode)->i_flags |= F2FS_COMPR_FL;
4321         set_inode_flag(inode, FI_COMPRESSED_FILE);
4322         stat_inc_compr_inode(inode);
4323         inc_compr_inode_stat(inode);
4324         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
4325         return 0;
4326 #else
4327         return -EOPNOTSUPP;
4328 #endif
4329 }
4330
4331 static inline bool f2fs_disable_compressed_file(struct inode *inode)
4332 {
4333         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
4334
4335         if (!f2fs_compressed_file(inode))
4336                 return true;
4337         if (S_ISREG(inode->i_mode) && F2FS_HAS_BLOCKS(inode))
4338                 return false;
4339
4340         fi->i_flags &= ~F2FS_COMPR_FL;
4341         stat_dec_compr_inode(inode);
4342         clear_inode_flag(inode, FI_COMPRESSED_FILE);
4343         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
4344         return true;
4345 }
4346
4347 #define F2FS_FEATURE_FUNCS(name, flagname) \
4348 static inline int f2fs_sb_has_##name(struct f2fs_sb_info *sbi) \
4349 { \
4350         return F2FS_HAS_FEATURE(sbi, F2FS_FEATURE_##flagname); \
4351 }
4352
4353 F2FS_FEATURE_FUNCS(encrypt, ENCRYPT);
4354 F2FS_FEATURE_FUNCS(blkzoned, BLKZONED);
4355 F2FS_FEATURE_FUNCS(extra_attr, EXTRA_ATTR);
4356 F2FS_FEATURE_FUNCS(project_quota, PRJQUOTA);
4357 F2FS_FEATURE_FUNCS(inode_chksum, INODE_CHKSUM);
4358 F2FS_FEATURE_FUNCS(flexible_inline_xattr, FLEXIBLE_INLINE_XATTR);
4359 F2FS_FEATURE_FUNCS(quota_ino, QUOTA_INO);
4360 F2FS_FEATURE_FUNCS(inode_crtime, INODE_CRTIME);
4361 F2FS_FEATURE_FUNCS(lost_found, LOST_FOUND);
4362 F2FS_FEATURE_FUNCS(verity, VERITY);
4363 F2FS_FEATURE_FUNCS(sb_chksum, SB_CHKSUM);
4364 F2FS_FEATURE_FUNCS(casefold, CASEFOLD);
4365 F2FS_FEATURE_FUNCS(compression, COMPRESSION);
4366 F2FS_FEATURE_FUNCS(readonly, RO);
4367
4368 static inline bool f2fs_may_extent_tree(struct inode *inode)
4369 {
4370         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
4371
4372         if (!test_opt(sbi, EXTENT_CACHE) ||
4373                         is_inode_flag_set(inode, FI_NO_EXTENT) ||
4374                         (is_inode_flag_set(inode, FI_COMPRESSED_FILE) &&
4375                          !f2fs_sb_has_readonly(sbi)))
4376                 return false;
4377
4378         /*
4379          * for recovered files during mount do not create extents
4380          * if shrinker is not registered.
4381          */
4382         if (list_empty(&sbi->s_list))
4383                 return false;
4384
4385         return S_ISREG(inode->i_mode);
4386 }
4387
4388 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
4389 static inline bool f2fs_blkz_is_seq(struct f2fs_sb_info *sbi, int devi,
4390                                     block_t blkaddr)
4391 {
4392         unsigned int zno = blkaddr >> sbi->log_blocks_per_blkz;
4393
4394         return test_bit(zno, FDEV(devi).blkz_seq);
4395 }
4396 #endif
4397
4398 static inline bool f2fs_hw_should_discard(struct f2fs_sb_info *sbi)
4399 {
4400         return f2fs_sb_has_blkzoned(sbi);
4401 }
4402
4403 static inline bool f2fs_bdev_support_discard(struct block_device *bdev)
4404 {
4405         return bdev_max_discard_sectors(bdev) || bdev_is_zoned(bdev);
4406 }
4407
4408 static inline bool f2fs_hw_support_discard(struct f2fs_sb_info *sbi)
4409 {
4410         int i;
4411
4412         if (!f2fs_is_multi_device(sbi))
4413                 return f2fs_bdev_support_discard(sbi->sb->s_bdev);
4414
4415         for (i = 0; i < sbi->s_ndevs; i++)
4416                 if (f2fs_bdev_support_discard(FDEV(i).bdev))
4417                         return true;
4418         return false;
4419 }
4420
4421 static inline bool f2fs_realtime_discard_enable(struct f2fs_sb_info *sbi)
4422 {
4423         return (test_opt(sbi, DISCARD) && f2fs_hw_support_discard(sbi)) ||
4424                                         f2fs_hw_should_discard(sbi);
4425 }
4426
4427 static inline bool f2fs_hw_is_readonly(struct f2fs_sb_info *sbi)
4428 {
4429         int i;
4430
4431         if (!f2fs_is_multi_device(sbi))
4432                 return bdev_read_only(sbi->sb->s_bdev);
4433
4434         for (i = 0; i < sbi->s_ndevs; i++)
4435                 if (bdev_read_only(FDEV(i).bdev))
4436                         return true;
4437         return false;
4438 }
4439
4440 static inline bool f2fs_lfs_mode(struct f2fs_sb_info *sbi)
4441 {
4442         return F2FS_OPTION(sbi).fs_mode == FS_MODE_LFS;
4443 }
4444
4445 static inline bool f2fs_low_mem_mode(struct f2fs_sb_info *sbi)
4446 {
4447         return F2FS_OPTION(sbi).memory_mode == MEMORY_MODE_LOW;
4448 }
4449
4450 static inline bool f2fs_may_compress(struct inode *inode)
4451 {
4452         if (IS_SWAPFILE(inode) || f2fs_is_pinned_file(inode) ||
4453                 f2fs_is_atomic_file(inode) || f2fs_has_inline_data(inode))
4454                 return false;
4455         return S_ISREG(inode->i_mode) || S_ISDIR(inode->i_mode);
4456 }
4457
4458 static inline void f2fs_i_compr_blocks_update(struct inode *inode,
4459                                                 u64 blocks, bool add)
4460 {
4461         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
4462         int diff = fi->i_cluster_size - blocks;
4463
4464         /* don't update i_compr_blocks if saved blocks were released */
4465         if (!add && !atomic_read(&fi->i_compr_blocks))
4466                 return;
4467
4468         if (add) {
4469                 atomic_add(diff, &fi->i_compr_blocks);
4470                 stat_add_compr_blocks(inode, diff);
4471         } else {
4472                 atomic_sub(diff, &fi->i_compr_blocks);
4473                 stat_sub_compr_blocks(inode, diff);
4474         }
4475         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
4476 }
4477
4478 static inline int block_unaligned_IO(struct inode *inode,
4479                                 struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
4480 {
4481         unsigned int i_blkbits = READ_ONCE(inode->i_blkbits);
4482         unsigned int blocksize_mask = (1 << i_blkbits) - 1;
4483         loff_t offset = iocb->ki_pos;
4484         unsigned long align = offset | iov_iter_alignment(iter);
4485
4486         return align & blocksize_mask;
4487 }
4488
4489 static inline bool f2fs_allow_multi_device_dio(struct f2fs_sb_info *sbi,
4490                                                                 int flag)
4491 {
4492         if (!f2fs_is_multi_device(sbi))
4493                 return false;
4494         if (flag != F2FS_GET_BLOCK_DIO)
4495                 return false;
4496         return sbi->aligned_blksize;
4497 }
4498
4499 static inline bool f2fs_force_buffered_io(struct inode *inode,
4500                                 struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
4501 {
4502         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
4503         int rw = iov_iter_rw(iter);
4504
4505         if (!fscrypt_dio_supported(iocb, iter))
4506                 return true;
4507         if (fsverity_active(inode))
4508                 return true;
4509         if (f2fs_compressed_file(inode))
4510                 return true;
4511
4512         /* disallow direct IO if any of devices has unaligned blksize */
4513         if (f2fs_is_multi_device(sbi) && !sbi->aligned_blksize)
4514                 return true;
4515
4516         if (f2fs_lfs_mode(sbi) && (rw == WRITE)) {
4517                 if (block_unaligned_IO(inode, iocb, iter))
4518                         return true;
4519                 if (F2FS_IO_ALIGNED(sbi))
4520                         return true;
4521         }
4522         if (is_sbi_flag_set(F2FS_I_SB(inode), SBI_CP_DISABLED))
4523                 return true;
4524
4525         return false;
4526 }
4527
4528 static inline bool f2fs_need_verity(const struct inode *inode, pgoff_t idx)
4529 {
4530         return fsverity_active(inode) &&
4531                idx < DIV_ROUND_UP(inode->i_size, PAGE_SIZE);
4532 }
4533
4534 #ifdef CONFIG_F2FS_FAULT_INJECTION
4535 extern void f2fs_build_fault_attr(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int rate,
4536                                                         unsigned int type);
4537 #else
4538 #define f2fs_build_fault_attr(sbi, rate, type)          do { } while (0)
4539 #endif
4540
4541 static inline bool is_journalled_quota(struct f2fs_sb_info *sbi)
4542 {
4543 #ifdef CONFIG_QUOTA
4544         if (f2fs_sb_has_quota_ino(sbi))
4545                 return true;
4546         if (F2FS_OPTION(sbi).s_qf_names[USRQUOTA] ||
4547                 F2FS_OPTION(sbi).s_qf_names[GRPQUOTA] ||
4548                 F2FS_OPTION(sbi).s_qf_names[PRJQUOTA])
4549                 return true;
4550 #endif
4551         return false;
4552 }
4553
4554 static inline bool f2fs_block_unit_discard(struct f2fs_sb_info *sbi)
4555 {
4556         return F2FS_OPTION(sbi).discard_unit == DISCARD_UNIT_BLOCK;
4557 }
4558
4559 static inline void f2fs_io_schedule_timeout(long timeout)
4560 {
4561         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4562         io_schedule_timeout(timeout);
4563 }
4564
4565 static inline void f2fs_handle_page_eio(struct f2fs_sb_info *sbi, pgoff_t ofs,
4566                                         enum page_type type)
4567 {
4568         if (unlikely(f2fs_cp_error(sbi)))
4569                 return;
4570
4571         if (ofs == sbi->page_eio_ofs[type]) {
4572                 if (sbi->page_eio_cnt[type]++ == MAX_RETRY_PAGE_EIO)
4573                         set_ckpt_flags(sbi, CP_ERROR_FLAG);
4574         } else {
4575                 sbi->page_eio_ofs[type] = ofs;
4576                 sbi->page_eio_cnt[type] = 0;
4577         }
4578 }
4579
4580 #define EFSBADCRC       EBADMSG         /* Bad CRC detected */
4581 #define EFSCORRUPTED    EUCLEAN         /* Filesystem is corrupted */
4582
4583 #endif /* _LINUX_F2FS_H */