fs/btrfs/inode.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
   4  */
   5
   6 #include <crypto/hash.h>
   7 #include <linux/kernel.h>
   8 #include <linux/bio.h>
   9 #include <linux/file.h>
  10 #include <linux/fs.h>
  11 #include <linux/pagemap.h>
  12 #include <linux/highmem.h>
  13 #include <linux/time.h>
  14 #include <linux/init.h>
  15 #include <linux/string.h>
  16 #include <linux/backing-dev.h>
  17 #include <linux/writeback.h>
  18 #include <linux/compat.h>
  19 #include <linux/xattr.h>
  20 #include <linux/posix_acl.h>
  21 #include <linux/falloc.h>
  22 #include <linux/slab.h>
  23 #include <linux/ratelimit.h>
  24 #include <linux/btrfs.h>
  25 #include <linux/blkdev.h>
  26 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
  27 #include <linux/uio.h>
  28 #include <linux/magic.h>
  29 #include <linux/iversion.h>
  30 #include <linux/swap.h>
  31 #include <linux/migrate.h>
  32 #include <linux/sched/mm.h>
  33 #include <linux/iomap.h>
  34 #include <asm/unaligned.h>
  35 #include "misc.h"
  36 #include "ctree.h"
  37 #include "disk-io.h"
  38 #include "transaction.h"
  39 #include "btrfs_inode.h"
  40 #include "print-tree.h"
  41 #include "ordered-data.h"
  42 #include "xattr.h"
  43 #include "tree-log.h"
  44 #include "volumes.h"
  45 #include "compression.h"
  46 #include "locking.h"
  47 #include "free-space-cache.h"
  48 #include "props.h"
  49 #include "qgroup.h"
  50 #include "delalloc-space.h"
  51 #include "block-group.h"
  52 #include "space-info.h"
  53 #include "zoned.h"
  54
  55 struct btrfs_iget_args {
  56         u64 ino;
  57         struct btrfs_root *root;
  58 };
  59
  60 struct btrfs_dio_data {
  61         u64 reserve;
  62         loff_t length;
  63         ssize_t submitted;
  64         struct extent_changeset *data_reserved;
  65 };
  66
  67 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations;
  68 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations;
  69 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations;
  70 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations;
  71 static const struct address_space_operations btrfs_aops;
  72 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations;
  73
  74 static struct kmem_cache *btrfs_inode_cachep;
  75 struct kmem_cache *btrfs_trans_handle_cachep;
  76 struct kmem_cache *btrfs_path_cachep;
  77 struct kmem_cache *btrfs_free_space_cachep;
  78 struct kmem_cache *btrfs_free_space_bitmap_cachep;
  79
  80 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr);
  81 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback);
  82 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent);
  83 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
  84                                    struct page *locked_page,
  85                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
  86                                    unsigned long *nr_written, int unlock);
  87 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
  88                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
  89                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
  90                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
  91                                        int type);
  92
  93 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
  94                                          const u64 offset, const u64 bytes,
  95                                          const bool uptodate);
  96
  97 /*
  98  * btrfs_inode_lock - lock inode i_rwsem based on arguments passed
  99  *
 100  * ilock_flags can have the following bit set:
 101  *
 102  * BTRFS_ILOCK_SHARED - acquire a shared lock on the inode
 103  * BTRFS_ILOCK_TRY - try to acquire the lock, if fails on first attempt
 104  *                   return -EAGAIN
 105  * BTRFS_ILOCK_MMAP - acquire a write lock on the i_mmap_lock
 106  */
 107 int btrfs_inode_lock(struct inode *inode, unsigned int ilock_flags)
 108 {
 109         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED) {
 110                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
 111                         if (!inode_trylock_shared(inode))
 112                                 return -EAGAIN;
 113                         else
 114                                 return 0;
 115                 }
 116                 inode_lock_shared(inode);
 117         } else {
 118                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
 119                         if (!inode_trylock(inode))
 120                                 return -EAGAIN;
 121                         else
 122                                 return 0;
 123                 }
 124                 inode_lock(inode);
 125         }
 126         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
 127                 down_write(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
 128         return 0;
 129 }
 130
 131 /*
 132  * btrfs_inode_unlock - unock inode i_rwsem
 133  *
 134  * ilock_flags should contain the same bits set as passed to btrfs_inode_lock()
 135  * to decide whether the lock acquired is shared or exclusive.
 136  */
 137 void btrfs_inode_unlock(struct inode *inode, unsigned int ilock_flags)
 138 {
 139         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
 140                 up_write(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
 141         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED)
 142                 inode_unlock_shared(inode);
 143         else
 144                 inode_unlock(inode);
 145 }
 146
 147 /*
 148  * Cleanup all submitted ordered extents in specified range to handle errors
 149  * from the btrfs_run_delalloc_range() callback.
 150  *
 151  * NOTE: caller must ensure that when an error happens, it can not call
 152  * extent_clear_unlock_delalloc() to clear both the bits EXTENT_DO_ACCOUNTING
 153  * and EXTENT_DELALLOC simultaneously, because that causes the reserved metadata
 154  * to be released, which we want to happen only when finishing the ordered
 155  * extent (btrfs_finish_ordered_io()).
 156  */
 157 static inline void btrfs_cleanup_ordered_extents(struct btrfs_inode *inode,
 158                                                  struct page *locked_page,
 159                                                  u64 offset, u64 bytes)
 160 {
 161         unsigned long index = offset >> PAGE_SHIFT;
 162         unsigned long end_index = (offset + bytes - 1) >> PAGE_SHIFT;
 163         u64 page_start = page_offset(locked_page);
 164         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
 165
 166         struct page *page;
 167
 168         while (index <= end_index) {
 169                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
 170                 index++;
 171                 if (!page)
 172                         continue;
 173                 ClearPagePrivate2(page);
 174                 put_page(page);
 175         }
 176
 177         /*
 178          * In case this page belongs to the delalloc range being instantiated
 179          * then skip it, since the first page of a range is going to be
 180          * properly cleaned up by the caller of run_delalloc_range
 181          */
 182         if (page_start >= offset && page_end <= (offset + bytes - 1)) {
 183                 offset += PAGE_SIZE;
 184                 bytes -= PAGE_SIZE;
 185         }
 186
 187         return __endio_write_update_ordered(inode, offset, bytes, false);
 188 }
 189
 190 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode);
 191
 192 static int btrfs_init_inode_security(struct btrfs_trans_handle *trans,
 193                                      struct inode *inode,  struct inode *dir,
 194                                      const struct qstr *qstr)
 195 {
 196         int err;
 197
 198         err = btrfs_init_acl(trans, inode, dir);
 199         if (!err)
 200                 err = btrfs_xattr_security_init(trans, inode, dir, qstr);
 201         return err;
 202 }
 203
 204 /*
 205  * this does all the hard work for inserting an inline extent into
 206  * the btree.  The caller should have done a btrfs_drop_extents so that
 207  * no overlapping inline items exist in the btree
 208  */
 209 static int insert_inline_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
 210                                 struct btrfs_path *path, bool extent_inserted,
 211                                 struct btrfs_root *root, struct inode *inode,
 212                                 u64 start, size_t size, size_t compressed_size,
 213                                 int compress_type,
 214                                 struct page **compressed_pages)
 215 {
 216         struct extent_buffer *leaf;
 217         struct page *page = NULL;
 218         char *kaddr;
 219         unsigned long ptr;
 220         struct btrfs_file_extent_item *ei;
 221         int ret;
 222         size_t cur_size = size;
 223         unsigned long offset;
 224
 225         ASSERT((compressed_size > 0 && compressed_pages) ||
 226                (compressed_size == 0 && !compressed_pages));
 227
 228         if (compressed_size && compressed_pages)
 229                 cur_size = compressed_size;
 230
 231         if (!extent_inserted) {
 232                 struct btrfs_key key;
 233                 size_t datasize;
 234
 235                 key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
 236                 key.offset = start;
 237                 key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
 238
 239                 datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(cur_size);
 240                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
 241                                               datasize);
 242                 if (ret)
 243                         goto fail;
 244         }
 245         leaf = path->nodes[0];
 246         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
 247                             struct btrfs_file_extent_item);
 248         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
 249         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei, BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
 250         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
 251         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
 252         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, size);
 253         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
 254
 255         if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
 256                 struct page *cpage;
 257                 int i = 0;
 258                 while (compressed_size > 0) {
 259                         cpage = compressed_pages[i];
 260                         cur_size = min_t(unsigned long, compressed_size,
 261                                        PAGE_SIZE);
 262
 263                         kaddr = kmap_atomic(cpage);
 264                         write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, cur_size);
 265                         kunmap_atomic(kaddr);
 266
 267                         i++;
 268                         ptr += cur_size;
 269                         compressed_size -= cur_size;
 270                 }
 271                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei,
 272                                                   compress_type);
 273         } else {
 274                 page = find_get_page(inode->i_mapping,
 275                                      start >> PAGE_SHIFT);
 276                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
 277                 kaddr = kmap_atomic(page);
 278                 offset = offset_in_page(start);
 279                 write_extent_buffer(leaf, kaddr + offset, ptr, size);
 280                 kunmap_atomic(kaddr);
 281                 put_page(page);
 282         }
 283         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 284         btrfs_release_path(path);
 285
 286         /*
 287          * We align size to sectorsize for inline extents just for simplicity
 288          * sake.
 289          */
 290         size = ALIGN(size, root->fs_info->sectorsize);
 291         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), start, size);
 292         if (ret)
 293                 goto fail;
 294
 295         /*
 296          * we're an inline extent, so nobody can
 297          * extend the file past i_size without locking
 298          * a page we already have locked.
 299          *
 300          * We must do any isize and inode updates
 301          * before we unlock the pages.  Otherwise we
 302          * could end up racing with unlink.
 303          */
 304         BTRFS_I(inode)->disk_i_size = inode->i_size;
 305 fail:
 306         return ret;
 307 }
 308
 309
 310 /*
 311  * conditionally insert an inline extent into the file.  This
 312  * does the checks required to make sure the data is small enough
 313  * to fit as an inline extent.
 314  */
 315 static noinline int cow_file_range_inline(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 316                                           u64 end, size_t compressed_size,
 317                                           int compress_type,
 318                                           struct page **compressed_pages)
 319 {
 320         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
 321         struct btrfs_root *root = inode->root;
 322         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 323         struct btrfs_trans_handle *trans;
 324         u64 isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
 325         u64 actual_end = min(end + 1, isize);
 326         u64 inline_len = actual_end - start;
 327         u64 aligned_end = ALIGN(end, fs_info->sectorsize);
 328         u64 data_len = inline_len;
 329         int ret;
 330         struct btrfs_path *path;
 331
 332         if (compressed_size)
 333                 data_len = compressed_size;
 334
 335         if (start > 0 ||
 336             actual_end > fs_info->sectorsize ||
 337             data_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info) ||
 338             (!compressed_size &&
 339             (actual_end & (fs_info->sectorsize - 1)) == 0) ||
 340             end + 1 < isize ||
 341             data_len > fs_info->max_inline) {
 342                 return 1;
 343         }
 344
 345         path = btrfs_alloc_path();
 346         if (!path)
 347                 return -ENOMEM;
 348
 349         trans = btrfs_join_transaction(root);
 350         if (IS_ERR(trans)) {
 351                 btrfs_free_path(path);
 352                 return PTR_ERR(trans);
 353         }
 354         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
 355
 356         drop_args.path = path;
 357         drop_args.start = start;
 358         drop_args.end = aligned_end;
 359         drop_args.drop_cache = true;
 360         drop_args.replace_extent = true;
 361
 362         if (compressed_size && compressed_pages)
 363                 drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 364                    compressed_size);
 365         else
 366                 drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 367                     inline_len);
 368
 369         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
 370         if (ret) {
 371                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 372                 goto out;
 373         }
 374
 375         if (isize > actual_end)
 376                 inline_len = min_t(u64, isize, actual_end);
 377         ret = insert_inline_extent(trans, path, drop_args.extent_inserted,
 378                                    root, &inode->vfs_inode, start,
 379                                    inline_len, compressed_size,
 380                                    compress_type, compressed_pages);
 381         if (ret && ret != -ENOSPC) {
 382                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 383                 goto out;
 384         } else if (ret == -ENOSPC) {
 385                 ret = 1;
 386                 goto out;
 387         }
 388
 389         btrfs_update_inode_bytes(inode, inline_len, drop_args.bytes_found);
 390         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
 391         if (ret && ret != -ENOSPC) {
 392                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 393                 goto out;
 394         } else if (ret == -ENOSPC) {
 395                 ret = 1;
 396                 goto out;
 397         }
 398
 399         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &inode->runtime_flags);
 400 out:
 401         /*
 402          * Don't forget to free the reserved space, as for inlined extent
 403          * it won't count as data extent, free them directly here.
 404          * And at reserve time, it's always aligned to page size, so
 405          * just free one page here.
 406          */
 407         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, 0, PAGE_SIZE);
 408         btrfs_free_path(path);
 409         btrfs_end_transaction(trans);
 410         return ret;
 411 }
 412
 413 struct async_extent {
 414         u64 start;
 415         u64 ram_size;
 416         u64 compressed_size;
 417         struct page **pages;
 418         unsigned long nr_pages;
 419         int compress_type;
 420         struct list_head list;
 421 };
 422
 423 struct async_chunk {
 424         struct inode *inode;
 425         struct page *locked_page;
 426         u64 start;
 427         u64 end;
 428         unsigned int write_flags;
 429         struct list_head extents;
 430         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css;
 431         struct btrfs_work work;
 432         atomic_t *pending;
 433 };
 434
 435 struct async_cow {
 436         /* Number of chunks in flight; must be first in the structure */
 437         atomic_t num_chunks;
 438         struct async_chunk chunks[];
 439 };
 440
 441 static noinline int add_async_extent(struct async_chunk *cow,
 442                                      u64 start, u64 ram_size,
 443                                      u64 compressed_size,
 444                                      struct page **pages,
 445                                      unsigned long nr_pages,
 446                                      int compress_type)
 447 {
 448         struct async_extent *async_extent;
 449
 450         async_extent = kmalloc(sizeof(*async_extent), GFP_NOFS);
 451         BUG_ON(!async_extent); /* -ENOMEM */
 452         async_extent->start = start;
 453         async_extent->ram_size = ram_size;
 454         async_extent->compressed_size = compressed_size;
 455         async_extent->pages = pages;
 456         async_extent->nr_pages = nr_pages;
 457         async_extent->compress_type = compress_type;
 458         list_add_tail(&async_extent->list, &cow->extents);
 459         return 0;
 460 }
 461
 462 /*
 463  * Check if the inode has flags compatible with compression
 464  */
 465 static inline bool inode_can_compress(struct btrfs_inode *inode)
 466 {
 467         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW ||
 468             inode->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
 469                 return false;
 470         return true;
 471 }
 472
 473 /*
 474  * Check if the inode needs to be submitted to compression, based on mount
 475  * options, defragmentation, properties or heuristics.
 476  */
 477 static inline int inode_need_compress(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 478                                       u64 end)
 479 {
 480         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 481
 482         if (!inode_can_compress(inode)) {
 483                 WARN(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG),
 484                         KERN_ERR "BTRFS: unexpected compression for ino %llu\n",
 485                         btrfs_ino(inode));
 486                 return 0;
 487         }
 488         /* force compress */
 489         if (btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS))
 490                 return 1;
 491         /* defrag ioctl */
 492         if (inode->defrag_compress)
 493                 return 1;
 494         /* bad compression ratios */
 495         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS)
 496                 return 0;
 497         if (btrfs_test_opt(fs_info, COMPRESS) ||
 498             inode->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS ||
 499             inode->prop_compress)
 500                 return btrfs_compress_heuristic(&inode->vfs_inode, start, end);
 501         return 0;
 502 }
 503
 504 static inline void inode_should_defrag(struct btrfs_inode *inode,
 505                 u64 start, u64 end, u64 num_bytes, u64 small_write)
 506 {
 507         /* If this is a small write inside eof, kick off a defrag */
 508         if (num_bytes < small_write &&
 509             (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
 510                 btrfs_add_inode_defrag(NULL, inode);
 511 }
 512
 513 /*
 514  * we create compressed extents in two phases.  The first
 515  * phase compresses a range of pages that have already been
 516  * locked (both pages and state bits are locked).
 517  *
 518  * This is done inside an ordered work queue, and the compression
 519  * is spread across many cpus.  The actual IO submission is step
 520  * two, and the ordered work queue takes care of making sure that
 521  * happens in the same order things were put onto the queue by
 522  * writepages and friends.
 523  *
 524  * If this code finds it can't get good compression, it puts an
 525  * entry onto the work queue to write the uncompressed bytes.  This
 526  * makes sure that both compressed inodes and uncompressed inodes
 527  * are written in the same order that the flusher thread sent them
 528  * down.
 529  */
 530 static noinline int compress_file_range(struct async_chunk *async_chunk)
 531 {
 532         struct inode *inode = async_chunk->inode;
 533         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
 534         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
 535         u64 start = async_chunk->start;
 536         u64 end = async_chunk->end;
 537         u64 actual_end;
 538         u64 i_size;
 539         int ret = 0;
 540         struct page **pages = NULL;
 541         unsigned long nr_pages;
 542         unsigned long total_compressed = 0;
 543         unsigned long total_in = 0;
 544         int i;
 545         int will_compress;
 546         int compress_type = fs_info->compress_type;
 547         int compressed_extents = 0;
 548         int redirty = 0;
 549
 550         inode_should_defrag(BTRFS_I(inode), start, end, end - start + 1,
 551                         SZ_16K);
 552
 553         /*
 554          * We need to save i_size before now because it could change in between
 555          * us evaluating the size and assigning it.  This is because we lock and
 556          * unlock the page in truncate and fallocate, and then modify the i_size
 557          * later on.
 558          *
 559          * The barriers are to emulate READ_ONCE, remove that once i_size_read
 560          * does that for us.
 561          */
 562         barrier();
 563         i_size = i_size_read(inode);
 564         barrier();
 565         actual_end = min_t(u64, i_size, end + 1);
 566 again:
 567         will_compress = 0;
 568         nr_pages = (end >> PAGE_SHIFT) - (start >> PAGE_SHIFT) + 1;
 569         BUILD_BUG_ON((BTRFS_MAX_COMPRESSED % PAGE_SIZE) != 0);
 570         nr_pages = min_t(unsigned long, nr_pages,
 571                         BTRFS_MAX_COMPRESSED / PAGE_SIZE);
 572
 573         /*
 574          * we don't want to send crud past the end of i_size through
 575          * compression, that's just a waste of CPU time.  So, if the
 576          * end of the file is before the start of our current
 577          * requested range of bytes, we bail out to the uncompressed
 578          * cleanup code that can deal with all of this.
 579          *
 580          * It isn't really the fastest way to fix things, but this is a
 581          * very uncommon corner.
 582          */
 583         if (actual_end <= start)
 584                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 585
 586         total_compressed = actual_end - start;
 587
 588         /*
 589          * skip compression for a small file range(<=blocksize) that
 590          * isn't an inline extent, since it doesn't save disk space at all.
 591          */
 592         if (total_compressed <= blocksize &&
 593            (start > 0 || end + 1 < BTRFS_I(inode)->disk_i_size))
 594                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 595
 596         total_compressed = min_t(unsigned long, total_compressed,
 597                         BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED);
 598         total_in = 0;
 599         ret = 0;
 600
 601         /*
 602          * we do compression for mount -o compress and when the
 603          * inode has not been flagged as nocompress.  This flag can
 604          * change at any time if we discover bad compression ratios.
 605          */
 606         if (inode_need_compress(BTRFS_I(inode), start, end)) {
 607                 WARN_ON(pages);
 608                 pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
 609                 if (!pages) {
 610                         /* just bail out to the uncompressed code */
 611                         nr_pages = 0;
 612                         goto cont;
 613                 }
 614
 615                 if (BTRFS_I(inode)->defrag_compress)
 616                         compress_type = BTRFS_I(inode)->defrag_compress;
 617                 else if (BTRFS_I(inode)->prop_compress)
 618                         compress_type = BTRFS_I(inode)->prop_compress;
 619
 620                 /*
 621                  * we need to call clear_page_dirty_for_io on each
 622                  * page in the range.  Otherwise applications with the file
 623                  * mmap'd can wander in and change the page contents while
 624                  * we are compressing them.
 625                  *
 626                  * If the compression fails for any reason, we set the pages
 627                  * dirty again later on.
 628                  *
 629                  * Note that the remaining part is redirtied, the start pointer
 630                  * has moved, the end is the original one.
 631                  */
 632                 if (!redirty) {
 633                         extent_range_clear_dirty_for_io(inode, start, end);
 634                         redirty = 1;
 635                 }
 636
 637                 /* Compression level is applied here and only here */
 638                 ret = btrfs_compress_pages(
 639                         compress_type | (fs_info->compress_level << 4),
 640                                            inode->i_mapping, start,
 641                                            pages,
 642                                            &nr_pages,
 643                                            &total_in,
 644                                            &total_compressed);
 645
 646                 if (!ret) {
 647                         unsigned long offset = offset_in_page(total_compressed);
 648                         struct page *page = pages[nr_pages - 1];
 649                         char *kaddr;
 650
 651                         /* zero the tail end of the last page, we might be
 652                          * sending it down to disk
 653                          */
 654                         if (offset) {
 655                                 kaddr = kmap_atomic(page);
 656                                 memset(kaddr + offset, 0,
 657                                        PAGE_SIZE - offset);
 658                                 kunmap_atomic(kaddr);
 659                         }
 660                         will_compress = 1;
 661                 }
 662         }
 663 cont:
 664         if (start == 0) {
 665                 /* lets try to make an inline extent */
 666                 if (ret || total_in < actual_end) {
 667                         /* we didn't compress the entire range, try
 668                          * to make an uncompressed inline extent.
 669                          */
 670                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 671                                                     0, BTRFS_COMPRESS_NONE,
 672                                                     NULL);
 673                 } else {
 674                         /* try making a compressed inline extent */
 675                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 676                                                     total_compressed,
 677                                                     compress_type, pages);
 678                 }
 679                 if (ret <= 0) {
 680                         unsigned long clear_flags = EXTENT_DELALLOC |
 681                                 EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
 682                                 EXTENT_DO_ACCOUNTING;
 683                         unsigned long page_error_op;
 684
 685                         page_error_op = ret < 0 ? PAGE_SET_ERROR : 0;
 686
 687                         /*
 688                          * inline extent creation worked or returned error,
 689                          * we don't need to create any more async work items.
 690                          * Unlock and free up our temp pages.
 691                          *
 692                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
 693                          * delalloc_release_metadata to be done _after_ we drop
 694                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
 695                          * range.
 696                          */
 697                         extent_clear_unlock_delalloc(BTRFS_I(inode), start, end,
 698                                                      NULL,
 699                                                      clear_flags,
 700                                                      PAGE_UNLOCK |
 701                                                      PAGE_START_WRITEBACK |
 702                                                      page_error_op |
 703                                                      PAGE_END_WRITEBACK);
 704
 705                         /*
 706                          * Ensure we only free the compressed pages if we have
 707                          * them allocated, as we can still reach here with
 708                          * inode_need_compress() == false.
 709                          */
 710                         if (pages) {
 711                                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 712                                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 713                                         put_page(pages[i]);
 714                                 }
 715                                 kfree(pages);
 716                         }
 717                         return 0;
 718                 }
 719         }
 720
 721         if (will_compress) {
 722                 /*
 723                  * we aren't doing an inline extent round the compressed size
 724                  * up to a block size boundary so the allocator does sane
 725                  * things
 726                  */
 727                 total_compressed = ALIGN(total_compressed, blocksize);
 728
 729                 /*
 730                  * one last check to make sure the compression is really a
 731                  * win, compare the page count read with the blocks on disk,
 732                  * compression must free at least one sector size
 733                  */
 734                 total_in = ALIGN(total_in, PAGE_SIZE);
 735                 if (total_compressed + blocksize <= total_in) {
 736                         compressed_extents++;
 737
 738                         /*
 739                          * The async work queues will take care of doing actual
 740                          * allocation on disk for these compressed pages, and
 741                          * will submit them to the elevator.
 742                          */
 743                         add_async_extent(async_chunk, start, total_in,
 744                                         total_compressed, pages, nr_pages,
 745                                         compress_type);
 746
 747                         if (start + total_in < end) {
 748                                 start += total_in;
 749                                 pages = NULL;
 750                                 cond_resched();
 751                                 goto again;
 752                         }
 753                         return compressed_extents;
 754                 }
 755         }
 756         if (pages) {
 757                 /*
 758                  * the compression code ran but failed to make things smaller,
 759                  * free any pages it allocated and our page pointer array
 760                  */
 761                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 762                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 763                         put_page(pages[i]);
 764                 }
 765                 kfree(pages);
 766                 pages = NULL;
 767                 total_compressed = 0;
 768                 nr_pages = 0;
 769
 770                 /* flag the file so we don't compress in the future */
 771                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS) &&
 772                     !(BTRFS_I(inode)->prop_compress)) {
 773                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
 774                 }
 775         }
 776 cleanup_and_bail_uncompressed:
 777         /*
 778          * No compression, but we still need to write the pages in the file
 779          * we've been given so far.  redirty the locked page if it corresponds
 780          * to our extent and set things up for the async work queue to run
 781          * cow_file_range to do the normal delalloc dance.
 782          */
 783         if (async_chunk->locked_page &&
 784             (page_offset(async_chunk->locked_page) >= start &&
 785              page_offset(async_chunk->locked_page)) <= end) {
 786                 __set_page_dirty_nobuffers(async_chunk->locked_page);
 787                 /* unlocked later on in the async handlers */
 788         }
 789
 790         if (redirty)
 791                 extent_range_redirty_for_io(inode, start, end);
 792         add_async_extent(async_chunk, start, end - start + 1, 0, NULL, 0,
 793                          BTRFS_COMPRESS_NONE);
 794         compressed_extents++;
 795
 796         return compressed_extents;
 797 }
 798
 799 static void free_async_extent_pages(struct async_extent *async_extent)
 800 {
 801         int i;
 802
 803         if (!async_extent->pages)
 804                 return;
 805
 806         for (i = 0; i < async_extent->nr_pages; i++) {
 807                 WARN_ON(async_extent->pages[i]->mapping);
 808                 put_page(async_extent->pages[i]);
 809         }
 810         kfree(async_extent->pages);
 811         async_extent->nr_pages = 0;
 812         async_extent->pages = NULL;
 813 }
 814
 815 /*
 816  * phase two of compressed writeback.  This is the ordered portion
 817  * of the code, which only gets called in the order the work was
 818  * queued.  We walk all the async extents created by compress_file_range
 819  * and send them down to the disk.
 820  */
 821 static noinline void submit_compressed_extents(struct async_chunk *async_chunk)
 822 {
 823         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(async_chunk->inode);
 824         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 825         struct async_extent *async_extent;
 826         u64 alloc_hint = 0;
 827         struct btrfs_key ins;
 828         struct extent_map *em;
 829         struct btrfs_root *root = inode->root;
 830         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
 831         int ret = 0;
 832
 833 again:
 834         while (!list_empty(&async_chunk->extents)) {
 835                 async_extent = list_entry(async_chunk->extents.next,
 836                                           struct async_extent, list);
 837                 list_del(&async_extent->list);
 838
 839 retry:
 840                 lock_extent(io_tree, async_extent->start,
 841                             async_extent->start + async_extent->ram_size - 1);
 842                 /* did the compression code fall back to uncompressed IO? */
 843                 if (!async_extent->pages) {
 844                         int page_started = 0;
 845                         unsigned long nr_written = 0;
 846
 847                         /* allocate blocks */
 848                         ret = cow_file_range(inode, async_chunk->locked_page,
 849                                              async_extent->start,
 850                                              async_extent->start +
 851                                              async_extent->ram_size - 1,
 852                                              &page_started, &nr_written, 0);
 853
 854                         /* JDM XXX */
 855
 856                         /*
 857                          * if page_started, cow_file_range inserted an
 858                          * inline extent and took care of all the unlocking
 859                          * and IO for us.  Otherwise, we need to submit
 860                          * all those pages down to the drive.
 861                          */
 862                         if (!page_started && !ret)
 863                                 extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode,
 864                                                   async_extent->start,
 865                                                   async_extent->start +
 866                                                   async_extent->ram_size - 1,
 867                                                   WB_SYNC_ALL);
 868                         else if (ret && async_chunk->locked_page)
 869                                 unlock_page(async_chunk->locked_page);
 870                         kfree(async_extent);
 871                         cond_resched();
 872                         continue;
 873                 }
 874
 875                 ret = btrfs_reserve_extent(root, async_extent->ram_size,
 876                                            async_extent->compressed_size,
 877                                            async_extent->compressed_size,
 878                                            0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
 879                 if (ret) {
 880                         free_async_extent_pages(async_extent);
 881
 882                         if (ret == -ENOSPC) {
 883                                 unlock_extent(io_tree, async_extent->start,
 884                                               async_extent->start +
 885                                               async_extent->ram_size - 1);
 886
 887                                 /*
 888                                  * we need to redirty the pages if we decide to
 889                                  * fallback to uncompressed IO, otherwise we
 890                                  * will not submit these pages down to lower
 891                                  * layers.
 892                                  */
 893                                 extent_range_redirty_for_io(&inode->vfs_inode,
 894                                                 async_extent->start,
 895                                                 async_extent->start +
 896                                                 async_extent->ram_size - 1);
 897
 898                                 goto retry;
 899                         }
 900                         goto out_free;
 901                 }
 902                 /*
 903                  * here we're doing allocation and writeback of the
 904                  * compressed pages
 905                  */
 906                 em = create_io_em(inode, async_extent->start,
 907                                   async_extent->ram_size, /* len */
 908                                   async_extent->start, /* orig_start */
 909                                   ins.objectid, /* block_start */
 910                                   ins.offset, /* block_len */
 911                                   ins.offset, /* orig_block_len */
 912                                   async_extent->ram_size, /* ram_bytes */
 913                                   async_extent->compress_type,
 914                                   BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
 915                 if (IS_ERR(em))
 916                         /* ret value is not necessary due to void function */
 917                         goto out_free_reserve;
 918                 free_extent_map(em);
 919
 920                 ret = btrfs_add_ordered_extent_compress(inode,
 921                                                 async_extent->start,
 922                                                 ins.objectid,
 923                                                 async_extent->ram_size,
 924                                                 ins.offset,
 925                                                 async_extent->compress_type);
 926                 if (ret) {
 927                         btrfs_drop_extent_cache(inode, async_extent->start,
 928                                                 async_extent->start +
 929                                                 async_extent->ram_size - 1, 0);
 930                         goto out_free_reserve;
 931                 }
 932                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 933
 934                 /*
 935                  * clear dirty, set writeback and unlock the pages.
 936                  */
 937                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
 938                                 async_extent->start +
 939                                 async_extent->ram_size - 1,
 940                                 NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
 941                                 PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK);
 942                 if (btrfs_submit_compressed_write(inode, async_extent->start,
 943                                     async_extent->ram_size,
 944                                     ins.objectid,
 945                                     ins.offset, async_extent->pages,
 946                                     async_extent->nr_pages,
 947                                     async_chunk->write_flags,
 948                                     async_chunk->blkcg_css)) {
 949                         struct page *p = async_extent->pages[0];
 950                         const u64 start = async_extent->start;
 951                         const u64 end = start + async_extent->ram_size - 1;
 952
 953                         p->mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
 954                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(p, start, end, 0);
 955
 956                         p->mapping = NULL;
 957                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, NULL, 0,
 958                                                      PAGE_END_WRITEBACK |
 959                                                      PAGE_SET_ERROR);
 960                         free_async_extent_pages(async_extent);
 961                 }
 962                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
 963                 kfree(async_extent);
 964                 cond_resched();
 965         }
 966         return;
 967 out_free_reserve:
 968         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 969         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
 970 out_free:
 971         extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
 972                                      async_extent->start +
 973                                      async_extent->ram_size - 1,
 974                                      NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
 975                                      EXTENT_DELALLOC_NEW |
 976                                      EXTENT_DEFRAG | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
 977                                      PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
 978                                      PAGE_END_WRITEBACK | PAGE_SET_ERROR);
 979         free_async_extent_pages(async_extent);
 980         kfree(async_extent);
 981         goto again;
 982 }
 983
 984 static u64 get_extent_allocation_hint(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 985                                       u64 num_bytes)
 986 {
 987         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
 988         struct extent_map *em;
 989         u64 alloc_hint = 0;
 990
 991         read_lock(&em_tree->lock);
 992         em = search_extent_mapping(em_tree, start, num_bytes);
 993         if (em) {
 994                 /*
 995                  * if block start isn't an actual block number then find the
 996                  * first block in this inode and use that as a hint.  If that
 997                  * block is also bogus then just don't worry about it.
 998                  */
 999                 if (em->block_start >= EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
1000                         free_extent_map(em);
1001                         em = search_extent_mapping(em_tree, 0, 0);
1002                         if (em && em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
1003                                 alloc_hint = em->block_start;
1004                         if (em)
1005                                 free_extent_map(em);
1006                 } else {
1007                         alloc_hint = em->block_start;
1008                         free_extent_map(em);
1009                 }
1010         }
1011         read_unlock(&em_tree->lock);
1012
1013         return alloc_hint;
1014 }
1015
1016 /*
1017  * when extent_io.c finds a delayed allocation range in the file,
1018  * the call backs end up in this code.  The basic idea is to
1019  * allocate extents on disk for the range, and create ordered data structs
1020  * in ram to track those extents.
1021  *
1022  * locked_page is the page that writepage had locked already.  We use
1023  * it to make sure we don't do extra locks or unlocks.
1024  *
1025  * *page_started is set to one if we unlock locked_page and do everything
1026  * required to start IO on it.  It may be clean and already done with
1027  * IO when we return.
1028  */
1029 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
1030                                    struct page *locked_page,
1031                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
1032                                    unsigned long *nr_written, int unlock)
1033 {
1034         struct btrfs_root *root = inode->root;
1035         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1036         u64 alloc_hint = 0;
1037         u64 num_bytes;
1038         unsigned long ram_size;
1039         u64 cur_alloc_size = 0;
1040         u64 min_alloc_size;
1041         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
1042         struct btrfs_key ins;
1043         struct extent_map *em;
1044         unsigned clear_bits;
1045         unsigned long page_ops;
1046         bool extent_reserved = false;
1047         int ret = 0;
1048
1049         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
1050                 WARN_ON_ONCE(1);
1051                 ret = -EINVAL;
1052                 goto out_unlock;
1053         }
1054
1055         num_bytes = ALIGN(end - start + 1, blocksize);
1056         num_bytes = max(blocksize,  num_bytes);
1057         ASSERT(num_bytes <= btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy));
1058
1059         inode_should_defrag(inode, start, end, num_bytes, SZ_64K);
1060
1061         if (start == 0) {
1062                 /* lets try to make an inline extent */
1063                 ret = cow_file_range_inline(inode, start, end, 0,
1064                                             BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL);
1065                 if (ret == 0) {
1066                         /*
1067                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
1068                          * delalloc_release_metadata to be run _after_ we drop
1069                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
1070                          * range.
1071                          */
1072                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, NULL,
1073                                      EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1074                                      EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1075                                      EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1076                                      PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK);
1077                         *nr_written = *nr_written +
1078                              (end - start + PAGE_SIZE) / PAGE_SIZE;
1079                         *page_started = 1;
1080                         goto out;
1081                 } else if (ret < 0) {
1082                         goto out_unlock;
1083                 }
1084         }
1085
1086         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, num_bytes);
1087         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + num_bytes - 1, 0);
1088
1089         /*
1090          * Relocation relies on the relocated extents to have exactly the same
1091          * size as the original extents. Normally writeback for relocation data
1092          * extents follows a NOCOW path because relocation preallocates the
1093          * extents. However, due to an operation such as scrub turning a block
1094          * group to RO mode, it may fallback to COW mode, so we must make sure
1095          * an extent allocated during COW has exactly the requested size and can
1096          * not be split into smaller extents, otherwise relocation breaks and
1097          * fails during the stage where it updates the bytenr of file extent
1098          * items.
1099          */
1100         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1101                 min_alloc_size = num_bytes;
1102         else
1103                 min_alloc_size = fs_info->sectorsize;
1104
1105         while (num_bytes > 0) {
1106                 cur_alloc_size = num_bytes;
1107                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_alloc_size, cur_alloc_size,
1108                                            min_alloc_size, 0, alloc_hint,
1109                                            &ins, 1, 1);
1110                 if (ret < 0)
1111                         goto out_unlock;
1112                 cur_alloc_size = ins.offset;
1113                 extent_reserved = true;
1114
1115                 ram_size = ins.offset;
1116                 em = create_io_em(inode, start, ins.offset, /* len */
1117                                   start, /* orig_start */
1118                                   ins.objectid, /* block_start */
1119                                   ins.offset, /* block_len */
1120                                   ins.offset, /* orig_block_len */
1121                                   ram_size, /* ram_bytes */
1122                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
1123                                   BTRFS_ORDERED_REGULAR /* type */);
1124                 if (IS_ERR(em)) {
1125                         ret = PTR_ERR(em);
1126                         goto out_reserve;
1127                 }
1128                 free_extent_map(em);
1129
1130                 ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, start, ins.objectid,
1131                                                ram_size, cur_alloc_size,
1132                                                BTRFS_ORDERED_REGULAR);
1133                 if (ret)
1134                         goto out_drop_extent_cache;
1135
1136                 if (root->root_key.objectid ==
1137                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID) {
1138                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, start,
1139                                                       cur_alloc_size);
1140                         /*
1141                          * Only drop cache here, and process as normal.
1142                          *
1143                          * We must not allow extent_clear_unlock_delalloc()
1144                          * at out_unlock label to free meta of this ordered
1145                          * extent, as its meta should be freed by
1146                          * btrfs_finish_ordered_io().
1147                          *
1148                          * So we must continue until @start is increased to
1149                          * skip current ordered extent.
1150                          */
1151                         if (ret)
1152                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, start,
1153                                                 start + ram_size - 1, 0);
1154                 }
1155
1156                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1157
1158                 /* we're not doing compressed IO, don't unlock the first
1159                  * page (which the caller expects to stay locked), don't
1160                  * clear any dirty bits and don't set any writeback bits
1161                  *
1162                  * Do set the Private2 bit so we know this page was properly
1163                  * setup for writepage
1164                  */
1165                 page_ops = unlock ? PAGE_UNLOCK : 0;
1166                 page_ops |= PAGE_SET_PRIVATE2;
1167
1168                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, start + ram_size - 1,
1169                                              locked_page,
1170                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1171                                              page_ops);
1172                 if (num_bytes < cur_alloc_size)
1173                         num_bytes = 0;
1174                 else
1175                         num_bytes -= cur_alloc_size;
1176                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1177                 start += cur_alloc_size;
1178                 extent_reserved = false;
1179
1180                 /*
1181                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, since start is increased
1182                  * extent_clear_unlock_delalloc() at out_unlock label won't
1183                  * free metadata of current ordered extent, we're OK to exit.
1184                  */
1185                 if (ret)
1186                         goto out_unlock;
1187         }
1188 out:
1189         return ret;
1190
1191 out_drop_extent_cache:
1192         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + ram_size - 1, 0);
1193 out_reserve:
1194         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1195         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1196 out_unlock:
1197         clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
1198                 EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV;
1199         page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK;
1200         /*
1201          * If we reserved an extent for our delalloc range (or a subrange) and
1202          * failed to create the respective ordered extent, then it means that
1203          * when we reserved the extent we decremented the extent's size from
1204          * the data space_info's bytes_may_use counter and incremented the
1205          * space_info's bytes_reserved counter by the same amount. We must make
1206          * sure extent_clear_unlock_delalloc() does not try to decrement again
1207          * the data space_info's bytes_may_use counter, therefore we do not pass
1208          * it the flag EXTENT_CLEAR_DATA_RESV.
1209          */
1210         if (extent_reserved) {
1211                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start,
1212                                              start + cur_alloc_size - 1,
1213                                              locked_page,
1214                                              clear_bits,
1215                                              page_ops);
1216                 start += cur_alloc_size;
1217                 if (start >= end)
1218                         goto out;
1219         }
1220         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1221                                      clear_bits | EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1222                                      page_ops);
1223         goto out;
1224 }
1225
1226 /*
1227  * work queue call back to started compression on a file and pages
1228  */
1229 static noinline void async_cow_start(struct btrfs_work *work)
1230 {
1231         struct async_chunk *async_chunk;
1232         int compressed_extents;
1233
1234         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1235
1236         compressed_extents = compress_file_range(async_chunk);
1237         if (compressed_extents == 0) {
1238                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1239                 async_chunk->inode = NULL;
1240         }
1241 }
1242
1243 /*
1244  * work queue call back to submit previously compressed pages
1245  */
1246 static noinline void async_cow_submit(struct btrfs_work *work)
1247 {
1248         struct async_chunk *async_chunk = container_of(work, struct async_chunk,
1249                                                      work);
1250         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_work_owner(work);
1251         unsigned long nr_pages;
1252
1253         nr_pages = (async_chunk->end - async_chunk->start + PAGE_SIZE) >>
1254                 PAGE_SHIFT;
1255
1256         /* atomic_sub_return implies a barrier */
1257         if (atomic_sub_return(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages) <
1258             5 * SZ_1M)
1259                 cond_wake_up_nomb(&fs_info->async_submit_wait);
1260
1261         /*
1262          * ->inode could be NULL if async_chunk_start has failed to compress,
1263          * in which case we don't have anything to submit, yet we need to
1264          * always adjust ->async_delalloc_pages as its paired with the init
1265          * happening in cow_file_range_async
1266          */
1267         if (async_chunk->inode)
1268                 submit_compressed_extents(async_chunk);
1269 }
1270
1271 static noinline void async_cow_free(struct btrfs_work *work)
1272 {
1273         struct async_chunk *async_chunk;
1274
1275         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1276         if (async_chunk->inode)
1277                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1278         if (async_chunk->blkcg_css)
1279                 css_put(async_chunk->blkcg_css);
1280         /*
1281          * Since the pointer to 'pending' is at the beginning of the array of
1282          * async_chunk's, freeing it ensures the whole array has been freed.
1283          */
1284         if (atomic_dec_and_test(async_chunk->pending))
1285                 kvfree(async_chunk->pending);
1286 }
1287
1288 static int cow_file_range_async(struct btrfs_inode *inode,
1289                                 struct writeback_control *wbc,
1290                                 struct page *locked_page,
1291                                 u64 start, u64 end, int *page_started,
1292                                 unsigned long *nr_written)
1293 {
1294         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1295         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css = wbc_blkcg_css(wbc);
1296         struct async_cow *ctx;
1297         struct async_chunk *async_chunk;
1298         unsigned long nr_pages;
1299         u64 cur_end;
1300         u64 num_chunks = DIV_ROUND_UP(end - start, SZ_512K);
1301         int i;
1302         bool should_compress;
1303         unsigned nofs_flag;
1304         const unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
1305
1306         unlock_extent(&inode->io_tree, start, end);
1307
1308         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS &&
1309             !btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS)) {
1310                 num_chunks = 1;
1311                 should_compress = false;
1312         } else {
1313                 should_compress = true;
1314         }
1315
1316         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1317         ctx = kvmalloc(struct_size(ctx, chunks, num_chunks), GFP_KERNEL);
1318         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1319
1320         if (!ctx) {
1321                 unsigned clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1322                         EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1323                         EXTENT_DO_ACCOUNTING;
1324                 unsigned long page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
1325                                          PAGE_END_WRITEBACK | PAGE_SET_ERROR;
1326
1327                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1328                                              clear_bits, page_ops);
1329                 return -ENOMEM;
1330         }
1331
1332         async_chunk = ctx->chunks;
1333         atomic_set(&ctx->num_chunks, num_chunks);
1334
1335         for (i = 0; i < num_chunks; i++) {
1336                 if (should_compress)
1337                         cur_end = min(end, start + SZ_512K - 1);
1338                 else
1339                         cur_end = end;
1340
1341                 /*
1342                  * igrab is called higher up in the call chain, take only the
1343                  * lightweight reference for the callback lifetime
1344                  */
1345                 ihold(&inode->vfs_inode);
1346                 async_chunk[i].pending = &ctx->num_chunks;
1347                 async_chunk[i].inode = &inode->vfs_inode;
1348                 async_chunk[i].start = start;
1349                 async_chunk[i].end = cur_end;
1350                 async_chunk[i].write_flags = write_flags;
1351                 INIT_LIST_HEAD(&async_chunk[i].extents);
1352
1353                 /*
1354                  * The locked_page comes all the way from writepage and its
1355                  * the original page we were actually given.  As we spread
1356                  * this large delalloc region across multiple async_chunk
1357                  * structs, only the first struct needs a pointer to locked_page
1358                  *
1359                  * This way we don't need racey decisions about who is supposed
1360                  * to unlock it.
1361                  */
1362                 if (locked_page) {
1363                         /*
1364                          * Depending on the compressibility, the pages might or
1365                          * might not go through async.  We want all of them to
1366                          * be accounted against wbc once.  Let's do it here
1367                          * before the paths diverge.  wbc accounting is used
1368                          * only for foreign writeback detection and doesn't
1369                          * need full accuracy.  Just account the whole thing
1370                          * against the first page.
1371                          */
1372                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, locked_page,
1373                                                  cur_end - start);
1374                         async_chunk[i].locked_page = locked_page;
1375                         locked_page = NULL;
1376                 } else {
1377                         async_chunk[i].locked_page = NULL;
1378                 }
1379
1380                 if (blkcg_css != blkcg_root_css) {
1381                         css_get(blkcg_css);
1382                         async_chunk[i].blkcg_css = blkcg_css;
1383                 } else {
1384                         async_chunk[i].blkcg_css = NULL;
1385                 }
1386
1387                 btrfs_init_work(&async_chunk[i].work, async_cow_start,
1388                                 async_cow_submit, async_cow_free);
1389
1390                 nr_pages = DIV_ROUND_UP(cur_end - start, PAGE_SIZE);
1391                 atomic_add(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages);
1392
1393                 btrfs_queue_work(fs_info->delalloc_workers, &async_chunk[i].work);
1394
1395                 *nr_written += nr_pages;
1396                 start = cur_end + 1;
1397         }
1398         *page_started = 1;
1399         return 0;
1400 }
1401
1402 static noinline int run_delalloc_zoned(struct btrfs_inode *inode,
1403                                        struct page *locked_page, u64 start,
1404                                        u64 end, int *page_started,
1405                                        unsigned long *nr_written)
1406 {
1407         int ret;
1408
1409         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1410                              nr_written, 0);
1411         if (ret)
1412                 return ret;
1413
1414         if (*page_started)
1415                 return 0;
1416
1417         __set_page_dirty_nobuffers(locked_page);
1418         account_page_redirty(locked_page);
1419         extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode, start, end, WB_SYNC_ALL);
1420         *page_started = 1;
1421
1422         return 0;
1423 }
1424
1425 static noinline int csum_exist_in_range(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1426                                         u64 bytenr, u64 num_bytes)
1427 {
1428         int ret;
1429         struct btrfs_ordered_sum *sums;
1430         LIST_HEAD(list);
1431
1432         ret = btrfs_lookup_csums_range(fs_info->csum_root, bytenr,
1433                                        bytenr + num_bytes - 1, &list, 0);
1434         if (ret == 0 && list_empty(&list))
1435                 return 0;
1436
1437         while (!list_empty(&list)) {
1438                 sums = list_entry(list.next, struct btrfs_ordered_sum, list);
1439                 list_del(&sums->list);
1440                 kfree(sums);
1441         }
1442         if (ret < 0)
1443                 return ret;
1444         return 1;
1445 }
1446
1447 static int fallback_to_cow(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1448                            const u64 start, const u64 end,
1449                            int *page_started, unsigned long *nr_written)
1450 {
1451         const bool is_space_ino = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1452         const bool is_reloc_ino = (inode->root->root_key.objectid ==
1453                                    BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID);
1454         const u64 range_bytes = end + 1 - start;
1455         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1456         u64 range_start = start;
1457         u64 count;
1458
1459         /*
1460          * If EXTENT_NORESERVE is set it means that when the buffered write was
1461          * made we had not enough available data space and therefore we did not
1462          * reserve data space for it, since we though we could do NOCOW for the
1463          * respective file range (either there is prealloc extent or the inode
1464          * has the NOCOW bit set).
1465          *
1466          * However when we need to fallback to COW mode (because for example the
1467          * block group for the corresponding extent was turned to RO mode by a
1468          * scrub or relocation) we need to do the following:
1469          *
1470          * 1) We increment the bytes_may_use counter of the data space info.
1471          *    If COW succeeds, it allocates a new data extent and after doing
1472          *    that it decrements the space info's bytes_may_use counter and
1473          *    increments its bytes_reserved counter by the same amount (we do
1474          *    this at btrfs_add_reserved_bytes()). So we need to increment the
1475          *    bytes_may_use counter to compensate (when space is reserved at
1476          *    buffered write time, the bytes_may_use counter is incremented);
1477          *
1478          * 2) We clear the EXTENT_NORESERVE bit from the range. We do this so
1479          *    that if the COW path fails for any reason, it decrements (through
1480          *    extent_clear_unlock_delalloc()) the bytes_may_use counter of the
1481          *    data space info, which we incremented in the step above.
1482          *
1483          * If we need to fallback to cow and the inode corresponds to a free
1484          * space cache inode or an inode of the data relocation tree, we must
1485          * also increment bytes_may_use of the data space_info for the same
1486          * reason. Space caches and relocated data extents always get a prealloc
1487          * extent for them, however scrub or balance may have set the block
1488          * group that contains that extent to RO mode and therefore force COW
1489          * when starting writeback.
1490          */
1491         count = count_range_bits(io_tree, &range_start, end, range_bytes,
1492                                  EXTENT_NORESERVE, 0);
1493         if (count > 0 || is_space_ino || is_reloc_ino) {
1494                 u64 bytes = count;
1495                 struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1496                 struct btrfs_space_info *sinfo = fs_info->data_sinfo;
1497
1498                 if (is_space_ino || is_reloc_ino)
1499                         bytes = range_bytes;
1500
1501                 spin_lock(&sinfo->lock);
1502                 btrfs_space_info_update_bytes_may_use(fs_info, sinfo, bytes);
1503                 spin_unlock(&sinfo->lock);
1504
1505                 if (count > 0)
1506                         clear_extent_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NORESERVE,
1507                                          0, 0, NULL);
1508         }
1509
1510         return cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1511                               nr_written, 1);
1512 }
1513
1514 /*
1515  * when nowcow writeback call back.  This checks for snapshots or COW copies
1516  * of the extents that exist in the file, and COWs the file as required.
1517  *
1518  * If no cow copies or snapshots exist, we write directly to the existing
1519  * blocks on disk
1520  */
1521 static noinline int run_delalloc_nocow(struct btrfs_inode *inode,
1522                                        struct page *locked_page,
1523                                        const u64 start, const u64 end,
1524                                        int *page_started,
1525                                        unsigned long *nr_written)
1526 {
1527         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1528         struct btrfs_root *root = inode->root;
1529         struct btrfs_path *path;
1530         u64 cow_start = (u64)-1;
1531         u64 cur_offset = start;
1532         int ret;
1533         bool check_prev = true;
1534         const bool freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1535         u64 ino = btrfs_ino(inode);
1536         bool nocow = false;
1537         u64 disk_bytenr = 0;
1538         const bool force = inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW;
1539
1540         path = btrfs_alloc_path();
1541         if (!path) {
1542                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1543                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1544                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING |
1545                                              EXTENT_DEFRAG, PAGE_UNLOCK |
1546                                              PAGE_START_WRITEBACK |
1547                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1548                 return -ENOMEM;
1549         }
1550
1551         while (1) {
1552                 struct btrfs_key found_key;
1553                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
1554                 struct extent_buffer *leaf;
1555                 u64 extent_end;
1556                 u64 extent_offset;
1557                 u64 num_bytes = 0;
1558                 u64 disk_num_bytes;
1559                 u64 ram_bytes;
1560                 int extent_type;
1561
1562                 nocow = false;
1563
1564                 ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino,
1565                                                cur_offset, 0);
1566                 if (ret < 0)
1567                         goto error;
1568
1569                 /*
1570                  * If there is no extent for our range when doing the initial
1571                  * search, then go back to the previous slot as it will be the
1572                  * one containing the search offset
1573                  */
1574                 if (ret > 0 && path->slots[0] > 0 && check_prev) {
1575                         leaf = path->nodes[0];
1576                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key,
1577                                               path->slots[0] - 1);
1578                         if (found_key.objectid == ino &&
1579                             found_key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
1580                                 path->slots[0]--;
1581                 }
1582                 check_prev = false;
1583 next_slot:
1584                 /* Go to next leaf if we have exhausted the current one */
1585                 leaf = path->nodes[0];
1586                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
1587                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1588                         if (ret < 0) {
1589                                 if (cow_start != (u64)-1)
1590                                         cur_offset = cow_start;
1591                                 goto error;
1592                         }
1593                         if (ret > 0)
1594                                 break;
1595                         leaf = path->nodes[0];
1596                 }
1597
1598                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
1599
1600                 /* Didn't find anything for our INO */
1601                 if (found_key.objectid > ino)
1602                         break;
1603                 /*
1604                  * Keep searching until we find an EXTENT_ITEM or there are no
1605                  * more extents for this inode
1606                  */
1607                 if (WARN_ON_ONCE(found_key.objectid < ino) ||
1608                     found_key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
1609                         path->slots[0]++;
1610                         goto next_slot;
1611                 }
1612
1613                 /* Found key is not EXTENT_DATA_KEY or starts after req range */
1614                 if (found_key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
1615                     found_key.offset > end)
1616                         break;
1617
1618                 /*
1619                  * If the found extent starts after requested offset, then
1620                  * adjust extent_end to be right before this extent begins
1621                  */
1622                 if (found_key.offset > cur_offset) {
1623                         extent_end = found_key.offset;
1624                         extent_type = 0;
1625                         goto out_check;
1626                 }
1627
1628                 /*
1629                  * Found extent which begins before our range and potentially
1630                  * intersect it
1631                  */
1632                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1633                                     struct btrfs_file_extent_item);
1634                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
1635
1636                 ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
1637                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
1638                     extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1639                         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
1640                         extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
1641                         extent_end = found_key.offset +
1642                                 btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
1643                         disk_num_bytes =
1644                                 btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
1645                         /*
1646                          * If the extent we got ends before our current offset,
1647                          * skip to the next extent.
1648                          */
1649                         if (extent_end <= cur_offset) {
1650                                 path->slots[0]++;
1651                                 goto next_slot;
1652                         }
1653                         /* Skip holes */
1654                         if (disk_bytenr == 0)
1655                                 goto out_check;
1656                         /* Skip compressed/encrypted/encoded extents */
1657                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
1658                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
1659                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
1660                                 goto out_check;
1661                         /*
1662                          * If extent is created before the last volume's snapshot
1663                          * this implies the extent is shared, hence we can't do
1664                          * nocow. This is the same check as in
1665                          * btrfs_cross_ref_exist but without calling
1666                          * btrfs_search_slot.
1667                          */
1668                         if (!freespace_inode &&
1669                             btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
1670                             btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
1671                                 goto out_check;
1672                         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG && !force)
1673                                 goto out_check;
1674
1675                         /*
1676                          * The following checks can be expensive, as they need to
1677                          * take other locks and do btree or rbtree searches, so
1678                          * release the path to avoid blocking other tasks for too
1679                          * long.
1680                          */
1681                         btrfs_release_path(path);
1682
1683                         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, ino,
1684                                                     found_key.offset -
1685                                                     extent_offset, disk_bytenr, false);
1686                         if (ret) {
1687                                 /*
1688                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1689                                  * metadata.
1690                                  */
1691                                 if (ret < 0) {
1692                                         if (cow_start != (u64)-1)
1693                                                 cur_offset = cow_start;
1694                                         goto error;
1695                                 }
1696
1697                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1698                                 goto out_check;
1699                         }
1700                         disk_bytenr += extent_offset;
1701                         disk_bytenr += cur_offset - found_key.offset;
1702                         num_bytes = min(end + 1, extent_end) - cur_offset;
1703                         /*
1704                          * If there are pending snapshots for this root, we
1705                          * fall into common COW way
1706                          */
1707                         if (!freespace_inode && atomic_read(&root->snapshot_force_cow))
1708                                 goto out_check;
1709                         /*
1710                          * force cow if csum exists in the range.
1711                          * this ensure that csum for a given extent are
1712                          * either valid or do not exist.
1713                          */
1714                         ret = csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr,
1715                                                   num_bytes);
1716                         if (ret) {
1717                                 /*
1718                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1719                                  * metadata.
1720                                  */
1721                                 if (ret < 0) {
1722                                         if (cow_start != (u64)-1)
1723                                                 cur_offset = cow_start;
1724                                         goto error;
1725                                 }
1726                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1727                                 goto out_check;
1728                         }
1729                         /* If the extent's block group is RO, we must COW */
1730                         if (!btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr))
1731                                 goto out_check;
1732                         nocow = true;
1733                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1734                         extent_end = found_key.offset + ram_bytes;
1735                         extent_end = ALIGN(extent_end, fs_info->sectorsize);
1736                         /* Skip extents outside of our requested range */
1737                         if (extent_end <= start) {
1738                                 path->slots[0]++;
1739                                 goto next_slot;
1740                         }
1741                 } else {
1742                         /* If this triggers then we have a memory corruption */
1743                         BUG();
1744                 }
1745 out_check:
1746                 /*
1747                  * If nocow is false then record the beginning of the range
1748                  * that needs to be COWed
1749                  */
1750                 if (!nocow) {
1751                         if (cow_start == (u64)-1)
1752                                 cow_start = cur_offset;
1753                         cur_offset = extent_end;
1754                         if (cur_offset > end)
1755                                 break;
1756                         if (!path->nodes[0])
1757                                 continue;
1758                         path->slots[0]++;
1759                         goto next_slot;
1760                 }
1761
1762                 /*
1763                  * COW range from cow_start to found_key.offset - 1. As the key
1764                  * will contain the beginning of the first extent that can be
1765                  * NOCOW, following one which needs to be COW'ed
1766                  */
1767                 if (cow_start != (u64)-1) {
1768                         ret = fallback_to_cow(inode, locked_page,
1769                                               cow_start, found_key.offset - 1,
1770                                               page_started, nr_written);
1771                         if (ret)
1772                                 goto error;
1773                         cow_start = (u64)-1;
1774                 }
1775
1776                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1777                         u64 orig_start = found_key.offset - extent_offset;
1778                         struct extent_map *em;
1779
1780                         em = create_io_em(inode, cur_offset, num_bytes,
1781                                           orig_start,
1782                                           disk_bytenr, /* block_start */
1783                                           num_bytes, /* block_len */
1784                                           disk_num_bytes, /* orig_block_len */
1785                                           ram_bytes, BTRFS_COMPRESS_NONE,
1786                                           BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1787                         if (IS_ERR(em)) {
1788                                 ret = PTR_ERR(em);
1789                                 goto error;
1790                         }
1791                         free_extent_map(em);
1792                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1793                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1794                                                        num_bytes,
1795                                                        BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1796                         if (ret) {
1797                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
1798                                                         cur_offset + num_bytes - 1,
1799                                                         0);
1800                                 goto error;
1801                         }
1802                 } else {
1803                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1804                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1805                                                        num_bytes,
1806                                                        BTRFS_ORDERED_NOCOW);
1807                         if (ret)
1808                                 goto error;
1809                 }
1810
1811                 if (nocow)
1812                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1813                 nocow = false;
1814
1815                 if (root->root_key.objectid ==
1816                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1817                         /*
1818                          * Error handled later, as we must prevent
1819                          * extent_clear_unlock_delalloc() in error handler
1820                          * from freeing metadata of created ordered extent.
1821                          */
1822                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, cur_offset,
1823                                                       num_bytes);
1824
1825                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset,
1826                                              cur_offset + num_bytes - 1,
1827                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1828                                              EXTENT_DELALLOC |
1829                                              EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1830                                              PAGE_UNLOCK | PAGE_SET_PRIVATE2);
1831
1832                 cur_offset = extent_end;
1833
1834                 /*
1835                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, now we're OK to call error
1836                  * handler, as metadata for created ordered extent will only
1837                  * be freed by btrfs_finish_ordered_io().
1838                  */
1839                 if (ret)
1840                         goto error;
1841                 if (cur_offset > end)
1842                         break;
1843         }
1844         btrfs_release_path(path);
1845
1846         if (cur_offset <= end && cow_start == (u64)-1)
1847                 cow_start = cur_offset;
1848
1849         if (cow_start != (u64)-1) {
1850                 cur_offset = end;
1851                 ret = fallback_to_cow(inode, locked_page, cow_start, end,
1852                                       page_started, nr_written);
1853                 if (ret)
1854                         goto error;
1855         }
1856
1857 error:
1858         if (nocow)
1859                 btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1860
1861         if (ret && cur_offset < end)
1862                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, end,
1863                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1864                                              EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DEFRAG |
1865                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1866                                              PAGE_START_WRITEBACK |
1867                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1868         btrfs_free_path(path);
1869         return ret;
1870 }
1871
1872 static bool should_nocow(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
1873 {
1874         if (inode->flags & (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
1875                 if (inode->defrag_bytes &&
1876                     test_range_bit(&inode->io_tree, start, end, EXTENT_DEFRAG,
1877                                    0, NULL))
1878                         return false;
1879                 return true;
1880         }
1881         return false;
1882 }
1883
1884 /*
1885  * Function to process delayed allocation (create CoW) for ranges which are
1886  * being touched for the first time.
1887  */
1888 int btrfs_run_delalloc_range(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1889                 u64 start, u64 end, int *page_started, unsigned long *nr_written,
1890                 struct writeback_control *wbc)
1891 {
1892         int ret;
1893         const bool zoned = btrfs_is_zoned(inode->root->fs_info);
1894
1895         if (should_nocow(inode, start, end)) {
1896                 ASSERT(!zoned);
1897                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end,
1898                                          page_started, nr_written);
1899         } else if (!inode_can_compress(inode) ||
1900                    !inode_need_compress(inode, start, end)) {
1901                 if (zoned)
1902                         ret = run_delalloc_zoned(inode, locked_page, start, end,
1903                                                  page_started, nr_written);
1904                 else
1905                         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end,
1906                                              page_started, nr_written, 1);
1907         } else {
1908                 set_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT, &inode->runtime_flags);
1909                 ret = cow_file_range_async(inode, wbc, locked_page, start, end,
1910                                            page_started, nr_written);
1911         }
1912         if (ret)
1913                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start,
1914                                               end - start + 1);
1915         return ret;
1916 }
1917
1918 void btrfs_split_delalloc_extent(struct inode *inode,
1919                                  struct extent_state *orig, u64 split)
1920 {
1921         u64 size;
1922
1923         /* not delalloc, ignore it */
1924         if (!(orig->state & EXTENT_DELALLOC))
1925                 return;
1926
1927         size = orig->end - orig->start + 1;
1928         if (size > BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
1929                 u32 num_extents;
1930                 u64 new_size;
1931
1932                 /*
1933                  * See the explanation in btrfs_merge_delalloc_extent, the same
1934                  * applies here, just in reverse.
1935                  */
1936                 new_size = orig->end - split + 1;
1937                 num_extents = count_max_extents(new_size);
1938                 new_size = split - orig->start;
1939                 num_extents += count_max_extents(new_size);
1940                 if (count_max_extents(size) >= num_extents)
1941                         return;
1942         }
1943
1944         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1945         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), 1);
1946         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1947 }
1948
1949 /*
1950  * Handle merged delayed allocation extents so we can keep track of new extents
1951  * that are just merged onto old extents, such as when we are doing sequential
1952  * writes, so we can properly account for the metadata space we'll need.
1953  */
1954 void btrfs_merge_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *new,
1955                                  struct extent_state *other)
1956 {
1957         u64 new_size, old_size;
1958         u32 num_extents;
1959
1960         /* not delalloc, ignore it */
1961         if (!(other->state & EXTENT_DELALLOC))
1962                 return;
1963
1964         if (new->start > other->start)
1965                 new_size = new->end - other->start + 1;
1966         else
1967                 new_size = other->end - new->start + 1;
1968
1969         /* we're not bigger than the max, unreserve the space and go */
1970         if (new_size <= BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
1971                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1972                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
1973                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1974                 return;
1975         }
1976
1977         /*
1978          * We have to add up either side to figure out how many extents were
1979          * accounted for before we merged into one big extent.  If the number of
1980          * extents we accounted for is <= the amount we need for the new range
1981          * then we can return, otherwise drop.  Think of it like this
1982          *
1983          * [ 4k][MAX_SIZE]
1984          *
1985          * So we've grown the extent by a MAX_SIZE extent, this would mean we
1986          * need 2 outstanding extents, on one side we have 1 and the other side
1987          * we have 1 so they are == and we can return.  But in this case
1988          *
1989          * [MAX_SIZE+4k][MAX_SIZE+4k]
1990          *
1991          * Each range on their own accounts for 2 extents, but merged together
1992          * they are only 3 extents worth of accounting, so we need to drop in
1993          * this case.
1994          */
1995         old_size = other->end - other->start + 1;
1996         num_extents = count_max_extents(old_size);
1997         old_size = new->end - new->start + 1;
1998         num_extents += count_max_extents(old_size);
1999         if (count_max_extents(new_size) >= num_extents)
2000                 return;
2001
2002         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2003         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
2004         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2005 }
2006
2007 static void btrfs_add_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
2008                                       struct inode *inode)
2009 {
2010         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2011
2012         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2013         if (list_empty(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes)) {
2014                 list_add_tail(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes,
2015                               &root->delalloc_inodes);
2016                 set_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2017                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
2018                 root->nr_delalloc_inodes++;
2019                 if (root->nr_delalloc_inodes == 1) {
2020                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2021                         BUG_ON(!list_empty(&root->delalloc_root));
2022                         list_add_tail(&root->delalloc_root,
2023                                       &fs_info->delalloc_roots);
2024                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2025                 }
2026         }
2027         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2028 }
2029
2030
2031 void __btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2032                                 struct btrfs_inode *inode)
2033 {
2034         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2035
2036         if (!list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
2037                 list_del_init(&inode->delalloc_inodes);
2038                 clear_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2039                           &inode->runtime_flags);
2040                 root->nr_delalloc_inodes--;
2041                 if (!root->nr_delalloc_inodes) {
2042                         ASSERT(list_empty(&root->delalloc_inodes));
2043                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2044                         BUG_ON(list_empty(&root->delalloc_root));
2045                         list_del_init(&root->delalloc_root);
2046                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2047                 }
2048         }
2049 }
2050
2051 static void btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2052                                      struct btrfs_inode *inode)
2053 {
2054         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2055         __btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2056         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2057 }
2058
2059 /*
2060  * Properly track delayed allocation bytes in the inode and to maintain the
2061  * list of inodes that have pending delalloc work to be done.
2062  */
2063 void btrfs_set_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *state,
2064                                unsigned *bits)
2065 {
2066         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2067
2068         if ((*bits & EXTENT_DEFRAG) && !(*bits & EXTENT_DELALLOC))
2069                 WARN_ON(1);
2070         /*
2071          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2072          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2073          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2074          */
2075         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2076                 struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2077                 u64 len = state->end + 1 - state->start;
2078                 u32 num_extents = count_max_extents(len);
2079                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode));
2080
2081                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2082                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), num_extents);
2083                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2084
2085                 /* For sanity tests */
2086                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2087                         return;
2088
2089                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, len,
2090                                          fs_info->delalloc_batch);
2091                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2092                 BTRFS_I(inode)->delalloc_bytes += len;
2093                 if (*bits & EXTENT_DEFRAG)
2094                         BTRFS_I(inode)->defrag_bytes += len;
2095                 if (do_list && !test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2096                                          &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
2097                         btrfs_add_delalloc_inodes(root, inode);
2098                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2099         }
2100
2101         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2102             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2103                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2104                 BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes += state->end + 1 -
2105                         state->start;
2106                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2107         }
2108 }
2109
2110 /*
2111  * Once a range is no longer delalloc this function ensures that proper
2112  * accounting happens.
2113  */
2114 void btrfs_clear_delalloc_extent(struct inode *vfs_inode,
2115                                  struct extent_state *state, unsigned *bits)
2116 {
2117         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
2118         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(vfs_inode->i_sb);
2119         u64 len = state->end + 1 - state->start;
2120         u32 num_extents = count_max_extents(len);
2121
2122         if ((state->state & EXTENT_DEFRAG) && (*bits & EXTENT_DEFRAG)) {
2123                 spin_lock(&inode->lock);
2124                 inode->defrag_bytes -= len;
2125                 spin_unlock(&inode->lock);
2126         }
2127
2128         /*
2129          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2130          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2131          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2132          */
2133         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2134                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2135                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(inode);
2136
2137                 spin_lock(&inode->lock);
2138                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -num_extents);
2139                 spin_unlock(&inode->lock);
2140
2141                 /*
2142                  * We don't reserve metadata space for space cache inodes so we
2143                  * don't need to call delalloc_release_metadata if there is an
2144                  * error.
2145                  */
2146                 if (*bits & EXTENT_CLEAR_META_RESV &&
2147                     root != fs_info->tree_root)
2148                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, len, false);
2149
2150                 /* For sanity tests. */
2151                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2152                         return;
2153
2154                 if (root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
2155                     do_list && !(state->state & EXTENT_NORESERVE) &&
2156                     (*bits & EXTENT_CLEAR_DATA_RESV))
2157                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
2158
2159                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, -len,
2160                                          fs_info->delalloc_batch);
2161                 spin_lock(&inode->lock);
2162                 inode->delalloc_bytes -= len;
2163                 if (do_list && inode->delalloc_bytes == 0 &&
2164                     test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2165                                         &inode->runtime_flags))
2166                         btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2167                 spin_unlock(&inode->lock);
2168         }
2169
2170         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2171             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2172                 spin_lock(&inode->lock);
2173                 ASSERT(inode->new_delalloc_bytes >= len);
2174                 inode->new_delalloc_bytes -= len;
2175                 if (*bits & EXTENT_ADD_INODE_BYTES)
2176                         inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, len);
2177                 spin_unlock(&inode->lock);
2178         }
2179 }
2180
2181 /*
2182  * btrfs_bio_fits_in_stripe - Checks whether the size of the given bio will fit
2183  * in a chunk's stripe. This function ensures that bios do not span a
2184  * stripe/chunk
2185  *
2186  * @page - The page we are about to add to the bio
2187  * @size - size we want to add to the bio
2188  * @bio - bio we want to ensure is smaller than a stripe
2189  * @bio_flags - flags of the bio
2190  *
2191  * return 1 if page cannot be added to the bio
2192  * return 0 if page can be added to the bio
2193  * return error otherwise
2194  */
2195 int btrfs_bio_fits_in_stripe(struct page *page, size_t size, struct bio *bio,
2196                              unsigned long bio_flags)
2197 {
2198         struct inode *inode = page->mapping->host;
2199         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2200         u64 logical = bio->bi_iter.bi_sector << 9;
2201         struct extent_map *em;
2202         u64 length = 0;
2203         u64 map_length;
2204         int ret = 0;
2205         struct btrfs_io_geometry geom;
2206
2207         if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
2208                 return 0;
2209
2210         length = bio->bi_iter.bi_size;
2211         map_length = length;
2212         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, map_length);
2213         if (IS_ERR(em))
2214                 return PTR_ERR(em);
2215         ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(bio), logical,
2216                                     map_length, &geom);
2217         if (ret < 0)
2218                 goto out;
2219
2220         if (geom.len < length + size)
2221                 ret = 1;
2222 out:
2223         free_extent_map(em);
2224         return ret;
2225 }
2226
2227 /*
2228  * in order to insert checksums into the metadata in large chunks,
2229  * we wait until bio submission time.   All the pages in the bio are
2230  * checksummed and sums are attached onto the ordered extent record.
2231  *
2232  * At IO completion time the cums attached on the ordered extent record
2233  * are inserted into the btree
2234  */
2235 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start(struct inode *inode, struct bio *bio,
2236                                            u64 dio_file_offset)
2237 {
2238         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2239 }
2240
2241 bool btrfs_bio_fits_in_ordered_extent(struct page *page, struct bio *bio,
2242                                       unsigned int size)
2243 {
2244         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
2245         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2246         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2247         u64 len = bio->bi_iter.bi_size + size;
2248         bool ret = true;
2249
2250         ASSERT(btrfs_is_zoned(fs_info));
2251         ASSERT(fs_info->max_zone_append_size > 0);
2252         ASSERT(bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND);
2253
2254         /* Ordered extent not yet created, so we're good */
2255         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, page_offset(page));
2256         if (!ordered)
2257                 return ret;
2258
2259         if ((bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT) + len >
2260             ordered->disk_bytenr + ordered->disk_num_bytes)
2261                 ret = false;
2262
2263         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2264
2265         return ret;
2266 }
2267
2268 static blk_status_t extract_ordered_extent(struct btrfs_inode *inode,
2269                                            struct bio *bio, loff_t file_offset)
2270 {
2271         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2272         struct extent_map *em = NULL, *em_new = NULL;
2273         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
2274         u64 start = (u64)bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
2275         u64 len = bio->bi_iter.bi_size;
2276         u64 end = start + len;
2277         u64 ordered_end;
2278         u64 pre, post;
2279         int ret = 0;
2280
2281         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, file_offset);
2282         if (WARN_ON_ONCE(!ordered))
2283                 return BLK_STS_IOERR;
2284
2285         /* No need to split */
2286         if (ordered->disk_num_bytes == len)
2287                 goto out;
2288
2289         /* We cannot split once end_bio'd ordered extent */
2290         if (WARN_ON_ONCE(ordered->bytes_left != ordered->disk_num_bytes)) {
2291                 ret = -EINVAL;
2292                 goto out;
2293         }
2294
2295         /* We cannot split a compressed ordered extent */
2296         if (WARN_ON_ONCE(ordered->disk_num_bytes != ordered->num_bytes)) {
2297                 ret = -EINVAL;
2298                 goto out;
2299         }
2300
2301         ordered_end = ordered->disk_bytenr + ordered->disk_num_bytes;
2302         /* bio must be in one ordered extent */
2303         if (WARN_ON_ONCE(start < ordered->disk_bytenr || end > ordered_end)) {
2304                 ret = -EINVAL;
2305                 goto out;
2306         }
2307
2308         /* Checksum list should be empty */
2309         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ordered->list))) {
2310                 ret = -EINVAL;
2311                 goto out;
2312         }
2313
2314         pre = start - ordered->disk_bytenr;
2315         post = ordered_end - end;
2316
2317         ret = btrfs_split_ordered_extent(ordered, pre, post);
2318         if (ret)
2319                 goto out;
2320
2321         read_lock(&em_tree->lock);
2322         em = lookup_extent_mapping(em_tree, ordered->file_offset, len);
2323         if (!em) {
2324                 read_unlock(&em_tree->lock);
2325                 ret = -EIO;
2326                 goto out;
2327         }
2328         read_unlock(&em_tree->lock);
2329
2330         ASSERT(!test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags));
2331         /*
2332          * We cannot reuse em_new here but have to create a new one, as
2333          * unpin_extent_cache() expects the start of the extent map to be the
2334          * logical offset of the file, which does not hold true anymore after
2335          * splitting.
2336          */
2337         em_new = create_io_em(inode, em->start + pre, len,
2338                               em->start + pre, em->block_start + pre, len,
2339                               len, len, BTRFS_COMPRESS_NONE,
2340                               BTRFS_ORDERED_REGULAR);
2341         if (IS_ERR(em_new)) {
2342                 ret = PTR_ERR(em_new);
2343                 goto out;
2344         }
2345         free_extent_map(em_new);
2346
2347 out:
2348         free_extent_map(em);
2349         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2350
2351         return errno_to_blk_status(ret);
2352 }
2353
2354 /*
2355  * extent_io.c submission hook. This does the right thing for csum calculation
2356  * on write, or reading the csums from the tree before a read.
2357  *
2358  * Rules about async/sync submit,
2359  * a) read:                             sync submit
2360  *
2361  * b) write without checksum:           sync submit
2362  *
2363  * c) write with checksum:
2364  *    c-1) if bio is issued by fsync:   sync submit
2365  *         (sync_writers != 0)
2366  *
2367  *    c-2) if root is reloc root:       sync submit
2368  *         (only in case of buffered IO)
2369  *
2370  *    c-3) otherwise:                   async submit
2371  */
2372 blk_status_t btrfs_submit_data_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
2373                                    int mirror_num, unsigned long bio_flags)
2374
2375 {
2376         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2377         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2378         enum btrfs_wq_endio_type metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_DATA;
2379         blk_status_t ret = 0;
2380         int skip_sum;
2381         int async = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
2382
2383         skip_sum = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM) ||
2384                    !fs_info->csum_root;
2385
2386         if (btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode)))
2387                 metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_FREE_SPACE;
2388
2389         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
2390                 struct page *page = bio_first_bvec_all(bio)->bv_page;
2391                 loff_t file_offset = page_offset(page);
2392
2393                 ret = extract_ordered_extent(BTRFS_I(inode), bio, file_offset);
2394                 if (ret)
2395                         goto out;
2396         }
2397
2398         if (btrfs_op(bio) != BTRFS_MAP_WRITE) {
2399                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, metadata);
2400                 if (ret)
2401                         goto out;
2402
2403                 if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED) {
2404                         ret = btrfs_submit_compressed_read(inode, bio,
2405                                                            mirror_num,
2406                                                            bio_flags);
2407                         goto out;
2408                 } else {
2409                         /*
2410                          * Lookup bio sums does extra checks around whether we
2411                          * need to csum or not, which is why we ignore skip_sum
2412                          * here.
2413                          */
2414                         ret = btrfs_lookup_bio_sums(inode, bio, NULL);
2415                         if (ret)
2416                                 goto out;
2417                 }
2418                 goto mapit;
2419         } else if (async && !skip_sum) {
2420                 /* csum items have already been cloned */
2421                 if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
2422                         goto mapit;
2423                 /* we're doing a write, do the async checksumming */
2424                 ret = btrfs_wq_submit_bio(inode, bio, mirror_num, bio_flags,
2425                                           0, btrfs_submit_bio_start);
2426                 goto out;
2427         } else if (!skip_sum) {
2428                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2429                 if (ret)
2430                         goto out;
2431         }
2432
2433 mapit:
2434         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
2435
2436 out:
2437         if (ret) {
2438                 bio->bi_status = ret;
2439                 bio_endio(bio);
2440         }
2441         return ret;
2442 }
2443
2444 /*
2445  * given a list of ordered sums record them in the inode.  This happens
2446  * at IO completion time based on sums calculated at bio submission time.
2447  */
2448 static int add_pending_csums(struct btrfs_trans_handle *trans,
2449                              struct list_head *list)
2450 {
2451         struct btrfs_ordered_sum *sum;
2452         int ret;
2453
2454         list_for_each_entry(sum, list, list) {
2455                 trans->adding_csums = true;
2456                 ret = btrfs_csum_file_blocks(trans, trans->fs_info->csum_root, sum);
2457                 trans->adding_csums = false;
2458                 if (ret)
2459                         return ret;
2460         }
2461         return 0;
2462 }
2463
2464 static int btrfs_find_new_delalloc_bytes(struct btrfs_inode *inode,
2465                                          const u64 start,
2466                                          const u64 len,
2467                                          struct extent_state **cached_state)
2468 {
2469         u64 search_start = start;
2470         const u64 end = start + len - 1;
2471
2472         while (search_start < end) {
2473                 const u64 search_len = end - search_start + 1;
2474                 struct extent_map *em;
2475                 u64 em_len;
2476                 int ret = 0;
2477
2478                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, search_start, search_len);
2479                 if (IS_ERR(em))
2480                         return PTR_ERR(em);
2481
2482                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
2483                         goto next;
2484
2485                 em_len = em->len;
2486                 if (em->start < search_start)
2487                         em_len -= search_start - em->start;
2488                 if (em_len > search_len)
2489                         em_len = search_len;
2490
2491                 ret = set_extent_bit(&inode->io_tree, search_start,
2492                                      search_start + em_len - 1,
2493                                      EXTENT_DELALLOC_NEW, 0, NULL, cached_state,
2494                                      GFP_NOFS, NULL);
2495 next:
2496                 search_start = extent_map_end(em);
2497                 free_extent_map(em);
2498                 if (ret)
2499                         return ret;
2500         }
2501         return 0;
2502 }
2503
2504 int btrfs_set_extent_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2505                               unsigned int extra_bits,
2506                               struct extent_state **cached_state)
2507 {
2508         WARN_ON(PAGE_ALIGNED(end));
2509
2510         if (start >= i_size_read(&inode->vfs_inode) &&
2511             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2512                 /*
2513                  * There can't be any extents following eof in this case so just
2514                  * set the delalloc new bit for the range directly.
2515                  */
2516                 extra_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2517         } else {
2518                 int ret;
2519
2520                 ret = btrfs_find_new_delalloc_bytes(inode, start,
2521                                                     end + 1 - start,
2522                                                     cached_state);
2523                 if (ret)
2524                         return ret;
2525         }
2526
2527         return set_extent_delalloc(&inode->io_tree, start, end, extra_bits,
2528                                    cached_state);
2529 }
2530
2531 /* see btrfs_writepage_start_hook for details on why this is required */
2532 struct btrfs_writepage_fixup {
2533         struct page *page;
2534         struct inode *inode;
2535         struct btrfs_work work;
2536 };
2537
2538 static void btrfs_writepage_fixup_worker(struct btrfs_work *work)
2539 {
2540         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2541         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2542         struct extent_state *cached_state = NULL;
2543         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
2544         struct page *page;
2545         struct btrfs_inode *inode;
2546         u64 page_start;
2547         u64 page_end;
2548         int ret = 0;
2549         bool free_delalloc_space = true;
2550
2551         fixup = container_of(work, struct btrfs_writepage_fixup, work);
2552         page = fixup->page;
2553         inode = BTRFS_I(fixup->inode);
2554         page_start = page_offset(page);
2555         page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
2556
2557         /*
2558          * This is similar to page_mkwrite, we need to reserve the space before
2559          * we take the page lock.
2560          */
2561         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, page_start,
2562                                            PAGE_SIZE);
2563 again:
2564         lock_page(page);
2565
2566         /*
2567          * Before we queued this fixup, we took a reference on the page.
2568          * page->mapping may go NULL, but it shouldn't be moved to a different
2569          * address space.
2570          */
2571         if (!page->mapping || !PageDirty(page) || !PageChecked(page)) {
2572                 /*
2573                  * Unfortunately this is a little tricky, either
2574                  *
2575                  * 1) We got here and our page had already been dealt with and
2576                  *    we reserved our space, thus ret == 0, so we need to just
2577                  *    drop our space reservation and bail.  This can happen the
2578                  *    first time we come into the fixup worker, or could happen
2579                  *    while waiting for the ordered extent.
2580                  * 2) Our page was already dealt with, but we happened to get an
2581                  *    ENOSPC above from the btrfs_delalloc_reserve_space.  In
2582                  *    this case we obviously don't have anything to release, but
2583                  *    because the page was already dealt with we don't want to
2584                  *    mark the page with an error, so make sure we're resetting
2585                  *    ret to 0.  This is why we have this check _before_ the ret
2586                  *    check, because we do not want to have a surprise ENOSPC
2587                  *    when the page was already properly dealt with.
2588                  */
2589                 if (!ret) {
2590                         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2591                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
2592                                                      page_start, PAGE_SIZE,
2593                                                      true);
2594                 }
2595                 ret = 0;
2596                 goto out_page;
2597         }
2598
2599         /*
2600          * We can't mess with the page state unless it is locked, so now that
2601          * it is locked bail if we failed to make our space reservation.
2602          */
2603         if (ret)
2604                 goto out_page;
2605
2606         lock_extent_bits(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2607
2608         /* already ordered? We're done */
2609         if (PagePrivate2(page))
2610                 goto out_reserved;
2611
2612         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, page_start, PAGE_SIZE);
2613         if (ordered) {
2614                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2615                                      &cached_state);
2616                 unlock_page(page);
2617                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
2618                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2619                 goto again;
2620         }
2621
2622         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, page_start, page_end, 0,
2623                                         &cached_state);
2624         if (ret)
2625                 goto out_reserved;
2626
2627         /*
2628          * Everything went as planned, we're now the owner of a dirty page with
2629          * delayed allocation bits set and space reserved for our COW
2630          * destination.
2631          *
2632          * The page was dirty when we started, nothing should have cleaned it.
2633          */
2634         BUG_ON(!PageDirty(page));
2635         free_delalloc_space = false;
2636 out_reserved:
2637         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2638         if (free_delalloc_space)
2639                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, page_start,
2640                                              PAGE_SIZE, true);
2641         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2642                              &cached_state);
2643 out_page:
2644         if (ret) {
2645                 /*
2646                  * We hit ENOSPC or other errors.  Update the mapping and page
2647                  * to reflect the errors and clean the page.
2648                  */
2649                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2650                 end_extent_writepage(page, ret, page_start, page_end);
2651                 clear_page_dirty_for_io(page);
2652                 SetPageError(page);
2653         }
2654         ClearPageChecked(page);
2655         unlock_page(page);
2656         put_page(page);
2657         kfree(fixup);
2658         extent_changeset_free(data_reserved);
2659         /*
2660          * As a precaution, do a delayed iput in case it would be the last iput
2661          * that could need flushing space. Recursing back to fixup worker would
2662          * deadlock.
2663          */
2664         btrfs_add_delayed_iput(&inode->vfs_inode);
2665 }
2666
2667 /*
2668  * There are a few paths in the higher layers of the kernel that directly
2669  * set the page dirty bit without asking the filesystem if it is a
2670  * good idea.  This causes problems because we want to make sure COW
2671  * properly happens and the data=ordered rules are followed.
2672  *
2673  * In our case any range that doesn't have the ORDERED bit set
2674  * hasn't been properly setup for IO.  We kick off an async process
2675  * to fix it up.  The async helper will wait for ordered extents, set
2676  * the delalloc bit and make it safe to write the page.
2677  */
2678 int btrfs_writepage_cow_fixup(struct page *page, u64 start, u64 end)
2679 {
2680         struct inode *inode = page->mapping->host;
2681         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2682         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2683
2684         /* this page is properly in the ordered list */
2685         if (TestClearPagePrivate2(page))
2686                 return 0;
2687
2688         /*
2689          * PageChecked is set below when we create a fixup worker for this page,
2690          * don't try to create another one if we're already PageChecked()
2691          *
2692          * The extent_io writepage code will redirty the page if we send back
2693          * EAGAIN.
2694          */
2695         if (PageChecked(page))
2696                 return -EAGAIN;
2697
2698         fixup = kzalloc(sizeof(*fixup), GFP_NOFS);
2699         if (!fixup)
2700                 return -EAGAIN;
2701
2702         /*
2703          * We are already holding a reference to this inode from
2704          * write_cache_pages.  We need to hold it because the space reservation
2705          * takes place outside of the page lock, and we can't trust
2706          * page->mapping outside of the page lock.
2707          */
2708         ihold(inode);
2709         SetPageChecked(page);
2710         get_page(page);
2711         btrfs_init_work(&fixup->work, btrfs_writepage_fixup_worker, NULL, NULL);
2712         fixup->page = page;
2713         fixup->inode = inode;
2714         btrfs_queue_work(fs_info->fixup_workers, &fixup->work);
2715
2716         return -EAGAIN;
2717 }
2718
2719 static int insert_reserved_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2720                                        struct btrfs_inode *inode, u64 file_pos,
2721                                        struct btrfs_file_extent_item *stack_fi,
2722                                        const bool update_inode_bytes,
2723                                        u64 qgroup_reserved)
2724 {
2725         struct btrfs_root *root = inode->root;
2726         const u64 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
2727         struct btrfs_path *path;
2728         struct extent_buffer *leaf;
2729         struct btrfs_key ins;
2730         u64 disk_num_bytes = btrfs_stack_file_extent_disk_num_bytes(stack_fi);
2731         u64 disk_bytenr = btrfs_stack_file_extent_disk_bytenr(stack_fi);
2732         u64 num_bytes = btrfs_stack_file_extent_num_bytes(stack_fi);
2733         u64 ram_bytes = btrfs_stack_file_extent_ram_bytes(stack_fi);
2734         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
2735         int ret;
2736
2737         path = btrfs_alloc_path();
2738         if (!path)
2739                 return -ENOMEM;
2740
2741         /*
2742          * we may be replacing one extent in the tree with another.
2743          * The new extent is pinned in the extent map, and we don't want
2744          * to drop it from the cache until it is completely in the btree.
2745          *
2746          * So, tell btrfs_drop_extents to leave this extent in the cache.
2747          * the caller is expected to unpin it and allow it to be merged
2748          * with the others.
2749          */
2750         drop_args.path = path;
2751         drop_args.start = file_pos;
2752         drop_args.end = file_pos + num_bytes;
2753         drop_args.replace_extent = true;
2754         drop_args.extent_item_size = sizeof(*stack_fi);
2755         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
2756         if (ret)
2757                 goto out;
2758
2759         if (!drop_args.extent_inserted) {
2760                 ins.objectid = btrfs_ino(inode);
2761                 ins.offset = file_pos;
2762                 ins.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2763
2764                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &ins,
2765                                               sizeof(*stack_fi));
2766                 if (ret)
2767                         goto out;
2768         }
2769         leaf = path->nodes[0];
2770         btrfs_set_stack_file_extent_generation(stack_fi, trans->transid);
2771         write_extent_buffer(leaf, stack_fi,
2772                         btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]),
2773                         sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
2774
2775         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2776         btrfs_release_path(path);
2777
2778         /*
2779          * If we dropped an inline extent here, we know the range where it is
2780          * was not marked with the EXTENT_DELALLOC_NEW bit, so we update the
2781          * number of bytes only for that range contaning the inline extent.
2782          * The remaining of the range will be processed when clearning the
2783          * EXTENT_DELALLOC_BIT bit through the ordered extent completion.
2784          */
2785         if (file_pos == 0 && !IS_ALIGNED(drop_args.bytes_found, sectorsize)) {
2786                 u64 inline_size = round_down(drop_args.bytes_found, sectorsize);
2787
2788                 inline_size = drop_args.bytes_found - inline_size;
2789                 btrfs_update_inode_bytes(inode, sectorsize, inline_size);
2790                 drop_args.bytes_found -= inline_size;
2791                 num_bytes -= sectorsize;
2792         }
2793
2794         if (update_inode_bytes)
2795                 btrfs_update_inode_bytes(inode, num_bytes, drop_args.bytes_found);
2796
2797         ins.objectid = disk_bytenr;
2798         ins.offset = disk_num_bytes;
2799         ins.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
2800
2801         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, file_pos, ram_bytes);
2802         if (ret)
2803                 goto out;
2804
2805         ret = btrfs_alloc_reserved_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
2806                                                file_pos, qgroup_reserved, &ins);
2807 out:
2808         btrfs_free_path(path);
2809
2810         return ret;
2811 }
2812
2813 static void btrfs_release_delalloc_bytes(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2814                                          u64 start, u64 len)
2815 {
2816         struct btrfs_block_group *cache;
2817
2818         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, start);
2819         ASSERT(cache);
2820
2821         spin_lock(&cache->lock);
2822         cache->delalloc_bytes -= len;
2823         spin_unlock(&cache->lock);
2824
2825         btrfs_put_block_group(cache);
2826 }
2827
2828 static int insert_ordered_extent_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2829                                              struct btrfs_ordered_extent *oe)
2830 {
2831         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
2832         u64 logical_len;
2833         bool update_inode_bytes;
2834
2835         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
2836         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
2837         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, oe->disk_bytenr);
2838         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi,
2839                                                    oe->disk_num_bytes);
2840         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags))
2841                 logical_len = oe->truncated_len;
2842         else
2843                 logical_len = oe->num_bytes;
2844         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, logical_len);
2845         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, logical_len);
2846         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, oe->compress_type);
2847         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
2848
2849         /*
2850          * For delalloc, when completing an ordered extent we update the inode's
2851          * bytes when clearing the range in the inode's io tree, so pass false
2852          * as the argument 'update_inode_bytes' to insert_reserved_file_extent(),
2853          * except if the ordered extent was truncated.
2854          */
2855         update_inode_bytes = test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &oe->flags) ||
2856                              test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags);
2857
2858         return insert_reserved_file_extent(trans, BTRFS_I(oe->inode),
2859                                            oe->file_offset, &stack_fi,
2860                                            update_inode_bytes, oe->qgroup_rsv);
2861 }
2862
2863 /*
2864  * As ordered data IO finishes, this gets called so we can finish
2865  * an ordered extent if the range of bytes in the file it covers are
2866  * fully written.
2867  */
2868 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent)
2869 {
2870         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(ordered_extent->inode);
2871         struct btrfs_root *root = inode->root;
2872         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2873         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
2874         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
2875         struct extent_state *cached_state = NULL;
2876         u64 start, end;
2877         int compress_type = 0;
2878         int ret = 0;
2879         u64 logical_len = ordered_extent->num_bytes;
2880         bool freespace_inode;
2881         bool truncated = false;
2882         bool clear_reserved_extent = true;
2883         unsigned int clear_bits = EXTENT_DEFRAG;
2884
2885         start = ordered_extent->file_offset;
2886         end = start + ordered_extent->num_bytes - 1;
2887
2888         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
2889             !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags) &&
2890             !test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered_extent->flags))
2891                 clear_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2892
2893         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
2894
2895         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered_extent->flags)) {
2896                 ret = -EIO;
2897                 goto out;
2898         }
2899
2900         if (ordered_extent->disk)
2901                 btrfs_rewrite_logical_zoned(ordered_extent);
2902
2903         btrfs_free_io_failure_record(inode, start, end);
2904
2905         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags)) {
2906                 truncated = true;
2907                 logical_len = ordered_extent->truncated_len;
2908                 /* Truncated the entire extent, don't bother adding */
2909                 if (!logical_len)
2910                         goto out;
2911         }
2912
2913         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags)) {
2914                 BUG_ON(!list_empty(&ordered_extent->list)); /* Logic error */
2915
2916                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
2917                 if (freespace_inode)
2918                         trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
2919                 else
2920                         trans = btrfs_join_transaction(root);
2921                 if (IS_ERR(trans)) {
2922                         ret = PTR_ERR(trans);
2923                         trans = NULL;
2924                         goto out;
2925                 }
2926                 trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
2927                 ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
2928                 if (ret) /* -ENOMEM or corruption */
2929                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2930                 goto out;
2931         }
2932
2933         clear_bits |= EXTENT_LOCKED;
2934         lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
2935
2936         if (freespace_inode)
2937                 trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
2938         else
2939                 trans = btrfs_join_transaction(root);
2940         if (IS_ERR(trans)) {
2941                 ret = PTR_ERR(trans);
2942                 trans = NULL;
2943                 goto out;
2944         }
2945
2946         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
2947
2948         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPRESSED, &ordered_extent->flags))
2949                 compress_type = ordered_extent->compress_type;
2950         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
2951                 BUG_ON(compress_type);
2952                 ret = btrfs_mark_extent_written(trans, inode,
2953                                                 ordered_extent->file_offset,
2954                                                 ordered_extent->file_offset +
2955                                                 logical_len);
2956         } else {
2957                 BUG_ON(root == fs_info->tree_root);
2958                 ret = insert_ordered_extent_file_extent(trans, ordered_extent);
2959                 if (!ret) {
2960                         clear_reserved_extent = false;
2961                         btrfs_release_delalloc_bytes(fs_info,
2962                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
2963                                                 ordered_extent->disk_num_bytes);
2964                 }
2965         }
2966         unpin_extent_cache(&inode->extent_tree, ordered_extent->file_offset,
2967                            ordered_extent->num_bytes, trans->transid);
2968         if (ret < 0) {
2969                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2970                 goto out;
2971         }
2972
2973         ret = add_pending_csums(trans, &ordered_extent->list);
2974         if (ret) {
2975                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2976                 goto out;
2977         }
2978
2979         /*
2980          * If this is a new delalloc range, clear its new delalloc flag to
2981          * update the inode's number of bytes. This needs to be done first
2982          * before updating the inode item.
2983          */
2984         if ((clear_bits & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2985             !test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags))
2986                 clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end,
2987                                  EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_ADD_INODE_BYTES,
2988                                  0, 0, &cached_state);
2989
2990         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
2991         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
2992         if (ret) { /* -ENOMEM or corruption */
2993                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2994                 goto out;
2995         }
2996         ret = 0;
2997 out:
2998         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits,
2999                          (clear_bits & EXTENT_LOCKED) ? 1 : 0, 0,
3000                          &cached_state);
3001
3002         if (trans)
3003                 btrfs_end_transaction(trans);
3004
3005         if (ret || truncated) {
3006                 u64 unwritten_start = start;
3007
3008                 if (truncated)
3009                         unwritten_start += logical_len;
3010                 clear_extent_uptodate(io_tree, unwritten_start, end, NULL);
3011
3012                 /* Drop the cache for the part of the extent we didn't write. */
3013                 btrfs_drop_extent_cache(inode, unwritten_start, end, 0);
3014
3015                 /*
3016                  * If the ordered extent had an IOERR or something else went
3017                  * wrong we need to return the space for this ordered extent
3018                  * back to the allocator.  We only free the extent in the
3019                  * truncated case if we didn't write out the extent at all.
3020                  *
3021                  * If we made it past insert_reserved_file_extent before we
3022                  * errored out then we don't need to do this as the accounting
3023                  * has already been done.
3024                  */
3025                 if ((ret || !logical_len) &&
3026                     clear_reserved_extent &&
3027                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3028                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3029                         /*
3030                          * Discard the range before returning it back to the
3031                          * free space pool
3032                          */
3033                         if (ret && btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_SYNC))
3034                                 btrfs_discard_extent(fs_info,
3035                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3036                                                 ordered_extent->disk_num_bytes,
3037                                                 NULL);
3038                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info,
3039                                         ordered_extent->disk_bytenr,
3040                                         ordered_extent->disk_num_bytes, 1);
3041                 }
3042         }
3043
3044         /*
3045          * This needs to be done to make sure anybody waiting knows we are done
3046          * updating everything for this ordered extent.
3047          */
3048         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered_extent);
3049
3050         /* once for us */
3051         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3052         /* once for the tree */
3053         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3054
3055         return ret;
3056 }
3057
3058 static void finish_ordered_fn(struct btrfs_work *work)
3059 {
3060         struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent;
3061         ordered_extent = container_of(work, struct btrfs_ordered_extent, work);
3062         btrfs_finish_ordered_io(ordered_extent);
3063 }
3064
3065 void btrfs_writepage_endio_finish_ordered(struct page *page, u64 start,
3066                                           u64 end, int uptodate)
3067 {
3068         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
3069         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3070         struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent = NULL;
3071         struct btrfs_workqueue *wq;
3072
3073         trace_btrfs_writepage_end_io_hook(page, start, end, uptodate);
3074
3075         ClearPagePrivate2(page);
3076         if (!btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered_extent, start,
3077                                             end - start + 1, uptodate))
3078                 return;
3079
3080         if (btrfs_is_free_space_inode(inode))
3081                 wq = fs_info->endio_freespace_worker;
3082         else
3083                 wq = fs_info->endio_write_workers;
3084
3085         btrfs_init_work(&ordered_extent->work, finish_ordered_fn, NULL, NULL);
3086         btrfs_queue_work(wq, &ordered_extent->work);
3087 }
3088
3089 /*
3090  * check_data_csum - verify checksum of one sector of uncompressed data
3091  * @inode:      inode
3092  * @io_bio:     btrfs_io_bio which contains the csum
3093  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3094  * @page:       page where is the data to be verified
3095  * @pgoff:      offset inside the page
3096  * @start:      logical offset in the file
3097  *
3098  * The length of such check is always one sector size.
3099  */
3100 static int check_data_csum(struct inode *inode, struct btrfs_io_bio *io_bio,
3101                            u32 bio_offset, struct page *page, u32 pgoff,
3102                            u64 start)
3103 {
3104         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3105         SHASH_DESC_ON_STACK(shash, fs_info->csum_shash);
3106         char *kaddr;
3107         u32 len = fs_info->sectorsize;
3108         const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
3109         unsigned int offset_sectors;
3110         u8 *csum_expected;
3111         u8 csum[BTRFS_CSUM_SIZE];
3112
3113         ASSERT(pgoff + len <= PAGE_SIZE);
3114
3115         offset_sectors = bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits;
3116         csum_expected = ((u8 *)io_bio->csum) + offset_sectors * csum_size;
3117
3118         kaddr = kmap_atomic(page);
3119         shash->tfm = fs_info->csum_shash;
3120
3121         crypto_shash_digest(shash, kaddr + pgoff, len, csum);
3122
3123         if (memcmp(csum, csum_expected, csum_size))
3124                 goto zeroit;
3125
3126         kunmap_atomic(kaddr);
3127         return 0;
3128 zeroit:
3129         btrfs_print_data_csum_error(BTRFS_I(inode), start, csum, csum_expected,
3130                                     io_bio->mirror_num);
3131         if (io_bio->device)
3132                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(io_bio->device,
3133                                              BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS);
3134         memset(kaddr + pgoff, 1, len);
3135         flush_dcache_page(page);
3136         kunmap_atomic(kaddr);
3137         return -EIO;
3138 }
3139
3140 /*
3141  * When reads are done, we need to check csums to verify the data is correct.
3142  * if there's a match, we allow the bio to finish.  If not, the code in
3143  * extent_io.c will try to find good copies for us.
3144  *
3145  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3146  * @start:      file offset of the range start
3147  * @end:        file offset of the range end (inclusive)
3148  */
3149 int btrfs_verify_data_csum(struct btrfs_io_bio *io_bio, u32 bio_offset,
3150                            struct page *page, u64 start, u64 end)
3151 {
3152         struct inode *inode = page->mapping->host;
3153         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3154         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3155         const u32 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
3156         u32 pg_off;
3157
3158         if (PageChecked(page)) {
3159                 ClearPageChecked(page);
3160                 return 0;
3161         }
3162
3163         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
3164                 return 0;
3165
3166         if (!root->fs_info->csum_root)
3167                 return 0;
3168
3169         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
3170             test_range_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NODATASUM, 1, NULL)) {
3171                 clear_extent_bits(io_tree, start, end, EXTENT_NODATASUM);
3172                 return 0;
3173         }
3174
3175         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
3176                end <= page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1);
3177         for (pg_off = offset_in_page(start);
3178              pg_off < offset_in_page(end);
3179              pg_off += sectorsize, bio_offset += sectorsize) {
3180                 int ret;
3181
3182                 ret = check_data_csum(inode, io_bio, bio_offset, page, pg_off,
3183                                       page_offset(page) + pg_off);
3184                 if (ret < 0)
3185                         return -EIO;
3186         }
3187         return 0;
3188 }
3189
3190 /*
3191  * btrfs_add_delayed_iput - perform a delayed iput on @inode
3192  *
3193  * @inode: The inode we want to perform iput on
3194  *
3195  * This function uses the generic vfs_inode::i_count to track whether we should
3196  * just decrement it (in case it's > 1) or if this is the last iput then link
3197  * the inode to the delayed iput machinery. Delayed iputs are processed at
3198  * transaction commit time/superblock commit/cleaner kthread.
3199  */
3200 void btrfs_add_delayed_iput(struct inode *inode)
3201 {
3202         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3203         struct btrfs_inode *binode = BTRFS_I(inode);
3204
3205         if (atomic_add_unless(&inode->i_count, -1, 1))
3206                 return;
3207
3208         atomic_inc(&fs_info->nr_delayed_iputs);
3209         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3210         ASSERT(list_empty(&binode->delayed_iput));
3211         list_add_tail(&binode->delayed_iput, &fs_info->delayed_iputs);
3212         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3213         if (!test_bit(BTRFS_FS_CLEANER_RUNNING, &fs_info->flags))
3214                 wake_up_process(fs_info->cleaner_kthread);
3215 }
3216
3217 static void run_delayed_iput_locked(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3218                                     struct btrfs_inode *inode)
3219 {
3220         list_del_init(&inode->delayed_iput);
3221         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3222         iput(&inode->vfs_inode);
3223         if (atomic_dec_and_test(&fs_info->nr_delayed_iputs))
3224                 wake_up(&fs_info->delayed_iputs_wait);
3225         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3226 }
3227
3228 static void btrfs_run_delayed_iput(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3229                                    struct btrfs_inode *inode)
3230 {
3231         if (!list_empty(&inode->delayed_iput)) {
3232                 spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3233                 if (!list_empty(&inode->delayed_iput))
3234                         run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3235                 spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3236         }
3237 }
3238
3239 void btrfs_run_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3240 {
3241
3242         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3243         while (!list_empty(&fs_info->delayed_iputs)) {
3244                 struct btrfs_inode *inode;
3245
3246                 inode = list_first_entry(&fs_info->delayed_iputs,
3247                                 struct btrfs_inode, delayed_iput);
3248                 run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3249         }
3250         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3251 }
3252
3253 /**
3254  * Wait for flushing all delayed iputs
3255  *
3256  * @fs_info:  the filesystem
3257  *
3258  * This will wait on any delayed iputs that are currently running with KILLABLE
3259  * set.  Once they are all done running we will return, unless we are killed in
3260  * which case we return EINTR. This helps in user operations like fallocate etc
3261  * that might get blocked on the iputs.
3262  *
3263  * Return EINTR if we were killed, 0 if nothing's pending
3264  */
3265 int btrfs_wait_on_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3266 {
3267         int ret = wait_event_killable(fs_info->delayed_iputs_wait,
3268                         atomic_read(&fs_info->nr_delayed_iputs) == 0);
3269         if (ret)
3270                 return -EINTR;
3271         return 0;
3272 }
3273
3274 /*
3275  * This creates an orphan entry for the given inode in case something goes wrong
3276  * in the middle of an unlink.
3277  */
3278 int btrfs_orphan_add(struct btrfs_trans_handle *trans,
3279                      struct btrfs_inode *inode)
3280 {
3281         int ret;
3282
3283         ret = btrfs_insert_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3284         if (ret && ret != -EEXIST) {
3285                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3286                 return ret;
3287         }
3288
3289         return 0;
3290 }
3291
3292 /*
3293  * We have done the delete so we can go ahead and remove the orphan item for
3294  * this particular inode.
3295  */
3296 static int btrfs_orphan_del(struct btrfs_trans_handle *trans,
3297                             struct btrfs_inode *inode)
3298 {
3299         return btrfs_del_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3300 }
3301
3302 /*
3303  * this cleans up any orphans that may be left on the list from the last use
3304  * of this root.
3305  */
3306 int btrfs_orphan_cleanup(struct btrfs_root *root)
3307 {
3308         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3309         struct btrfs_path *path;
3310         struct extent_buffer *leaf;
3311         struct btrfs_key key, found_key;
3312         struct btrfs_trans_handle *trans;
3313         struct inode *inode;
3314         u64 last_objectid = 0;
3315         int ret = 0, nr_unlink = 0;
3316
3317         if (cmpxchg(&root->orphan_cleanup_state, 0, ORPHAN_CLEANUP_STARTED))
3318                 return 0;
3319
3320         path = btrfs_alloc_path();
3321         if (!path) {
3322                 ret = -ENOMEM;
3323                 goto out;
3324         }
3325         path->reada = READA_BACK;
3326
3327         key.objectid = BTRFS_ORPHAN_OBJECTID;
3328         key.type = BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY;
3329         key.offset = (u64)-1;
3330
3331         while (1) {
3332                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3333                 if (ret < 0)
3334                         goto out;
3335
3336                 /*
3337                  * if ret == 0 means we found what we were searching for, which
3338                  * is weird, but possible, so only screw with path if we didn't
3339                  * find the key and see if we have stuff that matches
3340                  */
3341                 if (ret > 0) {
3342                         ret = 0;
3343                         if (path->slots[0] == 0)
3344                                 break;
3345                         path->slots[0]--;
3346                 }
3347
3348                 /* pull out the item */
3349                 leaf = path->nodes[0];
3350                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
3351
3352                 /* make sure the item matches what we want */
3353                 if (found_key.objectid != BTRFS_ORPHAN_OBJECTID)
3354                         break;
3355                 if (found_key.type != BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY)
3356                         break;
3357
3358                 /* release the path since we're done with it */
3359                 btrfs_release_path(path);
3360
3361                 /*
3362                  * this is where we are basically btrfs_lookup, without the
3363                  * crossing root thing.  we store the inode number in the
3364                  * offset of the orphan item.
3365                  */
3366
3367                 if (found_key.offset == last_objectid) {
3368                         btrfs_err(fs_info,
3369                                   "Error removing orphan entry, stopping orphan cleanup");
3370                         ret = -EINVAL;
3371                         goto out;
3372                 }
3373
3374                 last_objectid = found_key.offset;
3375
3376                 found_key.objectid = found_key.offset;
3377                 found_key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
3378                 found_key.offset = 0;
3379                 inode = btrfs_iget(fs_info->sb, last_objectid, root);
3380                 ret = PTR_ERR_OR_ZERO(inode);
3381                 if (ret && ret != -ENOENT)
3382                         goto out;
3383
3384                 if (ret == -ENOENT && root == fs_info->tree_root) {
3385                         struct btrfs_root *dead_root;
3386                         int is_dead_root = 0;
3387
3388                         /*
3389                          * This is an orphan in the tree root. Currently these
3390                          * could come from 2 sources:
3391                          *  a) a root (snapshot/subvolume) deletion in progress
3392                          *  b) a free space cache inode
3393                          * We need to distinguish those two, as the orphan item
3394                          * for a root must not get deleted before the deletion
3395                          * of the snapshot/subvolume's tree completes.
3396                          *
3397                          * btrfs_find_orphan_roots() ran before us, which has
3398                          * found all deleted roots and loaded them into
3399                          * fs_info->fs_roots_radix. So here we can find if an
3400                          * orphan item corresponds to a deleted root by looking
3401                          * up the root from that radix tree.
3402                          */
3403
3404                         spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3405                         dead_root = radix_tree_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
3406                                                          (unsigned long)found_key.objectid);
3407                         if (dead_root && btrfs_root_refs(&dead_root->root_item) == 0)
3408                                 is_dead_root = 1;
3409                         spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3410
3411                         if (is_dead_root) {
3412                                 /* prevent this orphan from being found again */
3413                                 key.offset = found_key.objectid - 1;
3414                                 continue;
3415                         }
3416
3417                 }
3418
3419                 /*
3420                  * If we have an inode with links, there are a couple of
3421                  * possibilities. Old kernels (before v3.12) used to create an
3422                  * orphan item for truncate indicating that there were possibly
3423                  * extent items past i_size that needed to be deleted. In v3.12,
3424                  * truncate was changed to update i_size in sync with the extent
3425                  * items, but the (useless) orphan item was still created. Since
3426                  * v4.18, we don't create the orphan item for truncate at all.
3427                  *
3428                  * So, this item could mean that we need to do a truncate, but
3429                  * only if this filesystem was last used on a pre-v3.12 kernel
3430                  * and was not cleanly unmounted. The odds of that are quite
3431                  * slim, and it's a pain to do the truncate now, so just delete
3432                  * the orphan item.
3433                  *
3434                  * It's also possible that this orphan item was supposed to be
3435                  * deleted but wasn't. The inode number may have been reused,
3436                  * but either way, we can delete the orphan item.
3437                  */
3438                 if (ret == -ENOENT || inode->i_nlink) {
3439                         if (!ret)
3440                                 iput(inode);
3441                         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
3442                         if (IS_ERR(trans)) {
3443                                 ret = PTR_ERR(trans);
3444                                 goto out;
3445                         }
3446                         btrfs_debug(fs_info, "auto deleting %Lu",
3447                                     found_key.objectid);
3448                         ret = btrfs_del_orphan_item(trans, root,
3449                                                     found_key.objectid);
3450                         btrfs_end_transaction(trans);
3451                         if (ret)
3452                                 goto out;
3453                         continue;
3454                 }
3455
3456                 nr_unlink++;
3457
3458                 /* this will do delete_inode and everything for us */
3459                 iput(inode);
3460         }
3461         /* release the path since we're done with it */
3462         btrfs_release_path(path);
3463
3464         root->orphan_cleanup_state = ORPHAN_CLEANUP_DONE;
3465
3466         if (test_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &root->state)) {
3467                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3468                 if (!IS_ERR(trans))
3469                         btrfs_end_transaction(trans);
3470         }
3471
3472         if (nr_unlink)
3473                 btrfs_debug(fs_info, "unlinked %d orphans", nr_unlink);
3474
3475 out:
3476         if (ret)
3477                 btrfs_err(fs_info, "could not do orphan cleanup %d", ret);
3478         btrfs_free_path(path);
3479         return ret;
3480 }
3481
3482 /*
3483  * very simple check to peek ahead in the leaf looking for xattrs.  If we
3484  * don't find any xattrs, we know there can't be any acls.
3485  *
3486  * slot is the slot the inode is in, objectid is the objectid of the inode
3487  */
3488 static noinline int acls_after_inode_item(struct extent_buffer *leaf,
3489                                           int slot, u64 objectid,
3490                                           int *first_xattr_slot)
3491 {
3492         u32 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
3493         struct btrfs_key found_key;
3494         static u64 xattr_access = 0;
3495         static u64 xattr_default = 0;
3496         int scanned = 0;
3497
3498         if (!xattr_access) {
3499                 xattr_access = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS,
3500                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS));
3501                 xattr_default = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT,
3502                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT));
3503         }
3504
3505         slot++;
3506         *first_xattr_slot = -1;
3507         while (slot < nritems) {
3508                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
3509
3510                 /* we found a different objectid, there must not be acls */
3511                 if (found_key.objectid != objectid)
3512                         return 0;
3513
3514                 /* we found an xattr, assume we've got an acl */
3515                 if (found_key.type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY) {
3516                         if (*first_xattr_slot == -1)
3517                                 *first_xattr_slot = slot;
3518                         if (found_key.offset == xattr_access ||
3519                             found_key.offset == xattr_default)
3520                                 return 1;
3521                 }
3522
3523                 /*
3524                  * we found a key greater than an xattr key, there can't
3525                  * be any acls later on
3526                  */
3527                 if (found_key.type > BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
3528                         return 0;
3529
3530                 slot++;
3531                 scanned++;
3532
3533                 /*
3534                  * it goes inode, inode backrefs, xattrs, extents,
3535                  * so if there are a ton of hard links to an inode there can
3536                  * be a lot of backrefs.  Don't waste time searching too hard,
3537                  * this is just an optimization
3538                  */
3539                 if (scanned >= 8)
3540                         break;
3541         }
3542         /* we hit the end of the leaf before we found an xattr or
3543          * something larger than an xattr.  We have to assume the inode
3544          * has acls
3545          */
3546         if (*first_xattr_slot == -1)
3547                 *first_xattr_slot = slot;
3548         return 1;
3549 }
3550
3551 /*
3552  * read an inode from the btree into the in-memory inode
3553  */
3554 static int btrfs_read_locked_inode(struct inode *inode,
3555                                    struct btrfs_path *in_path)
3556 {
3557         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3558         struct btrfs_path *path = in_path;
3559         struct extent_buffer *leaf;
3560         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3561         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3562         struct btrfs_key location;
3563         unsigned long ptr;
3564         int maybe_acls;
3565         u32 rdev;
3566         int ret;
3567         bool filled = false;
3568         int first_xattr_slot;
3569
3570         ret = btrfs_fill_inode(inode, &rdev);
3571         if (!ret)
3572                 filled = true;
3573
3574         if (!path) {
3575                 path = btrfs_alloc_path();
3576                 if (!path)
3577                         return -ENOMEM;
3578         }
3579
3580         memcpy(&location, &BTRFS_I(inode)->location, sizeof(location));
3581
3582         ret = btrfs_lookup_inode(NULL, root, path, &location, 0);
3583         if (ret) {
3584                 if (path != in_path)
3585                         btrfs_free_path(path);
3586                 return ret;
3587         }
3588
3589         leaf = path->nodes[0];
3590
3591         if (filled)
3592                 goto cache_index;
3593
3594         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3595                                     struct btrfs_inode_item);
3596         inode->i_mode = btrfs_inode_mode(leaf, inode_item);
3597         set_nlink(inode, btrfs_inode_nlink(leaf, inode_item));
3598         i_uid_write(inode, btrfs_inode_uid(leaf, inode_item));
3599         i_gid_write(inode, btrfs_inode_gid(leaf, inode_item));
3600         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), btrfs_inode_size(leaf, inode_item));
3601         btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), 0,
3602                         round_up(i_size_read(inode), fs_info->sectorsize));
3603
3604         inode->i_atime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->atime);
3605         inode->i_atime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->atime);
3606
3607         inode->i_mtime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->mtime);
3608         inode->i_mtime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->mtime);
3609
3610         inode->i_ctime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->ctime);
3611         inode->i_ctime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->ctime);
3612
3613         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec =
3614                 btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->otime);
3615         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec =
3616                 btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->otime);
3617
3618         inode_set_bytes(inode, btrfs_inode_nbytes(leaf, inode_item));
3619         BTRFS_I(inode)->generation = btrfs_inode_generation(leaf, inode_item);
3620         BTRFS_I(inode)->last_trans = btrfs_inode_transid(leaf, inode_item);
3621
3622         inode_set_iversion_queried(inode,
3623                                    btrfs_inode_sequence(leaf, inode_item));
3624         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
3625         inode->i_rdev = 0;
3626         rdev = btrfs_inode_rdev(leaf, inode_item);
3627
3628         BTRFS_I(inode)->index_cnt = (u64)-1;
3629         BTRFS_I(inode)->flags = btrfs_inode_flags(leaf, inode_item);
3630
3631 cache_index:
3632         /*
3633          * If we were modified in the current generation and evicted from memory
3634          * and then re-read we need to do a full sync since we don't have any
3635          * idea about which extents were modified before we were evicted from
3636          * cache.
3637          *
3638          * This is required for both inode re-read from disk and delayed inode
3639          * in delayed_nodes_tree.
3640          */
3641         if (BTRFS_I(inode)->last_trans == fs_info->generation)
3642                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
3643                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
3644
3645         /*
3646          * We don't persist the id of the transaction where an unlink operation
3647          * against the inode was last made. So here we assume the inode might
3648          * have been evicted, and therefore the exact value of last_unlink_trans
3649          * lost, and set it to last_trans to avoid metadata inconsistencies
3650          * between the inode and its parent if the inode is fsync'ed and the log
3651          * replayed. For example, in the scenario:
3652          *
3653          * touch mydir/foo
3654          * ln mydir/foo mydir/bar
3655          * sync
3656          * unlink mydir/bar
3657          * echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches   # evicts inode
3658          * xfs_io -c fsync mydir/foo
3659          * <power failure>
3660          * mount fs, triggers fsync log replay
3661          *
3662          * We must make sure that when we fsync our inode foo we also log its
3663          * parent inode, otherwise after log replay the parent still has the
3664          * dentry with the "bar" name but our inode foo has a link count of 1
3665          * and doesn't have an inode ref with the name "bar" anymore.
3666          *
3667          * Setting last_unlink_trans to last_trans is a pessimistic approach,
3668          * but it guarantees correctness at the expense of occasional full
3669          * transaction commits on fsync if our inode is a directory, or if our
3670          * inode is not a directory, logging its parent unnecessarily.
3671          */
3672         BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3673
3674         /*
3675          * Same logic as for last_unlink_trans. We don't persist the generation
3676          * of the last transaction where this inode was used for a reflink
3677          * operation, so after eviction and reloading the inode we must be
3678          * pessimistic and assume the last transaction that modified the inode.
3679          */
3680         BTRFS_I(inode)->last_reflink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3681
3682         path->slots[0]++;
3683         if (inode->i_nlink != 1 ||
3684             path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf))
3685                 goto cache_acl;
3686
3687         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &location, path->slots[0]);
3688         if (location.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)))
3689                 goto cache_acl;
3690
3691         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
3692         if (location.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
3693                 struct btrfs_inode_ref *ref;
3694
3695                 ref = (struct btrfs_inode_ref *)ptr;
3696                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_ref_index(leaf, ref);
3697         } else if (location.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3698                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3699
3700                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)ptr;
3701                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_extref_index(leaf,
3702                                                                      extref);
3703         }
3704 cache_acl:
3705         /*
3706          * try to precache a NULL acl entry for files that don't have
3707          * any xattrs or acls
3708          */
3709         maybe_acls = acls_after_inode_item(leaf, path->slots[0],
3710                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), &first_xattr_slot);
3711         if (first_xattr_slot != -1) {
3712                 path->slots[0] = first_xattr_slot;
3713                 ret = btrfs_load_inode_props(inode, path);
3714                 if (ret)
3715                         btrfs_err(fs_info,
3716                                   "error loading props for ino %llu (root %llu): %d",
3717                                   btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
3718                                   root->root_key.objectid, ret);
3719         }
3720         if (path != in_path)
3721                 btrfs_free_path(path);
3722
3723         if (!maybe_acls)
3724                 cache_no_acl(inode);
3725
3726         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
3727         case S_IFREG:
3728                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3729                 inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
3730                 inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
3731                 break;
3732         case S_IFDIR:
3733                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
3734                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
3735                 break;
3736         case S_IFLNK:
3737                 inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
3738                 inode_nohighmem(inode);
3739                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3740                 break;
3741         default:
3742                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
3743                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
3744                 break;
3745         }
3746
3747         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
3748         return 0;
3749 }
3750
3751 /*
3752  * given a leaf and an inode, copy the inode fields into the leaf
3753  */
3754 static void fill_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3755                             struct extent_buffer *leaf,
3756                             struct btrfs_inode_item *item,
3757                             struct inode *inode)
3758 {
3759         struct btrfs_map_token token;
3760
3761         btrfs_init_map_token(&token, leaf);
3762
3763         btrfs_set_token_inode_uid(&token, item, i_uid_read(inode));
3764         btrfs_set_token_inode_gid(&token, item, i_gid_read(inode));
3765         btrfs_set_token_inode_size(&token, item, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
3766         btrfs_set_token_inode_mode(&token, item, inode->i_mode);
3767         btrfs_set_token_inode_nlink(&token, item, inode->i_nlink);
3768
3769         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->atime,
3770                                      inode->i_atime.tv_sec);
3771         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->atime,
3772                                       inode->i_atime.tv_nsec);
3773
3774         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->mtime,
3775                                      inode->i_mtime.tv_sec);
3776         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->mtime,
3777                                       inode->i_mtime.tv_nsec);
3778
3779         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->ctime,
3780                                      inode->i_ctime.tv_sec);
3781         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->ctime,
3782                                       inode->i_ctime.tv_nsec);
3783
3784         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->otime,
3785                                      BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec);
3786         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->otime,
3787                                       BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec);
3788
3789         btrfs_set_token_inode_nbytes(&token, item, inode_get_bytes(inode));
3790         btrfs_set_token_inode_generation(&token, item,
3791                                          BTRFS_I(inode)->generation);
3792         btrfs_set_token_inode_sequence(&token, item, inode_peek_iversion(inode));
3793         btrfs_set_token_inode_transid(&token, item, trans->transid);
3794         btrfs_set_token_inode_rdev(&token, item, inode->i_rdev);
3795         btrfs_set_token_inode_flags(&token, item, BTRFS_I(inode)->flags);
3796         btrfs_set_token_inode_block_group(&token, item, 0);
3797 }
3798
3799 /*
3800  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3801  */
3802 static noinline int btrfs_update_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3803                                 struct btrfs_root *root,
3804                                 struct btrfs_inode *inode)
3805 {
3806         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3807         struct btrfs_path *path;
3808         struct extent_buffer *leaf;
3809         int ret;
3810
3811         path = btrfs_alloc_path();
3812         if (!path)
3813                 return -ENOMEM;
3814
3815         ret = btrfs_lookup_inode(trans, root, path, &inode->location, 1);
3816         if (ret) {
3817                 if (ret > 0)
3818                         ret = -ENOENT;
3819                 goto failed;
3820         }
3821
3822         leaf = path->nodes[0];
3823         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3824                                     struct btrfs_inode_item);
3825
3826         fill_inode_item(trans, leaf, inode_item, &inode->vfs_inode);
3827         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
3828         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
3829         ret = 0;
3830 failed:
3831         btrfs_free_path(path);
3832         return ret;
3833 }
3834
3835 /*
3836  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3837  */
3838 noinline int btrfs_update_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3839                                 struct btrfs_root *root,
3840                                 struct btrfs_inode *inode)
3841 {
3842         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3843         int ret;
3844
3845         /*
3846          * If the inode is a free space inode, we can deadlock during commit
3847          * if we put it into the delayed code.
3848          *
3849          * The data relocation inode should also be directly updated
3850          * without delay
3851          */
3852         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode)
3853             && root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID
3854             && !test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags)) {
3855                 btrfs_update_root_times(trans, root);
3856
3857                 ret = btrfs_delayed_update_inode(trans, root, inode);
3858                 if (!ret)
3859                         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
3860                 return ret;
3861         }
3862
3863         return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
3864 }
3865
3866 int btrfs_update_inode_fallback(struct btrfs_trans_handle *trans,
3867                                 struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode)
3868 {
3869         int ret;
3870
3871         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
3872         if (ret == -ENOSPC)
3873                 return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
3874         return ret;
3875 }
3876
3877 /*
3878  * unlink helper that gets used here in inode.c and in the tree logging
3879  * recovery code.  It remove a link in a directory with a given name, and
3880  * also drops the back refs in the inode to the directory
3881  */
3882 static int __btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3883                                 struct btrfs_root *root,
3884                                 struct btrfs_inode *dir,
3885                                 struct btrfs_inode *inode,
3886                                 const char *name, int name_len)
3887 {
3888         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3889         struct btrfs_path *path;
3890         int ret = 0;
3891         struct btrfs_dir_item *di;
3892         u64 index;
3893         u64 ino = btrfs_ino(inode);
3894         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
3895
3896         path = btrfs_alloc_path();
3897         if (!path) {
3898                 ret = -ENOMEM;
3899                 goto out;
3900         }
3901
3902         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
3903                                     name, name_len, -1);
3904         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
3905                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
3906                 goto err;
3907         }
3908         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
3909         if (ret)
3910                 goto err;
3911         btrfs_release_path(path);
3912
3913         /*
3914          * If we don't have dir index, we have to get it by looking up
3915          * the inode ref, since we get the inode ref, remove it directly,
3916          * it is unnecessary to do delayed deletion.
3917          *
3918          * But if we have dir index, needn't search inode ref to get it.
3919          * Since the inode ref is close to the inode item, it is better
3920          * that we delay to delete it, and just do this deletion when
3921          * we update the inode item.
3922          */
3923         if (inode->dir_index) {
3924                 ret = btrfs_delayed_delete_inode_ref(inode);
3925                 if (!ret) {
3926                         index = inode->dir_index;
3927                         goto skip_backref;
3928                 }
3929         }
3930
3931         ret = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
3932                                   dir_ino, &index);
3933         if (ret) {
3934                 btrfs_info(fs_info,
3935                         "failed to delete reference to %.*s, inode %llu parent %llu",
3936                         name_len, name, ino, dir_ino);
3937                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3938                 goto err;
3939         }
3940 skip_backref:
3941         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
3942         if (ret) {
3943                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3944                 goto err;
3945         }
3946
3947         ret = btrfs_del_inode_ref_in_log(trans, root, name, name_len, inode,
3948                         dir_ino);
3949         if (ret != 0 && ret != -ENOENT) {
3950                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3951                 goto err;
3952         }
3953
3954         ret = btrfs_del_dir_entries_in_log(trans, root, name, name_len, dir,
3955                         index);
3956         if (ret == -ENOENT)
3957                 ret = 0;
3958         else if (ret)
3959                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3960
3961         /*
3962          * If we have a pending delayed iput we could end up with the final iput
3963          * being run in btrfs-cleaner context.  If we have enough of these built
3964          * up we can end up burning a lot of time in btrfs-cleaner without any
3965          * way to throttle the unlinks.  Since we're currently holding a ref on
3966          * the inode we can run the delayed iput here without any issues as the
3967          * final iput won't be done until after we drop the ref we're currently
3968          * holding.
3969          */
3970         btrfs_run_delayed_iput(fs_info, inode);
3971 err:
3972         btrfs_free_path(path);
3973         if (ret)
3974                 goto out;
3975
3976         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - name_len * 2);
3977         inode_inc_iversion(&inode->vfs_inode);
3978         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
3979         inode->vfs_inode.i_ctime = dir->vfs_inode.i_mtime =
3980                 dir->vfs_inode.i_ctime = current_time(&inode->vfs_inode);
3981         ret = btrfs_update_inode(trans, root, dir);
3982 out:
3983         return ret;
3984 }
3985
3986 int btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3987                        struct btrfs_root *root,
3988                        struct btrfs_inode *dir, struct btrfs_inode *inode,
3989                        const char *name, int name_len)
3990 {
3991         int ret;
3992         ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, dir, inode, name, name_len);
3993         if (!ret) {
3994                 drop_nlink(&inode->vfs_inode);
3995                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
3996         }
3997         return ret;
3998 }
3999
4000 /*
4001  * helper to start transaction for unlink and rmdir.
4002  *
4003  * unlink and rmdir are special in btrfs, they do not always free space, so
4004  * if we cannot make our reservations the normal way try and see if there is
4005  * plenty of slack room in the global reserve to migrate, otherwise we cannot
4006  * allow the unlink to occur.
4007  */
4008 static struct btrfs_trans_handle *__unlink_start_trans(struct inode *dir)
4009 {
4010         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4011
4012         /*
4013          * 1 for the possible orphan item
4014          * 1 for the dir item
4015          * 1 for the dir index
4016          * 1 for the inode ref
4017          * 1 for the inode
4018          */
4019         return btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(root, 5);
4020 }
4021
4022 static int btrfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4023 {
4024         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4025         struct btrfs_trans_handle *trans;
4026         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4027         int ret;
4028
4029         trans = __unlink_start_trans(dir);
4030         if (IS_ERR(trans))
4031                 return PTR_ERR(trans);
4032
4033         btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4034                         0);
4035
4036         ret = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
4037                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4038                         dentry->d_name.len);
4039         if (ret)
4040                 goto out;
4041
4042         if (inode->i_nlink == 0) {
4043                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4044                 if (ret)
4045                         goto out;
4046         }
4047
4048 out:
4049         btrfs_end_transaction(trans);
4050         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
4051         return ret;
4052 }
4053
4054 static int btrfs_unlink_subvol(struct btrfs_trans_handle *trans,
4055                                struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4056 {
4057         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4058         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(d_inode(dentry));
4059         struct btrfs_path *path;
4060         struct extent_buffer *leaf;
4061         struct btrfs_dir_item *di;
4062         struct btrfs_key key;
4063         const char *name = dentry->d_name.name;
4064         int name_len = dentry->d_name.len;
4065         u64 index;
4066         int ret;
4067         u64 objectid;
4068         u64 dir_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(dir));
4069
4070         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
4071                 objectid = inode->root->root_key.objectid;
4072         } else if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4073                 objectid = inode->location.objectid;
4074         } else {
4075                 WARN_ON(1);
4076                 return -EINVAL;
4077         }
4078
4079         path = btrfs_alloc_path();
4080         if (!path)
4081                 return -ENOMEM;
4082
4083         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
4084                                    name, name_len, -1);
4085         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4086                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4087                 goto out;
4088         }
4089
4090         leaf = path->nodes[0];
4091         btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &key);
4092         WARN_ON(key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY || key.objectid != objectid);
4093         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4094         if (ret) {
4095                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4096                 goto out;
4097         }
4098         btrfs_release_path(path);
4099
4100         /*
4101          * This is a placeholder inode for a subvolume we didn't have a
4102          * reference to at the time of the snapshot creation.  In the meantime
4103          * we could have renamed the real subvol link into our snapshot, so
4104          * depending on btrfs_del_root_ref to return -ENOENT here is incorret.
4105          * Instead simply lookup the dir_index_item for this entry so we can
4106          * remove it.  Otherwise we know we have a ref to the root and we can
4107          * call btrfs_del_root_ref, and it _shouldn't_ fail.
4108          */
4109         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4110                 di = btrfs_search_dir_index_item(root, path, dir_ino,
4111                                                  name, name_len);
4112                 if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4113                         if (!di)
4114                                 ret = -ENOENT;
4115                         else
4116                                 ret = PTR_ERR(di);
4117                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4118                         goto out;
4119                 }
4120
4121                 leaf = path->nodes[0];
4122                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
4123                 index = key.offset;
4124                 btrfs_release_path(path);
4125         } else {
4126                 ret = btrfs_del_root_ref(trans, objectid,
4127                                          root->root_key.objectid, dir_ino,
4128                                          &index, name, name_len);
4129                 if (ret) {
4130                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4131                         goto out;
4132                 }
4133         }
4134
4135         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, BTRFS_I(dir), index);
4136         if (ret) {
4137                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4138                 goto out;
4139         }
4140
4141         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(dir), dir->i_size - name_len * 2);
4142         inode_inc_iversion(dir);
4143         dir->i_mtime = dir->i_ctime = current_time(dir);
4144         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, BTRFS_I(dir));
4145         if (ret)
4146                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4147 out:
4148         btrfs_free_path(path);
4149         return ret;
4150 }
4151
4152 /*
4153  * Helper to check if the subvolume references other subvolumes or if it's
4154  * default.
4155  */
4156 static noinline int may_destroy_subvol(struct btrfs_root *root)
4157 {
4158         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4159         struct btrfs_path *path;
4160         struct btrfs_dir_item *di;
4161         struct btrfs_key key;
4162         u64 dir_id;
4163         int ret;
4164
4165         path = btrfs_alloc_path();
4166         if (!path)
4167                 return -ENOMEM;
4168
4169         /* Make sure this root isn't set as the default subvol */
4170         dir_id = btrfs_super_root_dir(fs_info->super_copy);
4171         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, fs_info->tree_root, path,
4172                                    dir_id, "default", 7, 0);
4173         if (di && !IS_ERR(di)) {
4174                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
4175                 if (key.objectid == root->root_key.objectid) {
4176                         ret = -EPERM;
4177                         btrfs_err(fs_info,
4178                                   "deleting default subvolume %llu is not allowed",
4179                                   key.objectid);
4180                         goto out;
4181                 }
4182                 btrfs_release_path(path);
4183         }
4184
4185         key.objectid = root->root_key.objectid;
4186         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
4187         key.offset = (u64)-1;
4188
4189         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
4190         if (ret < 0)
4191                 goto out;
4192         BUG_ON(ret == 0);
4193
4194         ret = 0;
4195         if (path->slots[0] > 0) {
4196                 path->slots[0]--;
4197                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
4198                 if (key.objectid == root->root_key.objectid &&
4199                     key.type == BTRFS_ROOT_REF_KEY)
4200                         ret = -ENOTEMPTY;
4201         }
4202 out:
4203         btrfs_free_path(path);
4204         return ret;
4205 }
4206
4207 /* Delete all dentries for inodes belonging to the root */
4208 static void btrfs_prune_dentries(struct btrfs_root *root)
4209 {
4210         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4211         struct rb_node *node;
4212         struct rb_node *prev;
4213         struct btrfs_inode *entry;
4214         struct inode *inode;
4215         u64 objectid = 0;
4216
4217         if (!test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
4218                 WARN_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0);
4219
4220         spin_lock(&root->inode_lock);
4221 again:
4222         node = root->inode_tree.rb_node;
4223         prev = NULL;
4224         while (node) {
4225                 prev = node;
4226                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4227
4228                 if (objectid < btrfs_ino(entry))
4229                         node = node->rb_left;
4230                 else if (objectid > btrfs_ino(entry))
4231                         node = node->rb_right;
4232                 else
4233                         break;
4234         }
4235         if (!node) {
4236                 while (prev) {
4237                         entry = rb_entry(prev, struct btrfs_inode, rb_node);
4238                         if (objectid <= btrfs_ino(entry)) {
4239                                 node = prev;
4240                                 break;
4241                         }
4242                         prev = rb_next(prev);
4243                 }
4244         }
4245         while (node) {
4246                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4247                 objectid = btrfs_ino(entry) + 1;
4248                 inode = igrab(&entry->vfs_inode);
4249                 if (inode) {
4250                         spin_unlock(&root->inode_lock);
4251                         if (atomic_read(&inode->i_count) > 1)
4252                                 d_prune_aliases(inode);
4253                         /*
4254                          * btrfs_drop_inode will have it removed from the inode
4255                          * cache when its usage count hits zero.
4256                          */
4257                         iput(inode);
4258                         cond_resched();
4259                         spin_lock(&root->inode_lock);
4260                         goto again;
4261                 }
4262
4263                 if (cond_resched_lock(&root->inode_lock))
4264                         goto again;
4265
4266                 node = rb_next(node);
4267         }
4268         spin_unlock(&root->inode_lock);
4269 }
4270
4271 int btrfs_delete_subvolume(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4272 {
4273         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dentry->d_sb);
4274         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4275         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4276         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(inode)->root;
4277         struct btrfs_trans_handle *trans;
4278         struct btrfs_block_rsv block_rsv;
4279         u64 root_flags;
4280         int ret;
4281
4282         /*
4283          * Don't allow to delete a subvolume with send in progress. This is
4284          * inside the inode lock so the error handling that has to drop the bit
4285          * again is not run concurrently.
4286          */
4287         spin_lock(&dest->root_item_lock);
4288         if (dest->send_in_progress) {
4289                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4290                 btrfs_warn(fs_info,
4291                            "attempt to delete subvolume %llu during send",
4292                            dest->root_key.objectid);
4293                 return -EPERM;
4294         }
4295         root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4296         btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4297                              root_flags | BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4298         spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4299
4300         down_write(&fs_info->subvol_sem);
4301
4302         ret = may_destroy_subvol(dest);
4303         if (ret)
4304                 goto out_up_write;
4305
4306         btrfs_init_block_rsv(&block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
4307         /*
4308          * One for dir inode,
4309          * two for dir entries,
4310          * two for root ref/backref.
4311          */
4312         ret = btrfs_subvolume_reserve_metadata(root, &block_rsv, 5, true);
4313         if (ret)
4314                 goto out_up_write;
4315
4316         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4317         if (IS_ERR(trans)) {
4318                 ret = PTR_ERR(trans);
4319                 goto out_release;
4320         }
4321         trans->block_rsv = &block_rsv;
4322         trans->bytes_reserved = block_rsv.size;
4323
4324         btrfs_record_snapshot_destroy(trans, BTRFS_I(dir));
4325
4326         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4327         if (ret) {
4328                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4329                 goto out_end_trans;
4330         }
4331
4332         ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
4333         if (ret) {
4334                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4335                 goto out_end_trans;
4336         }
4337
4338         memset(&dest->root_item.drop_progress, 0,
4339                 sizeof(dest->root_item.drop_progress));
4340         btrfs_set_root_drop_level(&dest->root_item, 0);
4341         btrfs_set_root_refs(&dest->root_item, 0);
4342
4343         if (!test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &dest->state)) {
4344                 ret = btrfs_insert_orphan_item(trans,
4345                                         fs_info->tree_root,
4346                                         dest->root_key.objectid);
4347                 if (ret) {
4348                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4349                         goto out_end_trans;
4350                 }
4351         }
4352
4353         ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans, dest->root_item.uuid,
4354                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL,
4355                                   dest->root_key.objectid);
4356         if (ret && ret != -ENOENT) {
4357                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4358                 goto out_end_trans;
4359         }
4360         if (!btrfs_is_empty_uuid(dest->root_item.received_uuid)) {
4361                 ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans,
4362                                           dest->root_item.received_uuid,
4363                                           BTRFS_UUID_KEY_RECEIVED_SUBVOL,
4364                                           dest->root_key.objectid);
4365                 if (ret && ret != -ENOENT) {
4366                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4367                         goto out_end_trans;
4368                 }
4369         }
4370
4371         free_anon_bdev(dest->anon_dev);
4372         dest->anon_dev = 0;
4373 out_end_trans:
4374         trans->block_rsv = NULL;
4375         trans->bytes_reserved = 0;
4376         ret = btrfs_end_transaction(trans);
4377         inode->i_flags |= S_DEAD;
4378 out_release:
4379         btrfs_subvolume_release_metadata(root, &block_rsv);
4380 out_up_write:
4381         up_write(&fs_info->subvol_sem);
4382         if (ret) {
4383                 spin_lock(&dest->root_item_lock);
4384                 root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4385                 btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4386                                 root_flags & ~BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4387                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4388         } else {
4389                 d_invalidate(dentry);
4390                 btrfs_prune_dentries(dest);
4391                 ASSERT(dest->send_in_progress == 0);
4392         }
4393
4394         return ret;
4395 }
4396
4397 static int btrfs_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4398 {
4399         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4400         int err = 0;
4401         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4402         struct btrfs_trans_handle *trans;
4403         u64 last_unlink_trans;
4404
4405         if (inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
4406                 return -ENOTEMPTY;
4407         if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
4408                 return btrfs_delete_subvolume(dir, dentry);
4409
4410         trans = __unlink_start_trans(dir);
4411         if (IS_ERR(trans))
4412                 return PTR_ERR(trans);
4413
4414         if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
4415                 err = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4416                 goto out;
4417         }
4418
4419         err = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4420         if (err)
4421                 goto out;
4422
4423         last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans;
4424
4425         /* now the directory is empty */
4426         err = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
4427                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4428                         dentry->d_name.len);
4429         if (!err) {
4430                 btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
4431                 /*
4432                  * Propagate the last_unlink_trans value of the deleted dir to
4433                  * its parent directory. This is to prevent an unrecoverable
4434                  * log tree in the case we do something like this:
4435                  * 1) create dir foo
4436                  * 2) create snapshot under dir foo
4437                  * 3) delete the snapshot
4438                  * 4) rmdir foo
4439                  * 5) mkdir foo
4440                  * 6) fsync foo or some file inside foo
4441                  */
4442                 if (last_unlink_trans >= trans->transid)
4443                         BTRFS_I(dir)->last_unlink_trans = last_unlink_trans;
4444         }
4445 out:
4446         btrfs_end_transaction(trans);
4447         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
4448
4449         return err;
4450 }
4451
4452 /*
4453  * Return this if we need to call truncate_block for the last bit of the
4454  * truncate.
4455  */
4456 #define NEED_TRUNCATE_BLOCK 1
4457
4458 /*
4459  * this can truncate away extent items, csum items and directory items.
4460  * It starts at a high offset and removes keys until it can't find
4461  * any higher than new_size
4462  *
4463  * csum items that cross the new i_size are truncated to the new size
4464  * as well.
4465  *
4466  * min_type is the minimum key type to truncate down to.  If set to 0, this
4467  * will kill all the items on this inode, including the INODE_ITEM_KEY.
4468  */
4469 int btrfs_truncate_inode_items(struct btrfs_trans_handle *trans,
4470                                struct btrfs_root *root,
4471                                struct btrfs_inode *inode,
4472                                u64 new_size, u32 min_type)
4473 {
4474         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4475         struct btrfs_path *path;
4476         struct extent_buffer *leaf;
4477         struct btrfs_file_extent_item *fi;
4478         struct btrfs_key key;
4479         struct btrfs_key found_key;
4480         u64 extent_start = 0;
4481         u64 extent_num_bytes = 0;
4482         u64 extent_offset = 0;
4483         u64 item_end = 0;
4484         u64 last_size = new_size;
4485         u32 found_type = (u8)-1;
4486         int found_extent;
4487         int del_item;
4488         int pending_del_nr = 0;
4489         int pending_del_slot = 0;
4490         int extent_type = -1;
4491         int ret;
4492         u64 ino = btrfs_ino(inode);
4493         u64 bytes_deleted = 0;
4494         bool be_nice = false;
4495         bool should_throttle = false;
4496         const u64 lock_start = ALIGN_DOWN(new_size, fs_info->sectorsize);
4497         struct extent_state *cached_state = NULL;
4498
4499         BUG_ON(new_size > 0 && min_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
4500
4501         /*
4502          * For non-free space inodes and non-shareable roots, we want to back
4503          * off from time to time.  This means all inodes in subvolume roots,
4504          * reloc roots, and data reloc roots.
4505          */
4506         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode) &&
4507             test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4508                 be_nice = true;
4509
4510         path = btrfs_alloc_path();
4511         if (!path)
4512                 return -ENOMEM;
4513         path->reada = READA_BACK;
4514
4515         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4516                 lock_extent_bits(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1,
4517                                  &cached_state);
4518
4519                 /*
4520                  * We want to drop from the next block forward in case this
4521                  * new size is not block aligned since we will be keeping the
4522                  * last block of the extent just the way it is.
4523                  */
4524                 btrfs_drop_extent_cache(inode, ALIGN(new_size,
4525                                         fs_info->sectorsize),
4526                                         (u64)-1, 0);
4527         }
4528
4529         /*
4530          * This function is also used to drop the items in the log tree before
4531          * we relog the inode, so if root != BTRFS_I(inode)->root, it means
4532          * it is used to drop the logged items. So we shouldn't kill the delayed
4533          * items.
4534          */
4535         if (min_type == 0 && root == inode->root)
4536                 btrfs_kill_delayed_inode_items(inode);
4537
4538         key.objectid = ino;
4539         key.offset = (u64)-1;
4540         key.type = (u8)-1;
4541
4542 search_again:
4543         /*
4544          * with a 16K leaf size and 128MB extents, you can actually queue
4545          * up a huge file in a single leaf.  Most of the time that
4546          * bytes_deleted is > 0, it will be huge by the time we get here
4547          */
4548         if (be_nice && bytes_deleted > SZ_32M &&
4549             btrfs_should_end_transaction(trans)) {
4550                 ret = -EAGAIN;
4551                 goto out;
4552         }
4553
4554         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
4555         if (ret < 0)
4556                 goto out;
4557
4558         if (ret > 0) {
4559                 ret = 0;
4560                 /* there are no items in the tree for us to truncate, we're
4561                  * done
4562                  */
4563                 if (path->slots[0] == 0)
4564                         goto out;
4565                 path->slots[0]--;
4566         }
4567
4568         while (1) {
4569                 u64 clear_start = 0, clear_len = 0;
4570
4571                 fi = NULL;
4572                 leaf = path->nodes[0];
4573                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
4574                 found_type = found_key.type;
4575
4576                 if (found_key.objectid != ino)
4577                         break;
4578
4579                 if (found_type < min_type)
4580                         break;
4581
4582                 item_end = found_key.offset;
4583                 if (found_type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
4584                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
4585                                             struct btrfs_file_extent_item);
4586                         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
4587                         if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4588                                 item_end +=
4589                                     btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4590
4591                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_regular(
4592                                         inode, leaf, fi, found_key.offset);
4593                         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4594                                 item_end += btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf,
4595                                                                         fi);
4596
4597                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_inline(
4598                                         inode, leaf, fi, path->slots[0],
4599                                         found_key.offset);
4600                         }
4601                         item_end--;
4602                 }
4603                 if (found_type > min_type) {
4604                         del_item = 1;
4605                 } else {
4606                         if (item_end < new_size)
4607                                 break;
4608                         if (found_key.offset >= new_size)
4609                                 del_item = 1;
4610                         else
4611                                 del_item = 0;
4612                 }
4613                 found_extent = 0;
4614                 /* FIXME, shrink the extent if the ref count is only 1 */
4615                 if (found_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
4616                         goto delete;
4617
4618                 if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4619                         u64 num_dec;
4620
4621                         clear_start = found_key.offset;
4622                         extent_start = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
4623                         if (!del_item) {
4624                                 u64 orig_num_bytes =
4625                                         btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4626                                 extent_num_bytes = ALIGN(new_size -
4627                                                 found_key.offset,
4628                                                 fs_info->sectorsize);
4629                                 clear_start = ALIGN(new_size, fs_info->sectorsize);
4630                                 btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
4631                                                          extent_num_bytes);
4632                                 num_dec = (orig_num_bytes -
4633                                            extent_num_bytes);
4634                                 if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4635                                              &root->state) &&
4636                                     extent_start != 0)
4637                                         inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4638                                                         num_dec);
4639                                 btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
4640                         } else {
4641                                 extent_num_bytes =
4642                                         btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf,
4643                                                                          fi);
4644                                 extent_offset = found_key.offset -
4645                                         btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
4646
4647                                 /* FIXME blocksize != 4096 */
4648                                 num_dec = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4649                                 if (extent_start != 0) {
4650                                         found_extent = 1;
4651                                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4652                                                      &root->state))
4653                                                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4654                                                                 num_dec);
4655                                 }
4656                         }
4657                         clear_len = num_dec;
4658                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4659                         /*
4660                          * we can't truncate inline items that have had
4661                          * special encodings
4662                          */
4663                         if (!del_item &&
4664                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) == 0 &&
4665                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi) == 0 &&
4666                             btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) == 0) {
4667                                 u32 size = (u32)(new_size - found_key.offset);
4668
4669                                 btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, fi, size);
4670                                 size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(size);
4671                                 btrfs_truncate_item(path, size, 1);
4672                         } else if (!del_item) {
4673                                 /*
4674                                  * We have to bail so the last_size is set to
4675                                  * just before this extent.
4676                                  */
4677                                 ret = NEED_TRUNCATE_BLOCK;
4678                                 break;
4679                         } else {
4680                                 /*
4681                                  * Inline extents are special, we just treat
4682                                  * them as a full sector worth in the file
4683                                  * extent tree just for simplicity sake.
4684                                  */
4685                                 clear_len = fs_info->sectorsize;
4686                         }
4687
4688                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4689                                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4690                                                 item_end + 1 - new_size);
4691                 }
4692 delete:
4693                 /*
4694                  * We use btrfs_truncate_inode_items() to clean up log trees for
4695                  * multiple fsyncs, and in this case we don't want to clear the
4696                  * file extent range because it's just the log.
4697                  */
4698                 if (root == inode->root) {
4699                         ret = btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode,
4700                                                   clear_start, clear_len);
4701                         if (ret) {
4702                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4703                                 break;
4704                         }
4705                 }
4706
4707                 if (del_item)
4708                         last_size = found_key.offset;
4709                 else
4710                         last_size = new_size;
4711                 if (del_item) {
4712                         if (!pending_del_nr) {
4713                                 /* no pending yet, add ourselves */
4714                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4715                                 pending_del_nr = 1;
4716                         } else if (pending_del_nr &&
4717                                    path->slots[0] + 1 == pending_del_slot) {
4718                                 /* hop on the pending chunk */
4719                                 pending_del_nr++;
4720                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4721                         } else {
4722                                 BUG();
4723                         }
4724                 } else {
4725                         break;
4726                 }
4727                 should_throttle = false;
4728
4729                 if (found_extent &&
4730                     root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4731                         struct btrfs_ref ref = { 0 };
4732
4733                         bytes_deleted += extent_num_bytes;
4734
4735                         btrfs_init_generic_ref(&ref, BTRFS_DROP_DELAYED_REF,
4736                                         extent_start, extent_num_bytes, 0);
4737                         ref.real_root = root->root_key.objectid;
4738                         btrfs_init_data_ref(&ref, btrfs_header_owner(leaf),
4739                                         ino, extent_offset);
4740                         ret = btrfs_free_extent(trans, &ref);
4741                         if (ret) {
4742                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4743                                 break;
4744                         }
4745                         if (be_nice) {
4746                                 if (btrfs_should_throttle_delayed_refs(trans))
4747                                         should_throttle = true;
4748                         }
4749                 }
4750
4751                 if (found_type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY)
4752                         break;
4753
4754                 if (path->slots[0] == 0 ||
4755                     path->slots[0] != pending_del_slot ||
4756                     should_throttle) {
4757                         if (pending_del_nr) {
4758                                 ret = btrfs_del_items(trans, root, path,
4759                                                 pending_del_slot,
4760                                                 pending_del_nr);
4761                                 if (ret) {
4762                                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4763                                         break;
4764                                 }
4765                                 pending_del_nr = 0;
4766                         }
4767                         btrfs_release_path(path);
4768
4769                         /*
4770                          * We can generate a lot of delayed refs, so we need to
4771                          * throttle every once and a while and make sure we're
4772                          * adding enough space to keep up with the work we are
4773                          * generating.  Since we hold a transaction here we
4774                          * can't flush, and we don't want to FLUSH_LIMIT because
4775                          * we could have generated too many delayed refs to
4776                          * actually allocate, so just bail if we're short and
4777                          * let the normal reservation dance happen higher up.
4778                          */
4779                         if (should_throttle) {
4780                                 ret = btrfs_delayed_refs_rsv_refill(fs_info,
4781                                                         BTRFS_RESERVE_NO_FLUSH);
4782                                 if (ret) {
4783                                         ret = -EAGAIN;
4784                                         break;
4785                                 }
4786                         }
4787                         goto search_again;
4788                 } else {
4789                         path->slots[0]--;
4790                 }
4791         }
4792 out:
4793         if (ret >= 0 && pending_del_nr) {
4794                 int err;
4795
4796                 err = btrfs_del_items(trans, root, path, pending_del_slot,
4797                                       pending_del_nr);
4798                 if (err) {
4799                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
4800                         ret = err;
4801                 }
4802         }
4803         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4804                 ASSERT(last_size >= new_size);
4805                 if (!ret && last_size > new_size)
4806                         last_size = new_size;
4807                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, last_size);
4808                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1,
4809                                      &cached_state);
4810         }
4811
4812         btrfs_free_path(path);
4813         return ret;
4814 }
4815
4816 /*
4817  * btrfs_truncate_block - read, zero a chunk and write a block
4818  * @inode - inode that we're zeroing
4819  * @from - the offset to start zeroing
4820  * @len - the length to zero, 0 to zero the entire range respective to the
4821  *      offset
4822  * @front - zero up to the offset instead of from the offset on
4823  *
4824  * This will find the block for the "from" offset and cow the block and zero the
4825  * part we want to zero.  This is used with truncate and hole punching.
4826  */
4827 int btrfs_truncate_block(struct btrfs_inode *inode, loff_t from, loff_t len,
4828                          int front)
4829 {
4830         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
4831         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
4832         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
4833         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
4834         struct extent_state *cached_state = NULL;
4835         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
4836         char *kaddr;
4837         bool only_release_metadata = false;
4838         u32 blocksize = fs_info->sectorsize;
4839         pgoff_t index = from >> PAGE_SHIFT;
4840         unsigned offset = from & (blocksize - 1);
4841         struct page *page;
4842         gfp_t mask = btrfs_alloc_write_mask(mapping);
4843         size_t write_bytes = blocksize;
4844         int ret = 0;
4845         u64 block_start;
4846         u64 block_end;
4847
4848         if (IS_ALIGNED(offset, blocksize) &&
4849             (!len || IS_ALIGNED(len, blocksize)))
4850                 goto out;
4851
4852         block_start = round_down(from, blocksize);
4853         block_end = block_start + blocksize - 1;
4854
4855         ret = btrfs_check_data_free_space(inode, &data_reserved, block_start,
4856                                           blocksize);
4857         if (ret < 0) {
4858                 if (btrfs_check_nocow_lock(inode, block_start, &write_bytes) > 0) {
4859                         /* For nocow case, no need to reserve data space */
4860                         only_release_metadata = true;
4861                 } else {
4862                         goto out;
4863                 }
4864         }
4865         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(inode, blocksize);
4866         if (ret < 0) {
4867                 if (!only_release_metadata)
4868                         btrfs_free_reserved_data_space(inode, data_reserved,
4869                                                        block_start, blocksize);
4870                 goto out;
4871         }
4872 again:
4873         page = find_or_create_page(mapping, index, mask);
4874         if (!page) {
4875                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, block_start,
4876                                              blocksize, true);
4877                 btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4878                 ret = -ENOMEM;
4879                 goto out;
4880         }
4881         ret = set_page_extent_mapped(page);
4882         if (ret < 0)
4883                 goto out_unlock;
4884
4885         if (!PageUptodate(page)) {
4886                 ret = btrfs_readpage(NULL, page);
4887                 lock_page(page);
4888                 if (page->mapping != mapping) {
4889                         unlock_page(page);
4890                         put_page(page);
4891                         goto again;
4892                 }
4893                 if (!PageUptodate(page)) {
4894                         ret = -EIO;
4895                         goto out_unlock;
4896                 }
4897         }
4898         wait_on_page_writeback(page);
4899
4900         lock_extent_bits(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4901
4902         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, block_start);
4903         if (ordered) {
4904                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
4905                                      &cached_state);
4906                 unlock_page(page);
4907                 put_page(page);
4908                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
4909                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
4910                 goto again;
4911         }
4912
4913         clear_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4914                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
4915                          0, 0, &cached_state);
4916
4917         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, block_start, block_end, 0,
4918                                         &cached_state);
4919         if (ret) {
4920                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
4921                                      &cached_state);
4922                 goto out_unlock;
4923         }
4924
4925         if (offset != blocksize) {
4926                 if (!len)
4927                         len = blocksize - offset;
4928                 kaddr = kmap(page);
4929                 if (front)
4930                         memset(kaddr + (block_start - page_offset(page)),
4931                                 0, offset);
4932                 else
4933                         memset(kaddr + (block_start - page_offset(page)) +  offset,
4934                                 0, len);
4935                 flush_dcache_page(page);
4936                 kunmap(page);
4937         }
4938         ClearPageChecked(page);
4939         set_page_dirty(page);
4940         unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4941
4942         if (only_release_metadata)
4943                 set_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4944                                EXTENT_NORESERVE, 0, NULL, NULL, GFP_NOFS, NULL);
4945
4946 out_unlock:
4947         if (ret) {
4948                 if (only_release_metadata)
4949                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, blocksize, true);
4950                 else
4951                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
4952                                         block_start, blocksize, true);
4953         }
4954         btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4955         unlock_page(page);
4956         put_page(page);
4957 out:
4958         if (only_release_metadata)
4959                 btrfs_check_nocow_unlock(inode);
4960         extent_changeset_free(data_reserved);
4961         return ret;
4962 }
4963
4964 static int maybe_insert_hole(struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode,
4965                              u64 offset, u64 len)
4966 {
4967         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4968         struct btrfs_trans_handle *trans;
4969         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
4970         int ret;
4971
4972         /*
4973          * Still need to make sure the inode looks like it's been updated so
4974          * that any holes get logged if we fsync.
4975          */
4976         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES)) {
4977                 inode->last_trans = fs_info->generation;
4978                 inode->last_sub_trans = root->log_transid;
4979                 inode->last_log_commit = root->last_log_commit;
4980                 return 0;
4981         }
4982
4983         /*
4984          * 1 - for the one we're dropping
4985          * 1 - for the one we're adding
4986          * 1 - for updating the inode.
4987          */
4988         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
4989         if (IS_ERR(trans))
4990                 return PTR_ERR(trans);
4991
4992         drop_args.start = offset;
4993         drop_args.end = offset + len;
4994         drop_args.drop_cache = true;
4995
4996         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
4997         if (ret) {
4998                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4999                 btrfs_end_transaction(trans);
5000                 return ret;
5001         }
5002
5003         ret = btrfs_insert_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
5004                         offset, 0, 0, len, 0, len, 0, 0, 0);
5005         if (ret) {
5006                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
5007         } else {
5008                 btrfs_update_inode_bytes(inode, 0, drop_args.bytes_found);
5009                 btrfs_update_inode(trans, root, inode);
5010         }
5011         btrfs_end_transaction(trans);
5012         return ret;
5013 }
5014
5015 /*
5016  * This function puts in dummy file extents for the area we're creating a hole
5017  * for.  So if we are truncating this file to a larger size we need to insert
5018  * these file extents so that btrfs_get_extent will return a EXTENT_MAP_HOLE for
5019  * the range between oldsize and size
5020  */
5021 int btrfs_cont_expand(struct btrfs_inode *inode, loff_t oldsize, loff_t size)
5022 {
5023         struct btrfs_root *root = inode->root;
5024         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5025         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
5026         struct extent_map *em = NULL;
5027         struct extent_state *cached_state = NULL;
5028         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
5029         u64 hole_start = ALIGN(oldsize, fs_info->sectorsize);
5030         u64 block_end = ALIGN(size, fs_info->sectorsize);
5031         u64 last_byte;
5032         u64 cur_offset;
5033         u64 hole_size;
5034         int err = 0;
5035
5036         /*
5037          * If our size started in the middle of a block we need to zero out the
5038          * rest of the block before we expand the i_size, otherwise we could
5039          * expose stale data.
5040          */
5041         err = btrfs_truncate_block(inode, oldsize, 0, 0);
5042         if (err)
5043                 return err;
5044
5045         if (size <= hole_start)
5046                 return 0;
5047
5048         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, hole_start, block_end - 1,
5049                                            &cached_state);
5050         cur_offset = hole_start;
5051         while (1) {
5052                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur_offset,
5053                                       block_end - cur_offset);
5054                 if (IS_ERR(em)) {
5055                         err = PTR_ERR(em);
5056                         em = NULL;
5057                         break;
5058                 }
5059                 last_byte = min(extent_map_end(em), block_end);
5060                 last_byte = ALIGN(last_byte, fs_info->sectorsize);
5061                 hole_size = last_byte - cur_offset;
5062
5063                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)) {
5064                         struct extent_map *hole_em;
5065
5066                         err = maybe_insert_hole(root, inode, cur_offset,
5067                                                 hole_size);
5068                         if (err)
5069                                 break;
5070
5071                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
5072                                                         cur_offset, hole_size);
5073                         if (err)
5074                                 break;
5075
5076                         btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
5077                                                 cur_offset + hole_size - 1, 0);
5078                         hole_em = alloc_extent_map();
5079                         if (!hole_em) {
5080                                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
5081                                         &inode->runtime_flags);
5082                                 goto next;
5083                         }
5084                         hole_em->start = cur_offset;
5085                         hole_em->len = hole_size;
5086                         hole_em->orig_start = cur_offset;
5087
5088                         hole_em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
5089                         hole_em->block_len = 0;
5090                         hole_em->orig_block_len = 0;
5091                         hole_em->ram_bytes = hole_size;
5092                         hole_em->compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
5093                         hole_em->generation = fs_info->generation;
5094
5095                         while (1) {
5096                                 write_lock(&em_tree->lock);
5097                                 err = add_extent_mapping(em_tree, hole_em, 1);
5098                                 write_unlock(&em_tree->lock);
5099                                 if (err != -EEXIST)
5100                                         break;
5101                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
5102                                                         cur_offset +
5103                                                         hole_size - 1, 0);
5104                         }
5105                         free_extent_map(hole_em);
5106                 } else {
5107                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
5108                                                         cur_offset, hole_size);
5109                         if (err)
5110                                 break;
5111                 }
5112 next:
5113                 free_extent_map(em);
5114                 em = NULL;
5115                 cur_offset = last_byte;
5116                 if (cur_offset >= block_end)
5117                         break;
5118         }
5119         free_extent_map(em);
5120         unlock_extent_cached(io_tree, hole_start, block_end - 1, &cached_state);
5121         return err;
5122 }
5123
5124 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr)
5125 {
5126         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5127         struct btrfs_trans_handle *trans;
5128         loff_t oldsize = i_size_read(inode);
5129         loff_t newsize = attr->ia_size;
5130         int mask = attr->ia_valid;
5131         int ret;
5132
5133         /*
5134          * The regular truncate() case without ATTR_CTIME and ATTR_MTIME is a
5135          * special case where we need to update the times despite not having
5136          * these flags set.  For all other operations the VFS set these flags
5137          * explicitly if it wants a timestamp update.
5138          */
5139         if (newsize != oldsize) {
5140                 inode_inc_iversion(inode);
5141                 if (!(mask & (ATTR_CTIME | ATTR_MTIME)))
5142                         inode->i_ctime = inode->i_mtime =
5143                                 current_time(inode);
5144         }
5145
5146         if (newsize > oldsize) {
5147                 /*
5148                  * Don't do an expanding truncate while snapshotting is ongoing.
5149                  * This is to ensure the snapshot captures a fully consistent
5150                  * state of this file - if the snapshot captures this expanding
5151                  * truncation, it must capture all writes that happened before
5152                  * this truncation.
5153                  */
5154                 btrfs_drew_write_lock(&root->snapshot_lock);
5155                 ret = btrfs_cont_expand(BTRFS_I(inode), oldsize, newsize);
5156                 if (ret) {
5157                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5158                         return ret;
5159                 }
5160
5161                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
5162                 if (IS_ERR(trans)) {
5163                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5164                         return PTR_ERR(trans);
5165                 }
5166
5167                 i_size_write(inode, newsize);
5168                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5169                 pagecache_isize_extended(inode, oldsize, newsize);
5170                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
5171                 btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5172                 btrfs_end_transaction(trans);
5173         } else {
5174                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5175
5176                 if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
5177                         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode,
5178                                         ALIGN(newsize, fs_info->sectorsize),
5179                                         (u64)-1);
5180                         if (ret)
5181                                 return ret;
5182                 }
5183
5184                 /*
5185                  * We're truncating a file that used to have good data down to
5186                  * zero. Make sure any new writes to the file get on disk
5187                  * on close.
5188                  */
5189                 if (newsize == 0)
5190                         set_bit(BTRFS_INODE_FLUSH_ON_CLOSE,
5191                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5192
5193                 truncate_setsize(inode, newsize);
5194
5195                 inode_dio_wait(inode);
5196
5197                 ret = btrfs_truncate(inode, newsize == oldsize);
5198                 if (ret && inode->i_nlink) {
5199                         int err;
5200
5201                         /*
5202                          * Truncate failed, so fix up the in-memory size. We
5203                          * adjusted disk_i_size down as we removed extents, so
5204                          * wait for disk_i_size to be stable and then update the
5205                          * in-memory size to match.
5206                          */
5207                         err = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
5208                         if (err)
5209                                 return err;
5210                         i_size_write(inode, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
5211                 }
5212         }
5213
5214         return ret;
5215 }
5216
5217 static int btrfs_setattr(struct user_namespace *mnt_userns, struct dentry *dentry,
5218                          struct iattr *attr)
5219 {
5220         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5221         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5222         int err;
5223
5224         if (btrfs_root_readonly(root))
5225                 return -EROFS;
5226
5227         err = setattr_prepare(&init_user_ns, dentry, attr);
5228         if (err)
5229                 return err;
5230
5231         if (S_ISREG(inode->i_mode) && (attr->ia_valid & ATTR_SIZE)) {
5232                 err = btrfs_setsize(inode, attr);
5233                 if (err)
5234                         return err;
5235         }
5236
5237         if (attr->ia_valid) {
5238                 setattr_copy(&init_user_ns, inode, attr);
5239                 inode_inc_iversion(inode);
5240                 err = btrfs_dirty_inode(inode);
5241
5242                 if (!err && attr->ia_valid & ATTR_MODE)
5243                         err = posix_acl_chmod(&init_user_ns, inode,
5244                                               inode->i_mode);
5245         }
5246
5247         return err;
5248 }
5249
5250 /*
5251  * While truncating the inode pages during eviction, we get the VFS calling
5252  * btrfs_invalidatepage() against each page of the inode. This is slow because
5253  * the calls to btrfs_invalidatepage() result in a huge amount of calls to
5254  * lock_extent_bits() and clear_extent_bit(), which keep merging and splitting
5255  * extent_state structures over and over, wasting lots of time.
5256  *
5257  * Therefore if the inode is being evicted, let btrfs_invalidatepage() skip all
5258  * those expensive operations on a per page basis and do only the ordered io
5259  * finishing, while we release here the extent_map and extent_state structures,
5260  * without the excessive merging and splitting.
5261  */
5262 static void evict_inode_truncate_pages(struct inode *inode)
5263 {
5264         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
5265         struct extent_map_tree *map_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
5266         struct rb_node *node;
5267
5268         ASSERT(inode->i_state & I_FREEING);
5269         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
5270
5271         write_lock(&map_tree->lock);
5272         while (!RB_EMPTY_ROOT(&map_tree->map.rb_root)) {
5273                 struct extent_map *em;
5274
5275                 node = rb_first_cached(&map_tree->map);
5276                 em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
5277                 clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
5278                 clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags);
5279                 remove_extent_mapping(map_tree, em);
5280                 free_extent_map(em);
5281                 if (need_resched()) {
5282                         write_unlock(&map_tree->lock);
5283                         cond_resched();
5284                         write_lock(&map_tree->lock);
5285                 }
5286         }
5287         write_unlock(&map_tree->lock);
5288
5289         /*
5290          * Keep looping until we have no more ranges in the io tree.
5291          * We can have ongoing bios started by readahead that have
5292          * their endio callback (extent_io.c:end_bio_extent_readpage)
5293          * still in progress (unlocked the pages in the bio but did not yet
5294          * unlocked the ranges in the io tree). Therefore this means some
5295          * ranges can still be locked and eviction started because before
5296          * submitting those bios, which are executed by a separate task (work
5297          * queue kthread), inode references (inode->i_count) were not taken
5298          * (which would be dropped in the end io callback of each bio).
5299          * Therefore here we effectively end up waiting for those bios and
5300          * anyone else holding locked ranges without having bumped the inode's
5301          * reference count - if we don't do it, when they access the inode's
5302          * io_tree to unlock a range it may be too late, leading to an
5303          * use-after-free issue.
5304          */
5305         spin_lock(&io_tree->lock);
5306         while (!RB_EMPTY_ROOT(&io_tree->state)) {
5307                 struct extent_state *state;
5308                 struct extent_state *cached_state = NULL;
5309                 u64 start;
5310                 u64 end;
5311                 unsigned state_flags;
5312
5313                 node = rb_first(&io_tree->state);
5314                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
5315                 start = state->start;
5316                 end = state->end;
5317                 state_flags = state->state;
5318                 spin_unlock(&io_tree->lock);
5319
5320                 lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
5321
5322                 /*
5323                  * If still has DELALLOC flag, the extent didn't reach disk,
5324                  * and its reserved space won't be freed by delayed_ref.
5325                  * So we need to free its reserved space here.
5326                  * (Refer to comment in btrfs_invalidatepage, case 2)
5327                  *
5328                  * Note, end is the bytenr of last byte, so we need + 1 here.
5329                  */
5330                 if (state_flags & EXTENT_DELALLOC)
5331                         btrfs_qgroup_free_data(BTRFS_I(inode), NULL, start,
5332                                                end - start + 1);
5333
5334                 clear_extent_bit(io_tree, start, end,
5335                                  EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
5336                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1, 1,
5337                                  &cached_state);
5338
5339                 cond_resched();
5340                 spin_lock(&io_tree->lock);
5341         }
5342         spin_unlock(&io_tree->lock);
5343 }
5344
5345 static struct btrfs_trans_handle *evict_refill_and_join(struct btrfs_root *root,
5346                                                         struct btrfs_block_rsv *rsv)
5347 {
5348         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5349         struct btrfs_block_rsv *global_rsv = &fs_info->global_block_rsv;
5350         struct btrfs_trans_handle *trans;
5351         u64 delayed_refs_extra = btrfs_calc_insert_metadata_size(fs_info, 1);
5352         int ret;
5353
5354         /*
5355          * Eviction should be taking place at some place safe because of our
5356          * delayed iputs.  However the normal flushing code will run delayed
5357          * iputs, so we cannot use FLUSH_ALL otherwise we'll deadlock.
5358          *
5359          * We reserve the delayed_refs_extra here again because we can't use
5360          * btrfs_start_transaction(root, 0) for the same deadlocky reason as
5361          * above.  We reserve our extra bit here because we generate a ton of
5362          * delayed refs activity by truncating.
5363          *
5364          * If we cannot make our reservation we'll attempt to steal from the
5365          * global reserve, because we really want to be able to free up space.
5366          */
5367         ret = btrfs_block_rsv_refill(root, rsv, rsv->size + delayed_refs_extra,
5368                                      BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5369         if (ret) {
5370                 /*
5371                  * Try to steal from the global reserve if there is space for
5372                  * it.
5373                  */
5374                 if (btrfs_check_space_for_delayed_refs(fs_info) ||
5375                     btrfs_block_rsv_migrate(global_rsv, rsv, rsv->size, 0)) {
5376                         btrfs_warn(fs_info,
5377                                    "could not allocate space for delete; will truncate on mount");
5378                         return ERR_PTR(-ENOSPC);
5379                 }
5380                 delayed_refs_extra = 0;
5381         }
5382
5383         trans = btrfs_join_transaction(root);
5384         if (IS_ERR(trans))
5385                 return trans;
5386
5387         if (delayed_refs_extra) {
5388                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5389                 trans->bytes_reserved = delayed_refs_extra;
5390                 btrfs_block_rsv_migrate(rsv, trans->block_rsv,
5391                                         delayed_refs_extra, 1);
5392         }
5393         return trans;
5394 }
5395
5396 void btrfs_evict_inode(struct inode *inode)
5397 {
5398         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5399         struct btrfs_trans_handle *trans;
5400         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5401         struct btrfs_block_rsv *rsv;
5402         int ret;
5403
5404         trace_btrfs_inode_evict(inode);
5405
5406         if (!root) {
5407                 clear_inode(inode);
5408                 return;
5409         }
5410
5411         evict_inode_truncate_pages(inode);
5412
5413         if (inode->i_nlink &&
5414             ((btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5415               root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID) ||
5416              btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode))))
5417                 goto no_delete;
5418
5419         if (is_bad_inode(inode))
5420                 goto no_delete;
5421
5422         btrfs_free_io_failure_record(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1);
5423
5424         if (test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags))
5425                 goto no_delete;
5426
5427         if (inode->i_nlink > 0) {
5428                 BUG_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5429                        root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID);
5430                 goto no_delete;
5431         }
5432
5433         ret = btrfs_commit_inode_delayed_inode(BTRFS_I(inode));
5434         if (ret)
5435                 goto no_delete;
5436
5437         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
5438         if (!rsv)
5439                 goto no_delete;
5440         rsv->size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
5441         rsv->failfast = 1;
5442
5443         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5444
5445         while (1) {
5446                 trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5447                 if (IS_ERR(trans))
5448                         goto free_rsv;
5449
5450                 trans->block_rsv = rsv;
5451
5452                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, BTRFS_I(inode),
5453                                                  0, 0);
5454                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5455                 btrfs_end_transaction(trans);
5456                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
5457                 if (ret && ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
5458                         goto free_rsv;
5459                 else if (!ret)
5460                         break;
5461         }
5462
5463         /*
5464          * Errors here aren't a big deal, it just means we leave orphan items in
5465          * the tree. They will be cleaned up on the next mount. If the inode
5466          * number gets reused, cleanup deletes the orphan item without doing
5467          * anything, and unlink reuses the existing orphan item.
5468          *
5469          * If it turns out that we are dropping too many of these, we might want
5470          * to add a mechanism for retrying these after a commit.
5471          */
5472         trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5473         if (!IS_ERR(trans)) {
5474                 trans->block_rsv = rsv;
5475                 btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
5476                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5477                 btrfs_end_transaction(trans);
5478         }
5479
5480 free_rsv:
5481         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
5482 no_delete:
5483         /*
5484          * If we didn't successfully delete, the orphan item will still be in
5485          * the tree and we'll retry on the next mount. Again, we might also want
5486          * to retry these periodically in the future.
5487          */
5488         btrfs_remove_delayed_node(BTRFS_I(inode));
5489         clear_inode(inode);
5490 }
5491
5492 /*
5493  * Return the key found in the dir entry in the location pointer, fill @type
5494  * with BTRFS_FT_*, and return 0.
5495  *
5496  * If no dir entries were found, returns -ENOENT.
5497  * If found a corrupted location in dir entry, returns -EUCLEAN.
5498  */
5499 static int btrfs_inode_by_name(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5500                                struct btrfs_key *location, u8 *type)
5501 {
5502         const char *name = dentry->d_name.name;
5503         int namelen = dentry->d_name.len;
5504         struct btrfs_dir_item *di;
5505         struct btrfs_path *path;
5506         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5507         int ret = 0;
5508
5509         path = btrfs_alloc_path();
5510         if (!path)
5511                 return -ENOMEM;
5512
5513         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5514                         name, namelen, 0);
5515         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
5516                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
5517                 goto out;
5518         }
5519
5520         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, location);
5521         if (location->type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY &&
5522             location->type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
5523                 ret = -EUCLEAN;
5524                 btrfs_warn(root->fs_info,
5525 "%s gets something invalid in DIR_ITEM (name %s, directory ino %llu, location(%llu %u %llu))",
5526                            __func__, name, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5527                            location->objectid, location->type, location->offset);
5528         }
5529         if (!ret)
5530                 *type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
5531 out:
5532         btrfs_free_path(path);
5533         return ret;
5534 }
5535
5536 /*
5537  * when we hit a tree root in a directory, the btrfs part of the inode
5538  * needs to be changed to reflect the root directory of the tree root.  This
5539  * is kind of like crossing a mount point.
5540  */
5541 static int fixup_tree_root_location(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5542                                     struct inode *dir,
5543                                     struct dentry *dentry,
5544                                     struct btrfs_key *location,
5545                                     struct btrfs_root **sub_root)
5546 {
5547         struct btrfs_path *path;
5548         struct btrfs_root *new_root;
5549         struct btrfs_root_ref *ref;
5550         struct extent_buffer *leaf;
5551         struct btrfs_key key;
5552         int ret;
5553         int err = 0;
5554
5555         path = btrfs_alloc_path();
5556         if (!path) {
5557                 err = -ENOMEM;
5558                 goto out;
5559         }
5560
5561         err = -ENOENT;
5562         key.objectid = BTRFS_I(dir)->root->root_key.objectid;
5563         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
5564         key.offset = location->objectid;
5565
5566         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
5567         if (ret) {
5568                 if (ret < 0)
5569                         err = ret;
5570                 goto out;
5571         }
5572
5573         leaf = path->nodes[0];
5574         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
5575         if (btrfs_root_ref_dirid(leaf, ref) != btrfs_ino(BTRFS_I(dir)) ||
5576             btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref) != dentry->d_name.len)
5577                 goto out;
5578
5579         ret = memcmp_extent_buffer(leaf, dentry->d_name.name,
5580                                    (unsigned long)(ref + 1),
5581                                    dentry->d_name.len);
5582         if (ret)
5583                 goto out;
5584
5585         btrfs_release_path(path);
5586
5587         new_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, location->objectid, true);
5588         if (IS_ERR(new_root)) {
5589                 err = PTR_ERR(new_root);
5590                 goto out;
5591         }
5592
5593         *sub_root = new_root;
5594         location->objectid = btrfs_root_dirid(&new_root->root_item);
5595         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5596         location->offset = 0;
5597         err = 0;
5598 out:
5599         btrfs_free_path(path);
5600         return err;
5601 }
5602
5603 static void inode_tree_add(struct inode *inode)
5604 {
5605         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5606         struct btrfs_inode *entry;
5607         struct rb_node **p;
5608         struct rb_node *parent;
5609         struct rb_node *new = &BTRFS_I(inode)->rb_node;
5610         u64 ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5611
5612         if (inode_unhashed(inode))
5613                 return;
5614         parent = NULL;
5615         spin_lock(&root->inode_lock);
5616         p = &root->inode_tree.rb_node;
5617         while (*p) {
5618                 parent = *p;
5619                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_inode, rb_node);
5620
5621                 if (ino < btrfs_ino(entry))
5622                         p = &parent->rb_left;
5623                 else if (ino > btrfs_ino(entry))
5624                         p = &parent->rb_right;
5625                 else {
5626                         WARN_ON(!(entry->vfs_inode.i_state &
5627                                   (I_WILL_FREE | I_FREEING)));
5628                         rb_replace_node(parent, new, &root->inode_tree);
5629                         RB_CLEAR_NODE(parent);
5630                         spin_unlock(&root->inode_lock);
5631                         return;
5632                 }
5633         }
5634         rb_link_node(new, parent, p);
5635         rb_insert_color(new, &root->inode_tree);
5636         spin_unlock(&root->inode_lock);
5637 }
5638
5639 static void inode_tree_del(struct btrfs_inode *inode)
5640 {
5641         struct btrfs_root *root = inode->root;
5642         int empty = 0;
5643
5644         spin_lock(&root->inode_lock);
5645         if (!RB_EMPTY_NODE(&inode->rb_node)) {
5646                 rb_erase(&inode->rb_node, &root->inode_tree);
5647                 RB_CLEAR_NODE(&inode->rb_node);
5648                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5649         }
5650         spin_unlock(&root->inode_lock);
5651
5652         if (empty && btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0) {
5653                 spin_lock(&root->inode_lock);
5654                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5655                 spin_unlock(&root->inode_lock);
5656                 if (empty)
5657                         btrfs_add_dead_root(root);
5658         }
5659 }
5660
5661
5662 static int btrfs_init_locked_inode(struct inode *inode, void *p)
5663 {
5664         struct btrfs_iget_args *args = p;
5665
5666         inode->i_ino = args->ino;
5667         BTRFS_I(inode)->location.objectid = args->ino;
5668         BTRFS_I(inode)->location.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5669         BTRFS_I(inode)->location.offset = 0;
5670         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(args->root);
5671         BUG_ON(args->root && !BTRFS_I(inode)->root);
5672         return 0;
5673 }
5674
5675 static int btrfs_find_actor(struct inode *inode, void *opaque)
5676 {
5677         struct btrfs_iget_args *args = opaque;
5678
5679         return args->ino == BTRFS_I(inode)->location.objectid &&
5680                 args->root == BTRFS_I(inode)->root;
5681 }
5682
5683 static struct inode *btrfs_iget_locked(struct super_block *s, u64 ino,
5684                                        struct btrfs_root *root)
5685 {
5686         struct inode *inode;
5687         struct btrfs_iget_args args;
5688         unsigned long hashval = btrfs_inode_hash(ino, root);
5689
5690         args.ino = ino;
5691         args.root = root;
5692
5693         inode = iget5_locked(s, hashval, btrfs_find_actor,
5694                              btrfs_init_locked_inode,
5695                              (void *)&args);
5696         return inode;
5697 }
5698
5699 /*
5700  * Get an inode object given its inode number and corresponding root.
5701  * Path can be preallocated to prevent recursing back to iget through
5702  * allocator. NULL is also valid but may require an additional allocation
5703  * later.
5704  */
5705 struct inode *btrfs_iget_path(struct super_block *s, u64 ino,
5706                               struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path)
5707 {
5708         struct inode *inode;
5709
5710         inode = btrfs_iget_locked(s, ino, root);
5711         if (!inode)
5712                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5713
5714         if (inode->i_state & I_NEW) {
5715                 int ret;
5716
5717                 ret = btrfs_read_locked_inode(inode, path);
5718                 if (!ret) {
5719                         inode_tree_add(inode);
5720                         unlock_new_inode(inode);
5721                 } else {
5722                         iget_failed(inode);
5723                         /*
5724                          * ret > 0 can come from btrfs_search_slot called by
5725                          * btrfs_read_locked_inode, this means the inode item
5726                          * was not found.
5727                          */
5728                         if (ret > 0)
5729                                 ret = -ENOENT;
5730                         inode = ERR_PTR(ret);
5731                 }
5732         }
5733
5734         return inode;
5735 }
5736
5737 struct inode *btrfs_iget(struct super_block *s, u64 ino, struct btrfs_root *root)
5738 {
5739         return btrfs_iget_path(s, ino, root, NULL);
5740 }
5741
5742 static struct inode *new_simple_dir(struct super_block *s,
5743                                     struct btrfs_key *key,
5744                                     struct btrfs_root *root)
5745 {
5746         struct inode *inode = new_inode(s);
5747
5748         if (!inode)
5749                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5750
5751         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
5752         memcpy(&BTRFS_I(inode)->location, key, sizeof(*key));
5753         set_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5754
5755         inode->i_ino = BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID;
5756         /*
5757          * We only need lookup, the rest is read-only and there's no inode
5758          * associated with the dentry
5759          */
5760         inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
5761         inode->i_opflags &= ~IOP_XATTR;
5762         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
5763         inode->i_mode = S_IFDIR | S_IRUGO | S_IWUSR | S_IXUGO;
5764         inode->i_mtime = current_time(inode);
5765         inode->i_atime = inode->i_mtime;
5766         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
5767         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
5768
5769         return inode;
5770 }
5771
5772 static inline u8 btrfs_inode_type(struct inode *inode)
5773 {
5774         /*
5775          * Compile-time asserts that generic FT_* types still match
5776          * BTRFS_FT_* types
5777          */
5778         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_UNKNOWN != FT_UNKNOWN);
5779         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_REG_FILE != FT_REG_FILE);
5780         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_DIR != FT_DIR);
5781         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_CHRDEV != FT_CHRDEV);
5782         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_BLKDEV != FT_BLKDEV);
5783         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_FIFO != FT_FIFO);
5784         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SOCK != FT_SOCK);
5785         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SYMLINK != FT_SYMLINK);
5786
5787         return fs_umode_to_ftype(inode->i_mode);
5788 }
5789
5790 struct inode *btrfs_lookup_dentry(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
5791 {
5792         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
5793         struct inode *inode;
5794         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5795         struct btrfs_root *sub_root = root;
5796         struct btrfs_key location;
5797         u8 di_type = 0;
5798         int ret = 0;
5799
5800         if (dentry->d_name.len > BTRFS_NAME_LEN)
5801                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
5802
5803         ret = btrfs_inode_by_name(dir, dentry, &location, &di_type);
5804         if (ret < 0)
5805                 return ERR_PTR(ret);
5806
5807         if (location.type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
5808                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, root);
5809                 if (IS_ERR(inode))
5810                         return inode;
5811
5812                 /* Do extra check against inode mode with di_type */
5813                 if (btrfs_inode_type(inode) != di_type) {
5814                         btrfs_crit(fs_info,
5815 "inode mode mismatch with dir: inode mode=0%o btrfs type=%u dir type=%u",
5816                                   inode->i_mode, btrfs_inode_type(inode),
5817                                   di_type);
5818                         iput(inode);
5819                         return ERR_PTR(-EUCLEAN);
5820                 }
5821                 return inode;
5822         }
5823
5824         ret = fixup_tree_root_location(fs_info, dir, dentry,
5825                                        &location, &sub_root);
5826         if (ret < 0) {
5827                 if (ret != -ENOENT)
5828                         inode = ERR_PTR(ret);
5829                 else
5830                         inode = new_simple_dir(dir->i_sb, &location, sub_root);
5831         } else {
5832                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, sub_root);
5833         }
5834         if (root != sub_root)
5835                 btrfs_put_root(sub_root);
5836
5837         if (!IS_ERR(inode) && root != sub_root) {
5838                 down_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5839                 if (!sb_rdonly(inode->i_sb))
5840                         ret = btrfs_orphan_cleanup(sub_root);
5841                 up_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5842                 if (ret) {
5843                         iput(inode);
5844                         inode = ERR_PTR(ret);
5845                 }
5846         }
5847
5848         return inode;
5849 }
5850
5851 static int btrfs_dentry_delete(const struct dentry *dentry)
5852 {
5853         struct btrfs_root *root;
5854         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5855
5856         if (!inode && !IS_ROOT(dentry))
5857                 inode = d_inode(dentry->d_parent);
5858
5859         if (inode) {
5860                 root = BTRFS_I(inode)->root;
5861                 if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
5862                         return 1;
5863
5864                 if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
5865                         return 1;
5866         }
5867         return 0;
5868 }
5869
5870 static struct dentry *btrfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5871                                    unsigned int flags)
5872 {
5873         struct inode *inode = btrfs_lookup_dentry(dir, dentry);
5874
5875         if (inode == ERR_PTR(-ENOENT))
5876                 inode = NULL;
5877         return d_splice_alias(inode, dentry);
5878 }
5879
5880 /*
5881  * All this infrastructure exists because dir_emit can fault, and we are holding
5882  * the tree lock when doing readdir.  For now just allocate a buffer and copy
5883  * our information into that, and then dir_emit from the buffer.  This is
5884  * similar to what NFS does, only we don't keep the buffer around in pagecache
5885  * because I'm afraid I'll mess that up.  Long term we need to make filldir do
5886  * copy_to_user_inatomic so we don't have to worry about page faulting under the
5887  * tree lock.
5888  */
5889 static int btrfs_opendir(struct inode *inode, struct file *file)
5890 {
5891         struct btrfs_file_private *private;
5892
5893         private = kzalloc(sizeof(struct btrfs_file_private), GFP_KERNEL);
5894         if (!private)
5895                 return -ENOMEM;
5896         private->filldir_buf = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
5897         if (!private->filldir_buf) {
5898                 kfree(private);
5899                 return -ENOMEM;
5900         }
5901         file->private_data = private;
5902         return 0;
5903 }
5904
5905 struct dir_entry {
5906         u64 ino;
5907         u64 offset;
5908         unsigned type;
5909         int name_len;
5910 };
5911
5912 static int btrfs_filldir(void *addr, int entries, struct dir_context *ctx)
5913 {
5914         while (entries--) {
5915                 struct dir_entry *entry = addr;
5916                 char *name = (char *)(entry + 1);
5917
5918                 ctx->pos = get_unaligned(&entry->offset);
5919                 if (!dir_emit(ctx, name, get_unaligned(&entry->name_len),
5920                                          get_unaligned(&entry->ino),
5921                                          get_unaligned(&entry->type)))
5922                         return 1;
5923                 addr += sizeof(struct dir_entry) +
5924                         get_unaligned(&entry->name_len);
5925                 ctx->pos++;
5926         }
5927         return 0;
5928 }
5929
5930 static int btrfs_real_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
5931 {
5932         struct inode *inode = file_inode(file);
5933         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5934         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
5935         struct btrfs_dir_item *di;
5936         struct btrfs_key key;
5937         struct btrfs_key found_key;
5938         struct btrfs_path *path;
5939         void *addr;
5940         struct list_head ins_list;
5941         struct list_head del_list;
5942         int ret;
5943         struct extent_buffer *leaf;
5944         int slot;
5945         char *name_ptr;
5946         int name_len;
5947         int entries = 0;
5948         int total_len = 0;
5949         bool put = false;
5950         struct btrfs_key location;
5951
5952         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
5953                 return 0;
5954
5955         path = btrfs_alloc_path();
5956         if (!path)
5957                 return -ENOMEM;
5958
5959         addr = private->filldir_buf;
5960         path->reada = READA_FORWARD;
5961
5962         INIT_LIST_HEAD(&ins_list);
5963         INIT_LIST_HEAD(&del_list);
5964         put = btrfs_readdir_get_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
5965
5966 again:
5967         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5968         key.offset = ctx->pos;
5969         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5970
5971         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5972         if (ret < 0)
5973                 goto err;
5974
5975         while (1) {
5976                 struct dir_entry *entry;
5977
5978                 leaf = path->nodes[0];
5979                 slot = path->slots[0];
5980                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5981                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5982                         if (ret < 0)
5983                                 goto err;
5984                         else if (ret > 0)
5985                                 break;
5986                         continue;
5987                 }
5988
5989                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
5990
5991                 if (found_key.objectid != key.objectid)
5992                         break;
5993                 if (found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY)
5994                         break;
5995                 if (found_key.offset < ctx->pos)
5996                         goto next;
5997                 if (btrfs_should_delete_dir_index(&del_list, found_key.offset))
5998                         goto next;
5999                 di = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_dir_item);
6000                 name_len = btrfs_dir_name_len(leaf, di);
6001                 if ((total_len + sizeof(struct dir_entry) + name_len) >=
6002                     PAGE_SIZE) {
6003                         btrfs_release_path(path);
6004                         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
6005                         if (ret)
6006                                 goto nopos;
6007                         addr = private->filldir_buf;
6008                         entries = 0;
6009                         total_len = 0;
6010                         goto again;
6011                 }
6012
6013                 entry = addr;
6014                 put_unaligned(name_len, &entry->name_len);
6015                 name_ptr = (char *)(entry + 1);
6016                 read_extent_buffer(leaf, name_ptr, (unsigned long)(di + 1),
6017                                    name_len);
6018                 put_unaligned(fs_ftype_to_dtype(btrfs_dir_type(leaf, di)),
6019                                 &entry->type);
6020                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &location);
6021                 put_unaligned(location.objectid, &entry->ino);
6022                 put_unaligned(found_key.offset, &entry->offset);
6023                 entries++;
6024                 addr += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6025                 total_len += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6026 next:
6027                 path->slots[0]++;
6028         }
6029         btrfs_release_path(path);
6030
6031         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
6032         if (ret)
6033                 goto nopos;
6034
6035         ret = btrfs_readdir_delayed_dir_index(ctx, &ins_list);
6036         if (ret)
6037                 goto nopos;
6038
6039         /*
6040          * Stop new entries from being returned after we return the last
6041          * entry.
6042          *
6043          * New directory entries are assigned a strictly increasing
6044          * offset.  This means that new entries created during readdir
6045          * are *guaranteed* to be seen in the future by that readdir.
6046          * This has broken buggy programs which operate on names as
6047          * they're returned by readdir.  Until we re-use freed offsets
6048          * we have this hack to stop new entries from being returned
6049          * under the assumption that they'll never reach this huge
6050          * offset.
6051          *
6052          * This is being careful not to overflow 32bit loff_t unless the
6053          * last entry requires it because doing so has broken 32bit apps
6054          * in the past.
6055          */
6056         if (ctx->pos >= INT_MAX)
6057                 ctx->pos = LLONG_MAX;
6058         else
6059                 ctx->pos = INT_MAX;
6060 nopos:
6061         ret = 0;
6062 err:
6063         if (put)
6064                 btrfs_readdir_put_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
6065         btrfs_free_path(path);
6066         return ret;
6067 }
6068
6069 /*
6070  * This is somewhat expensive, updating the tree every time the
6071  * inode changes.  But, it is most likely to find the inode in cache.
6072  * FIXME, needs more benchmarking...there are no reasons other than performance
6073  * to keep or drop this code.
6074  */
6075 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode)
6076 {
6077         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6078         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6079         struct btrfs_trans_handle *trans;
6080         int ret;
6081
6082         if (test_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
6083                 return 0;
6084
6085         trans = btrfs_join_transaction(root);
6086         if (IS_ERR(trans))
6087                 return PTR_ERR(trans);
6088
6089         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6090         if (ret && (ret == -ENOSPC || ret == -EDQUOT)) {
6091                 /* whoops, lets try again with the full transaction */
6092                 btrfs_end_transaction(trans);
6093                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
6094                 if (IS_ERR(trans))
6095                         return PTR_ERR(trans);
6096
6097                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6098         }
6099         btrfs_end_transaction(trans);
6100         if (BTRFS_I(inode)->delayed_node)
6101                 btrfs_balance_delayed_items(fs_info);
6102
6103         return ret;
6104 }
6105
6106 /*
6107  * This is a copy of file_update_time.  We need this so we can return error on
6108  * ENOSPC for updating the inode in the case of file write and mmap writes.
6109  */
6110 static int btrfs_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *now,
6111                              int flags)
6112 {
6113         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6114         bool dirty = flags & ~S_VERSION;
6115
6116         if (btrfs_root_readonly(root))
6117                 return -EROFS;
6118
6119         if (flags & S_VERSION)
6120                 dirty |= inode_maybe_inc_iversion(inode, dirty);
6121         if (flags & S_CTIME)
6122                 inode->i_ctime = *now;
6123         if (flags & S_MTIME)
6124                 inode->i_mtime = *now;
6125         if (flags & S_ATIME)
6126                 inode->i_atime = *now;
6127         return dirty ? btrfs_dirty_inode(inode) : 0;
6128 }
6129
6130 /*
6131  * find the highest existing sequence number in a directory
6132  * and then set the in-memory index_cnt variable to reflect
6133  * free sequence numbers
6134  */
6135 static int btrfs_set_inode_index_count(struct btrfs_inode *inode)
6136 {
6137         struct btrfs_root *root = inode->root;
6138         struct btrfs_key key, found_key;
6139         struct btrfs_path *path;
6140         struct extent_buffer *leaf;
6141         int ret;
6142
6143         key.objectid = btrfs_ino(inode);
6144         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
6145         key.offset = (u64)-1;
6146
6147         path = btrfs_alloc_path();
6148         if (!path)
6149                 return -ENOMEM;
6150
6151         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
6152         if (ret < 0)
6153                 goto out;
6154         /* FIXME: we should be able to handle this */
6155         if (ret == 0)
6156                 goto out;
6157         ret = 0;
6158
6159         /*
6160          * MAGIC NUMBER EXPLANATION:
6161          * since we search a directory based on f_pos we have to start at 2
6162          * since '.' and '..' have f_pos of 0 and 1 respectively, so everybody
6163          * else has to start at 2
6164          */
6165         if (path->slots[0] == 0) {
6166                 inode->index_cnt = 2;
6167                 goto out;
6168         }
6169
6170         path->slots[0]--;
6171
6172         leaf = path->nodes[0];
6173         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6174
6175         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
6176             found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY) {
6177                 inode->index_cnt = 2;
6178                 goto out;
6179         }
6180
6181         inode->index_cnt = found_key.offset + 1;
6182 out:
6183         btrfs_free_path(path);
6184         return ret;
6185 }
6186
6187 /*
6188  * helper to find a free sequence number in a given directory.  This current
6189  * code is very simple, later versions will do smarter things in the btree
6190  */
6191 int btrfs_set_inode_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
6192 {
6193         int ret = 0;
6194
6195         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
6196                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
6197                 if (ret) {
6198                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
6199                         if (ret)
6200                                 return ret;
6201                 }
6202         }
6203
6204         *index = dir->index_cnt;
6205         dir->index_cnt++;
6206
6207         return ret;
6208 }
6209
6210 static int btrfs_insert_inode_locked(struct inode *inode)
6211 {
6212         struct btrfs_iget_args args;
6213
6214         args.ino = BTRFS_I(inode)->location.objectid;
6215         args.root = BTRFS_I(inode)->root;
6216
6217         return insert_inode_locked4(inode,
6218                    btrfs_inode_hash(inode->i_ino, BTRFS_I(inode)->root),
6219                    btrfs_find_actor, &args);
6220 }
6221
6222 /*
6223  * Inherit flags from the parent inode.
6224  *
6225  * Currently only the compression flags and the cow flags are inherited.
6226  */
6227 static void btrfs_inherit_iflags(struct inode *inode, struct inode *dir)
6228 {
6229         unsigned int flags;
6230
6231         if (!dir)
6232                 return;
6233
6234         flags = BTRFS_I(dir)->flags;
6235
6236         if (flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS) {
6237                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_COMPRESS;
6238                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6239         } else if (flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
6240                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6241                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_COMPRESS;
6242         }
6243
6244         if (flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) {
6245                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW;
6246                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
6247                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6248         }
6249
6250         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
6251 }
6252
6253 static struct inode *btrfs_new_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
6254                                      struct btrfs_root *root,
6255                                      struct inode *dir,
6256                                      const char *name, int name_len,
6257                                      u64 ref_objectid, u64 objectid,
6258                                      umode_t mode, u64 *index)
6259 {
6260         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
6261         struct inode *inode;
6262         struct btrfs_inode_item *inode_item;
6263         struct btrfs_key *location;
6264         struct btrfs_path *path;
6265         struct btrfs_inode_ref *ref;
6266         struct btrfs_key key[2];
6267         u32 sizes[2];
6268         int nitems = name ? 2 : 1;
6269         unsigned long ptr;
6270         unsigned int nofs_flag;
6271         int ret;
6272
6273         path = btrfs_alloc_path();
6274         if (!path)
6275                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6276
6277         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
6278         inode = new_inode(fs_info->sb);
6279         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
6280         if (!inode) {
6281                 btrfs_free_path(path);
6282                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6283         }
6284
6285         /*
6286          * O_TMPFILE, set link count to 0, so that after this point,
6287          * we fill in an inode item with the correct link count.
6288          */
6289         if (!name)
6290                 set_nlink(inode, 0);
6291
6292         /*
6293          * we have to initialize this early, so we can reclaim the inode
6294          * number if we fail afterwards in this function.
6295          */
6296         inode->i_ino = objectid;
6297
6298         if (dir && name) {
6299                 trace_btrfs_inode_request(dir);
6300
6301                 ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), index);
6302                 if (ret) {
6303                         btrfs_free_path(path);
6304                         iput(inode);
6305                         return ERR_PTR(ret);
6306                 }
6307         } else if (dir) {
6308                 *index = 0;
6309         }
6310         /*
6311          * index_cnt is ignored for everything but a dir,
6312          * btrfs_set_inode_index_count has an explanation for the magic
6313          * number
6314          */
6315         BTRFS_I(inode)->index_cnt = 2;
6316         BTRFS_I(inode)->dir_index = *index;
6317         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
6318         BTRFS_I(inode)->generation = trans->transid;
6319         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
6320
6321         /*
6322          * We could have gotten an inode number from somebody who was fsynced
6323          * and then removed in this same transaction, so let's just set full
6324          * sync since it will be a full sync anyway and this will blow away the
6325          * old info in the log.
6326          */
6327         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6328
6329         key[0].objectid = objectid;
6330         key[0].type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6331         key[0].offset = 0;
6332
6333         sizes[0] = sizeof(struct btrfs_inode_item);
6334
6335         if (name) {
6336                 /*
6337                  * Start new inodes with an inode_ref. This is slightly more
6338                  * efficient for small numbers of hard links since they will
6339                  * be packed into one item. Extended refs will kick in if we
6340                  * add more hard links than can fit in the ref item.
6341                  */
6342                 key[1].objectid = objectid;
6343                 key[1].type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6344                 key[1].offset = ref_objectid;
6345
6346                 sizes[1] = name_len + sizeof(*ref);
6347         }
6348
6349         location = &BTRFS_I(inode)->location;
6350         location->objectid = objectid;
6351         location->offset = 0;
6352         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6353
6354         ret = btrfs_insert_inode_locked(inode);
6355         if (ret < 0) {
6356                 iput(inode);
6357                 goto fail;
6358         }
6359
6360         ret = btrfs_insert_empty_items(trans, root, path, key, sizes, nitems);
6361         if (ret != 0)
6362                 goto fail_unlock;
6363
6364         inode_init_owner(&init_user_ns, inode, dir, mode);
6365         inode_set_bytes(inode, 0);
6366
6367         inode->i_mtime = current_time(inode);
6368         inode->i_atime = inode->i_mtime;
6369         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
6370         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
6371
6372         inode_item = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6373                                   struct btrfs_inode_item);
6374         memzero_extent_buffer(path->nodes[0], (unsigned long)inode_item,
6375                              sizeof(*inode_item));
6376         fill_inode_item(trans, path->nodes[0], inode_item, inode);
6377
6378         if (name) {
6379                 ref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0] + 1,
6380                                      struct btrfs_inode_ref);
6381                 btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref, name_len);
6382                 btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref, *index);
6383                 ptr = (unsigned long)(ref + 1);
6384                 write_extent_buffer(path->nodes[0], name, ptr, name_len);
6385         }
6386
6387         btrfs_mark_buffer_dirty(path->nodes[0]);
6388         btrfs_free_path(path);
6389
6390         btrfs_inherit_iflags(inode, dir);
6391
6392         if (S_ISREG(mode)) {
6393                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATASUM))
6394                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6395                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATACOW))
6396                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW |
6397                                 BTRFS_INODE_NODATASUM;
6398         }
6399
6400         inode_tree_add(inode);
6401
6402         trace_btrfs_inode_new(inode);
6403         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
6404
6405         btrfs_update_root_times(trans, root);
6406
6407         ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, dir);
6408         if (ret)
6409                 btrfs_err(fs_info,
6410                           "error inheriting props for ino %llu (root %llu): %d",
6411                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), root->root_key.objectid, ret);
6412
6413         return inode;
6414
6415 fail_unlock:
6416         discard_new_inode(inode);
6417 fail:
6418         if (dir && name)
6419                 BTRFS_I(dir)->index_cnt--;
6420         btrfs_free_path(path);
6421         return ERR_PTR(ret);
6422 }
6423
6424 /*
6425  * utility function to add 'inode' into 'parent_inode' with
6426  * a give name and a given sequence number.
6427  * if 'add_backref' is true, also insert a backref from the
6428  * inode to the parent directory.
6429  */
6430 int btrfs_add_link(struct btrfs_trans_handle *trans,
6431                    struct btrfs_inode *parent_inode, struct btrfs_inode *inode,
6432                    const char *name, int name_len, int add_backref, u64 index)
6433 {
6434         int ret = 0;
6435         struct btrfs_key key;
6436         struct btrfs_root *root = parent_inode->root;
6437         u64 ino = btrfs_ino(inode);
6438         u64 parent_ino = btrfs_ino(parent_inode);
6439
6440         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6441                 memcpy(&key, &inode->root->root_key, sizeof(key));
6442         } else {
6443                 key.objectid = ino;
6444                 key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6445                 key.offset = 0;
6446         }
6447
6448         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6449                 ret = btrfs_add_root_ref(trans, key.objectid,
6450                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6451                                          index, name, name_len);
6452         } else if (add_backref) {
6453                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
6454                                              parent_ino, index);
6455         }
6456
6457         /* Nothing to clean up yet */
6458         if (ret)
6459                 return ret;
6460
6461         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, name, name_len, parent_inode, &key,
6462                                     btrfs_inode_type(&inode->vfs_inode), index);
6463         if (ret == -EEXIST || ret == -EOVERFLOW)
6464                 goto fail_dir_item;
6465         else if (ret) {
6466                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6467                 return ret;
6468         }
6469
6470         btrfs_i_size_write(parent_inode, parent_inode->vfs_inode.i_size +
6471                            name_len * 2);
6472         inode_inc_iversion(&parent_inode->vfs_inode);
6473         /*
6474          * If we are replaying a log tree, we do not want to update the mtime
6475          * and ctime of the parent directory with the current time, since the
6476          * log replay procedure is responsible for setting them to their correct
6477          * values (the ones it had when the fsync was done).
6478          */
6479         if (!test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &root->fs_info->flags)) {
6480                 struct timespec64 now = current_time(&parent_inode->vfs_inode);
6481
6482                 parent_inode->vfs_inode.i_mtime = now;
6483                 parent_inode->vfs_inode.i_ctime = now;
6484         }
6485         ret = btrfs_update_inode(trans, root, parent_inode);
6486         if (ret)
6487                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6488         return ret;
6489
6490 fail_dir_item:
6491         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6492                 u64 local_index;
6493                 int err;
6494                 err = btrfs_del_root_ref(trans, key.objectid,
6495                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6496                                          &local_index, name, name_len);
6497                 if (err)
6498                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6499         } else if (add_backref) {
6500                 u64 local_index;
6501                 int err;
6502
6503                 err = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len,
6504                                           ino, parent_ino, &local_index);
6505                 if (err)
6506                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6507         }
6508
6509         /* Return the original error code */
6510         return ret;
6511 }
6512
6513 static int btrfs_add_nondir(struct btrfs_trans_handle *trans,
6514                             struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry,
6515                             struct btrfs_inode *inode, int backref, u64 index)
6516 {
6517         int err = btrfs_add_link(trans, dir, inode,
6518                                  dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
6519                                  backref, index);
6520         if (err > 0)
6521                 err = -EEXIST;
6522         return err;
6523 }
6524
6525 static int btrfs_mknod(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6526                        struct dentry *dentry, umode_t mode, dev_t rdev)
6527 {
6528         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6529         struct btrfs_trans_handle *trans;
6530         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6531         struct inode *inode = NULL;
6532         int err;
6533         u64 objectid;
6534         u64 index = 0;
6535
6536         /*
6537          * 2 for inode item and ref
6538          * 2 for dir items
6539          * 1 for xattr if selinux is on
6540          */
6541         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6542         if (IS_ERR(trans))
6543                 return PTR_ERR(trans);
6544
6545         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6546         if (err)
6547                 goto out_unlock;
6548
6549         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6550                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6551                         mode, &index);
6552         if (IS_ERR(inode)) {
6553                 err = PTR_ERR(inode);
6554                 inode = NULL;
6555                 goto out_unlock;
6556         }
6557
6558         /*
6559         * If the active LSM wants to access the inode during
6560         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6561         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6562         * ops vector.
6563         */
6564         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
6565         init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
6566
6567         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6568         if (err)
6569                 goto out_unlock;
6570
6571         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6572                         0, index);
6573         if (err)
6574                 goto out_unlock;
6575
6576         btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6577         d_instantiate_new(dentry, inode);
6578
6579 out_unlock:
6580         btrfs_end_transaction(trans);
6581         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6582         if (err && inode) {
6583                 inode_dec_link_count(inode);
6584                 discard_new_inode(inode);
6585         }
6586         return err;
6587 }
6588
6589 static int btrfs_create(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6590                         struct dentry *dentry, umode_t mode, bool excl)
6591 {
6592         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6593         struct btrfs_trans_handle *trans;
6594         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6595         struct inode *inode = NULL;
6596         int err;
6597         u64 objectid;
6598         u64 index = 0;
6599
6600         /*
6601          * 2 for inode item and ref
6602          * 2 for dir items
6603          * 1 for xattr if selinux is on
6604          */
6605         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6606         if (IS_ERR(trans))
6607                 return PTR_ERR(trans);
6608
6609         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6610         if (err)
6611                 goto out_unlock;
6612
6613         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6614                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6615                         mode, &index);
6616         if (IS_ERR(inode)) {
6617                 err = PTR_ERR(inode);
6618                 inode = NULL;
6619                 goto out_unlock;
6620         }
6621         /*
6622         * If the active LSM wants to access the inode during
6623         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6624         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6625         * ops vector.
6626         */
6627         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
6628         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
6629         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
6630
6631         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6632         if (err)
6633                 goto out_unlock;
6634
6635         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6636         if (err)
6637                 goto out_unlock;
6638
6639         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6640                         0, index);
6641         if (err)
6642                 goto out_unlock;
6643
6644         d_instantiate_new(dentry, inode);
6645
6646 out_unlock:
6647         btrfs_end_transaction(trans);
6648         if (err && inode) {
6649                 inode_dec_link_count(inode);
6650                 discard_new_inode(inode);
6651         }
6652         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6653         return err;
6654 }
6655
6656 static int btrfs_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir,
6657                       struct dentry *dentry)
6658 {
6659         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6660         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6661         struct inode *inode = d_inode(old_dentry);
6662         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6663         u64 index;
6664         int err;
6665         int drop_inode = 0;
6666
6667         /* do not allow sys_link's with other subvols of the same device */
6668         if (root->root_key.objectid != BTRFS_I(inode)->root->root_key.objectid)
6669                 return -EXDEV;
6670
6671         if (inode->i_nlink >= BTRFS_LINK_MAX)
6672                 return -EMLINK;
6673
6674         err = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &index);
6675         if (err)
6676                 goto fail;
6677
6678         /*
6679          * 2 items for inode and inode ref
6680          * 2 items for dir items
6681          * 1 item for parent inode
6682          * 1 item for orphan item deletion if O_TMPFILE
6683          */
6684         trans = btrfs_start_transaction(root, inode->i_nlink ? 5 : 6);
6685         if (IS_ERR(trans)) {
6686                 err = PTR_ERR(trans);
6687                 trans = NULL;
6688                 goto fail;
6689         }
6690
6691         /* There are several dir indexes for this inode, clear the cache. */
6692         BTRFS_I(inode)->dir_index = 0ULL;
6693         inc_nlink(inode);
6694         inode_inc_iversion(inode);
6695         inode->i_ctime = current_time(inode);
6696         ihold(inode);
6697         set_bit(BTRFS_INODE_COPY_EVERYTHING, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6698
6699         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6700                         1, index);
6701
6702         if (err) {
6703                 drop_inode = 1;
6704         } else {
6705                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
6706
6707                 err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6708                 if (err)
6709                         goto fail;
6710                 if (inode->i_nlink == 1) {
6711                         /*
6712                          * If new hard link count is 1, it's a file created
6713                          * with open(2) O_TMPFILE flag.
6714                          */
6715                         err = btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
6716                         if (err)
6717                                 goto fail;
6718                 }
6719                 d_instantiate(dentry, inode);
6720                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(inode), NULL, parent);
6721         }
6722
6723 fail:
6724         if (trans)
6725                 btrfs_end_transaction(trans);
6726         if (drop_inode) {
6727                 inode_dec_link_count(inode);
6728                 iput(inode);
6729         }
6730         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6731         return err;
6732 }
6733
6734 static int btrfs_mkdir(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6735                        struct dentry *dentry, umode_t mode)
6736 {
6737         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6738         struct inode *inode = NULL;
6739         struct btrfs_trans_handle *trans;
6740         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6741         int err = 0;
6742         u64 objectid = 0;
6743         u64 index = 0;
6744
6745         /*
6746          * 2 items for inode and ref
6747          * 2 items for dir items
6748          * 1 for xattr if selinux is on
6749          */
6750         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6751         if (IS_ERR(trans))
6752                 return PTR_ERR(trans);
6753
6754         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6755         if (err)
6756                 goto out_fail;
6757
6758         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6759                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6760                         S_IFDIR | mode, &index);
6761         if (IS_ERR(inode)) {
6762                 err = PTR_ERR(inode);
6763                 inode = NULL;
6764                 goto out_fail;
6765         }
6766
6767         /* these must be set before we unlock the inode */
6768         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
6769         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
6770
6771         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6772         if (err)
6773                 goto out_fail;
6774
6775         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
6776         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6777         if (err)
6778                 goto out_fail;
6779
6780         err = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode),
6781                         dentry->d_name.name,
6782                         dentry->d_name.len, 0, index);
6783         if (err)
6784                 goto out_fail;
6785
6786         d_instantiate_new(dentry, inode);
6787
6788 out_fail:
6789         btrfs_end_transaction(trans);
6790         if (err && inode) {
6791                 inode_dec_link_count(inode);
6792                 discard_new_inode(inode);
6793         }
6794         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6795         return err;
6796 }
6797
6798 static noinline int uncompress_inline(struct btrfs_path *path,
6799                                       struct page *page,
6800                                       size_t pg_offset, u64 extent_offset,
6801                                       struct btrfs_file_extent_item *item)
6802 {
6803         int ret;
6804         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
6805         char *tmp;
6806         size_t max_size;
6807         unsigned long inline_size;
6808         unsigned long ptr;
6809         int compress_type;
6810
6811         WARN_ON(pg_offset != 0);
6812         compress_type = btrfs_file_extent_compression(leaf, item);
6813         max_size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6814         inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf,
6815                                         btrfs_item_nr(path->slots[0]));
6816         tmp = kmalloc(inline_size, GFP_NOFS);
6817         if (!tmp)
6818                 return -ENOMEM;
6819         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
6820
6821         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, inline_size);
6822
6823         max_size = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE, max_size);
6824         ret = btrfs_decompress(compress_type, tmp, page,
6825                                extent_offset, inline_size, max_size);
6826
6827         /*
6828          * decompression code contains a memset to fill in any space between the end
6829          * of the uncompressed data and the end of max_size in case the decompressed
6830          * data ends up shorter than ram_bytes.  That doesn't cover the hole between
6831          * the end of an inline extent and the beginning of the next block, so we
6832          * cover that region here.
6833          */
6834
6835         if (max_size + pg_offset < PAGE_SIZE) {
6836                 char *map = kmap(page);
6837                 memset(map + pg_offset + max_size, 0, PAGE_SIZE - max_size - pg_offset);
6838                 kunmap(page);
6839         }
6840         kfree(tmp);
6841         return ret;
6842 }
6843
6844 /**
6845  * btrfs_get_extent - Lookup the first extent overlapping a range in a file.
6846  * @inode:      file to search in
6847  * @page:       page to read extent data into if the extent is inline
6848  * @pg_offset:  offset into @page to copy to
6849  * @start:      file offset
6850  * @len:        length of range starting at @start
6851  *
6852  * This returns the first &struct extent_map which overlaps with the given
6853  * range, reading it from the B-tree and caching it if necessary. Note that
6854  * there may be more extents which overlap the given range after the returned
6855  * extent_map.
6856  *
6857  * If @page is not NULL and the extent is inline, this also reads the extent
6858  * data directly into the page and marks the extent up to date in the io_tree.
6859  *
6860  * Return: ERR_PTR on error, non-NULL extent_map on success.
6861  */
6862 struct extent_map *btrfs_get_extent(struct btrfs_inode *inode,
6863                                     struct page *page, size_t pg_offset,
6864                                     u64 start, u64 len)
6865 {
6866         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
6867         int ret = 0;
6868         u64 extent_start = 0;
6869         u64 extent_end = 0;
6870         u64 objectid = btrfs_ino(inode);
6871         int extent_type = -1;
6872         struct btrfs_path *path = NULL;
6873         struct btrfs_root *root = inode->root;
6874         struct btrfs_file_extent_item *item;
6875         struct extent_buffer *leaf;
6876         struct btrfs_key found_key;
6877         struct extent_map *em = NULL;
6878         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
6879         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
6880
6881         read_lock(&em_tree->lock);
6882         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
6883         read_unlock(&em_tree->lock);
6884
6885         if (em) {
6886                 if (em->start > start || em->start + em->len <= start)
6887                         free_extent_map(em);
6888                 else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE && page)
6889                         free_extent_map(em);
6890                 else
6891                         goto out;
6892         }
6893         em = alloc_extent_map();
6894         if (!em) {
6895                 ret = -ENOMEM;
6896                 goto out;
6897         }
6898         em->start = EXTENT_MAP_HOLE;
6899         em->orig_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6900         em->len = (u64)-1;
6901         em->block_len = (u64)-1;
6902
6903         path = btrfs_alloc_path();
6904         if (!path) {
6905                 ret = -ENOMEM;
6906                 goto out;
6907         }
6908
6909         /* Chances are we'll be called again, so go ahead and do readahead */
6910         path->reada = READA_FORWARD;
6911
6912         /*
6913          * The same explanation in load_free_space_cache applies here as well,
6914          * we only read when we're loading the free space cache, and at that
6915          * point the commit_root has everything we need.
6916          */
6917         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
6918                 path->search_commit_root = 1;
6919                 path->skip_locking = 1;
6920         }
6921
6922         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, objectid, start, 0);
6923         if (ret < 0) {
6924                 goto out;
6925         } else if (ret > 0) {
6926                 if (path->slots[0] == 0)
6927                         goto not_found;
6928                 path->slots[0]--;
6929                 ret = 0;
6930         }
6931
6932         leaf = path->nodes[0];
6933         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
6934                               struct btrfs_file_extent_item);
6935         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6936         if (found_key.objectid != objectid ||
6937             found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6938                 /*
6939                  * If we backup past the first extent we want to move forward
6940                  * and see if there is an extent in front of us, otherwise we'll
6941                  * say there is a hole for our whole search range which can
6942                  * cause problems.
6943                  */
6944                 extent_end = start;
6945                 goto next;
6946         }
6947
6948         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, item);
6949         extent_start = found_key.offset;
6950         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
6951         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6952             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6953                 /* Only regular file could have regular/prealloc extent */
6954                 if (!S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode)) {
6955                         ret = -EUCLEAN;
6956                         btrfs_crit(fs_info,
6957                 "regular/prealloc extent found for non-regular inode %llu",
6958                                    btrfs_ino(inode));
6959                         goto out;
6960                 }
6961                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_regular(inode, leaf, item,
6962                                                        extent_start);
6963         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6964                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_inline(inode, leaf, item,
6965                                                       path->slots[0],
6966                                                       extent_start);
6967         }
6968 next:
6969         if (start >= extent_end) {
6970                 path->slots[0]++;
6971                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
6972                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
6973                         if (ret < 0)
6974                                 goto out;
6975                         else if (ret > 0)
6976                                 goto not_found;
6977
6978                         leaf = path->nodes[0];
6979                 }
6980                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6981                 if (found_key.objectid != objectid ||
6982                     found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6983                         goto not_found;
6984                 if (start + len <= found_key.offset)
6985                         goto not_found;
6986                 if (start > found_key.offset)
6987                         goto next;
6988
6989                 /* New extent overlaps with existing one */
6990                 em->start = start;
6991                 em->orig_start = start;
6992                 em->len = found_key.offset - start;
6993                 em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6994                 goto insert;
6995         }
6996
6997         btrfs_extent_item_to_extent_map(inode, path, item, !page, em);
6998
6999         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
7000             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7001                 goto insert;
7002         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
7003                 unsigned long ptr;
7004                 char *map;
7005                 size_t size;
7006                 size_t extent_offset;
7007                 size_t copy_size;
7008
7009                 if (!page)
7010                         goto out;
7011
7012                 size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
7013                 extent_offset = page_offset(page) + pg_offset - extent_start;
7014                 copy_size = min_t(u64, PAGE_SIZE - pg_offset,
7015                                   size - extent_offset);
7016                 em->start = extent_start + extent_offset;
7017                 em->len = ALIGN(copy_size, fs_info->sectorsize);
7018                 em->orig_block_len = em->len;
7019                 em->orig_start = em->start;
7020                 ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item) + extent_offset;
7021
7022                 if (!PageUptodate(page)) {
7023                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, item) !=
7024                             BTRFS_COMPRESS_NONE) {
7025                                 ret = uncompress_inline(path, page, pg_offset,
7026                                                         extent_offset, item);
7027                                 if (ret)
7028                                         goto out;
7029                         } else {
7030                                 map = kmap_local_page(page);
7031                                 read_extent_buffer(leaf, map + pg_offset, ptr,
7032                                                    copy_size);
7033                                 if (pg_offset + copy_size < PAGE_SIZE) {
7034                                         memset(map + pg_offset + copy_size, 0,
7035                                                PAGE_SIZE - pg_offset -
7036                                                copy_size);
7037                                 }
7038                                 kunmap_local(map);
7039                         }
7040                         flush_dcache_page(page);
7041                 }
7042                 set_extent_uptodate(io_tree, em->start,
7043                                     extent_map_end(em) - 1, NULL, GFP_NOFS);
7044                 goto insert;
7045         }
7046 not_found:
7047         em->start = start;
7048         em->orig_start = start;
7049         em->len = len;
7050         em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
7051 insert:
7052         ret = 0;
7053         btrfs_release_path(path);
7054         if (em->start > start || extent_map_end(em) <= start) {
7055                 btrfs_err(fs_info,
7056                           "bad extent! em: [%llu %llu] passed [%llu %llu]",
7057                           em->start, em->len, start, len);
7058                 ret = -EIO;
7059                 goto out;
7060         }
7061
7062         write_lock(&em_tree->lock);
7063         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, start, len);
7064         write_unlock(&em_tree->lock);
7065 out:
7066         btrfs_free_path(path);
7067
7068         trace_btrfs_get_extent(root, inode, em);
7069
7070         if (ret) {
7071                 free_extent_map(em);
7072                 return ERR_PTR(ret);
7073         }
7074         return em;
7075 }
7076
7077 struct extent_map *btrfs_get_extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode,
7078                                            u64 start, u64 len)
7079 {
7080         struct extent_map *em;
7081         struct extent_map *hole_em = NULL;
7082         u64 delalloc_start = start;
7083         u64 end;
7084         u64 delalloc_len;
7085         u64 delalloc_end;
7086         int err = 0;
7087
7088         em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, start, len);
7089         if (IS_ERR(em))
7090                 return em;
7091         /*
7092          * If our em maps to:
7093          * - a hole or
7094          * - a pre-alloc extent,
7095          * there might actually be delalloc bytes behind it.
7096          */
7097         if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE &&
7098             !test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7099                 return em;
7100         else
7101                 hole_em = em;
7102
7103         /* check to see if we've wrapped (len == -1 or similar) */
7104         end = start + len;
7105         if (end < start)
7106                 end = (u64)-1;
7107         else
7108                 end -= 1;
7109
7110         em = NULL;
7111
7112         /* ok, we didn't find anything, lets look for delalloc */
7113         delalloc_len = count_range_bits(&inode->io_tree, &delalloc_start,
7114                                  end, len, EXTENT_DELALLOC, 1);
7115         delalloc_end = delalloc_start + delalloc_len;
7116         if (delalloc_end < delalloc_start)
7117                 delalloc_end = (u64)-1;
7118
7119         /*
7120          * We didn't find anything useful, return the original results from
7121          * get_extent()
7122          */
7123         if (delalloc_start > end || delalloc_end <= start) {
7124                 em = hole_em;
7125                 hole_em = NULL;
7126                 goto out;
7127         }
7128
7129         /*
7130          * Adjust the delalloc_start to make sure it doesn't go backwards from
7131          * the start they passed in
7132          */
7133         delalloc_start = max(start, delalloc_start);
7134         delalloc_len = delalloc_end - delalloc_start;
7135
7136         if (delalloc_len > 0) {
7137                 u64 hole_start;
7138                 u64 hole_len;
7139                 const u64 hole_end = extent_map_end(hole_em);
7140
7141                 em = alloc_extent_map();
7142                 if (!em) {
7143                         err = -ENOMEM;
7144                         goto out;
7145                 }
7146
7147                 ASSERT(hole_em);
7148                 /*
7149                  * When btrfs_get_extent can't find anything it returns one
7150                  * huge hole
7151                  *
7152                  * Make sure what it found really fits our range, and adjust to
7153                  * make sure it is based on the start from the caller
7154                  */
7155                 if (hole_end <= start || hole_em->start > end) {
7156                        free_extent_map(hole_em);
7157                        hole_em = NULL;
7158                 } else {
7159                        hole_start = max(hole_em->start, start);
7160                        hole_len = hole_end - hole_start;
7161                 }
7162
7163                 if (hole_em && delalloc_start > hole_start) {
7164                         /*
7165                          * Our hole starts before our delalloc, so we have to
7166                          * return just the parts of the hole that go until the
7167                          * delalloc starts
7168                          */
7169                         em->len = min(hole_len, delalloc_start - hole_start);
7170                         em->start = hole_start;
7171                         em->orig_start = hole_start;
7172                         /*
7173                          * Don't adjust block start at all, it is fixed at
7174                          * EXTENT_MAP_HOLE
7175                          */
7176                         em->block_start = hole_em->block_start;
7177                         em->block_len = hole_len;
7178                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &hole_em->flags))
7179                                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
7180                 } else {
7181                         /*
7182                          * Hole is out of passed range or it starts after
7183                          * delalloc range
7184                          */
7185                         em->start = delalloc_start;
7186                         em->len = delalloc_len;
7187                         em->orig_start = delalloc_start;
7188                         em->block_start = EXTENT_MAP_DELALLOC;
7189                         em->block_len = delalloc_len;
7190                 }
7191         } else {
7192                 return hole_em;
7193         }
7194 out:
7195
7196         free_extent_map(hole_em);
7197         if (err) {
7198                 free_extent_map(em);
7199                 return ERR_PTR(err);
7200         }
7201         return em;
7202 }
7203
7204 static struct extent_map *btrfs_create_dio_extent(struct btrfs_inode *inode,
7205                                                   const u64 start,
7206                                                   const u64 len,
7207                                                   const u64 orig_start,
7208                                                   const u64 block_start,
7209                                                   const u64 block_len,
7210                                                   const u64 orig_block_len,
7211                                                   const u64 ram_bytes,
7212                                                   const int type)
7213 {
7214         struct extent_map *em = NULL;
7215         int ret;
7216
7217         if (type != BTRFS_ORDERED_NOCOW) {
7218                 em = create_io_em(inode, start, len, orig_start, block_start,
7219                                   block_len, orig_block_len, ram_bytes,
7220                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
7221                                   type);
7222                 if (IS_ERR(em))
7223                         goto out;
7224         }
7225         ret = btrfs_add_ordered_extent_dio(inode, start, block_start, len,
7226                                            block_len, type);
7227         if (ret) {
7228                 if (em) {
7229                         free_extent_map(em);
7230                         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + len - 1, 0);
7231                 }
7232                 em = ERR_PTR(ret);
7233         }
7234  out:
7235
7236         return em;
7237 }
7238
7239 static struct extent_map *btrfs_new_extent_direct(struct btrfs_inode *inode,
7240                                                   u64 start, u64 len)
7241 {
7242         struct btrfs_root *root = inode->root;
7243         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
7244         struct extent_map *em;
7245         struct btrfs_key ins;
7246         u64 alloc_hint;
7247         int ret;
7248
7249         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, len);
7250         ret = btrfs_reserve_extent(root, len, len, fs_info->sectorsize,
7251                                    0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
7252         if (ret)
7253                 return ERR_PTR(ret);
7254
7255         em = btrfs_create_dio_extent(inode, start, ins.offset, start,
7256                                      ins.objectid, ins.offset, ins.offset,
7257                                      ins.offset, BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7258         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
7259         if (IS_ERR(em))
7260                 btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset,
7261                                            1);
7262
7263         return em;
7264 }
7265
7266 static bool btrfs_extent_readonly(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr)
7267 {
7268         struct btrfs_block_group *block_group;
7269         bool readonly = false;
7270
7271         block_group = btrfs_lookup_block_group(fs_info, bytenr);
7272         if (!block_group || block_group->ro)
7273                 readonly = true;
7274         if (block_group)
7275                 btrfs_put_block_group(block_group);
7276         return readonly;
7277 }
7278
7279 /*
7280  * Check if we can do nocow write into the range [@offset, @offset + @len)
7281  *
7282  * @offset:     File offset
7283  * @len:        The length to write, will be updated to the nocow writeable
7284  *              range
7285  * @orig_start: (optional) Return the original file offset of the file extent
7286  * @orig_len:   (optional) Return the original on-disk length of the file extent
7287  * @ram_bytes:  (optional) Return the ram_bytes of the file extent
7288  * @strict:     if true, omit optimizations that might force us into unnecessary
7289  *              cow. e.g., don't trust generation number.
7290  *
7291  * Return:
7292  * >0   and update @len if we can do nocow write
7293  *  0   if we can't do nocow write
7294  * <0   if error happened
7295  *
7296  * NOTE: This only checks the file extents, caller is responsible to wait for
7297  *       any ordered extents.
7298  */
7299 noinline int can_nocow_extent(struct inode *inode, u64 offset, u64 *len,
7300                               u64 *orig_start, u64 *orig_block_len,
7301                               u64 *ram_bytes, bool strict)
7302 {
7303         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7304         struct btrfs_path *path;
7305         int ret;
7306         struct extent_buffer *leaf;
7307         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
7308         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7309         struct btrfs_file_extent_item *fi;
7310         struct btrfs_key key;
7311         u64 disk_bytenr;
7312         u64 backref_offset;
7313         u64 extent_end;
7314         u64 num_bytes;
7315         int slot;
7316         int found_type;
7317         bool nocow = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW);
7318
7319         path = btrfs_alloc_path();
7320         if (!path)
7321                 return -ENOMEM;
7322
7323         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path,
7324                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), offset, 0);
7325         if (ret < 0)
7326                 goto out;
7327
7328         slot = path->slots[0];
7329         if (ret == 1) {
7330                 if (slot == 0) {
7331                         /* can't find the item, must cow */
7332                         ret = 0;
7333                         goto out;
7334                 }
7335                 slot--;
7336         }
7337         ret = 0;
7338         leaf = path->nodes[0];
7339         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
7340         if (key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) ||
7341             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
7342                 /* not our file or wrong item type, must cow */
7343                 goto out;
7344         }
7345
7346         if (key.offset > offset) {
7347                 /* Wrong offset, must cow */
7348                 goto out;
7349         }
7350
7351         fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
7352         found_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
7353         if (found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
7354             found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7355                 /* not a regular extent, must cow */
7356                 goto out;
7357         }
7358
7359         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG)
7360                 goto out;
7361
7362         extent_end = key.offset + btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
7363         if (extent_end <= offset)
7364                 goto out;
7365
7366         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
7367         if (disk_bytenr == 0)
7368                 goto out;
7369
7370         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
7371             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
7372             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
7373                 goto out;
7374
7375         /*
7376          * Do the same check as in btrfs_cross_ref_exist but without the
7377          * unnecessary search.
7378          */
7379         if (!strict &&
7380             (btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
7381              btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item)))
7382                 goto out;
7383
7384         backref_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
7385
7386         if (orig_start) {
7387                 *orig_start = key.offset - backref_offset;
7388                 *orig_block_len = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
7389                 *ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
7390         }
7391
7392         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, disk_bytenr))
7393                 goto out;
7394
7395         num_bytes = min(offset + *len, extent_end) - offset;
7396         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7397                 u64 range_end;
7398
7399                 range_end = round_up(offset + num_bytes,
7400                                      root->fs_info->sectorsize) - 1;
7401                 ret = test_range_bit(io_tree, offset, range_end,
7402                                      EXTENT_DELALLOC, 0, NULL);
7403                 if (ret) {
7404                         ret = -EAGAIN;
7405                         goto out;
7406                 }
7407         }
7408
7409         btrfs_release_path(path);
7410
7411         /*
7412          * look for other files referencing this extent, if we
7413          * find any we must cow
7414          */
7415
7416         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7417                                     key.offset - backref_offset, disk_bytenr,
7418                                     strict);
7419         if (ret) {
7420                 ret = 0;
7421                 goto out;
7422         }
7423
7424         /*
7425          * adjust disk_bytenr and num_bytes to cover just the bytes
7426          * in this extent we are about to write.  If there
7427          * are any csums in that range we have to cow in order
7428          * to keep the csums correct
7429          */
7430         disk_bytenr += backref_offset;
7431         disk_bytenr += offset - key.offset;
7432         if (csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr, num_bytes))
7433                 goto out;
7434         /*
7435          * all of the above have passed, it is safe to overwrite this extent
7436          * without cow
7437          */
7438         *len = num_bytes;
7439         ret = 1;
7440 out:
7441         btrfs_free_path(path);
7442         return ret;
7443 }
7444
7445 static int lock_extent_direct(struct inode *inode, u64 lockstart, u64 lockend,
7446                               struct extent_state **cached_state, bool writing)
7447 {
7448         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7449         int ret = 0;
7450
7451         while (1) {
7452                 lock_extent_bits(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7453                                  cached_state);
7454                 /*
7455                  * We're concerned with the entire range that we're going to be
7456                  * doing DIO to, so we need to make sure there's no ordered
7457                  * extents in this range.
7458                  */
7459                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), lockstart,
7460                                                      lockend - lockstart + 1);
7461
7462                 /*
7463                  * We need to make sure there are no buffered pages in this
7464                  * range either, we could have raced between the invalidate in
7465                  * generic_file_direct_write and locking the extent.  The
7466                  * invalidate needs to happen so that reads after a write do not
7467                  * get stale data.
7468                  */
7469                 if (!ordered &&
7470                     (!writing || !filemap_range_has_page(inode->i_mapping,
7471                                                          lockstart, lockend)))
7472                         break;
7473
7474                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7475                                      cached_state);
7476
7477                 if (ordered) {
7478                         /*
7479                          * If we are doing a DIO read and the ordered extent we
7480                          * found is for a buffered write, we can not wait for it
7481                          * to complete and retry, because if we do so we can
7482                          * deadlock with concurrent buffered writes on page
7483                          * locks. This happens only if our DIO read covers more
7484                          * than one extent map, if at this point has already
7485                          * created an ordered extent for a previous extent map
7486                          * and locked its range in the inode's io tree, and a
7487                          * concurrent write against that previous extent map's
7488                          * range and this range started (we unlock the ranges
7489                          * in the io tree only when the bios complete and
7490                          * buffered writes always lock pages before attempting
7491                          * to lock range in the io tree).
7492                          */
7493                         if (writing ||
7494                             test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered->flags))
7495                                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
7496                         else
7497                                 ret = -ENOTBLK;
7498                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7499                 } else {
7500                         /*
7501                          * We could trigger writeback for this range (and wait
7502                          * for it to complete) and then invalidate the pages for
7503                          * this range (through invalidate_inode_pages2_range()),
7504                          * but that can lead us to a deadlock with a concurrent
7505                          * call to readahead (a buffered read or a defrag call
7506                          * triggered a readahead) on a page lock due to an
7507                          * ordered dio extent we created before but did not have
7508                          * yet a corresponding bio submitted (whence it can not
7509                          * complete), which makes readahead wait for that
7510                          * ordered extent to complete while holding a lock on
7511                          * that page.
7512                          */
7513                         ret = -ENOTBLK;
7514                 }
7515
7516                 if (ret)
7517                         break;
7518
7519                 cond_resched();
7520         }
7521
7522         return ret;
7523 }
7524
7525 /* The callers of this must take lock_extent() */
7526 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
7527                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
7528                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
7529                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
7530                                        int type)
7531 {
7532         struct extent_map_tree *em_tree;
7533         struct extent_map *em;
7534         int ret;
7535
7536         ASSERT(type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC ||
7537                type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED ||
7538                type == BTRFS_ORDERED_NOCOW ||
7539                type == BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7540
7541         em_tree = &inode->extent_tree;
7542         em = alloc_extent_map();
7543         if (!em)
7544                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7545
7546         em->start = start;
7547         em->orig_start = orig_start;
7548         em->len = len;
7549         em->block_len = block_len;
7550         em->block_start = block_start;
7551         em->orig_block_len = orig_block_len;
7552         em->ram_bytes = ram_bytes;
7553         em->generation = -1;
7554         set_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
7555         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7556                 set_bit(EXTENT_FLAG_FILLING, &em->flags);
7557         } else if (type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED) {
7558                 set_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
7559                 em->compress_type = compress_type;
7560         }
7561
7562         do {
7563                 btrfs_drop_extent_cache(inode, em->start,
7564                                         em->start + em->len - 1, 0);
7565                 write_lock(&em_tree->lock);
7566                 ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
7567                 write_unlock(&em_tree->lock);
7568                 /*
7569                  * The caller has taken lock_extent(), who could race with us
7570                  * to add em?
7571                  */
7572         } while (ret == -EEXIST);
7573
7574         if (ret) {
7575                 free_extent_map(em);
7576                 return ERR_PTR(ret);
7577         }
7578
7579         /* em got 2 refs now, callers needs to do free_extent_map once. */
7580         return em;
7581 }
7582
7583
7584 static int btrfs_get_blocks_direct_write(struct extent_map **map,
7585                                          struct inode *inode,
7586                                          struct btrfs_dio_data *dio_data,
7587                                          u64 start, u64 len)
7588 {
7589         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7590         struct extent_map *em = *map;
7591         int ret = 0;
7592
7593         /*
7594          * We don't allocate a new extent in the following cases
7595          *
7596          * 1) The inode is marked as NODATACOW. In this case we'll just use the
7597          * existing extent.
7598          * 2) The extent is marked as PREALLOC. We're good to go here and can
7599          * just use the extent.
7600          *
7601          */
7602         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) ||
7603             ((BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7604              em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)) {
7605                 int type;
7606                 u64 block_start, orig_start, orig_block_len, ram_bytes;
7607
7608                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7609                         type = BTRFS_ORDERED_PREALLOC;
7610                 else
7611                         type = BTRFS_ORDERED_NOCOW;
7612                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7613                 block_start = em->block_start + (start - em->start);
7614
7615                 if (can_nocow_extent(inode, start, &len, &orig_start,
7616                                      &orig_block_len, &ram_bytes, false) == 1 &&
7617                     btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, block_start)) {
7618                         struct extent_map *em2;
7619
7620                         em2 = btrfs_create_dio_extent(BTRFS_I(inode), start, len,
7621                                                       orig_start, block_start,
7622                                                       len, orig_block_len,
7623                                                       ram_bytes, type);
7624                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, block_start);
7625                         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7626                                 free_extent_map(em);
7627                                 *map = em = em2;
7628                         }
7629
7630                         if (em2 && IS_ERR(em2)) {
7631                                 ret = PTR_ERR(em2);
7632                                 goto out;
7633                         }
7634                         /*
7635                          * For inode marked NODATACOW or extent marked PREALLOC,
7636                          * use the existing or preallocated extent, so does not
7637                          * need to adjust btrfs_space_info's bytes_may_use.
7638                          */
7639                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
7640                         goto skip_cow;
7641                 }
7642         }
7643
7644         /* this will cow the extent */
7645         free_extent_map(em);
7646         *map = em = btrfs_new_extent_direct(BTRFS_I(inode), start, len);
7647         if (IS_ERR(em)) {
7648                 ret = PTR_ERR(em);
7649                 goto out;
7650         }
7651
7652         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7653
7654 skip_cow:
7655         /*
7656          * Need to update the i_size under the extent lock so buffered
7657          * readers will get the updated i_size when we unlock.
7658          */
7659         if (start + len > i_size_read(inode))
7660                 i_size_write(inode, start + len);
7661
7662         dio_data->reserve -= len;
7663 out:
7664         return ret;
7665 }
7666
7667 static int btrfs_dio_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t start,
7668                 loff_t length, unsigned int flags, struct iomap *iomap,
7669                 struct iomap *srcmap)
7670 {
7671         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7672         struct extent_map *em;
7673         struct extent_state *cached_state = NULL;
7674         struct btrfs_dio_data *dio_data = NULL;
7675         u64 lockstart, lockend;
7676         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7677         int ret = 0;
7678         u64 len = length;
7679         bool unlock_extents = false;
7680
7681         if (!write)
7682                 len = min_t(u64, len, fs_info->sectorsize);
7683
7684         lockstart = start;
7685         lockend = start + len - 1;
7686
7687         /*
7688          * The generic stuff only does filemap_write_and_wait_range, which
7689          * isn't enough if we've written compressed pages to this area, so we
7690          * need to flush the dirty pages again to make absolutely sure that any
7691          * outstanding dirty pages are on disk.
7692          */
7693         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
7694                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags)) {
7695                 ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start,
7696                                                start + length - 1);
7697                 if (ret)
7698                         return ret;
7699         }
7700
7701         dio_data = kzalloc(sizeof(*dio_data), GFP_NOFS);
7702         if (!dio_data)
7703                 return -ENOMEM;
7704
7705         dio_data->length = length;
7706         if (write) {
7707                 dio_data->reserve = round_up(length, fs_info->sectorsize);
7708                 ret = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode),
7709                                 &dio_data->data_reserved,
7710                                 start, dio_data->reserve);
7711                 if (ret) {
7712                         extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7713                         kfree(dio_data);
7714                         return ret;
7715                 }
7716         }
7717         iomap->private = dio_data;
7718
7719
7720         /*
7721          * If this errors out it's because we couldn't invalidate pagecache for
7722          * this range and we need to fallback to buffered.
7723          */
7724         if (lock_extent_direct(inode, lockstart, lockend, &cached_state, write)) {
7725                 ret = -ENOTBLK;
7726                 goto err;
7727         }
7728
7729         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
7730         if (IS_ERR(em)) {
7731                 ret = PTR_ERR(em);
7732                 goto unlock_err;
7733         }
7734
7735         /*
7736          * Ok for INLINE and COMPRESSED extents we need to fallback on buffered
7737          * io.  INLINE is special, and we could probably kludge it in here, but
7738          * it's still buffered so for safety lets just fall back to the generic
7739          * buffered path.
7740          *
7741          * For COMPRESSED we _have_ to read the entire extent in so we can
7742          * decompress it, so there will be buffering required no matter what we
7743          * do, so go ahead and fallback to buffered.
7744          *
7745          * We return -ENOTBLK because that's what makes DIO go ahead and go back
7746          * to buffered IO.  Don't blame me, this is the price we pay for using
7747          * the generic code.
7748          */
7749         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) ||
7750             em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
7751                 free_extent_map(em);
7752                 ret = -ENOTBLK;
7753                 goto unlock_err;
7754         }
7755
7756         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7757         if (write) {
7758                 ret = btrfs_get_blocks_direct_write(&em, inode, dio_data,
7759                                                     start, len);
7760                 if (ret < 0)
7761                         goto unlock_err;
7762                 unlock_extents = true;
7763                 /* Recalc len in case the new em is smaller than requested */
7764                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7765         } else {
7766                 /*
7767                  * We need to unlock only the end area that we aren't using.
7768                  * The rest is going to be unlocked by the endio routine.
7769                  */
7770                 lockstart = start + len;
7771                 if (lockstart < lockend)
7772                         unlock_extents = true;
7773         }
7774
7775         if (unlock_extents)
7776                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
7777                                      lockstart, lockend, &cached_state);
7778         else
7779                 free_extent_state(cached_state);
7780
7781         /*
7782          * Translate extent map information to iomap.
7783          * We trim the extents (and move the addr) even though iomap code does
7784          * that, since we have locked only the parts we are performing I/O in.
7785          */
7786         if ((em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
7787             (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) && !write)) {
7788                 iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
7789                 iomap->type = IOMAP_HOLE;
7790         } else {
7791                 iomap->addr = em->block_start + (start - em->start);
7792                 iomap->type = IOMAP_MAPPED;
7793         }
7794         iomap->offset = start;
7795         iomap->bdev = fs_info->fs_devices->latest_bdev;
7796         iomap->length = len;
7797
7798         if (write && btrfs_use_zone_append(BTRFS_I(inode), em))
7799                 iomap->flags |= IOMAP_F_ZONE_APPEND;
7800
7801         free_extent_map(em);
7802
7803         return 0;
7804
7805 unlock_err:
7806         unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7807                              &cached_state);
7808 err:
7809         if (dio_data) {
7810                 btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7811                                 dio_data->data_reserved, start,
7812                                 dio_data->reserve, true);
7813                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->reserve);
7814                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7815                 kfree(dio_data);
7816         }
7817         return ret;
7818 }
7819
7820 static int btrfs_dio_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
7821                 ssize_t written, unsigned int flags, struct iomap *iomap)
7822 {
7823         int ret = 0;
7824         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
7825         size_t submitted = dio_data->submitted;
7826         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7827
7828         if (!write && (iomap->type == IOMAP_HOLE)) {
7829                 /* If reading from a hole, unlock and return */
7830                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos, pos + length - 1);
7831                 goto out;
7832         }
7833
7834         if (submitted < length) {
7835                 pos += submitted;
7836                 length -= submitted;
7837                 if (write)
7838                         __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(inode), pos,
7839                                         length, false);
7840                 else
7841                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos,
7842                                       pos + length - 1);
7843                 ret = -ENOTBLK;
7844         }
7845
7846         if (write) {
7847                 if (dio_data->reserve)
7848                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7849                                         dio_data->data_reserved, pos,
7850                                         dio_data->reserve, true);
7851                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->length);
7852                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7853         }
7854 out:
7855         kfree(dio_data);
7856         iomap->private = NULL;
7857
7858         return ret;
7859 }
7860
7861 static void btrfs_dio_private_put(struct btrfs_dio_private *dip)
7862 {
7863         /*
7864          * This implies a barrier so that stores to dio_bio->bi_status before
7865          * this and loads of dio_bio->bi_status after this are fully ordered.
7866          */
7867         if (!refcount_dec_and_test(&dip->refs))
7868                 return;
7869
7870         if (btrfs_op(dip->dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE) {
7871                 __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(dip->inode),
7872                                              dip->logical_offset,
7873                                              dip->bytes,
7874                                              !dip->dio_bio->bi_status);
7875         } else {
7876                 unlock_extent(&BTRFS_I(dip->inode)->io_tree,
7877                               dip->logical_offset,
7878                               dip->logical_offset + dip->bytes - 1);
7879         }
7880
7881         bio_endio(dip->dio_bio);
7882         kfree(dip);
7883 }
7884
7885 static blk_status_t submit_dio_repair_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
7886                                           int mirror_num,
7887                                           unsigned long bio_flags)
7888 {
7889         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
7890         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7891         blk_status_t ret;
7892
7893         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE);
7894
7895         ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
7896         if (ret)
7897                 return ret;
7898
7899         refcount_inc(&dip->refs);
7900         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
7901         if (ret)
7902                 refcount_dec(&dip->refs);
7903         return ret;
7904 }
7905
7906 static blk_status_t btrfs_check_read_dio_bio(struct inode *inode,
7907                                              struct btrfs_io_bio *io_bio,
7908                                              const bool uptodate)
7909 {
7910         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
7911         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
7912         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
7913         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7914         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
7915         struct bio_vec bvec;
7916         struct bvec_iter iter;
7917         u64 start = io_bio->logical;
7918         u32 bio_offset = 0;
7919         blk_status_t err = BLK_STS_OK;
7920
7921         __bio_for_each_segment(bvec, &io_bio->bio, iter, io_bio->iter) {
7922                 unsigned int i, nr_sectors, pgoff;
7923
7924                 nr_sectors = BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, bvec.bv_len);
7925                 pgoff = bvec.bv_offset;
7926                 for (i = 0; i < nr_sectors; i++) {
7927                         ASSERT(pgoff < PAGE_SIZE);
7928                         if (uptodate &&
7929                             (!csum || !check_data_csum(inode, io_bio,
7930                                                        bio_offset, bvec.bv_page,
7931                                                        pgoff, start))) {
7932                                 clean_io_failure(fs_info, failure_tree, io_tree,
7933                                                  start, bvec.bv_page,
7934                                                  btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7935                                                  pgoff);
7936                         } else {
7937                                 blk_status_t status;
7938
7939                                 ASSERT((start - io_bio->logical) < UINT_MAX);
7940                                 status = btrfs_submit_read_repair(inode,
7941                                                         &io_bio->bio,
7942                                                         start - io_bio->logical,
7943                                                         bvec.bv_page, pgoff,
7944                                                         start,
7945                                                         start + sectorsize - 1,
7946                                                         io_bio->mirror_num,
7947                                                         submit_dio_repair_bio);
7948                                 if (status)
7949                                         err = status;
7950                         }
7951                         start += sectorsize;
7952                         ASSERT(bio_offset + sectorsize > bio_offset);
7953                         bio_offset += sectorsize;
7954                         pgoff += sectorsize;
7955                 }
7956         }
7957         return err;
7958 }
7959
7960 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
7961                                          const u64 offset, const u64 bytes,
7962                                          const bool uptodate)
7963 {
7964         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
7965         struct btrfs_ordered_extent *ordered = NULL;
7966         struct btrfs_workqueue *wq;
7967         u64 ordered_offset = offset;
7968         u64 ordered_bytes = bytes;
7969         u64 last_offset;
7970
7971         if (btrfs_is_free_space_inode(inode))
7972                 wq = fs_info->endio_freespace_worker;
7973         else
7974                 wq = fs_info->endio_write_workers;
7975
7976         while (ordered_offset < offset + bytes) {
7977                 last_offset = ordered_offset;
7978                 if (btrfs_dec_test_first_ordered_pending(inode, &ordered,
7979                                                          &ordered_offset,
7980                                                          ordered_bytes,
7981                                                          uptodate)) {
7982                         btrfs_init_work(&ordered->work, finish_ordered_fn, NULL,
7983                                         NULL);
7984                         btrfs_queue_work(wq, &ordered->work);
7985                 }
7986
7987                 /* No ordered extent found in the range, exit */
7988                 if (ordered_offset == last_offset)
7989                         return;
7990                 /*
7991                  * Our bio might span multiple ordered extents. In this case
7992                  * we keep going until we have accounted the whole dio.
7993                  */
7994                 if (ordered_offset < offset + bytes) {
7995                         ordered_bytes = offset + bytes - ordered_offset;
7996                         ordered = NULL;
7997                 }
7998         }
7999 }
8000
8001 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start_direct_io(struct inode *inode,
8002                                                      struct bio *bio,
8003                                                      u64 dio_file_offset)
8004 {
8005         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, dio_file_offset, 1);
8006 }
8007
8008 static void btrfs_end_dio_bio(struct bio *bio)
8009 {
8010         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
8011         blk_status_t err = bio->bi_status;
8012
8013         if (err)
8014                 btrfs_warn(BTRFS_I(dip->inode)->root->fs_info,
8015                            "direct IO failed ino %llu rw %d,%u sector %#Lx len %u err no %d",
8016                            btrfs_ino(BTRFS_I(dip->inode)), bio_op(bio),
8017                            bio->bi_opf, bio->bi_iter.bi_sector,
8018                            bio->bi_iter.bi_size, err);
8019
8020         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ) {
8021                 err = btrfs_check_read_dio_bio(dip->inode, btrfs_io_bio(bio),
8022                                                !err);
8023         }
8024
8025         if (err)
8026                 dip->dio_bio->bi_status = err;
8027
8028         btrfs_record_physical_zoned(dip->inode, dip->logical_offset, bio);
8029
8030         bio_put(bio);
8031         btrfs_dio_private_put(dip);
8032 }
8033
8034 static inline blk_status_t btrfs_submit_dio_bio(struct bio *bio,
8035                 struct inode *inode, u64 file_offset, int async_submit)
8036 {
8037         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8038         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
8039         bool write = btrfs_op(bio) == BTRFS_MAP_WRITE;
8040         blk_status_t ret;
8041
8042         /* Check btrfs_submit_bio_hook() for rules about async submit. */
8043         if (async_submit)
8044                 async_submit = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
8045
8046         if (!write) {
8047                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
8048                 if (ret)
8049                         goto err;
8050         }
8051
8052         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
8053                 goto map;
8054
8055         if (write && async_submit) {
8056                 ret = btrfs_wq_submit_bio(inode, bio, 0, 0, file_offset,
8057                                           btrfs_submit_bio_start_direct_io);
8058                 goto err;
8059         } else if (write) {
8060                 /*
8061                  * If we aren't doing async submit, calculate the csum of the
8062                  * bio now.
8063                  */
8064                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, file_offset, 1);
8065                 if (ret)
8066                         goto err;
8067         } else {
8068                 u64 csum_offset;
8069
8070                 csum_offset = file_offset - dip->logical_offset;
8071                 csum_offset >>= fs_info->sectorsize_bits;
8072                 csum_offset *= fs_info->csum_size;
8073                 btrfs_io_bio(bio)->csum = dip->csums + csum_offset;
8074         }
8075 map:
8076         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, 0);
8077 err:
8078         return ret;
8079 }
8080
8081 /*
8082  * If this succeeds, the btrfs_dio_private is responsible for cleaning up locked
8083  * or ordered extents whether or not we submit any bios.
8084  */
8085 static struct btrfs_dio_private *btrfs_create_dio_private(struct bio *dio_bio,
8086                                                           struct inode *inode,
8087                                                           loff_t file_offset)
8088 {
8089         const bool write = (btrfs_op(dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE);
8090         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
8091         size_t dip_size;
8092         struct btrfs_dio_private *dip;
8093
8094         dip_size = sizeof(*dip);
8095         if (!write && csum) {
8096                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8097                 size_t nblocks;
8098
8099                 nblocks = dio_bio->bi_iter.bi_size >> fs_info->sectorsize_bits;
8100                 dip_size += fs_info->csum_size * nblocks;
8101         }
8102
8103         dip = kzalloc(dip_size, GFP_NOFS);
8104         if (!dip)
8105                 return NULL;
8106
8107         dip->inode = inode;
8108         dip->logical_offset = file_offset;
8109         dip->bytes = dio_bio->bi_iter.bi_size;
8110         dip->disk_bytenr = dio_bio->bi_iter.bi_sector << 9;
8111         dip->dio_bio = dio_bio;
8112         refcount_set(&dip->refs, 1);
8113         return dip;
8114 }
8115
8116 static blk_qc_t btrfs_submit_direct(struct inode *inode, struct iomap *iomap,
8117                 struct bio *dio_bio, loff_t file_offset)
8118 {
8119         const bool write = (btrfs_op(dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE);
8120         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8121         const bool raid56 = (btrfs_data_alloc_profile(fs_info) &
8122                              BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK);
8123         struct btrfs_dio_private *dip;
8124         struct bio *bio;
8125         u64 start_sector;
8126         int async_submit = 0;
8127         u64 submit_len;
8128         int clone_offset = 0;
8129         int clone_len;
8130         u64 logical;
8131         int ret;
8132         blk_status_t status;
8133         struct btrfs_io_geometry geom;
8134         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
8135         struct extent_map *em = NULL;
8136
8137         dip = btrfs_create_dio_private(dio_bio, inode, file_offset);
8138         if (!dip) {
8139                 if (!write) {
8140                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, file_offset,
8141                                 file_offset + dio_bio->bi_iter.bi_size - 1);
8142                 }
8143                 dio_bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
8144                 bio_endio(dio_bio);
8145                 return BLK_QC_T_NONE;
8146         }
8147
8148         if (!write) {
8149                 /*
8150                  * Load the csums up front to reduce csum tree searches and
8151                  * contention when submitting bios.
8152                  *
8153                  * If we have csums disabled this will do nothing.
8154                  */
8155                 status = btrfs_lookup_bio_sums(inode, dio_bio, dip->csums);
8156                 if (status != BLK_STS_OK)
8157                         goto out_err;
8158         }
8159
8160         start_sector = dio_bio->bi_iter.bi_sector;
8161         submit_len = dio_bio->bi_iter.bi_size;
8162
8163         do {
8164                 logical = start_sector << 9;
8165                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, submit_len);
8166                 if (IS_ERR(em)) {
8167                         status = errno_to_blk_status(PTR_ERR(em));
8168                         em = NULL;
8169                         goto out_err_em;
8170                 }
8171                 ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(dio_bio),
8172                                             logical, submit_len, &geom);
8173                 if (ret) {
8174                         status = errno_to_blk_status(ret);
8175                         goto out_err_em;
8176                 }
8177                 ASSERT(geom.len <= INT_MAX);
8178
8179                 clone_len = min_t(int, submit_len, geom.len);
8180
8181                 /*
8182                  * This will never fail as it's passing GPF_NOFS and
8183                  * the allocation is backed by btrfs_bioset.
8184                  */
8185                 bio = btrfs_bio_clone_partial(dio_bio, clone_offset, clone_len);
8186                 bio->bi_private = dip;
8187                 bio->bi_end_io = btrfs_end_dio_bio;
8188                 btrfs_io_bio(bio)->logical = file_offset;
8189
8190                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
8191                         status = extract_ordered_extent(BTRFS_I(inode), bio,
8192                                                         file_offset);
8193                         if (status) {
8194                                 bio_put(bio);
8195                                 goto out_err;
8196                         }
8197                 }
8198
8199                 ASSERT(submit_len >= clone_len);
8200                 submit_len -= clone_len;
8201
8202                 /*
8203                  * Increase the count before we submit the bio so we know
8204                  * the end IO handler won't happen before we increase the
8205                  * count. Otherwise, the dip might get freed before we're
8206                  * done setting it up.
8207                  *
8208                  * We transfer the initial reference to the last bio, so we
8209                  * don't need to increment the reference count for the last one.
8210                  */
8211                 if (submit_len > 0) {
8212                         refcount_inc(&dip->refs);
8213                         /*
8214                          * If we are submitting more than one bio, submit them
8215                          * all asynchronously. The exception is RAID 5 or 6, as
8216                          * asynchronous checksums make it difficult to collect
8217                          * full stripe writes.
8218                          */
8219                         if (!raid56)
8220                                 async_submit = 1;
8221                 }
8222
8223                 status = btrfs_submit_dio_bio(bio, inode, file_offset,
8224                                                 async_submit);
8225                 if (status) {
8226                         bio_put(bio);
8227                         if (submit_len > 0)
8228                                 refcount_dec(&dip->refs);
8229                         goto out_err_em;
8230                 }
8231
8232                 dio_data->submitted += clone_len;
8233                 clone_offset += clone_len;
8234                 start_sector += clone_len >> 9;
8235                 file_offset += clone_len;
8236
8237                 free_extent_map(em);
8238         } while (submit_len > 0);
8239         return BLK_QC_T_NONE;
8240
8241 out_err_em:
8242         free_extent_map(em);
8243 out_err:
8244         dip->dio_bio->bi_status = status;
8245         btrfs_dio_private_put(dip);
8246
8247         return BLK_QC_T_NONE;
8248 }
8249
8250 const struct iomap_ops btrfs_dio_iomap_ops = {
8251         .iomap_begin            = btrfs_dio_iomap_begin,
8252         .iomap_end              = btrfs_dio_iomap_end,
8253 };
8254
8255 const struct iomap_dio_ops btrfs_dio_ops = {
8256         .submit_io              = btrfs_submit_direct,
8257 };
8258
8259 static int btrfs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
8260                         u64 start, u64 len)
8261 {
8262         int     ret;
8263
8264         ret = fiemap_prep(inode, fieinfo, start, &len, 0);
8265         if (ret)
8266                 return ret;
8267
8268         return extent_fiemap(BTRFS_I(inode), fieinfo, start, len);
8269 }
8270
8271 int btrfs_readpage(struct file *file, struct page *page)
8272 {
8273         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8274         u64 start = page_offset(page);
8275         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
8276         unsigned long bio_flags = 0;
8277         struct bio *bio = NULL;
8278         int ret;
8279
8280         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
8281
8282         ret = btrfs_do_readpage(page, NULL, &bio, &bio_flags, 0, NULL);
8283         if (bio)
8284                 ret = submit_one_bio(bio, 0, bio_flags);
8285         return ret;
8286 }
8287
8288 static int btrfs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
8289 {
8290         struct inode *inode = page->mapping->host;
8291         int ret;
8292
8293         if (current->flags & PF_MEMALLOC) {
8294                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8295                 unlock_page(page);
8296                 return 0;
8297         }
8298
8299         /*
8300          * If we are under memory pressure we will call this directly from the
8301          * VM, we need to make sure we have the inode referenced for the ordered
8302          * extent.  If not just return like we didn't do anything.
8303          */
8304         if (!igrab(inode)) {
8305                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8306                 return AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE;
8307         }
8308         ret = extent_write_full_page(page, wbc);
8309         btrfs_add_delayed_iput(inode);
8310         return ret;
8311 }
8312
8313 static int btrfs_writepages(struct address_space *mapping,
8314                             struct writeback_control *wbc)
8315 {
8316         return extent_writepages(mapping, wbc);
8317 }
8318
8319 static void btrfs_readahead(struct readahead_control *rac)
8320 {
8321         extent_readahead(rac);
8322 }
8323
8324 static int __btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8325 {
8326         int ret = try_release_extent_mapping(page, gfp_flags);
8327         if (ret == 1)
8328                 clear_page_extent_mapped(page);
8329         return ret;
8330 }
8331
8332 static int btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8333 {
8334         if (PageWriteback(page) || PageDirty(page))
8335                 return 0;
8336         return __btrfs_releasepage(page, gfp_flags);
8337 }
8338
8339 #ifdef CONFIG_MIGRATION
8340 static int btrfs_migratepage(struct address_space *mapping,
8341                              struct page *newpage, struct page *page,
8342                              enum migrate_mode mode)
8343 {
8344         int ret;
8345
8346         ret = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page, 0);
8347         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
8348                 return ret;
8349
8350         if (page_has_private(page))
8351                 attach_page_private(newpage, detach_page_private(page));
8352
8353         if (PagePrivate2(page)) {
8354                 ClearPagePrivate2(page);
8355                 SetPagePrivate2(newpage);
8356         }
8357
8358         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
8359                 migrate_page_copy(newpage, page);
8360         else
8361                 migrate_page_states(newpage, page);
8362         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
8363 }
8364 #endif
8365
8366 static void btrfs_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
8367                                  unsigned int length)
8368 {
8369         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8370         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
8371         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8372         struct extent_state *cached_state = NULL;
8373         u64 page_start = page_offset(page);
8374         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8375         u64 start;
8376         u64 end;
8377         int inode_evicting = inode->vfs_inode.i_state & I_FREEING;
8378         bool found_ordered = false;
8379         bool completed_ordered = false;
8380
8381         /*
8382          * we have the page locked, so new writeback can't start,
8383          * and the dirty bit won't be cleared while we are here.
8384          *
8385          * Wait for IO on this page so that we can safely clear
8386          * the PagePrivate2 bit and do ordered accounting
8387          */
8388         wait_on_page_writeback(page);
8389
8390         if (offset) {
8391                 btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8392                 return;
8393         }
8394
8395         if (!inode_evicting)
8396                 lock_extent_bits(tree, page_start, page_end, &cached_state);
8397
8398         start = page_start;
8399 again:
8400         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start, page_end - start + 1);
8401         if (ordered) {
8402                 found_ordered = true;
8403                 end = min(page_end,
8404                           ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1);
8405                 /*
8406                  * IO on this page will never be started, so we need to account
8407                  * for any ordered extents now. Don't clear EXTENT_DELALLOC_NEW
8408                  * here, must leave that up for the ordered extent completion.
8409                  */
8410                 if (!inode_evicting)
8411                         clear_extent_bit(tree, start, end,
8412                                          EXTENT_DELALLOC |
8413                                          EXTENT_LOCKED | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8414                                          EXTENT_DEFRAG, 1, 0, &cached_state);
8415                 /*
8416                  * whoever cleared the private bit is responsible
8417                  * for the finish_ordered_io
8418                  */
8419                 if (TestClearPagePrivate2(page)) {
8420                         spin_lock_irq(&inode->ordered_tree.lock);
8421                         set_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered->flags);
8422                         ordered->truncated_len = min(ordered->truncated_len,
8423                                                      start - ordered->file_offset);
8424                         spin_unlock_irq(&inode->ordered_tree.lock);
8425
8426                         if (btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered,
8427                                                            start,
8428                                                            end - start + 1, 1)) {
8429                                 btrfs_finish_ordered_io(ordered);
8430                                 completed_ordered = true;
8431                         }
8432                 }
8433                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8434                 if (!inode_evicting) {
8435                         cached_state = NULL;
8436                         lock_extent_bits(tree, start, end,
8437                                          &cached_state);
8438                 }
8439
8440                 start = end + 1;
8441                 if (start < page_end)
8442                         goto again;
8443         }
8444
8445         /*
8446          * Qgroup reserved space handler
8447          * Page here will be either
8448          * 1) Already written to disk or ordered extent already submitted
8449          *    Then its QGROUP_RESERVED bit in io_tree is already cleaned.
8450          *    Qgroup will be handled by its qgroup_record then.
8451          *    btrfs_qgroup_free_data() call will do nothing here.
8452          *
8453          * 2) Not written to disk yet
8454          *    Then btrfs_qgroup_free_data() call will clear the QGROUP_RESERVED
8455          *    bit of its io_tree, and free the qgroup reserved data space.
8456          *    Since the IO will never happen for this page.
8457          */
8458         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, page_start, PAGE_SIZE);
8459         if (!inode_evicting) {
8460                 bool delete = true;
8461
8462                 /*
8463                  * If there's an ordered extent for this range and we have not
8464                  * finished it ourselves, we must leave EXTENT_DELALLOC_NEW set
8465                  * in the range for the ordered extent completion. We must also
8466                  * not delete the range, otherwise we would lose that bit (and
8467                  * any other bits set in the range). Make sure EXTENT_UPTODATE
8468                  * is cleared if we don't delete, otherwise it can lead to
8469                  * corruptions if the i_size is extented later.
8470                  */
8471                 if (found_ordered && !completed_ordered)
8472                         delete = false;
8473                 clear_extent_bit(tree, page_start, page_end, EXTENT_LOCKED |
8474                                  EXTENT_DELALLOC | EXTENT_UPTODATE |
8475                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1,
8476                                  delete, &cached_state);
8477
8478                 __btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8479         }
8480
8481         ClearPageChecked(page);
8482         clear_page_extent_mapped(page);
8483 }
8484
8485 /*
8486  * btrfs_page_mkwrite() is not allowed to change the file size as it gets
8487  * called from a page fault handler when a page is first dirtied. Hence we must
8488  * be careful to check for EOF conditions here. We set the page up correctly
8489  * for a written page which means we get ENOSPC checking when writing into
8490  * holes and correct delalloc and unwritten extent mapping on filesystems that
8491  * support these features.
8492  *
8493  * We are not allowed to take the i_mutex here so we have to play games to
8494  * protect against truncate races as the page could now be beyond EOF.  Because
8495  * truncate_setsize() writes the inode size before removing pages, once we have
8496  * the page lock we can determine safely if the page is beyond EOF. If it is not
8497  * beyond EOF, then the page is guaranteed safe against truncation until we
8498  * unlock the page.
8499  */
8500 vm_fault_t btrfs_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
8501 {
8502         struct page *page = vmf->page;
8503         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
8504         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8505         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8506         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8507         struct extent_state *cached_state = NULL;
8508         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
8509         char *kaddr;
8510         unsigned long zero_start;
8511         loff_t size;
8512         vm_fault_t ret;
8513         int ret2;
8514         int reserved = 0;
8515         u64 reserved_space;
8516         u64 page_start;
8517         u64 page_end;
8518         u64 end;
8519
8520         reserved_space = PAGE_SIZE;
8521
8522         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
8523         page_start = page_offset(page);
8524         page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8525         end = page_end;
8526
8527         /*
8528          * Reserving delalloc space after obtaining the page lock can lead to
8529          * deadlock. For example, if a dirty page is locked by this function
8530          * and the call to btrfs_delalloc_reserve_space() ends up triggering
8531          * dirty page write out, then the btrfs_writepage() function could
8532          * end up waiting indefinitely to get a lock on the page currently
8533          * being processed by btrfs_page_mkwrite() function.
8534          */
8535         ret2 = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
8536                                             page_start, reserved_space);
8537         if (!ret2) {
8538                 ret2 = file_update_time(vmf->vma->vm_file);
8539                 reserved = 1;
8540         }
8541         if (ret2) {
8542                 ret = vmf_error(ret2);
8543                 if (reserved)
8544                         goto out;
8545                 goto out_noreserve;
8546         }
8547
8548         ret = VM_FAULT_NOPAGE; /* make the VM retry the fault */
8549 again:
8550         down_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8551         lock_page(page);
8552         size = i_size_read(inode);
8553
8554         if ((page->mapping != inode->i_mapping) ||
8555             (page_start >= size)) {
8556                 /* page got truncated out from underneath us */
8557                 goto out_unlock;
8558         }
8559         wait_on_page_writeback(page);
8560
8561         lock_extent_bits(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8562         ret2 = set_page_extent_mapped(page);
8563         if (ret2 < 0) {
8564                 ret = vmf_error(ret2);
8565                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8566                 goto out_unlock;
8567         }
8568
8569         /*
8570          * we can't set the delalloc bits if there are pending ordered
8571          * extents.  Drop our locks and wait for them to finish
8572          */
8573         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), page_start,
8574                         PAGE_SIZE);
8575         if (ordered) {
8576                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8577                                      &cached_state);
8578                 unlock_page(page);
8579                 up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8580                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
8581                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8582                 goto again;
8583         }
8584
8585         if (page->index == ((size - 1) >> PAGE_SHIFT)) {
8586                 reserved_space = round_up(size - page_start,
8587                                           fs_info->sectorsize);
8588                 if (reserved_space < PAGE_SIZE) {
8589                         end = page_start + reserved_space - 1;
8590                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
8591                                         data_reserved, page_start,
8592                                         PAGE_SIZE - reserved_space, true);
8593                 }
8594         }
8595
8596         /*
8597          * page_mkwrite gets called when the page is firstly dirtied after it's
8598          * faulted in, but write(2) could also dirty a page and set delalloc
8599          * bits, thus in this case for space account reason, we still need to
8600          * clear any delalloc bits within this page range since we have to
8601          * reserve data&meta space before lock_page() (see above comments).
8602          */
8603         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, page_start, end,
8604                           EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8605                           EXTENT_DEFRAG, 0, 0, &cached_state);
8606
8607         ret2 = btrfs_set_extent_delalloc(BTRFS_I(inode), page_start, end, 0,
8608                                         &cached_state);
8609         if (ret2) {
8610                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8611                                      &cached_state);
8612                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
8613                 goto out_unlock;
8614         }
8615
8616         /* page is wholly or partially inside EOF */
8617         if (page_start + PAGE_SIZE > size)
8618                 zero_start = offset_in_page(size);
8619         else
8620                 zero_start = PAGE_SIZE;
8621
8622         if (zero_start != PAGE_SIZE) {
8623                 kaddr = kmap(page);
8624                 memset(kaddr + zero_start, 0, PAGE_SIZE - zero_start);
8625                 flush_dcache_page(page);
8626                 kunmap(page);
8627         }
8628         ClearPageChecked(page);
8629         set_page_dirty(page);
8630         SetPageUptodate(page);
8631
8632         btrfs_set_inode_last_sub_trans(BTRFS_I(inode));
8633
8634         unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8635         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8636
8637         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8638         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8639         extent_changeset_free(data_reserved);
8640         return VM_FAULT_LOCKED;
8641
8642 out_unlock:
8643         unlock_page(page);
8644         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8645 out:
8646         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8647         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved, page_start,
8648                                      reserved_space, (ret != 0));
8649 out_noreserve:
8650         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8651         extent_changeset_free(data_reserved);
8652         return ret;
8653 }
8654
8655 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback)
8656 {
8657         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8658         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8659         struct btrfs_block_rsv *rsv;
8660         int ret;
8661         struct btrfs_trans_handle *trans;
8662         u64 mask = fs_info->sectorsize - 1;
8663         u64 min_size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
8664
8665         if (!skip_writeback) {
8666                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, inode->i_size & (~mask),
8667                                                (u64)-1);
8668                 if (ret)
8669                         return ret;
8670         }
8671
8672         /*
8673          * Yes ladies and gentlemen, this is indeed ugly.  We have a couple of
8674          * things going on here:
8675          *
8676          * 1) We need to reserve space to update our inode.
8677          *
8678          * 2) We need to have something to cache all the space that is going to
8679          * be free'd up by the truncate operation, but also have some slack
8680          * space reserved in case it uses space during the truncate (thank you
8681          * very much snapshotting).
8682          *
8683          * And we need these to be separate.  The fact is we can use a lot of
8684          * space doing the truncate, and we have no earthly idea how much space
8685          * we will use, so we need the truncate reservation to be separate so it
8686          * doesn't end up using space reserved for updating the inode.  We also
8687          * need to be able to stop the transaction and start a new one, which
8688          * means we need to be able to update the inode several times, and we
8689          * have no idea of knowing how many times that will be, so we can't just
8690          * reserve 1 item for the entirety of the operation, so that has to be
8691          * done separately as well.
8692          *
8693          * So that leaves us with
8694          *
8695          * 1) rsv - for the truncate reservation, which we will steal from the
8696          * transaction reservation.
8697          * 2) fs_info->trans_block_rsv - this will have 1 items worth left for
8698          * updating the inode.
8699          */
8700         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
8701         if (!rsv)
8702                 return -ENOMEM;
8703         rsv->size = min_size;
8704         rsv->failfast = 1;
8705
8706         /*
8707          * 1 for the truncate slack space
8708          * 1 for updating the inode.
8709          */
8710         trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8711         if (IS_ERR(trans)) {
8712                 ret = PTR_ERR(trans);
8713                 goto out;
8714         }
8715
8716         /* Migrate the slack space for the truncate to our reserve */
8717         ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv, rsv,
8718                                       min_size, false);
8719         BUG_ON(ret);
8720
8721         /*
8722          * So if we truncate and then write and fsync we normally would just
8723          * write the extents that changed, which is a problem if we need to
8724          * first truncate that entire inode.  So set this flag so we write out
8725          * all of the extents in the inode to the sync log so we're completely
8726          * safe.
8727          */
8728         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
8729         trans->block_rsv = rsv;
8730
8731         while (1) {
8732                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, BTRFS_I(inode),
8733                                                  inode->i_size,
8734                                                  BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
8735                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8736                 if (ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
8737                         break;
8738
8739                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
8740                 if (ret)
8741                         break;
8742
8743                 btrfs_end_transaction(trans);
8744                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8745
8746                 trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8747                 if (IS_ERR(trans)) {
8748                         ret = PTR_ERR(trans);
8749                         trans = NULL;
8750                         break;
8751                 }
8752
8753                 btrfs_block_rsv_release(fs_info, rsv, -1, NULL);
8754                 ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv,
8755                                               rsv, min_size, false);
8756                 BUG_ON(ret);    /* shouldn't happen */
8757                 trans->block_rsv = rsv;
8758         }
8759
8760         /*
8761          * We can't call btrfs_truncate_block inside a trans handle as we could
8762          * deadlock with freeze, if we got NEED_TRUNCATE_BLOCK then we know
8763          * we've truncated everything except the last little bit, and can do
8764          * btrfs_truncate_block and then update the disk_i_size.
8765          */
8766         if (ret == NEED_TRUNCATE_BLOCK) {
8767                 btrfs_end_transaction(trans);
8768                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8769
8770                 ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode), inode->i_size, 0, 0);
8771                 if (ret)
8772                         goto out;
8773                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
8774                 if (IS_ERR(trans)) {
8775                         ret = PTR_ERR(trans);
8776                         goto out;
8777                 }
8778                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
8779         }
8780
8781         if (trans) {
8782                 int ret2;
8783
8784                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8785                 ret2 = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
8786                 if (ret2 && !ret)
8787                         ret = ret2;
8788
8789                 ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
8790                 if (ret2 && !ret)
8791                         ret = ret2;
8792                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8793         }
8794 out:
8795         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
8796
8797         return ret;
8798 }
8799
8800 /*
8801  * create a new subvolume directory/inode (helper for the ioctl).
8802  */
8803 int btrfs_create_subvol_root(struct btrfs_trans_handle *trans,
8804                              struct btrfs_root *new_root,
8805                              struct btrfs_root *parent_root)
8806 {
8807         struct inode *inode;
8808         int err;
8809         u64 index = 0;
8810         u64 ino;
8811
8812         err = btrfs_get_free_objectid(new_root, &ino);
8813         if (err < 0)
8814                 return err;
8815
8816         inode = btrfs_new_inode(trans, new_root, NULL, "..", 2, ino, ino,
8817                                 S_IFDIR | (~current_umask() & S_IRWXUGO),
8818                                 &index);
8819         if (IS_ERR(inode))
8820                 return PTR_ERR(inode);
8821         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
8822         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
8823
8824         set_nlink(inode, 1);
8825         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
8826         unlock_new_inode(inode);
8827
8828         err = btrfs_subvol_inherit_props(trans, new_root, parent_root);
8829         if (err)
8830                 btrfs_err(new_root->fs_info,
8831                           "error inheriting subvolume %llu properties: %d",
8832                           new_root->root_key.objectid, err);
8833
8834         err = btrfs_update_inode(trans, new_root, BTRFS_I(inode));
8835
8836         iput(inode);
8837         return err;
8838 }
8839
8840 struct inode *btrfs_alloc_inode(struct super_block *sb)
8841 {
8842         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
8843         struct btrfs_inode *ei;
8844         struct inode *inode;
8845
8846         ei = kmem_cache_alloc(btrfs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
8847         if (!ei)
8848                 return NULL;
8849
8850         ei->root = NULL;
8851         ei->generation = 0;
8852         ei->last_trans = 0;
8853         ei->last_sub_trans = 0;
8854         ei->logged_trans = 0;
8855         ei->delalloc_bytes = 0;
8856         ei->new_delalloc_bytes = 0;
8857         ei->defrag_bytes = 0;
8858         ei->disk_i_size = 0;
8859         ei->flags = 0;
8860         ei->csum_bytes = 0;
8861         ei->index_cnt = (u64)-1;
8862         ei->dir_index = 0;
8863         ei->last_unlink_trans = 0;
8864         ei->last_reflink_trans = 0;
8865         ei->last_log_commit = 0;
8866
8867         spin_lock_init(&ei->lock);
8868         ei->outstanding_extents = 0;
8869         if (sb->s_magic != BTRFS_TEST_MAGIC)
8870                 btrfs_init_metadata_block_rsv(fs_info, &ei->block_rsv,
8871                                               BTRFS_BLOCK_RSV_DELALLOC);
8872         ei->runtime_flags = 0;
8873         ei->prop_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8874         ei->defrag_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8875
8876         ei->delayed_node = NULL;
8877
8878         ei->i_otime.tv_sec = 0;
8879         ei->i_otime.tv_nsec = 0;
8880
8881         inode = &ei->vfs_inode;
8882         extent_map_tree_init(&ei->extent_tree);
8883         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_tree, IO_TREE_INODE_IO, inode);
8884         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_failure_tree,
8885                             IO_TREE_INODE_IO_FAILURE, inode);
8886         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->file_extent_tree,
8887                             IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT, inode);
8888         ei->io_tree.track_uptodate = true;
8889         ei->io_failure_tree.track_uptodate = true;
8890         atomic_set(&ei->sync_writers, 0);
8891         mutex_init(&ei->log_mutex);
8892         btrfs_ordered_inode_tree_init(&ei->ordered_tree);
8893         INIT_LIST_HEAD(&ei->delalloc_inodes);
8894         INIT_LIST_HEAD(&ei->delayed_iput);
8895         RB_CLEAR_NODE(&ei->rb_node);
8896         init_rwsem(&ei->i_mmap_lock);
8897
8898         return inode;
8899 }
8900
8901 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
8902 void btrfs_test_destroy_inode(struct inode *inode)
8903 {
8904         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, 0);
8905         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8906 }
8907 #endif
8908
8909 void btrfs_free_inode(struct inode *inode)
8910 {
8911         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8912 }
8913
8914 void btrfs_destroy_inode(struct inode *vfs_inode)
8915 {
8916         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8917         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
8918         struct btrfs_root *root = inode->root;
8919
8920         WARN_ON(!hlist_empty(&vfs_inode->i_dentry));
8921         WARN_ON(vfs_inode->i_data.nrpages);
8922         WARN_ON(inode->block_rsv.reserved);
8923         WARN_ON(inode->block_rsv.size);
8924         WARN_ON(inode->outstanding_extents);
8925         WARN_ON(inode->delalloc_bytes);
8926         WARN_ON(inode->new_delalloc_bytes);
8927         WARN_ON(inode->csum_bytes);
8928         WARN_ON(inode->defrag_bytes);
8929
8930         /*
8931          * This can happen where we create an inode, but somebody else also
8932          * created the same inode and we need to destroy the one we already
8933          * created.
8934          */
8935         if (!root)
8936                 return;
8937
8938         while (1) {
8939                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, (u64)-1);
8940                 if (!ordered)
8941                         break;
8942                 else {
8943                         btrfs_err(root->fs_info,
8944                                   "found ordered extent %llu %llu on inode cleanup",
8945                                   ordered->file_offset, ordered->num_bytes);
8946                         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered);
8947                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8948                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8949                 }
8950         }
8951         btrfs_qgroup_check_reserved_leak(inode);
8952         inode_tree_del(inode);
8953         btrfs_drop_extent_cache(inode, 0, (u64)-1, 0);
8954         btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode, 0, (u64)-1);
8955         btrfs_put_root(inode->root);
8956 }
8957
8958 int btrfs_drop_inode(struct inode *inode)
8959 {
8960         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8961
8962         if (root == NULL)
8963                 return 1;
8964
8965         /* the snap/subvol tree is on deleting */
8966         if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
8967                 return 1;
8968         else
8969                 return generic_drop_inode(inode);
8970 }
8971
8972 static void init_once(void *foo)
8973 {
8974         struct btrfs_inode *ei = (struct btrfs_inode *) foo;
8975
8976         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
8977 }
8978
8979 void __cold btrfs_destroy_cachep(void)
8980 {
8981         /*
8982          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
8983          * destroy cache.
8984          */
8985         rcu_barrier();
8986         kmem_cache_destroy(btrfs_inode_cachep);
8987         kmem_cache_destroy(btrfs_trans_handle_cachep);
8988         kmem_cache_destroy(btrfs_path_cachep);
8989         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_cachep);
8990         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_bitmap_cachep);
8991 }
8992
8993 int __init btrfs_init_cachep(void)
8994 {
8995         btrfs_inode_cachep = kmem_cache_create("btrfs_inode",
8996                         sizeof(struct btrfs_inode), 0,
8997                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_ACCOUNT,
8998                         init_once);
8999         if (!btrfs_inode_cachep)
9000                 goto fail;
9001
9002         btrfs_trans_handle_cachep = kmem_cache_create("btrfs_trans_handle",
9003                         sizeof(struct btrfs_trans_handle), 0,
9004                         SLAB_TEMPORARY | SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9005         if (!btrfs_trans_handle_cachep)
9006                 goto fail;
9007
9008         btrfs_path_cachep = kmem_cache_create("btrfs_path",
9009                         sizeof(struct btrfs_path), 0,
9010                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9011         if (!btrfs_path_cachep)
9012                 goto fail;
9013
9014         btrfs_free_space_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space",
9015                         sizeof(struct btrfs_free_space), 0,
9016                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9017         if (!btrfs_free_space_cachep)
9018                 goto fail;
9019
9020         btrfs_free_space_bitmap_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space_bitmap",
9021                                                         PAGE_SIZE, PAGE_SIZE,
9022                                                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9023         if (!btrfs_free_space_bitmap_cachep)
9024                 goto fail;
9025
9026         return 0;
9027 fail:
9028         btrfs_destroy_cachep();
9029         return -ENOMEM;
9030 }
9031
9032 static int btrfs_getattr(struct user_namespace *mnt_userns,
9033                          const struct path *path, struct kstat *stat,
9034                          u32 request_mask, unsigned int flags)
9035 {
9036         u64 delalloc_bytes;
9037         u64 inode_bytes;
9038         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
9039         u32 blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
9040         u32 bi_flags = BTRFS_I(inode)->flags;
9041
9042         stat->result_mask |= STATX_BTIME;
9043         stat->btime.tv_sec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec;
9044         stat->btime.tv_nsec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec;
9045         if (bi_flags & BTRFS_INODE_APPEND)
9046                 stat->attributes |= STATX_ATTR_APPEND;
9047         if (bi_flags & BTRFS_INODE_COMPRESS)
9048                 stat->attributes |= STATX_ATTR_COMPRESSED;
9049         if (bi_flags & BTRFS_INODE_IMMUTABLE)
9050                 stat->attributes |= STATX_ATTR_IMMUTABLE;
9051         if (bi_flags & BTRFS_INODE_NODUMP)
9052                 stat->attributes |= STATX_ATTR_NODUMP;
9053
9054         stat->attributes_mask |= (STATX_ATTR_APPEND |
9055                                   STATX_ATTR_COMPRESSED |
9056                                   STATX_ATTR_IMMUTABLE |
9057                                   STATX_ATTR_NODUMP);
9058
9059         generic_fillattr(&init_user_ns, inode, stat);
9060         stat->dev = BTRFS_I(inode)->root->anon_dev;
9061
9062         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
9063         delalloc_bytes = BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes;
9064         inode_bytes = inode_get_bytes(inode);
9065         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
9066         stat->blocks = (ALIGN(inode_bytes, blocksize) +
9067                         ALIGN(delalloc_bytes, blocksize)) >> 9;
9068         return 0;
9069 }
9070
9071 static int btrfs_rename_exchange(struct inode *old_dir,
9072                               struct dentry *old_dentry,
9073                               struct inode *new_dir,
9074                               struct dentry *new_dentry)
9075 {
9076         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9077         struct btrfs_trans_handle *trans;
9078         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9079         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9080         struct inode *new_inode = new_dentry->d_inode;
9081         struct inode *old_inode = old_dentry->d_inode;
9082         struct timespec64 ctime = current_time(old_inode);
9083         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9084         u64 new_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode));
9085         u64 old_idx = 0;
9086         u64 new_idx = 0;
9087         int ret;
9088         int ret2;
9089         bool root_log_pinned = false;
9090         bool dest_log_pinned = false;
9091
9092         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9093         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9094                 return -EXDEV;
9095
9096         /* close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
9097         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9098             new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9099                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9100
9101         /*
9102          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9103          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9104          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9105          * would require 5 item modifications, so we'll assume their normal
9106          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 2 for the new links, so 12 total items
9107          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9108          */
9109         trans = btrfs_start_transaction(root, 12);
9110         if (IS_ERR(trans)) {
9111                 ret = PTR_ERR(trans);
9112                 goto out_notrans;
9113         }
9114
9115         if (dest != root) {
9116                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9117                 if (ret)
9118                         goto out_fail;
9119         }
9120
9121         /*
9122          * We need to find a free sequence number both in the source and
9123          * in the destination directory for the exchange.
9124          */
9125         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &old_idx);
9126         if (ret)
9127                 goto out_fail;
9128         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(old_dir), &new_idx);
9129         if (ret)
9130                 goto out_fail;
9131
9132         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9133         BTRFS_I(new_inode)->dir_index = 0ULL;
9134
9135         /* Reference for the source. */
9136         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9137                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9138                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9139         } else {
9140                 btrfs_pin_log_trans(root);
9141                 root_log_pinned = true;
9142                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9143                                              new_dentry->d_name.name,
9144                                              new_dentry->d_name.len,
9145                                              old_ino,
9146                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
9147                                              old_idx);
9148                 if (ret)
9149                         goto out_fail;
9150         }
9151
9152         /* And now for the dest. */
9153         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9154                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9155                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9156         } else {
9157                 btrfs_pin_log_trans(dest);
9158                 dest_log_pinned = true;
9159                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root,
9160                                              old_dentry->d_name.name,
9161                                              old_dentry->d_name.len,
9162                                              new_ino,
9163                                              btrfs_ino(BTRFS_I(old_dir)),
9164                                              new_idx);
9165                 if (ret)
9166                         goto out_fail;
9167         }
9168
9169         /* Update inode version and ctime/mtime. */
9170         inode_inc_iversion(old_dir);
9171         inode_inc_iversion(new_dir);
9172         inode_inc_iversion(old_inode);
9173         inode_inc_iversion(new_inode);
9174         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime = ctime;
9175         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime = ctime;
9176         old_inode->i_ctime = ctime;
9177         new_inode->i_ctime = ctime;
9178
9179         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent) {
9180                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9181                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9182                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(new_dir),
9183                                 BTRFS_I(new_inode), 1);
9184         }
9185
9186         /* src is a subvolume */
9187         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9188                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9189         } else { /* src is an inode */
9190                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
9191                                            BTRFS_I(old_dentry->d_inode),
9192                                            old_dentry->d_name.name,
9193                                            old_dentry->d_name.len);
9194                 if (!ret)
9195                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9196         }
9197         if (ret) {
9198                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9199                 goto out_fail;
9200         }
9201
9202         /* dest is a subvolume */
9203         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9204                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9205         } else { /* dest is an inode */
9206                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
9207                                            BTRFS_I(new_dentry->d_inode),
9208                                            new_dentry->d_name.name,
9209                                            new_dentry->d_name.len);
9210                 if (!ret)
9211                         ret = btrfs_update_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_inode));
9212         }
9213         if (ret) {
9214                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9215                 goto out_fail;
9216         }
9217
9218         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9219                              new_dentry->d_name.name,
9220                              new_dentry->d_name.len, 0, old_idx);
9221         if (ret) {
9222                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9223                 goto out_fail;
9224         }
9225
9226         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(old_dir), BTRFS_I(new_inode),
9227                              old_dentry->d_name.name,
9228                              old_dentry->d_name.len, 0, new_idx);
9229         if (ret) {
9230                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9231                 goto out_fail;
9232         }
9233
9234         if (old_inode->i_nlink == 1)
9235                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = old_idx;
9236         if (new_inode->i_nlink == 1)
9237                 BTRFS_I(new_inode)->dir_index = new_idx;
9238
9239         if (root_log_pinned) {
9240                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9241                                    new_dentry->d_parent);
9242                 btrfs_end_log_trans(root);
9243                 root_log_pinned = false;
9244         }
9245         if (dest_log_pinned) {
9246                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(new_inode), BTRFS_I(new_dir),
9247                                    old_dentry->d_parent);
9248                 btrfs_end_log_trans(dest);
9249                 dest_log_pinned = false;
9250         }
9251 out_fail:
9252         /*
9253          * If we have pinned a log and an error happened, we unpin tasks
9254          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9255          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9256          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9257          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9258          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9259          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9260          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9261          * allow the tasks to sync it.
9262          */
9263         if (ret && (root_log_pinned || dest_log_pinned)) {
9264                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9265                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9266                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9267                     (new_inode &&
9268                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
9269                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9270
9271                 if (root_log_pinned) {
9272                         btrfs_end_log_trans(root);
9273                         root_log_pinned = false;
9274                 }
9275                 if (dest_log_pinned) {
9276                         btrfs_end_log_trans(dest);
9277                         dest_log_pinned = false;
9278                 }
9279         }
9280         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9281         ret = ret ? ret : ret2;
9282 out_notrans:
9283         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9284             old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9285                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9286
9287         return ret;
9288 }
9289
9290 static int btrfs_whiteout_for_rename(struct btrfs_trans_handle *trans,
9291                                      struct btrfs_root *root,
9292                                      struct inode *dir,
9293                                      struct dentry *dentry)
9294 {
9295         int ret;
9296         struct inode *inode;
9297         u64 objectid;
9298         u64 index;
9299
9300         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
9301         if (ret)
9302                 return ret;
9303
9304         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir,
9305                                 dentry->d_name.name,
9306                                 dentry->d_name.len,
9307                                 btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9308                                 objectid,
9309                                 S_IFCHR | WHITEOUT_MODE,
9310                                 &index);
9311
9312         if (IS_ERR(inode)) {
9313                 ret = PTR_ERR(inode);
9314                 return ret;
9315         }
9316
9317         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
9318         init_special_inode(inode, inode->i_mode,
9319                 WHITEOUT_DEV);
9320
9321         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir,
9322                                 &dentry->d_name);
9323         if (ret)
9324                 goto out;
9325
9326         ret = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9327                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9328         if (ret)
9329                 goto out;
9330
9331         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9332 out:
9333         unlock_new_inode(inode);
9334         if (ret)
9335                 inode_dec_link_count(inode);
9336         iput(inode);
9337
9338         return ret;
9339 }
9340
9341 static int btrfs_rename(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
9342                            struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
9343                            unsigned int flags)
9344 {
9345         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9346         struct btrfs_trans_handle *trans;
9347         unsigned int trans_num_items;
9348         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9349         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9350         struct inode *new_inode = d_inode(new_dentry);
9351         struct inode *old_inode = d_inode(old_dentry);
9352         u64 index = 0;
9353         int ret;
9354         int ret2;
9355         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9356         bool log_pinned = false;
9357
9358         if (btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
9359                 return -EPERM;
9360
9361         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9362         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9363                 return -EXDEV;
9364
9365         if (old_ino == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID ||
9366             (new_inode && btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9367                 return -ENOTEMPTY;
9368
9369         if (S_ISDIR(old_inode->i_mode) && new_inode &&
9370             new_inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
9371                 return -ENOTEMPTY;
9372
9373
9374         /* check for collisions, even if the  name isn't there */
9375         ret = btrfs_check_dir_item_collision(dest, new_dir->i_ino,
9376                              new_dentry->d_name.name,
9377                              new_dentry->d_name.len);
9378
9379         if (ret) {
9380                 if (ret == -EEXIST) {
9381                         /* we shouldn't get
9382                          * eexist without a new_inode */
9383                         if (WARN_ON(!new_inode)) {
9384                                 return ret;
9385                         }
9386                 } else {
9387                         /* maybe -EOVERFLOW */
9388                         return ret;
9389                 }
9390         }
9391         ret = 0;
9392
9393         /*
9394          * we're using rename to replace one file with another.  Start IO on it
9395          * now so  we don't add too much work to the end of the transaction
9396          */
9397         if (new_inode && S_ISREG(old_inode->i_mode) && new_inode->i_size)
9398                 filemap_flush(old_inode->i_mapping);
9399
9400         /* close the racy window with snapshot create/destroy ioctl */
9401         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9402                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9403         /*
9404          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9405          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9406          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9407          * would require 5 item modifications, so we'll assume they are normal
9408          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 1 for the new link, so 11 total items
9409          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9410          * If our rename has the whiteout flag, we need more 5 units for the
9411          * new inode (1 inode item, 1 inode ref, 2 dir items and 1 xattr item
9412          * when selinux is enabled).
9413          */
9414         trans_num_items = 11;
9415         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9416                 trans_num_items += 5;
9417         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9418         if (IS_ERR(trans)) {
9419                 ret = PTR_ERR(trans);
9420                 goto out_notrans;
9421         }
9422
9423         if (dest != root) {
9424                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9425                 if (ret)
9426                         goto out_fail;
9427         }
9428
9429         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &index);
9430         if (ret)
9431                 goto out_fail;
9432
9433         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9434         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9435                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9436                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9437         } else {
9438                 btrfs_pin_log_trans(root);
9439                 log_pinned = true;
9440                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9441                                              new_dentry->d_name.name,
9442                                              new_dentry->d_name.len,
9443                                              old_ino,
9444                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)), index);
9445                 if (ret)
9446                         goto out_fail;
9447         }
9448
9449         inode_inc_iversion(old_dir);
9450         inode_inc_iversion(new_dir);
9451         inode_inc_iversion(old_inode);
9452         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime =
9453         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime =
9454         old_inode->i_ctime = current_time(old_dir);
9455
9456         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent)
9457                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9458                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9459
9460         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9461                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9462         } else {
9463                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
9464                                         BTRFS_I(d_inode(old_dentry)),
9465                                         old_dentry->d_name.name,
9466                                         old_dentry->d_name.len);
9467                 if (!ret)
9468                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9469         }
9470         if (ret) {
9471                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9472                 goto out_fail;
9473         }
9474
9475         if (new_inode) {
9476                 inode_inc_iversion(new_inode);
9477                 new_inode->i_ctime = current_time(new_inode);
9478                 if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) ==
9479                              BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
9480                         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9481                         BUG_ON(new_inode->i_nlink == 0);
9482                 } else {
9483                         ret = btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
9484                                                  BTRFS_I(d_inode(new_dentry)),
9485                                                  new_dentry->d_name.name,
9486                                                  new_dentry->d_name.len);
9487                 }
9488                 if (!ret && new_inode->i_nlink == 0)
9489                         ret = btrfs_orphan_add(trans,
9490                                         BTRFS_I(d_inode(new_dentry)));
9491                 if (ret) {
9492                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9493                         goto out_fail;
9494                 }
9495         }
9496
9497         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9498                              new_dentry->d_name.name,
9499                              new_dentry->d_name.len, 0, index);
9500         if (ret) {
9501                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9502                 goto out_fail;
9503         }
9504
9505         if (old_inode->i_nlink == 1)
9506                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = index;
9507
9508         if (log_pinned) {
9509                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9510                                    new_dentry->d_parent);
9511                 btrfs_end_log_trans(root);
9512                 log_pinned = false;
9513         }
9514
9515         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9516                 ret = btrfs_whiteout_for_rename(trans, root, old_dir,
9517                                                 old_dentry);
9518
9519                 if (ret) {
9520                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9521                         goto out_fail;
9522                 }
9523         }
9524 out_fail:
9525         /*
9526          * If we have pinned the log and an error happened, we unpin tasks
9527          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9528          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9529          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9530          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9531          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9532          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9533          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9534          * allow the tasks to sync it.
9535          */
9536         if (ret && log_pinned) {
9537                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9538                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9539                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9540                     (new_inode &&
9541                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
9542                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9543
9544                 btrfs_end_log_trans(root);
9545                 log_pinned = false;
9546         }
9547         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9548         ret = ret ? ret : ret2;
9549 out_notrans:
9550         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9551                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9552
9553         return ret;
9554 }
9555
9556 static int btrfs_rename2(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *old_dir,
9557                          struct dentry *old_dentry, struct inode *new_dir,
9558                          struct dentry *new_dentry, unsigned int flags)
9559 {
9560         if (flags & ~(RENAME_NOREPLACE | RENAME_EXCHANGE | RENAME_WHITEOUT))
9561                 return -EINVAL;
9562
9563         if (flags & RENAME_EXCHANGE)
9564                 return btrfs_rename_exchange(old_dir, old_dentry, new_dir,
9565                                           new_dentry);
9566
9567         return btrfs_rename(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry, flags);
9568 }
9569
9570 struct btrfs_delalloc_work {
9571         struct inode *inode;
9572         struct completion completion;
9573         struct list_head list;
9574         struct btrfs_work work;
9575 };
9576
9577 static void btrfs_run_delalloc_work(struct btrfs_work *work)
9578 {
9579         struct btrfs_delalloc_work *delalloc_work;
9580         struct inode *inode;
9581
9582         delalloc_work = container_of(work, struct btrfs_delalloc_work,
9583                                      work);
9584         inode = delalloc_work->inode;
9585         filemap_flush(inode->i_mapping);
9586         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9587                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9588                 filemap_flush(inode->i_mapping);
9589
9590         iput(inode);
9591         complete(&delalloc_work->completion);
9592 }
9593
9594 static struct btrfs_delalloc_work *btrfs_alloc_delalloc_work(struct inode *inode)
9595 {
9596         struct btrfs_delalloc_work *work;
9597
9598         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_NOFS);
9599         if (!work)
9600                 return NULL;
9601
9602         init_completion(&work->completion);
9603         INIT_LIST_HEAD(&work->list);
9604         work->inode = inode;
9605         btrfs_init_work(&work->work, btrfs_run_delalloc_work, NULL, NULL);
9606
9607         return work;
9608 }
9609
9610 /*
9611  * some fairly slow code that needs optimization. This walks the list
9612  * of all the inodes with pending delalloc and forces them to disk.
9613  */
9614 static int start_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
9615                                  struct writeback_control *wbc, bool snapshot,
9616                                  bool in_reclaim_context)
9617 {
9618         struct btrfs_inode *binode;
9619         struct inode *inode;
9620         struct btrfs_delalloc_work *work, *next;
9621         struct list_head works;
9622         struct list_head splice;
9623         int ret = 0;
9624         bool full_flush = wbc->nr_to_write == LONG_MAX;
9625
9626         INIT_LIST_HEAD(&works);
9627         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9628
9629         mutex_lock(&root->delalloc_mutex);
9630         spin_lock(&root->delalloc_lock);
9631         list_splice_init(&root->delalloc_inodes, &splice);
9632         while (!list_empty(&splice)) {
9633                 binode = list_entry(splice.next, struct btrfs_inode,
9634                                     delalloc_inodes);
9635
9636                 list_move_tail(&binode->delalloc_inodes,
9637                                &root->delalloc_inodes);
9638
9639                 if (in_reclaim_context &&
9640                     test_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &binode->runtime_flags))
9641                         continue;
9642
9643                 inode = igrab(&binode->vfs_inode);
9644                 if (!inode) {
9645                         cond_resched_lock(&root->delalloc_lock);
9646                         continue;
9647                 }
9648                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9649
9650                 if (snapshot)
9651                         set_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
9652                                 &binode->runtime_flags);
9653                 if (full_flush) {
9654                         work = btrfs_alloc_delalloc_work(inode);
9655                         if (!work) {
9656                                 iput(inode);
9657                                 ret = -ENOMEM;
9658                                 goto out;
9659                         }
9660                         list_add_tail(&work->list, &works);
9661                         btrfs_queue_work(root->fs_info->flush_workers,
9662                                          &work->work);
9663                 } else {
9664                         ret = sync_inode(inode, wbc);
9665                         if (!ret &&
9666                             test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9667                                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9668                                 ret = sync_inode(inode, wbc);
9669                         btrfs_add_delayed_iput(inode);
9670                         if (ret || wbc->nr_to_write <= 0)
9671                                 goto out;
9672                 }
9673                 cond_resched();
9674                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9675         }
9676         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9677
9678 out:
9679         list_for_each_entry_safe(work, next, &works, list) {
9680                 list_del_init(&work->list);
9681                 wait_for_completion(&work->completion);
9682                 kfree(work);
9683         }
9684
9685         if (!list_empty(&splice)) {
9686                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9687                 list_splice_tail(&splice, &root->delalloc_inodes);
9688                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9689         }
9690         mutex_unlock(&root->delalloc_mutex);
9691         return ret;
9692 }
9693
9694 int btrfs_start_delalloc_snapshot(struct btrfs_root *root, bool in_reclaim_context)
9695 {
9696         struct writeback_control wbc = {
9697                 .nr_to_write = LONG_MAX,
9698                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9699                 .range_start = 0,
9700                 .range_end = LLONG_MAX,
9701         };
9702         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9703
9704         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9705                 return -EROFS;
9706
9707         return start_delalloc_inodes(root, &wbc, true, in_reclaim_context);
9708 }
9709
9710 int btrfs_start_delalloc_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info, long nr,
9711                                bool in_reclaim_context)
9712 {
9713         struct writeback_control wbc = {
9714                 .nr_to_write = nr,
9715                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9716                 .range_start = 0,
9717                 .range_end = LLONG_MAX,
9718         };
9719         struct btrfs_root *root;
9720         struct list_head splice;
9721         int ret;
9722
9723         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9724                 return -EROFS;
9725
9726         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9727
9728         mutex_lock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9729         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9730         list_splice_init(&fs_info->delalloc_roots, &splice);
9731         while (!list_empty(&splice)) {
9732                 /*
9733                  * Reset nr_to_write here so we know that we're doing a full
9734                  * flush.
9735                  */
9736                 if (nr == LONG_MAX)
9737                         wbc.nr_to_write = LONG_MAX;
9738
9739                 root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
9740                                         delalloc_root);
9741                 root = btrfs_grab_root(root);
9742                 BUG_ON(!root);
9743                 list_move_tail(&root->delalloc_root,
9744                                &fs_info->delalloc_roots);
9745                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9746
9747                 ret = start_delalloc_inodes(root, &wbc, false, in_reclaim_context);
9748                 btrfs_put_root(root);
9749                 if (ret < 0 || wbc.nr_to_write <= 0)
9750                         goto out;
9751                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9752         }
9753         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9754
9755         ret = 0;
9756 out:
9757         if (!list_empty(&splice)) {
9758                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9759                 list_splice_tail(&splice, &fs_info->delalloc_roots);
9760                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9761         }
9762         mutex_unlock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9763         return ret;
9764 }
9765
9766 static int btrfs_symlink(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
9767                          struct dentry *dentry, const char *symname)
9768 {
9769         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9770         struct btrfs_trans_handle *trans;
9771         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9772         struct btrfs_path *path;
9773         struct btrfs_key key;
9774         struct inode *inode = NULL;
9775         int err;
9776         u64 objectid;
9777         u64 index = 0;
9778         int name_len;
9779         int datasize;
9780         unsigned long ptr;
9781         struct btrfs_file_extent_item *ei;
9782         struct extent_buffer *leaf;
9783
9784         name_len = strlen(symname);
9785         if (name_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info))
9786                 return -ENAMETOOLONG;
9787
9788         /*
9789          * 2 items for inode item and ref
9790          * 2 items for dir items
9791          * 1 item for updating parent inode item
9792          * 1 item for the inline extent item
9793          * 1 item for xattr if selinux is on
9794          */
9795         trans = btrfs_start_transaction(root, 7);
9796         if (IS_ERR(trans))
9797                 return PTR_ERR(trans);
9798
9799         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
9800         if (err)
9801                 goto out_unlock;
9802
9803         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
9804                                 dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9805                                 objectid, S_IFLNK|S_IRWXUGO, &index);
9806         if (IS_ERR(inode)) {
9807                 err = PTR_ERR(inode);
9808                 inode = NULL;
9809                 goto out_unlock;
9810         }
9811
9812         /*
9813         * If the active LSM wants to access the inode during
9814         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
9815         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
9816         * ops vector.
9817         */
9818         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
9819         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
9820         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9821
9822         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
9823         if (err)
9824                 goto out_unlock;
9825
9826         path = btrfs_alloc_path();
9827         if (!path) {
9828                 err = -ENOMEM;
9829                 goto out_unlock;
9830         }
9831         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
9832         key.offset = 0;
9833         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
9834         datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(name_len);
9835         err = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
9836                                       datasize);
9837         if (err) {
9838                 btrfs_free_path(path);
9839                 goto out_unlock;
9840         }
9841         leaf = path->nodes[0];
9842         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
9843                             struct btrfs_file_extent_item);
9844         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
9845         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei,
9846                                    BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
9847         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
9848         btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
9849         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
9850         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, name_len);
9851
9852         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
9853         write_extent_buffer(leaf, symname, ptr, name_len);
9854         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
9855         btrfs_free_path(path);
9856
9857         inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
9858         inode_nohighmem(inode);
9859         inode_set_bytes(inode, name_len);
9860         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), name_len);
9861         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9862         /*
9863          * Last step, add directory indexes for our symlink inode. This is the
9864          * last step to avoid extra cleanup of these indexes if an error happens
9865          * elsewhere above.
9866          */
9867         if (!err)
9868                 err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9869                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9870         if (err)
9871                 goto out_unlock;
9872
9873         d_instantiate_new(dentry, inode);
9874
9875 out_unlock:
9876         btrfs_end_transaction(trans);
9877         if (err && inode) {
9878                 inode_dec_link_count(inode);
9879                 discard_new_inode(inode);
9880         }
9881         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9882         return err;
9883 }
9884
9885 static struct btrfs_trans_handle *insert_prealloc_file_extent(
9886                                        struct btrfs_trans_handle *trans_in,
9887                                        struct btrfs_inode *inode,
9888                                        struct btrfs_key *ins,
9889                                        u64 file_offset)
9890 {
9891         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
9892         struct btrfs_replace_extent_info extent_info;
9893         struct btrfs_trans_handle *trans = trans_in;
9894         struct btrfs_path *path;
9895         u64 start = ins->objectid;
9896         u64 len = ins->offset;
9897         int qgroup_released;
9898         int ret;
9899
9900         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
9901
9902         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC);
9903         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, start);
9904         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi, len);
9905         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, len);
9906         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, len);
9907         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, BTRFS_COMPRESS_NONE);
9908         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
9909
9910         qgroup_released = btrfs_qgroup_release_data(inode, file_offset, len);
9911         if (qgroup_released < 0)
9912                 return ERR_PTR(qgroup_released);
9913
9914         if (trans) {
9915                 ret = insert_reserved_file_extent(trans, inode,
9916                                                   file_offset, &stack_fi,
9917                                                   true, qgroup_released);
9918                 if (ret)
9919                         goto free_qgroup;
9920                 return trans;
9921         }
9922
9923         extent_info.disk_offset = start;
9924         extent_info.disk_len = len;
9925         extent_info.data_offset = 0;
9926         extent_info.data_len = len;
9927         extent_info.file_offset = file_offset;
9928         extent_info.extent_buf = (char *)&stack_fi;
9929         extent_info.is_new_extent = true;
9930         extent_info.qgroup_reserved = qgroup_released;
9931         extent_info.insertions = 0;
9932
9933         path = btrfs_alloc_path();
9934         if (!path) {
9935                 ret = -ENOMEM;
9936                 goto free_qgroup;
9937         }
9938
9939         ret = btrfs_replace_file_extents(inode, path, file_offset,
9940                                      file_offset + len - 1, &extent_info,
9941                                      &trans);
9942         btrfs_free_path(path);
9943         if (ret)
9944                 goto free_qgroup;
9945         return trans;
9946
9947 free_qgroup:
9948         /*
9949          * We have released qgroup data range at the beginning of the function,
9950          * and normally qgroup_released bytes will be freed when committing
9951          * transaction.
9952          * But if we error out early, we have to free what we have released
9953          * or we leak qgroup data reservation.
9954          */
9955         btrfs_qgroup_free_refroot(inode->root->fs_info,
9956                         inode->root->root_key.objectid, qgroup_released,
9957                         BTRFS_QGROUP_RSV_DATA);
9958         return ERR_PTR(ret);
9959 }
9960
9961 static int __btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9962                                        u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9963                                        loff_t actual_len, u64 *alloc_hint,
9964                                        struct btrfs_trans_handle *trans)
9965 {
9966         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
9967         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
9968         struct extent_map *em;
9969         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9970         struct btrfs_key ins;
9971         u64 cur_offset = start;
9972         u64 clear_offset = start;
9973         u64 i_size;
9974         u64 cur_bytes;
9975         u64 last_alloc = (u64)-1;
9976         int ret = 0;
9977         bool own_trans = true;
9978         u64 end = start + num_bytes - 1;
9979
9980         if (trans)
9981                 own_trans = false;
9982         while (num_bytes > 0) {
9983                 cur_bytes = min_t(u64, num_bytes, SZ_256M);
9984                 cur_bytes = max(cur_bytes, min_size);
9985                 /*
9986                  * If we are severely fragmented we could end up with really
9987                  * small allocations, so if the allocator is returning small
9988                  * chunks lets make its job easier by only searching for those
9989                  * sized chunks.
9990                  */
9991                 cur_bytes = min(cur_bytes, last_alloc);
9992                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_bytes, cur_bytes,
9993                                 min_size, 0, *alloc_hint, &ins, 1, 0);
9994                 if (ret)
9995                         break;
9996
9997                 /*
9998                  * We've reserved this space, and thus converted it from
9999                  * ->bytes_may_use to ->bytes_reserved.  Any error that happens
10000                  * from here on out we will only need to clear our reservation
10001                  * for the remaining unreserved area, so advance our
10002                  * clear_offset by our extent size.
10003                  */
10004                 clear_offset += ins.offset;
10005
10006                 last_alloc = ins.offset;
10007                 trans = insert_prealloc_file_extent(trans, BTRFS_I(inode),
10008                                                     &ins, cur_offset);
10009                 /*
10010                  * Now that we inserted the prealloc extent we can finally
10011                  * decrement the number of reservations in the block group.
10012                  * If we did it before, we could race with relocation and have
10013                  * relocation miss the reserved extent, making it fail later.
10014                  */
10015                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
10016                 if (IS_ERR(trans)) {
10017                         ret = PTR_ERR(trans);
10018                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid,
10019                                                    ins.offset, 0);
10020                         break;
10021                 }
10022
10023                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
10024                                         cur_offset + ins.offset -1, 0);
10025
10026                 em = alloc_extent_map();
10027                 if (!em) {
10028                         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
10029                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
10030                         goto next;
10031                 }
10032
10033                 em->start = cur_offset;
10034                 em->orig_start = cur_offset;
10035                 em->len = ins.offset;
10036                 em->block_start = ins.objectid;
10037                 em->block_len = ins.offset;
10038                 em->orig_block_len = ins.offset;
10039                 em->ram_bytes = ins.offset;
10040                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
10041                 em->generation = trans->transid;
10042
10043                 while (1) {
10044                         write_lock(&em_tree->lock);
10045                         ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
10046                         write_unlock(&em_tree->lock);
10047                         if (ret != -EEXIST)
10048                                 break;
10049                         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
10050                                                 cur_offset + ins.offset - 1,
10051                                                 0);
10052                 }
10053                 free_extent_map(em);
10054 next:
10055                 num_bytes -= ins.offset;
10056                 cur_offset += ins.offset;
10057                 *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
10058
10059                 inode_inc_iversion(inode);
10060                 inode->i_ctime = current_time(inode);
10061                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_PREALLOC;
10062                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
10063                     (actual_len > inode->i_size) &&
10064                     (cur_offset > inode->i_size)) {
10065                         if (cur_offset > actual_len)
10066                                 i_size = actual_len;
10067                         else
10068                                 i_size = cur_offset;
10069                         i_size_write(inode, i_size);
10070                         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
10071                 }
10072
10073                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
10074
10075                 if (ret) {
10076                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
10077                         if (own_trans)
10078                                 btrfs_end_transaction(trans);
10079                         break;
10080                 }
10081
10082                 if (own_trans) {
10083                         btrfs_end_transaction(trans);
10084                         trans = NULL;
10085                 }
10086         }
10087         if (clear_offset < end)
10088                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode), NULL, clear_offset,
10089                         end - clear_offset + 1);
10090         return ret;
10091 }
10092
10093 int btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
10094                               u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10095                               loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
10096 {
10097         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
10098                                            min_size, actual_len, alloc_hint,
10099                                            NULL);
10100 }
10101
10102 int btrfs_prealloc_file_range_trans(struct inode *inode,
10103                                     struct btrfs_trans_handle *trans, int mode,
10104                                     u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10105                                     loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
10106 {
10107         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
10108                                            min_size, actual_len, alloc_hint, trans);
10109 }
10110
10111 static int btrfs_set_page_dirty(struct page *page)
10112 {
10113         return __set_page_dirty_nobuffers(page);
10114 }
10115
10116 static int btrfs_permission(struct user_namespace *mnt_userns,
10117                             struct inode *inode, int mask)
10118 {
10119         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10120         umode_t mode = inode->i_mode;
10121
10122         if (mask & MAY_WRITE &&
10123             (S_ISREG(mode) || S_ISDIR(mode) || S_ISLNK(mode))) {
10124                 if (btrfs_root_readonly(root))
10125                         return -EROFS;
10126                 if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_READONLY)
10127                         return -EACCES;
10128         }
10129         return generic_permission(&init_user_ns, inode, mask);
10130 }
10131
10132 static int btrfs_tmpfile(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
10133                          struct dentry *dentry, umode_t mode)
10134 {
10135         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
10136         struct btrfs_trans_handle *trans;
10137         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
10138         struct inode *inode = NULL;
10139         u64 objectid;
10140         u64 index;
10141         int ret = 0;
10142
10143         /*
10144          * 5 units required for adding orphan entry
10145          */
10146         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
10147         if (IS_ERR(trans))
10148                 return PTR_ERR(trans);
10149
10150         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
10151         if (ret)
10152                 goto out;
10153
10154         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, NULL, 0,
10155                         btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid, mode, &index);
10156         if (IS_ERR(inode)) {
10157                 ret = PTR_ERR(inode);
10158                 inode = NULL;
10159                 goto out;
10160         }
10161
10162         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
10163         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
10164
10165         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
10166
10167         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, NULL);
10168         if (ret)
10169                 goto out;
10170
10171         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
10172         if (ret)
10173                 goto out;
10174         ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
10175         if (ret)
10176                 goto out;
10177
10178         /*
10179          * We set number of links to 0 in btrfs_new_inode(), and here we set
10180          * it to 1 because d_tmpfile() will issue a warning if the count is 0,
10181          * through:
10182          *
10183          *    d_tmpfile() -> inode_dec_link_count() -> drop_nlink()
10184          */
10185         set_nlink(inode, 1);
10186         d_tmpfile(dentry, inode);
10187         unlock_new_inode(inode);
10188         mark_inode_dirty(inode);
10189 out:
10190         btrfs_end_transaction(trans);
10191         if (ret && inode)
10192                 discard_new_inode(inode);
10193         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
10194         return ret;
10195 }
10196
10197 void btrfs_set_range_writeback(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end)
10198 {
10199         struct inode *inode = tree->private_data;
10200         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
10201         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
10202         struct page *page;
10203
10204         while (index <= end_index) {
10205                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
10206                 ASSERT(page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
10207                 set_page_writeback(page);
10208                 put_page(page);
10209                 index++;
10210         }
10211 }
10212
10213 #ifdef CONFIG_SWAP
10214 /*
10215  * Add an entry indicating a block group or device which is pinned by a
10216  * swapfile. Returns 0 on success, 1 if there is already an entry for it, or a
10217  * negative errno on failure.
10218  */
10219 static int btrfs_add_swapfile_pin(struct inode *inode, void *ptr,
10220                                   bool is_block_group)
10221 {
10222         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10223         struct btrfs_swapfile_pin *sp, *entry;
10224         struct rb_node **p;
10225         struct rb_node *parent = NULL;
10226
10227         sp = kmalloc(sizeof(*sp), GFP_NOFS);
10228         if (!sp)
10229                 return -ENOMEM;
10230         sp->ptr = ptr;
10231         sp->inode = inode;
10232         sp->is_block_group = is_block_group;
10233         sp->bg_extent_count = 1;
10234
10235         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10236         p = &fs_info->swapfile_pins.rb_node;
10237         while (*p) {
10238                 parent = *p;
10239                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10240                 if (sp->ptr < entry->ptr ||
10241                     (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode < entry->inode)) {
10242                         p = &(*p)->rb_left;
10243                 } else if (sp->ptr > entry->ptr ||
10244                            (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode > entry->inode)) {
10245                         p = &(*p)->rb_right;
10246                 } else {
10247                         if (is_block_group)
10248                                 entry->bg_extent_count++;
10249                         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10250                         kfree(sp);
10251                         return 1;
10252                 }
10253         }
10254         rb_link_node(&sp->node, parent, p);
10255         rb_insert_color(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10256         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10257         return 0;
10258 }
10259
10260 /* Free all of the entries pinned by this swapfile. */
10261 static void btrfs_free_swapfile_pins(struct inode *inode)
10262 {
10263         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10264         struct btrfs_swapfile_pin *sp;
10265         struct rb_node *node, *next;
10266
10267         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10268         node = rb_first(&fs_info->swapfile_pins);
10269         while (node) {
10270                 next = rb_next(node);
10271                 sp = rb_entry(node, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10272                 if (sp->inode == inode) {
10273                         rb_erase(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10274                         if (sp->is_block_group) {
10275                                 btrfs_dec_block_group_swap_extents(sp->ptr,
10276                                                            sp->bg_extent_count);
10277                                 btrfs_put_block_group(sp->ptr);
10278                         }
10279                         kfree(sp);
10280                 }
10281                 node = next;
10282         }
10283         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10284 }
10285
10286 struct btrfs_swap_info {
10287         u64 start;
10288         u64 block_start;
10289         u64 block_len;
10290         u64 lowest_ppage;
10291         u64 highest_ppage;
10292         unsigned long nr_pages;
10293         int nr_extents;
10294 };
10295
10296 static int btrfs_add_swap_extent(struct swap_info_struct *sis,
10297                                  struct btrfs_swap_info *bsi)
10298 {
10299         unsigned long nr_pages;
10300         u64 first_ppage, first_ppage_reported, next_ppage;
10301         int ret;
10302
10303         first_ppage = ALIGN(bsi->block_start, PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10304         next_ppage = ALIGN_DOWN(bsi->block_start + bsi->block_len,
10305                                 PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10306
10307         if (first_ppage >= next_ppage)
10308                 return 0;
10309         nr_pages = next_ppage - first_ppage;
10310
10311         first_ppage_reported = first_ppage;
10312         if (bsi->start == 0)
10313                 first_ppage_reported++;
10314         if (bsi->lowest_ppage > first_ppage_reported)
10315                 bsi->lowest_ppage = first_ppage_reported;
10316         if (bsi->highest_ppage < (next_ppage - 1))
10317                 bsi->highest_ppage = next_ppage - 1;
10318
10319         ret = add_swap_extent(sis, bsi->nr_pages, nr_pages, first_ppage);
10320         if (ret < 0)
10321                 return ret;
10322         bsi->nr_extents += ret;
10323         bsi->nr_pages += nr_pages;
10324         return 0;
10325 }
10326
10327 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10328 {
10329         struct inode *inode = file_inode(file);
10330
10331         btrfs_free_swapfile_pins(inode);
10332         atomic_dec(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
10333 }
10334
10335 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10336                                sector_t *span)
10337 {
10338         struct inode *inode = file_inode(file);
10339         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10340         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
10341         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
10342         struct extent_state *cached_state = NULL;
10343         struct extent_map *em = NULL;
10344         struct btrfs_device *device = NULL;
10345         struct btrfs_swap_info bsi = {
10346                 .lowest_ppage = (sector_t)-1ULL,
10347         };
10348         int ret = 0;
10349         u64 isize;
10350         u64 start;
10351
10352         /*
10353          * If the swap file was just created, make sure delalloc is done. If the
10354          * file changes again after this, the user is doing something stupid and
10355          * we don't really care.
10356          */
10357         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
10358         if (ret)
10359                 return ret;
10360
10361         /*
10362          * The inode is locked, so these flags won't change after we check them.
10363          */
10364         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
10365                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10366                 return -EINVAL;
10367         }
10368         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW)) {
10369                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be copy-on-write");
10370                 return -EINVAL;
10371         }
10372         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
10373                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be checksummed");
10374                 return -EINVAL;
10375         }
10376
10377         /*
10378          * Balance or device remove/replace/resize can move stuff around from
10379          * under us. The exclop protection makes sure they aren't running/won't
10380          * run concurrently while we are mapping the swap extents, and
10381          * fs_info->swapfile_pins prevents them from running while the swap
10382          * file is active and moving the extents. Note that this also prevents
10383          * a concurrent device add which isn't actually necessary, but it's not
10384          * really worth the trouble to allow it.
10385          */
10386         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_SWAP_ACTIVATE)) {
10387                 btrfs_warn(fs_info,
10388            "cannot activate swapfile while exclusive operation is running");
10389                 return -EBUSY;
10390         }
10391
10392         /*
10393          * Prevent snapshot creation while we are activating the swap file.
10394          * We do not want to race with snapshot creation. If snapshot creation
10395          * already started before we bumped nr_swapfiles from 0 to 1 and
10396          * completes before the first write into the swap file after it is
10397          * activated, than that write would fallback to COW.
10398          */
10399         if (!btrfs_drew_try_write_lock(&root->snapshot_lock)) {
10400                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
10401                 btrfs_warn(fs_info,
10402            "cannot activate swapfile because snapshot creation is in progress");
10403                 return -EINVAL;
10404         }
10405         /*
10406          * Snapshots can create extents which require COW even if NODATACOW is
10407          * set. We use this counter to prevent snapshots. We must increment it
10408          * before walking the extents because we don't want a concurrent
10409          * snapshot to run after we've already checked the extents.
10410          */
10411         atomic_inc(&root->nr_swapfiles);
10412
10413         isize = ALIGN_DOWN(inode->i_size, fs_info->sectorsize);
10414
10415         lock_extent_bits(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10416         start = 0;
10417         while (start < isize) {
10418                 u64 logical_block_start, physical_block_start;
10419                 struct btrfs_block_group *bg;
10420                 u64 len = isize - start;
10421
10422                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
10423                 if (IS_ERR(em)) {
10424                         ret = PTR_ERR(em);
10425                         goto out;
10426                 }
10427
10428                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
10429                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not have holes");
10430                         ret = -EINVAL;
10431                         goto out;
10432                 }
10433                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10434                         /*
10435                          * It's unlikely we'll ever actually find ourselves
10436                          * here, as a file small enough to fit inline won't be
10437                          * big enough to store more than the swap header, but in
10438                          * case something changes in the future, let's catch it
10439                          * here rather than later.
10440                          */
10441                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be inline");
10442                         ret = -EINVAL;
10443                         goto out;
10444                 }
10445                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
10446                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10447                         ret = -EINVAL;
10448                         goto out;
10449                 }
10450
10451                 logical_block_start = em->block_start + (start - em->start);
10452                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
10453                 free_extent_map(em);
10454                 em = NULL;
10455
10456                 ret = can_nocow_extent(inode, start, &len, NULL, NULL, NULL, true);
10457                 if (ret < 0) {
10458                         goto out;
10459                 } else if (ret) {
10460                         ret = 0;
10461                 } else {
10462                         btrfs_warn(fs_info,
10463                                    "swapfile must not be copy-on-write");
10464                         ret = -EINVAL;
10465                         goto out;
10466                 }
10467
10468                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical_block_start, len);
10469                 if (IS_ERR(em)) {
10470                         ret = PTR_ERR(em);
10471                         goto out;
10472                 }
10473
10474                 if (em->map_lookup->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) {
10475                         btrfs_warn(fs_info,
10476                                    "swapfile must have single data profile");
10477                         ret = -EINVAL;
10478                         goto out;
10479                 }
10480
10481                 if (device == NULL) {
10482                         device = em->map_lookup->stripes[0].dev;
10483                         ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, device, false);
10484                         if (ret == 1)
10485                                 ret = 0;
10486                         else if (ret)
10487                                 goto out;
10488                 } else if (device != em->map_lookup->stripes[0].dev) {
10489                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must be on one device");
10490                         ret = -EINVAL;
10491                         goto out;
10492                 }
10493
10494                 physical_block_start = (em->map_lookup->stripes[0].physical +
10495                                         (logical_block_start - em->start));
10496                 len = min(len, em->len - (logical_block_start - em->start));
10497                 free_extent_map(em);
10498                 em = NULL;
10499
10500                 bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical_block_start);
10501                 if (!bg) {
10502                         btrfs_warn(fs_info,
10503                            "could not find block group containing swapfile");
10504                         ret = -EINVAL;
10505                         goto out;
10506                 }
10507
10508                 if (!btrfs_inc_block_group_swap_extents(bg)) {
10509                         btrfs_warn(fs_info,
10510                            "block group for swapfile at %llu is read-only%s",
10511                            bg->start,
10512                            atomic_read(&fs_info->scrubs_running) ?
10513                                        " (scrub running)" : "");
10514                         btrfs_put_block_group(bg);
10515                         ret = -EINVAL;
10516                         goto out;
10517                 }
10518
10519                 ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, bg, true);
10520                 if (ret) {
10521                         btrfs_put_block_group(bg);
10522                         if (ret == 1)
10523                                 ret = 0;
10524                         else
10525                                 goto out;
10526                 }
10527
10528                 if (bsi.block_len &&
10529                     bsi.block_start + bsi.block_len == physical_block_start) {
10530                         bsi.block_len += len;
10531                 } else {
10532                         if (bsi.block_len) {
10533                                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10534                                 if (ret)
10535                                         goto out;
10536                         }
10537                         bsi.start = start;
10538                         bsi.block_start = physical_block_start;
10539                         bsi.block_len = len;
10540                 }
10541
10542                 start += len;
10543         }
10544
10545         if (bsi.block_len)
10546                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10547
10548 out:
10549         if (!IS_ERR_OR_NULL(em))
10550                 free_extent_map(em);
10551
10552         unlock_extent_cached(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10553
10554         if (ret)
10555                 btrfs_swap_deactivate(file);
10556
10557         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
10558
10559         btrfs_exclop_finish(fs_info);
10560
10561         if (ret)
10562                 return ret;
10563
10564         if (device)
10565                 sis->bdev = device->bdev;
10566         *span = bsi.highest_ppage - bsi.lowest_ppage + 1;
10567         sis->max = bsi.nr_pages;
10568         sis->pages = bsi.nr_pages - 1;
10569         sis->highest_bit = bsi.nr_pages - 1;
10570         return bsi.nr_extents;
10571 }
10572 #else
10573 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10574 {
10575 }
10576
10577 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10578                                sector_t *span)
10579 {
10580         return -EOPNOTSUPP;
10581 }
10582 #endif
10583
10584 /*
10585  * Update the number of bytes used in the VFS' inode. When we replace extents in
10586  * a range (clone, dedupe, fallocate's zero range), we must update the number of
10587  * bytes used by the inode in an atomic manner, so that concurrent stat(2) calls
10588  * always get a correct value.
10589  */
10590 void btrfs_update_inode_bytes(struct btrfs_inode *inode,
10591                               const u64 add_bytes,
10592                               const u64 del_bytes)
10593 {
10594         if (add_bytes == del_bytes)
10595                 return;
10596
10597         spin_lock(&inode->lock);
10598         if (del_bytes > 0)
10599                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode, del_bytes);
10600         if (add_bytes > 0)
10601                 inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, add_bytes);
10602         spin_unlock(&inode->lock);
10603 }
10604
10605 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations = {
10606         .getattr        = btrfs_getattr,
10607         .lookup         = btrfs_lookup,
10608         .create         = btrfs_create,
10609         .unlink         = btrfs_unlink,
10610         .link           = btrfs_link,
10611         .mkdir          = btrfs_mkdir,
10612         .rmdir          = btrfs_rmdir,
10613         .rename         = btrfs_rename2,
10614         .symlink        = btrfs_symlink,
10615         .setattr        = btrfs_setattr,
10616         .mknod          = btrfs_mknod,
10617         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10618         .permission     = btrfs_permission,
10619         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10620         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10621         .update_time    = btrfs_update_time,
10622         .tmpfile        = btrfs_tmpfile,
10623 };
10624
10625 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations = {
10626         .llseek         = generic_file_llseek,
10627         .read           = generic_read_dir,
10628         .iterate_shared = btrfs_real_readdir,
10629         .open           = btrfs_opendir,
10630         .unlocked_ioctl = btrfs_ioctl,
10631 #ifdef CONFIG_COMPAT
10632         .compat_ioctl   = btrfs_compat_ioctl,
10633 #endif
10634         .release        = btrfs_release_file,
10635         .fsync          = btrfs_sync_file,
10636 };
10637
10638 /*
10639  * btrfs doesn't support the bmap operation because swapfiles
10640  * use bmap to make a mapping of extents in the file.  They assume
10641  * these extents won't change over the life of the file and they
10642  * use the bmap result to do IO directly to the drive.
10643  *
10644  * the btrfs bmap call would return logical addresses that aren't
10645  * suitable for IO and they also will change frequently as COW
10646  * operations happen.  So, swapfile + btrfs == corruption.
10647  *
10648  * For now we're avoiding this by dropping bmap.
10649  */
10650 static const struct address_space_operations btrfs_aops = {
10651         .readpage       = btrfs_readpage,
10652         .writepage      = btrfs_writepage,
10653         .writepages     = btrfs_writepages,
10654         .readahead      = btrfs_readahead,
10655         .direct_IO      = noop_direct_IO,
10656         .invalidatepage = btrfs_invalidatepage,
10657         .releasepage    = btrfs_releasepage,
10658 #ifdef CONFIG_MIGRATION
10659         .migratepage    = btrfs_migratepage,
10660 #endif
10661         .set_page_dirty = btrfs_set_page_dirty,
10662         .error_remove_page = generic_error_remove_page,
10663         .swap_activate  = btrfs_swap_activate,
10664         .swap_deactivate = btrfs_swap_deactivate,
10665 };
10666
10667 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations = {
10668         .getattr        = btrfs_getattr,
10669         .setattr        = btrfs_setattr,
10670         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10671         .permission     = btrfs_permission,
10672         .fiemap         = btrfs_fiemap,
10673         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10674         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10675         .update_time    = btrfs_update_time,
10676 };
10677 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations = {
10678         .getattr        = btrfs_getattr,
10679         .setattr        = btrfs_setattr,
10680         .permission     = btrfs_permission,
10681         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10682         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10683         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10684         .update_time    = btrfs_update_time,
10685 };
10686 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations = {
10687         .get_link       = page_get_link,
10688         .getattr        = btrfs_getattr,
10689         .setattr        = btrfs_setattr,
10690         .permission     = btrfs_permission,
10691         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10692         .update_time    = btrfs_update_time,
10693 };
10694
10695 const struct dentry_operations btrfs_dentry_operations = {
10696         .d_delete       = btrfs_dentry_delete,
10697 };