Merge tag 'for-6.8-rc4-tag' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/kdave...
[sfrench/cifs-2.6.git] / fs / btrfs / inode.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
4  */
5
6 #include <crypto/hash.h>
7 #include <linux/kernel.h>
8 #include <linux/bio.h>
9 #include <linux/blk-cgroup.h>
10 #include <linux/file.h>
11 #include <linux/fs.h>
12 #include <linux/pagemap.h>
13 #include <linux/highmem.h>
14 #include <linux/time.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/string.h>
17 #include <linux/backing-dev.h>
18 #include <linux/writeback.h>
19 #include <linux/compat.h>
20 #include <linux/xattr.h>
21 #include <linux/posix_acl.h>
22 #include <linux/falloc.h>
23 #include <linux/slab.h>
24 #include <linux/ratelimit.h>
25 #include <linux/btrfs.h>
26 #include <linux/blkdev.h>
27 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
28 #include <linux/uio.h>
29 #include <linux/magic.h>
30 #include <linux/iversion.h>
31 #include <linux/swap.h>
32 #include <linux/migrate.h>
33 #include <linux/sched/mm.h>
34 #include <linux/iomap.h>
35 #include <asm/unaligned.h>
36 #include <linux/fsverity.h>
37 #include "misc.h"
38 #include "ctree.h"
39 #include "disk-io.h"
40 #include "transaction.h"
41 #include "btrfs_inode.h"
42 #include "print-tree.h"
43 #include "ordered-data.h"
44 #include "xattr.h"
45 #include "tree-log.h"
46 #include "bio.h"
47 #include "compression.h"
48 #include "locking.h"
49 #include "free-space-cache.h"
50 #include "props.h"
51 #include "qgroup.h"
52 #include "delalloc-space.h"
53 #include "block-group.h"
54 #include "space-info.h"
55 #include "zoned.h"
56 #include "subpage.h"
57 #include "inode-item.h"
58 #include "fs.h"
59 #include "accessors.h"
60 #include "extent-tree.h"
61 #include "root-tree.h"
62 #include "defrag.h"
63 #include "dir-item.h"
64 #include "file-item.h"
65 #include "uuid-tree.h"
66 #include "ioctl.h"
67 #include "file.h"
68 #include "acl.h"
69 #include "relocation.h"
70 #include "verity.h"
71 #include "super.h"
72 #include "orphan.h"
73 #include "backref.h"
74 #include "raid-stripe-tree.h"
75
76 struct btrfs_iget_args {
77         u64 ino;
78         struct btrfs_root *root;
79 };
80
81 struct btrfs_dio_data {
82         ssize_t submitted;
83         struct extent_changeset *data_reserved;
84         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
85         bool data_space_reserved;
86         bool nocow_done;
87 };
88
89 struct btrfs_dio_private {
90         /* Range of I/O */
91         u64 file_offset;
92         u32 bytes;
93
94         /* This must be last */
95         struct btrfs_bio bbio;
96 };
97
98 static struct bio_set btrfs_dio_bioset;
99
100 struct btrfs_rename_ctx {
101         /* Output field. Stores the index number of the old directory entry. */
102         u64 index;
103 };
104
105 /*
106  * Used by data_reloc_print_warning_inode() to pass needed info for filename
107  * resolution and output of error message.
108  */
109 struct data_reloc_warn {
110         struct btrfs_path path;
111         struct btrfs_fs_info *fs_info;
112         u64 extent_item_size;
113         u64 logical;
114         int mirror_num;
115 };
116
117 /*
118  * For the file_extent_tree, we want to hold the inode lock when we lookup and
119  * update the disk_i_size, but lockdep will complain because our io_tree we hold
120  * the tree lock and get the inode lock when setting delalloc. These two things
121  * are unrelated, so make a class for the file_extent_tree so we don't get the
122  * two locking patterns mixed up.
123  */
124 static struct lock_class_key file_extent_tree_class;
125
126 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations;
127 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations;
128 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations;
129 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations;
130 static const struct address_space_operations btrfs_aops;
131 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations;
132
133 static struct kmem_cache *btrfs_inode_cachep;
134
135 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr);
136 static int btrfs_truncate(struct btrfs_inode *inode, bool skip_writeback);
137
138 static noinline int run_delalloc_cow(struct btrfs_inode *inode,
139                                      struct page *locked_page, u64 start,
140                                      u64 end, struct writeback_control *wbc,
141                                      bool pages_dirty);
142 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
143                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
144                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
145                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
146                                        int type);
147
148 static int data_reloc_print_warning_inode(u64 inum, u64 offset, u64 num_bytes,
149                                           u64 root, void *warn_ctx)
150 {
151         struct data_reloc_warn *warn = warn_ctx;
152         struct btrfs_fs_info *fs_info = warn->fs_info;
153         struct extent_buffer *eb;
154         struct btrfs_inode_item *inode_item;
155         struct inode_fs_paths *ipath = NULL;
156         struct btrfs_root *local_root;
157         struct btrfs_key key;
158         unsigned int nofs_flag;
159         u32 nlink;
160         int ret;
161
162         local_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, root, true);
163         if (IS_ERR(local_root)) {
164                 ret = PTR_ERR(local_root);
165                 goto err;
166         }
167
168         /* This makes the path point to (inum INODE_ITEM ioff). */
169         key.objectid = inum;
170         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
171         key.offset = 0;
172
173         ret = btrfs_search_slot(NULL, local_root, &key, &warn->path, 0, 0);
174         if (ret) {
175                 btrfs_put_root(local_root);
176                 btrfs_release_path(&warn->path);
177                 goto err;
178         }
179
180         eb = warn->path.nodes[0];
181         inode_item = btrfs_item_ptr(eb, warn->path.slots[0], struct btrfs_inode_item);
182         nlink = btrfs_inode_nlink(eb, inode_item);
183         btrfs_release_path(&warn->path);
184
185         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
186         ipath = init_ipath(4096, local_root, &warn->path);
187         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
188         if (IS_ERR(ipath)) {
189                 btrfs_put_root(local_root);
190                 ret = PTR_ERR(ipath);
191                 ipath = NULL;
192                 /*
193                  * -ENOMEM, not a critical error, just output an generic error
194                  * without filename.
195                  */
196                 btrfs_warn(fs_info,
197 "checksum error at logical %llu mirror %u root %llu, inode %llu offset %llu",
198                            warn->logical, warn->mirror_num, root, inum, offset);
199                 return ret;
200         }
201         ret = paths_from_inode(inum, ipath);
202         if (ret < 0)
203                 goto err;
204
205         /*
206          * We deliberately ignore the bit ipath might have been too small to
207          * hold all of the paths here
208          */
209         for (int i = 0; i < ipath->fspath->elem_cnt; i++) {
210                 btrfs_warn(fs_info,
211 "checksum error at logical %llu mirror %u root %llu inode %llu offset %llu length %u links %u (path: %s)",
212                            warn->logical, warn->mirror_num, root, inum, offset,
213                            fs_info->sectorsize, nlink,
214                            (char *)(unsigned long)ipath->fspath->val[i]);
215         }
216
217         btrfs_put_root(local_root);
218         free_ipath(ipath);
219         return 0;
220
221 err:
222         btrfs_warn(fs_info,
223 "checksum error at logical %llu mirror %u root %llu inode %llu offset %llu, path resolving failed with ret=%d",
224                    warn->logical, warn->mirror_num, root, inum, offset, ret);
225
226         free_ipath(ipath);
227         return ret;
228 }
229
230 /*
231  * Do extra user-friendly error output (e.g. lookup all the affected files).
232  *
233  * Return true if we succeeded doing the backref lookup.
234  * Return false if such lookup failed, and has to fallback to the old error message.
235  */
236 static void print_data_reloc_error(const struct btrfs_inode *inode, u64 file_off,
237                                    const u8 *csum, const u8 *csum_expected,
238                                    int mirror_num)
239 {
240         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
241         struct btrfs_path path = { 0 };
242         struct btrfs_key found_key = { 0 };
243         struct extent_buffer *eb;
244         struct btrfs_extent_item *ei;
245         const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
246         u64 logical;
247         u64 flags;
248         u32 item_size;
249         int ret;
250
251         mutex_lock(&fs_info->reloc_mutex);
252         logical = btrfs_get_reloc_bg_bytenr(fs_info);
253         mutex_unlock(&fs_info->reloc_mutex);
254
255         if (logical == U64_MAX) {
256                 btrfs_warn_rl(fs_info, "has data reloc tree but no running relocation");
257                 btrfs_warn_rl(fs_info,
258 "csum failed root %lld ino %llu off %llu csum " CSUM_FMT " expected csum " CSUM_FMT " mirror %d",
259                         inode->root->root_key.objectid, btrfs_ino(inode), file_off,
260                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum),
261                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum_expected),
262                         mirror_num);
263                 return;
264         }
265
266         logical += file_off;
267         btrfs_warn_rl(fs_info,
268 "csum failed root %lld ino %llu off %llu logical %llu csum " CSUM_FMT " expected csum " CSUM_FMT " mirror %d",
269                         inode->root->root_key.objectid,
270                         btrfs_ino(inode), file_off, logical,
271                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum),
272                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum_expected),
273                         mirror_num);
274
275         ret = extent_from_logical(fs_info, logical, &path, &found_key, &flags);
276         if (ret < 0) {
277                 btrfs_err_rl(fs_info, "failed to lookup extent item for logical %llu: %d",
278                              logical, ret);
279                 return;
280         }
281         eb = path.nodes[0];
282         ei = btrfs_item_ptr(eb, path.slots[0], struct btrfs_extent_item);
283         item_size = btrfs_item_size(eb, path.slots[0]);
284         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
285                 unsigned long ptr = 0;
286                 u64 ref_root;
287                 u8 ref_level;
288
289                 while (true) {
290                         ret = tree_backref_for_extent(&ptr, eb, &found_key, ei,
291                                                       item_size, &ref_root,
292                                                       &ref_level);
293                         if (ret < 0) {
294                                 btrfs_warn_rl(fs_info,
295                                 "failed to resolve tree backref for logical %llu: %d",
296                                               logical, ret);
297                                 break;
298                         }
299                         if (ret > 0)
300                                 break;
301
302                         btrfs_warn_rl(fs_info,
303 "csum error at logical %llu mirror %u: metadata %s (level %d) in tree %llu",
304                                 logical, mirror_num,
305                                 (ref_level ? "node" : "leaf"),
306                                 ref_level, ref_root);
307                 }
308                 btrfs_release_path(&path);
309         } else {
310                 struct btrfs_backref_walk_ctx ctx = { 0 };
311                 struct data_reloc_warn reloc_warn = { 0 };
312
313                 btrfs_release_path(&path);
314
315                 ctx.bytenr = found_key.objectid;
316                 ctx.extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
317                 ctx.fs_info = fs_info;
318
319                 reloc_warn.logical = logical;
320                 reloc_warn.extent_item_size = found_key.offset;
321                 reloc_warn.mirror_num = mirror_num;
322                 reloc_warn.fs_info = fs_info;
323
324                 iterate_extent_inodes(&ctx, true,
325                                       data_reloc_print_warning_inode, &reloc_warn);
326         }
327 }
328
329 static void __cold btrfs_print_data_csum_error(struct btrfs_inode *inode,
330                 u64 logical_start, u8 *csum, u8 *csum_expected, int mirror_num)
331 {
332         struct btrfs_root *root = inode->root;
333         const u32 csum_size = root->fs_info->csum_size;
334
335         /* For data reloc tree, it's better to do a backref lookup instead. */
336         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
337                 return print_data_reloc_error(inode, logical_start, csum,
338                                               csum_expected, mirror_num);
339
340         /* Output without objectid, which is more meaningful */
341         if (root->root_key.objectid >= BTRFS_LAST_FREE_OBJECTID) {
342                 btrfs_warn_rl(root->fs_info,
343 "csum failed root %lld ino %lld off %llu csum " CSUM_FMT " expected csum " CSUM_FMT " mirror %d",
344                         root->root_key.objectid, btrfs_ino(inode),
345                         logical_start,
346                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum),
347                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum_expected),
348                         mirror_num);
349         } else {
350                 btrfs_warn_rl(root->fs_info,
351 "csum failed root %llu ino %llu off %llu csum " CSUM_FMT " expected csum " CSUM_FMT " mirror %d",
352                         root->root_key.objectid, btrfs_ino(inode),
353                         logical_start,
354                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum),
355                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum_expected),
356                         mirror_num);
357         }
358 }
359
360 /*
361  * Lock inode i_rwsem based on arguments passed.
362  *
363  * ilock_flags can have the following bit set:
364  *
365  * BTRFS_ILOCK_SHARED - acquire a shared lock on the inode
366  * BTRFS_ILOCK_TRY - try to acquire the lock, if fails on first attempt
367  *                   return -EAGAIN
368  * BTRFS_ILOCK_MMAP - acquire a write lock on the i_mmap_lock
369  */
370 int btrfs_inode_lock(struct btrfs_inode *inode, unsigned int ilock_flags)
371 {
372         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED) {
373                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
374                         if (!inode_trylock_shared(&inode->vfs_inode))
375                                 return -EAGAIN;
376                         else
377                                 return 0;
378                 }
379                 inode_lock_shared(&inode->vfs_inode);
380         } else {
381                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
382                         if (!inode_trylock(&inode->vfs_inode))
383                                 return -EAGAIN;
384                         else
385                                 return 0;
386                 }
387                 inode_lock(&inode->vfs_inode);
388         }
389         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
390                 down_write(&inode->i_mmap_lock);
391         return 0;
392 }
393
394 /*
395  * Unock inode i_rwsem.
396  *
397  * ilock_flags should contain the same bits set as passed to btrfs_inode_lock()
398  * to decide whether the lock acquired is shared or exclusive.
399  */
400 void btrfs_inode_unlock(struct btrfs_inode *inode, unsigned int ilock_flags)
401 {
402         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
403                 up_write(&inode->i_mmap_lock);
404         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED)
405                 inode_unlock_shared(&inode->vfs_inode);
406         else
407                 inode_unlock(&inode->vfs_inode);
408 }
409
410 /*
411  * Cleanup all submitted ordered extents in specified range to handle errors
412  * from the btrfs_run_delalloc_range() callback.
413  *
414  * NOTE: caller must ensure that when an error happens, it can not call
415  * extent_clear_unlock_delalloc() to clear both the bits EXTENT_DO_ACCOUNTING
416  * and EXTENT_DELALLOC simultaneously, because that causes the reserved metadata
417  * to be released, which we want to happen only when finishing the ordered
418  * extent (btrfs_finish_ordered_io()).
419  */
420 static inline void btrfs_cleanup_ordered_extents(struct btrfs_inode *inode,
421                                                  struct page *locked_page,
422                                                  u64 offset, u64 bytes)
423 {
424         unsigned long index = offset >> PAGE_SHIFT;
425         unsigned long end_index = (offset + bytes - 1) >> PAGE_SHIFT;
426         u64 page_start = 0, page_end = 0;
427         struct page *page;
428
429         if (locked_page) {
430                 page_start = page_offset(locked_page);
431                 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
432         }
433
434         while (index <= end_index) {
435                 /*
436                  * For locked page, we will call btrfs_mark_ordered_io_finished
437                  * through btrfs_mark_ordered_io_finished() on it
438                  * in run_delalloc_range() for the error handling, which will
439                  * clear page Ordered and run the ordered extent accounting.
440                  *
441                  * Here we can't just clear the Ordered bit, or
442                  * btrfs_mark_ordered_io_finished() would skip the accounting
443                  * for the page range, and the ordered extent will never finish.
444                  */
445                 if (locked_page && index == (page_start >> PAGE_SHIFT)) {
446                         index++;
447                         continue;
448                 }
449                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
450                 index++;
451                 if (!page)
452                         continue;
453
454                 /*
455                  * Here we just clear all Ordered bits for every page in the
456                  * range, then btrfs_mark_ordered_io_finished() will handle
457                  * the ordered extent accounting for the range.
458                  */
459                 btrfs_folio_clamp_clear_ordered(inode->root->fs_info,
460                                                 page_folio(page), offset, bytes);
461                 put_page(page);
462         }
463
464         if (locked_page) {
465                 /* The locked page covers the full range, nothing needs to be done */
466                 if (bytes + offset <= page_start + PAGE_SIZE)
467                         return;
468                 /*
469                  * In case this page belongs to the delalloc range being
470                  * instantiated then skip it, since the first page of a range is
471                  * going to be properly cleaned up by the caller of
472                  * run_delalloc_range
473                  */
474                 if (page_start >= offset && page_end <= (offset + bytes - 1)) {
475                         bytes = offset + bytes - page_offset(locked_page) - PAGE_SIZE;
476                         offset = page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE;
477                 }
478         }
479
480         return btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, NULL, offset, bytes, false);
481 }
482
483 static int btrfs_dirty_inode(struct btrfs_inode *inode);
484
485 static int btrfs_init_inode_security(struct btrfs_trans_handle *trans,
486                                      struct btrfs_new_inode_args *args)
487 {
488         int err;
489
490         if (args->default_acl) {
491                 err = __btrfs_set_acl(trans, args->inode, args->default_acl,
492                                       ACL_TYPE_DEFAULT);
493                 if (err)
494                         return err;
495         }
496         if (args->acl) {
497                 err = __btrfs_set_acl(trans, args->inode, args->acl, ACL_TYPE_ACCESS);
498                 if (err)
499                         return err;
500         }
501         if (!args->default_acl && !args->acl)
502                 cache_no_acl(args->inode);
503         return btrfs_xattr_security_init(trans, args->inode, args->dir,
504                                          &args->dentry->d_name);
505 }
506
507 /*
508  * this does all the hard work for inserting an inline extent into
509  * the btree.  The caller should have done a btrfs_drop_extents so that
510  * no overlapping inline items exist in the btree
511  */
512 static int insert_inline_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
513                                 struct btrfs_path *path,
514                                 struct btrfs_inode *inode, bool extent_inserted,
515                                 size_t size, size_t compressed_size,
516                                 int compress_type,
517                                 struct page **compressed_pages,
518                                 bool update_i_size)
519 {
520         struct btrfs_root *root = inode->root;
521         struct extent_buffer *leaf;
522         struct page *page = NULL;
523         char *kaddr;
524         unsigned long ptr;
525         struct btrfs_file_extent_item *ei;
526         int ret;
527         size_t cur_size = size;
528         u64 i_size;
529
530         ASSERT((compressed_size > 0 && compressed_pages) ||
531                (compressed_size == 0 && !compressed_pages));
532
533         if (compressed_size && compressed_pages)
534                 cur_size = compressed_size;
535
536         if (!extent_inserted) {
537                 struct btrfs_key key;
538                 size_t datasize;
539
540                 key.objectid = btrfs_ino(inode);
541                 key.offset = 0;
542                 key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
543
544                 datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(cur_size);
545                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
546                                               datasize);
547                 if (ret)
548                         goto fail;
549         }
550         leaf = path->nodes[0];
551         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
552                             struct btrfs_file_extent_item);
553         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
554         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei, BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
555         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
556         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
557         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, size);
558         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
559
560         if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
561                 struct page *cpage;
562                 int i = 0;
563                 while (compressed_size > 0) {
564                         cpage = compressed_pages[i];
565                         cur_size = min_t(unsigned long, compressed_size,
566                                        PAGE_SIZE);
567
568                         kaddr = kmap_local_page(cpage);
569                         write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, cur_size);
570                         kunmap_local(kaddr);
571
572                         i++;
573                         ptr += cur_size;
574                         compressed_size -= cur_size;
575                 }
576                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei,
577                                                   compress_type);
578         } else {
579                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, 0);
580                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
581                 kaddr = kmap_local_page(page);
582                 write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, size);
583                 kunmap_local(kaddr);
584                 put_page(page);
585         }
586         btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
587         btrfs_release_path(path);
588
589         /*
590          * We align size to sectorsize for inline extents just for simplicity
591          * sake.
592          */
593         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, 0,
594                                         ALIGN(size, root->fs_info->sectorsize));
595         if (ret)
596                 goto fail;
597
598         /*
599          * We're an inline extent, so nobody can extend the file past i_size
600          * without locking a page we already have locked.
601          *
602          * We must do any i_size and inode updates before we unlock the pages.
603          * Otherwise we could end up racing with unlink.
604          */
605         i_size = i_size_read(&inode->vfs_inode);
606         if (update_i_size && size > i_size) {
607                 i_size_write(&inode->vfs_inode, size);
608                 i_size = size;
609         }
610         inode->disk_i_size = i_size;
611
612 fail:
613         return ret;
614 }
615
616
617 /*
618  * conditionally insert an inline extent into the file.  This
619  * does the checks required to make sure the data is small enough
620  * to fit as an inline extent.
621  */
622 static noinline int cow_file_range_inline(struct btrfs_inode *inode, u64 size,
623                                           size_t compressed_size,
624                                           int compress_type,
625                                           struct page **compressed_pages,
626                                           bool update_i_size)
627 {
628         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
629         struct btrfs_root *root = inode->root;
630         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
631         struct btrfs_trans_handle *trans;
632         u64 data_len = (compressed_size ?: size);
633         int ret;
634         struct btrfs_path *path;
635
636         /*
637          * We can create an inline extent if it ends at or beyond the current
638          * i_size, is no larger than a sector (decompressed), and the (possibly
639          * compressed) data fits in a leaf and the configured maximum inline
640          * size.
641          */
642         if (size < i_size_read(&inode->vfs_inode) ||
643             size > fs_info->sectorsize ||
644             data_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info) ||
645             data_len > fs_info->max_inline)
646                 return 1;
647
648         path = btrfs_alloc_path();
649         if (!path)
650                 return -ENOMEM;
651
652         trans = btrfs_join_transaction(root);
653         if (IS_ERR(trans)) {
654                 btrfs_free_path(path);
655                 return PTR_ERR(trans);
656         }
657         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
658
659         drop_args.path = path;
660         drop_args.start = 0;
661         drop_args.end = fs_info->sectorsize;
662         drop_args.drop_cache = true;
663         drop_args.replace_extent = true;
664         drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(data_len);
665         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
666         if (ret) {
667                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
668                 goto out;
669         }
670
671         ret = insert_inline_extent(trans, path, inode, drop_args.extent_inserted,
672                                    size, compressed_size, compress_type,
673                                    compressed_pages, update_i_size);
674         if (ret && ret != -ENOSPC) {
675                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
676                 goto out;
677         } else if (ret == -ENOSPC) {
678                 ret = 1;
679                 goto out;
680         }
681
682         btrfs_update_inode_bytes(inode, size, drop_args.bytes_found);
683         ret = btrfs_update_inode(trans, inode);
684         if (ret && ret != -ENOSPC) {
685                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
686                 goto out;
687         } else if (ret == -ENOSPC) {
688                 ret = 1;
689                 goto out;
690         }
691
692         btrfs_set_inode_full_sync(inode);
693 out:
694         /*
695          * Don't forget to free the reserved space, as for inlined extent
696          * it won't count as data extent, free them directly here.
697          * And at reserve time, it's always aligned to page size, so
698          * just free one page here.
699          */
700         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, 0, PAGE_SIZE, NULL);
701         btrfs_free_path(path);
702         btrfs_end_transaction(trans);
703         return ret;
704 }
705
706 struct async_extent {
707         u64 start;
708         u64 ram_size;
709         u64 compressed_size;
710         struct page **pages;
711         unsigned long nr_pages;
712         int compress_type;
713         struct list_head list;
714 };
715
716 struct async_chunk {
717         struct btrfs_inode *inode;
718         struct page *locked_page;
719         u64 start;
720         u64 end;
721         blk_opf_t write_flags;
722         struct list_head extents;
723         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css;
724         struct btrfs_work work;
725         struct async_cow *async_cow;
726 };
727
728 struct async_cow {
729         atomic_t num_chunks;
730         struct async_chunk chunks[];
731 };
732
733 static noinline int add_async_extent(struct async_chunk *cow,
734                                      u64 start, u64 ram_size,
735                                      u64 compressed_size,
736                                      struct page **pages,
737                                      unsigned long nr_pages,
738                                      int compress_type)
739 {
740         struct async_extent *async_extent;
741
742         async_extent = kmalloc(sizeof(*async_extent), GFP_NOFS);
743         BUG_ON(!async_extent); /* -ENOMEM */
744         async_extent->start = start;
745         async_extent->ram_size = ram_size;
746         async_extent->compressed_size = compressed_size;
747         async_extent->pages = pages;
748         async_extent->nr_pages = nr_pages;
749         async_extent->compress_type = compress_type;
750         list_add_tail(&async_extent->list, &cow->extents);
751         return 0;
752 }
753
754 /*
755  * Check if the inode needs to be submitted to compression, based on mount
756  * options, defragmentation, properties or heuristics.
757  */
758 static inline int inode_need_compress(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
759                                       u64 end)
760 {
761         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
762
763         if (!btrfs_inode_can_compress(inode)) {
764                 WARN(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG),
765                         KERN_ERR "BTRFS: unexpected compression for ino %llu\n",
766                         btrfs_ino(inode));
767                 return 0;
768         }
769         /*
770          * Special check for subpage.
771          *
772          * We lock the full page then run each delalloc range in the page, thus
773          * for the following case, we will hit some subpage specific corner case:
774          *
775          * 0            32K             64K
776          * |    |///////|       |///////|
777          *              \- A            \- B
778          *
779          * In above case, both range A and range B will try to unlock the full
780          * page [0, 64K), causing the one finished later will have page
781          * unlocked already, triggering various page lock requirement BUG_ON()s.
782          *
783          * So here we add an artificial limit that subpage compression can only
784          * if the range is fully page aligned.
785          *
786          * In theory we only need to ensure the first page is fully covered, but
787          * the tailing partial page will be locked until the full compression
788          * finishes, delaying the write of other range.
789          *
790          * TODO: Make btrfs_run_delalloc_range() to lock all delalloc range
791          * first to prevent any submitted async extent to unlock the full page.
792          * By this, we can ensure for subpage case that only the last async_cow
793          * will unlock the full page.
794          */
795         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE) {
796                 if (!PAGE_ALIGNED(start) ||
797                     !PAGE_ALIGNED(end + 1))
798                         return 0;
799         }
800
801         /* force compress */
802         if (btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS))
803                 return 1;
804         /* defrag ioctl */
805         if (inode->defrag_compress)
806                 return 1;
807         /* bad compression ratios */
808         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS)
809                 return 0;
810         if (btrfs_test_opt(fs_info, COMPRESS) ||
811             inode->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS ||
812             inode->prop_compress)
813                 return btrfs_compress_heuristic(&inode->vfs_inode, start, end);
814         return 0;
815 }
816
817 static inline void inode_should_defrag(struct btrfs_inode *inode,
818                 u64 start, u64 end, u64 num_bytes, u32 small_write)
819 {
820         /* If this is a small write inside eof, kick off a defrag */
821         if (num_bytes < small_write &&
822             (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
823                 btrfs_add_inode_defrag(NULL, inode, small_write);
824 }
825
826 /*
827  * Work queue call back to started compression on a file and pages.
828  *
829  * This is done inside an ordered work queue, and the compression is spread
830  * across many cpus.  The actual IO submission is step two, and the ordered work
831  * queue takes care of making sure that happens in the same order things were
832  * put onto the queue by writepages and friends.
833  *
834  * If this code finds it can't get good compression, it puts an entry onto the
835  * work queue to write the uncompressed bytes.  This makes sure that both
836  * compressed inodes and uncompressed inodes are written in the same order that
837  * the flusher thread sent them down.
838  */
839 static void compress_file_range(struct btrfs_work *work)
840 {
841         struct async_chunk *async_chunk =
842                 container_of(work, struct async_chunk, work);
843         struct btrfs_inode *inode = async_chunk->inode;
844         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
845         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
846         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
847         u64 start = async_chunk->start;
848         u64 end = async_chunk->end;
849         u64 actual_end;
850         u64 i_size;
851         int ret = 0;
852         struct page **pages;
853         unsigned long nr_pages;
854         unsigned long total_compressed = 0;
855         unsigned long total_in = 0;
856         unsigned int poff;
857         int i;
858         int compress_type = fs_info->compress_type;
859
860         inode_should_defrag(inode, start, end, end - start + 1, SZ_16K);
861
862         /*
863          * We need to call clear_page_dirty_for_io on each page in the range.
864          * Otherwise applications with the file mmap'd can wander in and change
865          * the page contents while we are compressing them.
866          */
867         extent_range_clear_dirty_for_io(&inode->vfs_inode, start, end);
868
869         /*
870          * We need to save i_size before now because it could change in between
871          * us evaluating the size and assigning it.  This is because we lock and
872          * unlock the page in truncate and fallocate, and then modify the i_size
873          * later on.
874          *
875          * The barriers are to emulate READ_ONCE, remove that once i_size_read
876          * does that for us.
877          */
878         barrier();
879         i_size = i_size_read(&inode->vfs_inode);
880         barrier();
881         actual_end = min_t(u64, i_size, end + 1);
882 again:
883         pages = NULL;
884         nr_pages = (end >> PAGE_SHIFT) - (start >> PAGE_SHIFT) + 1;
885         nr_pages = min_t(unsigned long, nr_pages, BTRFS_MAX_COMPRESSED_PAGES);
886
887         /*
888          * we don't want to send crud past the end of i_size through
889          * compression, that's just a waste of CPU time.  So, if the
890          * end of the file is before the start of our current
891          * requested range of bytes, we bail out to the uncompressed
892          * cleanup code that can deal with all of this.
893          *
894          * It isn't really the fastest way to fix things, but this is a
895          * very uncommon corner.
896          */
897         if (actual_end <= start)
898                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
899
900         total_compressed = actual_end - start;
901
902         /*
903          * Skip compression for a small file range(<=blocksize) that
904          * isn't an inline extent, since it doesn't save disk space at all.
905          */
906         if (total_compressed <= blocksize &&
907            (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
908                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
909
910         /*
911          * For subpage case, we require full page alignment for the sector
912          * aligned range.
913          * Thus we must also check against @actual_end, not just @end.
914          */
915         if (blocksize < PAGE_SIZE) {
916                 if (!PAGE_ALIGNED(start) ||
917                     !PAGE_ALIGNED(round_up(actual_end, blocksize)))
918                         goto cleanup_and_bail_uncompressed;
919         }
920
921         total_compressed = min_t(unsigned long, total_compressed,
922                         BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED);
923         total_in = 0;
924         ret = 0;
925
926         /*
927          * We do compression for mount -o compress and when the inode has not
928          * been flagged as NOCOMPRESS.  This flag can change at any time if we
929          * discover bad compression ratios.
930          */
931         if (!inode_need_compress(inode, start, end))
932                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
933
934         pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
935         if (!pages) {
936                 /*
937                  * Memory allocation failure is not a fatal error, we can fall
938                  * back to uncompressed code.
939                  */
940                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
941         }
942
943         if (inode->defrag_compress)
944                 compress_type = inode->defrag_compress;
945         else if (inode->prop_compress)
946                 compress_type = inode->prop_compress;
947
948         /* Compression level is applied here. */
949         ret = btrfs_compress_pages(compress_type | (fs_info->compress_level << 4),
950                                    mapping, start, pages, &nr_pages, &total_in,
951                                    &total_compressed);
952         if (ret)
953                 goto mark_incompressible;
954
955         /*
956          * Zero the tail end of the last page, as we might be sending it down
957          * to disk.
958          */
959         poff = offset_in_page(total_compressed);
960         if (poff)
961                 memzero_page(pages[nr_pages - 1], poff, PAGE_SIZE - poff);
962
963         /*
964          * Try to create an inline extent.
965          *
966          * If we didn't compress the entire range, try to create an uncompressed
967          * inline extent, else a compressed one.
968          *
969          * Check cow_file_range() for why we don't even try to create inline
970          * extent for the subpage case.
971          */
972         if (start == 0 && fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
973                 if (total_in < actual_end) {
974                         ret = cow_file_range_inline(inode, actual_end, 0,
975                                                     BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL,
976                                                     false);
977                 } else {
978                         ret = cow_file_range_inline(inode, actual_end,
979                                                     total_compressed,
980                                                     compress_type, pages,
981                                                     false);
982                 }
983                 if (ret <= 0) {
984                         unsigned long clear_flags = EXTENT_DELALLOC |
985                                 EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
986                                 EXTENT_DO_ACCOUNTING;
987
988                         if (ret < 0)
989                                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
990
991                         /*
992                          * inline extent creation worked or returned error,
993                          * we don't need to create any more async work items.
994                          * Unlock and free up our temp pages.
995                          *
996                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
997                          * delalloc_release_metadata to be done _after_ we drop
998                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
999                          * range.
1000                          */
1001                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1002                                                      NULL,
1003                                                      clear_flags,
1004                                                      PAGE_UNLOCK |
1005                                                      PAGE_START_WRITEBACK |
1006                                                      PAGE_END_WRITEBACK);
1007                         goto free_pages;
1008                 }
1009         }
1010
1011         /*
1012          * We aren't doing an inline extent. Round the compressed size up to a
1013          * block size boundary so the allocator does sane things.
1014          */
1015         total_compressed = ALIGN(total_compressed, blocksize);
1016
1017         /*
1018          * One last check to make sure the compression is really a win, compare
1019          * the page count read with the blocks on disk, compression must free at
1020          * least one sector.
1021          */
1022         total_in = round_up(total_in, fs_info->sectorsize);
1023         if (total_compressed + blocksize > total_in)
1024                 goto mark_incompressible;
1025
1026         /*
1027          * The async work queues will take care of doing actual allocation on
1028          * disk for these compressed pages, and will submit the bios.
1029          */
1030         add_async_extent(async_chunk, start, total_in, total_compressed, pages,
1031                          nr_pages, compress_type);
1032         if (start + total_in < end) {
1033                 start += total_in;
1034                 cond_resched();
1035                 goto again;
1036         }
1037         return;
1038
1039 mark_incompressible:
1040         if (!btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS) && !inode->prop_compress)
1041                 inode->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
1042 cleanup_and_bail_uncompressed:
1043         add_async_extent(async_chunk, start, end - start + 1, 0, NULL, 0,
1044                          BTRFS_COMPRESS_NONE);
1045 free_pages:
1046         if (pages) {
1047                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1048                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
1049                         btrfs_free_compr_page(pages[i]);
1050                 }
1051                 kfree(pages);
1052         }
1053 }
1054
1055 static void free_async_extent_pages(struct async_extent *async_extent)
1056 {
1057         int i;
1058
1059         if (!async_extent->pages)
1060                 return;
1061
1062         for (i = 0; i < async_extent->nr_pages; i++) {
1063                 WARN_ON(async_extent->pages[i]->mapping);
1064                 btrfs_free_compr_page(async_extent->pages[i]);
1065         }
1066         kfree(async_extent->pages);
1067         async_extent->nr_pages = 0;
1068         async_extent->pages = NULL;
1069 }
1070
1071 static void submit_uncompressed_range(struct btrfs_inode *inode,
1072                                       struct async_extent *async_extent,
1073                                       struct page *locked_page)
1074 {
1075         u64 start = async_extent->start;
1076         u64 end = async_extent->start + async_extent->ram_size - 1;
1077         int ret;
1078         struct writeback_control wbc = {
1079                 .sync_mode              = WB_SYNC_ALL,
1080                 .range_start            = start,
1081                 .range_end              = end,
1082                 .no_cgroup_owner        = 1,
1083         };
1084
1085         wbc_attach_fdatawrite_inode(&wbc, &inode->vfs_inode);
1086         ret = run_delalloc_cow(inode, locked_page, start, end, &wbc, false);
1087         wbc_detach_inode(&wbc);
1088         if (ret < 0) {
1089                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start, end - start + 1);
1090                 if (locked_page) {
1091                         const u64 page_start = page_offset(locked_page);
1092
1093                         set_page_writeback(locked_page);
1094                         end_page_writeback(locked_page);
1095                         btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, locked_page,
1096                                                        page_start, PAGE_SIZE,
1097                                                        !ret);
1098                         mapping_set_error(locked_page->mapping, ret);
1099                         unlock_page(locked_page);
1100                 }
1101         }
1102 }
1103
1104 static void submit_one_async_extent(struct async_chunk *async_chunk,
1105                                     struct async_extent *async_extent,
1106                                     u64 *alloc_hint)
1107 {
1108         struct btrfs_inode *inode = async_chunk->inode;
1109         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1110         struct btrfs_root *root = inode->root;
1111         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1112         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
1113         struct btrfs_key ins;
1114         struct page *locked_page = NULL;
1115         struct extent_map *em;
1116         int ret = 0;
1117         u64 start = async_extent->start;
1118         u64 end = async_extent->start + async_extent->ram_size - 1;
1119
1120         if (async_chunk->blkcg_css)
1121                 kthread_associate_blkcg(async_chunk->blkcg_css);
1122
1123         /*
1124          * If async_chunk->locked_page is in the async_extent range, we need to
1125          * handle it.
1126          */
1127         if (async_chunk->locked_page) {
1128                 u64 locked_page_start = page_offset(async_chunk->locked_page);
1129                 u64 locked_page_end = locked_page_start + PAGE_SIZE - 1;
1130
1131                 if (!(start >= locked_page_end || end <= locked_page_start))
1132                         locked_page = async_chunk->locked_page;
1133         }
1134         lock_extent(io_tree, start, end, NULL);
1135
1136         if (async_extent->compress_type == BTRFS_COMPRESS_NONE) {
1137                 submit_uncompressed_range(inode, async_extent, locked_page);
1138                 goto done;
1139         }
1140
1141         ret = btrfs_reserve_extent(root, async_extent->ram_size,
1142                                    async_extent->compressed_size,
1143                                    async_extent->compressed_size,
1144                                    0, *alloc_hint, &ins, 1, 1);
1145         if (ret) {
1146                 /*
1147                  * Here we used to try again by going back to non-compressed
1148                  * path for ENOSPC.  But we can't reserve space even for
1149                  * compressed size, how could it work for uncompressed size
1150                  * which requires larger size?  So here we directly go error
1151                  * path.
1152                  */
1153                 goto out_free;
1154         }
1155
1156         /* Here we're doing allocation and writeback of the compressed pages */
1157         em = create_io_em(inode, start,
1158                           async_extent->ram_size,       /* len */
1159                           start,                        /* orig_start */
1160                           ins.objectid,                 /* block_start */
1161                           ins.offset,                   /* block_len */
1162                           ins.offset,                   /* orig_block_len */
1163                           async_extent->ram_size,       /* ram_bytes */
1164                           async_extent->compress_type,
1165                           BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
1166         if (IS_ERR(em)) {
1167                 ret = PTR_ERR(em);
1168                 goto out_free_reserve;
1169         }
1170         free_extent_map(em);
1171
1172         ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start,      /* file_offset */
1173                                        async_extent->ram_size,  /* num_bytes */
1174                                        async_extent->ram_size,  /* ram_bytes */
1175                                        ins.objectid,            /* disk_bytenr */
1176                                        ins.offset,              /* disk_num_bytes */
1177                                        0,                       /* offset */
1178                                        1 << BTRFS_ORDERED_COMPRESSED,
1179                                        async_extent->compress_type);
1180         if (IS_ERR(ordered)) {
1181                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, start, end, false);
1182                 ret = PTR_ERR(ordered);
1183                 goto out_free_reserve;
1184         }
1185         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1186
1187         /* Clear dirty, set writeback and unlock the pages. */
1188         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1189                         NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1190                         PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK);
1191         btrfs_submit_compressed_write(ordered,
1192                             async_extent->pages,        /* compressed_pages */
1193                             async_extent->nr_pages,
1194                             async_chunk->write_flags, true);
1195         *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1196 done:
1197         if (async_chunk->blkcg_css)
1198                 kthread_associate_blkcg(NULL);
1199         kfree(async_extent);
1200         return;
1201
1202 out_free_reserve:
1203         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1204         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1205 out_free:
1206         mapping_set_error(inode->vfs_inode.i_mapping, -EIO);
1207         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1208                                      NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1209                                      EXTENT_DELALLOC_NEW |
1210                                      EXTENT_DEFRAG | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
1211                                      PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
1212                                      PAGE_END_WRITEBACK);
1213         free_async_extent_pages(async_extent);
1214         if (async_chunk->blkcg_css)
1215                 kthread_associate_blkcg(NULL);
1216         btrfs_debug(fs_info,
1217 "async extent submission failed root=%lld inode=%llu start=%llu len=%llu ret=%d",
1218                     root->root_key.objectid, btrfs_ino(inode), start,
1219                     async_extent->ram_size, ret);
1220         kfree(async_extent);
1221 }
1222
1223 static u64 get_extent_allocation_hint(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
1224                                       u64 num_bytes)
1225 {
1226         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
1227         struct extent_map *em;
1228         u64 alloc_hint = 0;
1229
1230         read_lock(&em_tree->lock);
1231         em = search_extent_mapping(em_tree, start, num_bytes);
1232         if (em) {
1233                 /*
1234                  * if block start isn't an actual block number then find the
1235                  * first block in this inode and use that as a hint.  If that
1236                  * block is also bogus then just don't worry about it.
1237                  */
1238                 if (em->block_start >= EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
1239                         free_extent_map(em);
1240                         em = search_extent_mapping(em_tree, 0, 0);
1241                         if (em && em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
1242                                 alloc_hint = em->block_start;
1243                         if (em)
1244                                 free_extent_map(em);
1245                 } else {
1246                         alloc_hint = em->block_start;
1247                         free_extent_map(em);
1248                 }
1249         }
1250         read_unlock(&em_tree->lock);
1251
1252         return alloc_hint;
1253 }
1254
1255 /*
1256  * when extent_io.c finds a delayed allocation range in the file,
1257  * the call backs end up in this code.  The basic idea is to
1258  * allocate extents on disk for the range, and create ordered data structs
1259  * in ram to track those extents.
1260  *
1261  * locked_page is the page that writepage had locked already.  We use
1262  * it to make sure we don't do extra locks or unlocks.
1263  *
1264  * When this function fails, it unlocks all pages except @locked_page.
1265  *
1266  * When this function successfully creates an inline extent, it returns 1 and
1267  * unlocks all pages including locked_page and starts I/O on them.
1268  * (In reality inline extents are limited to a single page, so locked_page is
1269  * the only page handled anyway).
1270  *
1271  * When this function succeed and creates a normal extent, the page locking
1272  * status depends on the passed in flags:
1273  *
1274  * - If @keep_locked is set, all pages are kept locked.
1275  * - Else all pages except for @locked_page are unlocked.
1276  *
1277  * When a failure happens in the second or later iteration of the
1278  * while-loop, the ordered extents created in previous iterations are kept
1279  * intact. So, the caller must clean them up by calling
1280  * btrfs_cleanup_ordered_extents(). See btrfs_run_delalloc_range() for
1281  * example.
1282  */
1283 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
1284                                    struct page *locked_page, u64 start, u64 end,
1285                                    u64 *done_offset,
1286                                    bool keep_locked, bool no_inline)
1287 {
1288         struct btrfs_root *root = inode->root;
1289         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1290         u64 alloc_hint = 0;
1291         u64 orig_start = start;
1292         u64 num_bytes;
1293         unsigned long ram_size;
1294         u64 cur_alloc_size = 0;
1295         u64 min_alloc_size;
1296         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
1297         struct btrfs_key ins;
1298         struct extent_map *em;
1299         unsigned clear_bits;
1300         unsigned long page_ops;
1301         bool extent_reserved = false;
1302         int ret = 0;
1303
1304         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
1305                 ret = -EINVAL;
1306                 goto out_unlock;
1307         }
1308
1309         num_bytes = ALIGN(end - start + 1, blocksize);
1310         num_bytes = max(blocksize,  num_bytes);
1311         ASSERT(num_bytes <= btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy));
1312
1313         inode_should_defrag(inode, start, end, num_bytes, SZ_64K);
1314
1315         /*
1316          * Due to the page size limit, for subpage we can only trigger the
1317          * writeback for the dirty sectors of page, that means data writeback
1318          * is doing more writeback than what we want.
1319          *
1320          * This is especially unexpected for some call sites like fallocate,
1321          * where we only increase i_size after everything is done.
1322          * This means we can trigger inline extent even if we didn't want to.
1323          * So here we skip inline extent creation completely.
1324          */
1325         if (start == 0 && fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE && !no_inline) {
1326                 u64 actual_end = min_t(u64, i_size_read(&inode->vfs_inode),
1327                                        end + 1);
1328
1329                 /* lets try to make an inline extent */
1330                 ret = cow_file_range_inline(inode, actual_end, 0,
1331                                             BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL, false);
1332                 if (ret == 0) {
1333                         /*
1334                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
1335                          * delalloc_release_metadata to be run _after_ we drop
1336                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
1337                          * range.
1338                          */
1339                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1340                                      locked_page,
1341                                      EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1342                                      EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1343                                      EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1344                                      PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK);
1345                         /*
1346                          * locked_page is locked by the caller of
1347                          * writepage_delalloc(), not locked by
1348                          * __process_pages_contig().
1349                          *
1350                          * We can't let __process_pages_contig() to unlock it,
1351                          * as it doesn't have any subpage::writers recorded.
1352                          *
1353                          * Here we manually unlock the page, since the caller
1354                          * can't determine if it's an inline extent or a
1355                          * compressed extent.
1356                          */
1357                         unlock_page(locked_page);
1358                         ret = 1;
1359                         goto done;
1360                 } else if (ret < 0) {
1361                         goto out_unlock;
1362                 }
1363         }
1364
1365         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, num_bytes);
1366
1367         /*
1368          * Relocation relies on the relocated extents to have exactly the same
1369          * size as the original extents. Normally writeback for relocation data
1370          * extents follows a NOCOW path because relocation preallocates the
1371          * extents. However, due to an operation such as scrub turning a block
1372          * group to RO mode, it may fallback to COW mode, so we must make sure
1373          * an extent allocated during COW has exactly the requested size and can
1374          * not be split into smaller extents, otherwise relocation breaks and
1375          * fails during the stage where it updates the bytenr of file extent
1376          * items.
1377          */
1378         if (btrfs_is_data_reloc_root(root))
1379                 min_alloc_size = num_bytes;
1380         else
1381                 min_alloc_size = fs_info->sectorsize;
1382
1383         while (num_bytes > 0) {
1384                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
1385
1386                 cur_alloc_size = num_bytes;
1387                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_alloc_size, cur_alloc_size,
1388                                            min_alloc_size, 0, alloc_hint,
1389                                            &ins, 1, 1);
1390                 if (ret == -EAGAIN) {
1391                         /*
1392                          * btrfs_reserve_extent only returns -EAGAIN for zoned
1393                          * file systems, which is an indication that there are
1394                          * no active zones to allocate from at the moment.
1395                          *
1396                          * If this is the first loop iteration, wait for at
1397                          * least one zone to finish before retrying the
1398                          * allocation.  Otherwise ask the caller to write out
1399                          * the already allocated blocks before coming back to
1400                          * us, or return -ENOSPC if it can't handle retries.
1401                          */
1402                         ASSERT(btrfs_is_zoned(fs_info));
1403                         if (start == orig_start) {
1404                                 wait_on_bit_io(&inode->root->fs_info->flags,
1405                                                BTRFS_FS_NEED_ZONE_FINISH,
1406                                                TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1407                                 continue;
1408                         }
1409                         if (done_offset) {
1410                                 *done_offset = start - 1;
1411                                 return 0;
1412                         }
1413                         ret = -ENOSPC;
1414                 }
1415                 if (ret < 0)
1416                         goto out_unlock;
1417                 cur_alloc_size = ins.offset;
1418                 extent_reserved = true;
1419
1420                 ram_size = ins.offset;
1421                 em = create_io_em(inode, start, ins.offset, /* len */
1422                                   start, /* orig_start */
1423                                   ins.objectid, /* block_start */
1424                                   ins.offset, /* block_len */
1425                                   ins.offset, /* orig_block_len */
1426                                   ram_size, /* ram_bytes */
1427                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
1428                                   BTRFS_ORDERED_REGULAR /* type */);
1429                 if (IS_ERR(em)) {
1430                         ret = PTR_ERR(em);
1431                         goto out_reserve;
1432                 }
1433                 free_extent_map(em);
1434
1435                 ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start, ram_size,
1436                                         ram_size, ins.objectid, cur_alloc_size,
1437                                         0, 1 << BTRFS_ORDERED_REGULAR,
1438                                         BTRFS_COMPRESS_NONE);
1439                 if (IS_ERR(ordered)) {
1440                         ret = PTR_ERR(ordered);
1441                         goto out_drop_extent_cache;
1442                 }
1443
1444                 if (btrfs_is_data_reloc_root(root)) {
1445                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(ordered);
1446
1447                         /*
1448                          * Only drop cache here, and process as normal.
1449                          *
1450                          * We must not allow extent_clear_unlock_delalloc()
1451                          * at out_unlock label to free meta of this ordered
1452                          * extent, as its meta should be freed by
1453                          * btrfs_finish_ordered_io().
1454                          *
1455                          * So we must continue until @start is increased to
1456                          * skip current ordered extent.
1457                          */
1458                         if (ret)
1459                                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, start,
1460                                                             start + ram_size - 1,
1461                                                             false);
1462                 }
1463                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
1464
1465                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1466
1467                 /*
1468                  * We're not doing compressed IO, don't unlock the first page
1469                  * (which the caller expects to stay locked), don't clear any
1470                  * dirty bits and don't set any writeback bits
1471                  *
1472                  * Do set the Ordered (Private2) bit so we know this page was
1473                  * properly setup for writepage.
1474                  */
1475                 page_ops = (keep_locked ? 0 : PAGE_UNLOCK);
1476                 page_ops |= PAGE_SET_ORDERED;
1477
1478                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, start + ram_size - 1,
1479                                              locked_page,
1480                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1481                                              page_ops);
1482                 if (num_bytes < cur_alloc_size)
1483                         num_bytes = 0;
1484                 else
1485                         num_bytes -= cur_alloc_size;
1486                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1487                 start += cur_alloc_size;
1488                 extent_reserved = false;
1489
1490                 /*
1491                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, since start is increased
1492                  * extent_clear_unlock_delalloc() at out_unlock label won't
1493                  * free metadata of current ordered extent, we're OK to exit.
1494                  */
1495                 if (ret)
1496                         goto out_unlock;
1497         }
1498 done:
1499         if (done_offset)
1500                 *done_offset = end;
1501         return ret;
1502
1503 out_drop_extent_cache:
1504         btrfs_drop_extent_map_range(inode, start, start + ram_size - 1, false);
1505 out_reserve:
1506         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1507         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1508 out_unlock:
1509         /*
1510          * Now, we have three regions to clean up:
1511          *
1512          * |-------(1)----|---(2)---|-------------(3)----------|
1513          * `- orig_start  `- start  `- start + cur_alloc_size  `- end
1514          *
1515          * We process each region below.
1516          */
1517
1518         clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
1519                 EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV;
1520         page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK;
1521
1522         /*
1523          * For the range (1). We have already instantiated the ordered extents
1524          * for this region. They are cleaned up by
1525          * btrfs_cleanup_ordered_extents() in e.g,
1526          * btrfs_run_delalloc_range(). EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC are
1527          * already cleared in the above loop. And, EXTENT_DELALLOC_NEW |
1528          * EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV are handled by the cleanup
1529          * function.
1530          *
1531          * However, in case of @keep_locked, we still need to unlock the pages
1532          * (except @locked_page) to ensure all the pages are unlocked.
1533          */
1534         if (keep_locked && orig_start < start) {
1535                 if (!locked_page)
1536                         mapping_set_error(inode->vfs_inode.i_mapping, ret);
1537                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, orig_start, start - 1,
1538                                              locked_page, 0, page_ops);
1539         }
1540
1541         /*
1542          * For the range (2). If we reserved an extent for our delalloc range
1543          * (or a subrange) and failed to create the respective ordered extent,
1544          * then it means that when we reserved the extent we decremented the
1545          * extent's size from the data space_info's bytes_may_use counter and
1546          * incremented the space_info's bytes_reserved counter by the same
1547          * amount. We must make sure extent_clear_unlock_delalloc() does not try
1548          * to decrement again the data space_info's bytes_may_use counter,
1549          * therefore we do not pass it the flag EXTENT_CLEAR_DATA_RESV.
1550          */
1551         if (extent_reserved) {
1552                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start,
1553                                              start + cur_alloc_size - 1,
1554                                              locked_page,
1555                                              clear_bits,
1556                                              page_ops);
1557                 start += cur_alloc_size;
1558         }
1559
1560         /*
1561          * For the range (3). We never touched the region. In addition to the
1562          * clear_bits above, we add EXTENT_CLEAR_DATA_RESV to release the data
1563          * space_info's bytes_may_use counter, reserved in
1564          * btrfs_check_data_free_space().
1565          */
1566         if (start < end) {
1567                 clear_bits |= EXTENT_CLEAR_DATA_RESV;
1568                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1569                                              clear_bits, page_ops);
1570         }
1571         return ret;
1572 }
1573
1574 /*
1575  * Phase two of compressed writeback.  This is the ordered portion of the code,
1576  * which only gets called in the order the work was queued.  We walk all the
1577  * async extents created by compress_file_range and send them down to the disk.
1578  *
1579  * If called with @do_free == true then it'll try to finish the work and free
1580  * the work struct eventually.
1581  */
1582 static noinline void submit_compressed_extents(struct btrfs_work *work, bool do_free)
1583 {
1584         struct async_chunk *async_chunk = container_of(work, struct async_chunk,
1585                                                      work);
1586         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_work_owner(work);
1587         struct async_extent *async_extent;
1588         unsigned long nr_pages;
1589         u64 alloc_hint = 0;
1590
1591         if (do_free) {
1592                 struct async_chunk *async_chunk;
1593                 struct async_cow *async_cow;
1594
1595                 async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1596                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1597                 if (async_chunk->blkcg_css)
1598                         css_put(async_chunk->blkcg_css);
1599
1600                 async_cow = async_chunk->async_cow;
1601                 if (atomic_dec_and_test(&async_cow->num_chunks))
1602                         kvfree(async_cow);
1603                 return;
1604         }
1605
1606         nr_pages = (async_chunk->end - async_chunk->start + PAGE_SIZE) >>
1607                 PAGE_SHIFT;
1608
1609         while (!list_empty(&async_chunk->extents)) {
1610                 async_extent = list_entry(async_chunk->extents.next,
1611                                           struct async_extent, list);
1612                 list_del(&async_extent->list);
1613                 submit_one_async_extent(async_chunk, async_extent, &alloc_hint);
1614         }
1615
1616         /* atomic_sub_return implies a barrier */
1617         if (atomic_sub_return(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages) <
1618             5 * SZ_1M)
1619                 cond_wake_up_nomb(&fs_info->async_submit_wait);
1620 }
1621
1622 static bool run_delalloc_compressed(struct btrfs_inode *inode,
1623                                     struct page *locked_page, u64 start,
1624                                     u64 end, struct writeback_control *wbc)
1625 {
1626         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1627         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css = wbc_blkcg_css(wbc);
1628         struct async_cow *ctx;
1629         struct async_chunk *async_chunk;
1630         unsigned long nr_pages;
1631         u64 num_chunks = DIV_ROUND_UP(end - start, SZ_512K);
1632         int i;
1633         unsigned nofs_flag;
1634         const blk_opf_t write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
1635
1636         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1637         ctx = kvmalloc(struct_size(ctx, chunks, num_chunks), GFP_KERNEL);
1638         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1639         if (!ctx)
1640                 return false;
1641
1642         unlock_extent(&inode->io_tree, start, end, NULL);
1643         set_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT, &inode->runtime_flags);
1644
1645         async_chunk = ctx->chunks;
1646         atomic_set(&ctx->num_chunks, num_chunks);
1647
1648         for (i = 0; i < num_chunks; i++) {
1649                 u64 cur_end = min(end, start + SZ_512K - 1);
1650
1651                 /*
1652                  * igrab is called higher up in the call chain, take only the
1653                  * lightweight reference for the callback lifetime
1654                  */
1655                 ihold(&inode->vfs_inode);
1656                 async_chunk[i].async_cow = ctx;
1657                 async_chunk[i].inode = inode;
1658                 async_chunk[i].start = start;
1659                 async_chunk[i].end = cur_end;
1660                 async_chunk[i].write_flags = write_flags;
1661                 INIT_LIST_HEAD(&async_chunk[i].extents);
1662
1663                 /*
1664                  * The locked_page comes all the way from writepage and its
1665                  * the original page we were actually given.  As we spread
1666                  * this large delalloc region across multiple async_chunk
1667                  * structs, only the first struct needs a pointer to locked_page
1668                  *
1669                  * This way we don't need racey decisions about who is supposed
1670                  * to unlock it.
1671                  */
1672                 if (locked_page) {
1673                         /*
1674                          * Depending on the compressibility, the pages might or
1675                          * might not go through async.  We want all of them to
1676                          * be accounted against wbc once.  Let's do it here
1677                          * before the paths diverge.  wbc accounting is used
1678                          * only for foreign writeback detection and doesn't
1679                          * need full accuracy.  Just account the whole thing
1680                          * against the first page.
1681                          */
1682                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, locked_page,
1683                                                  cur_end - start);
1684                         async_chunk[i].locked_page = locked_page;
1685                         locked_page = NULL;
1686                 } else {
1687                         async_chunk[i].locked_page = NULL;
1688                 }
1689
1690                 if (blkcg_css != blkcg_root_css) {
1691                         css_get(blkcg_css);
1692                         async_chunk[i].blkcg_css = blkcg_css;
1693                         async_chunk[i].write_flags |= REQ_BTRFS_CGROUP_PUNT;
1694                 } else {
1695                         async_chunk[i].blkcg_css = NULL;
1696                 }
1697
1698                 btrfs_init_work(&async_chunk[i].work, compress_file_range,
1699                                 submit_compressed_extents);
1700
1701                 nr_pages = DIV_ROUND_UP(cur_end - start, PAGE_SIZE);
1702                 atomic_add(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages);
1703
1704                 btrfs_queue_work(fs_info->delalloc_workers, &async_chunk[i].work);
1705
1706                 start = cur_end + 1;
1707         }
1708         return true;
1709 }
1710
1711 /*
1712  * Run the delalloc range from start to end, and write back any dirty pages
1713  * covered by the range.
1714  */
1715 static noinline int run_delalloc_cow(struct btrfs_inode *inode,
1716                                      struct page *locked_page, u64 start,
1717                                      u64 end, struct writeback_control *wbc,
1718                                      bool pages_dirty)
1719 {
1720         u64 done_offset = end;
1721         int ret;
1722
1723         while (start <= end) {
1724                 ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, &done_offset,
1725                                      true, false);
1726                 if (ret)
1727                         return ret;
1728                 extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode, locked_page, start,
1729                                           done_offset, wbc, pages_dirty);
1730                 start = done_offset + 1;
1731         }
1732
1733         return 1;
1734 }
1735
1736 static noinline int csum_exist_in_range(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1737                                         u64 bytenr, u64 num_bytes, bool nowait)
1738 {
1739         struct btrfs_root *csum_root = btrfs_csum_root(fs_info, bytenr);
1740         struct btrfs_ordered_sum *sums;
1741         int ret;
1742         LIST_HEAD(list);
1743
1744         ret = btrfs_lookup_csums_list(csum_root, bytenr, bytenr + num_bytes - 1,
1745                                       &list, 0, nowait);
1746         if (ret == 0 && list_empty(&list))
1747                 return 0;
1748
1749         while (!list_empty(&list)) {
1750                 sums = list_entry(list.next, struct btrfs_ordered_sum, list);
1751                 list_del(&sums->list);
1752                 kfree(sums);
1753         }
1754         if (ret < 0)
1755                 return ret;
1756         return 1;
1757 }
1758
1759 static int fallback_to_cow(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1760                            const u64 start, const u64 end)
1761 {
1762         const bool is_space_ino = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1763         const bool is_reloc_ino = btrfs_is_data_reloc_root(inode->root);
1764         const u64 range_bytes = end + 1 - start;
1765         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1766         u64 range_start = start;
1767         u64 count;
1768         int ret;
1769
1770         /*
1771          * If EXTENT_NORESERVE is set it means that when the buffered write was
1772          * made we had not enough available data space and therefore we did not
1773          * reserve data space for it, since we though we could do NOCOW for the
1774          * respective file range (either there is prealloc extent or the inode
1775          * has the NOCOW bit set).
1776          *
1777          * However when we need to fallback to COW mode (because for example the
1778          * block group for the corresponding extent was turned to RO mode by a
1779          * scrub or relocation) we need to do the following:
1780          *
1781          * 1) We increment the bytes_may_use counter of the data space info.
1782          *    If COW succeeds, it allocates a new data extent and after doing
1783          *    that it decrements the space info's bytes_may_use counter and
1784          *    increments its bytes_reserved counter by the same amount (we do
1785          *    this at btrfs_add_reserved_bytes()). So we need to increment the
1786          *    bytes_may_use counter to compensate (when space is reserved at
1787          *    buffered write time, the bytes_may_use counter is incremented);
1788          *
1789          * 2) We clear the EXTENT_NORESERVE bit from the range. We do this so
1790          *    that if the COW path fails for any reason, it decrements (through
1791          *    extent_clear_unlock_delalloc()) the bytes_may_use counter of the
1792          *    data space info, which we incremented in the step above.
1793          *
1794          * If we need to fallback to cow and the inode corresponds to a free
1795          * space cache inode or an inode of the data relocation tree, we must
1796          * also increment bytes_may_use of the data space_info for the same
1797          * reason. Space caches and relocated data extents always get a prealloc
1798          * extent for them, however scrub or balance may have set the block
1799          * group that contains that extent to RO mode and therefore force COW
1800          * when starting writeback.
1801          */
1802         count = count_range_bits(io_tree, &range_start, end, range_bytes,
1803                                  EXTENT_NORESERVE, 0, NULL);
1804         if (count > 0 || is_space_ino || is_reloc_ino) {
1805                 u64 bytes = count;
1806                 struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1807                 struct btrfs_space_info *sinfo = fs_info->data_sinfo;
1808
1809                 if (is_space_ino || is_reloc_ino)
1810                         bytes = range_bytes;
1811
1812                 spin_lock(&sinfo->lock);
1813                 btrfs_space_info_update_bytes_may_use(fs_info, sinfo, bytes);
1814                 spin_unlock(&sinfo->lock);
1815
1816                 if (count > 0)
1817                         clear_extent_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NORESERVE,
1818                                          NULL);
1819         }
1820
1821         /*
1822          * Don't try to create inline extents, as a mix of inline extent that
1823          * is written out and unlocked directly and a normal NOCOW extent
1824          * doesn't work.
1825          */
1826         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, NULL, false, true);
1827         ASSERT(ret != 1);
1828         return ret;
1829 }
1830
1831 struct can_nocow_file_extent_args {
1832         /* Input fields. */
1833
1834         /* Start file offset of the range we want to NOCOW. */
1835         u64 start;
1836         /* End file offset (inclusive) of the range we want to NOCOW. */
1837         u64 end;
1838         bool writeback_path;
1839         bool strict;
1840         /*
1841          * Free the path passed to can_nocow_file_extent() once it's not needed
1842          * anymore.
1843          */
1844         bool free_path;
1845
1846         /* Output fields. Only set when can_nocow_file_extent() returns 1. */
1847
1848         u64 disk_bytenr;
1849         u64 disk_num_bytes;
1850         u64 extent_offset;
1851         /* Number of bytes that can be written to in NOCOW mode. */
1852         u64 num_bytes;
1853 };
1854
1855 /*
1856  * Check if we can NOCOW the file extent that the path points to.
1857  * This function may return with the path released, so the caller should check
1858  * if path->nodes[0] is NULL or not if it needs to use the path afterwards.
1859  *
1860  * Returns: < 0 on error
1861  *            0 if we can not NOCOW
1862  *            1 if we can NOCOW
1863  */
1864 static int can_nocow_file_extent(struct btrfs_path *path,
1865                                  struct btrfs_key *key,
1866                                  struct btrfs_inode *inode,
1867                                  struct can_nocow_file_extent_args *args)
1868 {
1869         const bool is_freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1870         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
1871         struct btrfs_root *root = inode->root;
1872         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1873         u64 extent_end;
1874         u8 extent_type;
1875         int can_nocow = 0;
1876         int ret = 0;
1877         bool nowait = path->nowait;
1878
1879         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_file_extent_item);
1880         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
1881
1882         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE)
1883                 goto out;
1884
1885         /* Can't access these fields unless we know it's not an inline extent. */
1886         args->disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
1887         args->disk_num_bytes = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
1888         args->extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
1889
1890         if (!(inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
1891             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG)
1892                 goto out;
1893
1894         /*
1895          * If the extent was created before the generation where the last snapshot
1896          * for its subvolume was created, then this implies the extent is shared,
1897          * hence we must COW.
1898          */
1899         if (!args->strict &&
1900             btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
1901             btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
1902                 goto out;
1903
1904         /* An explicit hole, must COW. */
1905         if (args->disk_bytenr == 0)
1906                 goto out;
1907
1908         /* Compressed/encrypted/encoded extents must be COWed. */
1909         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
1910             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
1911             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
1912                 goto out;
1913
1914         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
1915
1916         /*
1917          * The following checks can be expensive, as they need to take other
1918          * locks and do btree or rbtree searches, so release the path to avoid
1919          * blocking other tasks for too long.
1920          */
1921         btrfs_release_path(path);
1922
1923         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, btrfs_ino(inode),
1924                                     key->offset - args->extent_offset,
1925                                     args->disk_bytenr, args->strict, path);
1926         WARN_ON_ONCE(ret > 0 && is_freespace_inode);
1927         if (ret != 0)
1928                 goto out;
1929
1930         if (args->free_path) {
1931                 /*
1932                  * We don't need the path anymore, plus through the
1933                  * csum_exist_in_range() call below we will end up allocating
1934                  * another path. So free the path to avoid unnecessary extra
1935                  * memory usage.
1936                  */
1937                 btrfs_free_path(path);
1938                 path = NULL;
1939         }
1940
1941         /* If there are pending snapshots for this root, we must COW. */
1942         if (args->writeback_path && !is_freespace_inode &&
1943             atomic_read(&root->snapshot_force_cow))
1944                 goto out;
1945
1946         args->disk_bytenr += args->extent_offset;
1947         args->disk_bytenr += args->start - key->offset;
1948         args->num_bytes = min(args->end + 1, extent_end) - args->start;
1949
1950         /*
1951          * Force COW if csums exist in the range. This ensures that csums for a
1952          * given extent are either valid or do not exist.
1953          */
1954         ret = csum_exist_in_range(root->fs_info, args->disk_bytenr, args->num_bytes,
1955                                   nowait);
1956         WARN_ON_ONCE(ret > 0 && is_freespace_inode);
1957         if (ret != 0)
1958                 goto out;
1959
1960         can_nocow = 1;
1961  out:
1962         if (args->free_path && path)
1963                 btrfs_free_path(path);
1964
1965         return ret < 0 ? ret : can_nocow;
1966 }
1967
1968 /*
1969  * when nowcow writeback call back.  This checks for snapshots or COW copies
1970  * of the extents that exist in the file, and COWs the file as required.
1971  *
1972  * If no cow copies or snapshots exist, we write directly to the existing
1973  * blocks on disk
1974  */
1975 static noinline int run_delalloc_nocow(struct btrfs_inode *inode,
1976                                        struct page *locked_page,
1977                                        const u64 start, const u64 end)
1978 {
1979         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1980         struct btrfs_root *root = inode->root;
1981         struct btrfs_path *path;
1982         u64 cow_start = (u64)-1;
1983         u64 cur_offset = start;
1984         int ret;
1985         bool check_prev = true;
1986         u64 ino = btrfs_ino(inode);
1987         struct can_nocow_file_extent_args nocow_args = { 0 };
1988
1989         /*
1990          * Normally on a zoned device we're only doing COW writes, but in case
1991          * of relocation on a zoned filesystem serializes I/O so that we're only
1992          * writing sequentially and can end up here as well.
1993          */
1994         ASSERT(!btrfs_is_zoned(fs_info) || btrfs_is_data_reloc_root(root));
1995
1996         path = btrfs_alloc_path();
1997         if (!path) {
1998                 ret = -ENOMEM;
1999                 goto error;
2000         }
2001
2002         nocow_args.end = end;
2003         nocow_args.writeback_path = true;
2004
2005         while (1) {
2006                 struct btrfs_block_group *nocow_bg = NULL;
2007                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2008                 struct btrfs_key found_key;
2009                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
2010                 struct extent_buffer *leaf;
2011                 u64 extent_end;
2012                 u64 ram_bytes;
2013                 u64 nocow_end;
2014                 int extent_type;
2015                 bool is_prealloc;
2016
2017                 ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino,
2018                                                cur_offset, 0);
2019                 if (ret < 0)
2020                         goto error;
2021
2022                 /*
2023                  * If there is no extent for our range when doing the initial
2024                  * search, then go back to the previous slot as it will be the
2025                  * one containing the search offset
2026                  */
2027                 if (ret > 0 && path->slots[0] > 0 && check_prev) {
2028                         leaf = path->nodes[0];
2029                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key,
2030                                               path->slots[0] - 1);
2031                         if (found_key.objectid == ino &&
2032                             found_key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2033                                 path->slots[0]--;
2034                 }
2035                 check_prev = false;
2036 next_slot:
2037                 /* Go to next leaf if we have exhausted the current one */
2038                 leaf = path->nodes[0];
2039                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
2040                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2041                         if (ret < 0)
2042                                 goto error;
2043                         if (ret > 0)
2044                                 break;
2045                         leaf = path->nodes[0];
2046                 }
2047
2048                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
2049
2050                 /* Didn't find anything for our INO */
2051                 if (found_key.objectid > ino)
2052                         break;
2053                 /*
2054                  * Keep searching until we find an EXTENT_ITEM or there are no
2055                  * more extents for this inode
2056                  */
2057                 if (WARN_ON_ONCE(found_key.objectid < ino) ||
2058                     found_key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
2059                         path->slots[0]++;
2060                         goto next_slot;
2061                 }
2062
2063                 /* Found key is not EXTENT_DATA_KEY or starts after req range */
2064                 if (found_key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
2065                     found_key.offset > end)
2066                         break;
2067
2068                 /*
2069                  * If the found extent starts after requested offset, then
2070                  * adjust extent_end to be right before this extent begins
2071                  */
2072                 if (found_key.offset > cur_offset) {
2073                         extent_end = found_key.offset;
2074                         extent_type = 0;
2075                         goto must_cow;
2076                 }
2077
2078                 /*
2079                  * Found extent which begins before our range and potentially
2080                  * intersect it
2081                  */
2082                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
2083                                     struct btrfs_file_extent_item);
2084                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
2085                 /* If this is triggered then we have a memory corruption. */
2086                 ASSERT(extent_type < BTRFS_NR_FILE_EXTENT_TYPES);
2087                 if (WARN_ON(extent_type >= BTRFS_NR_FILE_EXTENT_TYPES)) {
2088                         ret = -EUCLEAN;
2089                         goto error;
2090                 }
2091                 ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
2092                 extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
2093
2094                 /*
2095                  * If the extent we got ends before our current offset, skip to
2096                  * the next extent.
2097                  */
2098                 if (extent_end <= cur_offset) {
2099                         path->slots[0]++;
2100                         goto next_slot;
2101                 }
2102
2103                 nocow_args.start = cur_offset;
2104                 ret = can_nocow_file_extent(path, &found_key, inode, &nocow_args);
2105                 if (ret < 0)
2106                         goto error;
2107                 if (ret == 0)
2108                         goto must_cow;
2109
2110                 ret = 0;
2111                 nocow_bg = btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, nocow_args.disk_bytenr);
2112                 if (!nocow_bg) {
2113 must_cow:
2114                         /*
2115                          * If we can't perform NOCOW writeback for the range,
2116                          * then record the beginning of the range that needs to
2117                          * be COWed.  It will be written out before the next
2118                          * NOCOW range if we find one, or when exiting this
2119                          * loop.
2120                          */
2121                         if (cow_start == (u64)-1)
2122                                 cow_start = cur_offset;
2123                         cur_offset = extent_end;
2124                         if (cur_offset > end)
2125                                 break;
2126                         if (!path->nodes[0])
2127                                 continue;
2128                         path->slots[0]++;
2129                         goto next_slot;
2130                 }
2131
2132                 /*
2133                  * COW range from cow_start to found_key.offset - 1. As the key
2134                  * will contain the beginning of the first extent that can be
2135                  * NOCOW, following one which needs to be COW'ed
2136                  */
2137                 if (cow_start != (u64)-1) {
2138                         ret = fallback_to_cow(inode, locked_page,
2139                                               cow_start, found_key.offset - 1);
2140                         cow_start = (u64)-1;
2141                         if (ret) {
2142                                 btrfs_dec_nocow_writers(nocow_bg);
2143                                 goto error;
2144                         }
2145                 }
2146
2147                 nocow_end = cur_offset + nocow_args.num_bytes - 1;
2148                 is_prealloc = extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC;
2149                 if (is_prealloc) {
2150                         u64 orig_start = found_key.offset - nocow_args.extent_offset;
2151                         struct extent_map *em;
2152
2153                         em = create_io_em(inode, cur_offset, nocow_args.num_bytes,
2154                                           orig_start,
2155                                           nocow_args.disk_bytenr, /* block_start */
2156                                           nocow_args.num_bytes, /* block_len */
2157                                           nocow_args.disk_num_bytes, /* orig_block_len */
2158                                           ram_bytes, BTRFS_COMPRESS_NONE,
2159                                           BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
2160                         if (IS_ERR(em)) {
2161                                 btrfs_dec_nocow_writers(nocow_bg);
2162                                 ret = PTR_ERR(em);
2163                                 goto error;
2164                         }
2165                         free_extent_map(em);
2166                 }
2167
2168                 ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, cur_offset,
2169                                 nocow_args.num_bytes, nocow_args.num_bytes,
2170                                 nocow_args.disk_bytenr, nocow_args.num_bytes, 0,
2171                                 is_prealloc
2172                                 ? (1 << BTRFS_ORDERED_PREALLOC)
2173                                 : (1 << BTRFS_ORDERED_NOCOW),
2174                                 BTRFS_COMPRESS_NONE);
2175                 btrfs_dec_nocow_writers(nocow_bg);
2176                 if (IS_ERR(ordered)) {
2177                         if (is_prealloc) {
2178                                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, cur_offset,
2179                                                             nocow_end, false);
2180                         }
2181                         ret = PTR_ERR(ordered);
2182                         goto error;
2183                 }
2184
2185                 if (btrfs_is_data_reloc_root(root))
2186                         /*
2187                          * Error handled later, as we must prevent
2188                          * extent_clear_unlock_delalloc() in error handler
2189                          * from freeing metadata of created ordered extent.
2190                          */
2191                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(ordered);
2192                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2193
2194                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, nocow_end,
2195                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
2196                                              EXTENT_DELALLOC |
2197                                              EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
2198                                              PAGE_UNLOCK | PAGE_SET_ORDERED);
2199
2200                 cur_offset = extent_end;
2201
2202                 /*
2203                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, now we're OK to call error
2204                  * handler, as metadata for created ordered extent will only
2205                  * be freed by btrfs_finish_ordered_io().
2206                  */
2207                 if (ret)
2208                         goto error;
2209                 if (cur_offset > end)
2210                         break;
2211         }
2212         btrfs_release_path(path);
2213
2214         if (cur_offset <= end && cow_start == (u64)-1)
2215                 cow_start = cur_offset;
2216
2217         if (cow_start != (u64)-1) {
2218                 cur_offset = end;
2219                 ret = fallback_to_cow(inode, locked_page, cow_start, end);
2220                 cow_start = (u64)-1;
2221                 if (ret)
2222                         goto error;
2223         }
2224
2225         btrfs_free_path(path);
2226         return 0;
2227
2228 error:
2229         /*
2230          * If an error happened while a COW region is outstanding, cur_offset
2231          * needs to be reset to cow_start to ensure the COW region is unlocked
2232          * as well.
2233          */
2234         if (cow_start != (u64)-1)
2235                 cur_offset = cow_start;
2236         if (cur_offset < end)
2237                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, end,
2238                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
2239                                              EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DEFRAG |
2240                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
2241                                              PAGE_START_WRITEBACK |
2242                                              PAGE_END_WRITEBACK);
2243         btrfs_free_path(path);
2244         return ret;
2245 }
2246
2247 static bool should_nocow(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
2248 {
2249         if (inode->flags & (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2250                 if (inode->defrag_bytes &&
2251                     test_range_bit_exists(&inode->io_tree, start, end, EXTENT_DEFRAG))
2252                         return false;
2253                 return true;
2254         }
2255         return false;
2256 }
2257
2258 /*
2259  * Function to process delayed allocation (create CoW) for ranges which are
2260  * being touched for the first time.
2261  */
2262 int btrfs_run_delalloc_range(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
2263                              u64 start, u64 end, struct writeback_control *wbc)
2264 {
2265         const bool zoned = btrfs_is_zoned(inode->root->fs_info);
2266         int ret;
2267
2268         /*
2269          * The range must cover part of the @locked_page, or a return of 1
2270          * can confuse the caller.
2271          */
2272         ASSERT(!(end <= page_offset(locked_page) ||
2273                  start >= page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE));
2274
2275         if (should_nocow(inode, start, end)) {
2276                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end);
2277                 goto out;
2278         }
2279
2280         if (btrfs_inode_can_compress(inode) &&
2281             inode_need_compress(inode, start, end) &&
2282             run_delalloc_compressed(inode, locked_page, start, end, wbc))
2283                 return 1;
2284
2285         if (zoned)
2286                 ret = run_delalloc_cow(inode, locked_page, start, end, wbc,
2287                                        true);
2288         else
2289                 ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, NULL,
2290                                      false, false);
2291
2292 out:
2293         if (ret < 0)
2294                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start,
2295                                               end - start + 1);
2296         return ret;
2297 }
2298
2299 void btrfs_split_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode,
2300                                  struct extent_state *orig, u64 split)
2301 {
2302         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2303         u64 size;
2304
2305         /* not delalloc, ignore it */
2306         if (!(orig->state & EXTENT_DELALLOC))
2307                 return;
2308
2309         size = orig->end - orig->start + 1;
2310         if (size > fs_info->max_extent_size) {
2311                 u32 num_extents;
2312                 u64 new_size;
2313
2314                 /*
2315                  * See the explanation in btrfs_merge_delalloc_extent, the same
2316                  * applies here, just in reverse.
2317                  */
2318                 new_size = orig->end - split + 1;
2319                 num_extents = count_max_extents(fs_info, new_size);
2320                 new_size = split - orig->start;
2321                 num_extents += count_max_extents(fs_info, new_size);
2322                 if (count_max_extents(fs_info, size) >= num_extents)
2323                         return;
2324         }
2325
2326         spin_lock(&inode->lock);
2327         btrfs_mod_outstanding_extents(inode, 1);
2328         spin_unlock(&inode->lock);
2329 }
2330
2331 /*
2332  * Handle merged delayed allocation extents so we can keep track of new extents
2333  * that are just merged onto old extents, such as when we are doing sequential
2334  * writes, so we can properly account for the metadata space we'll need.
2335  */
2336 void btrfs_merge_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode, struct extent_state *new,
2337                                  struct extent_state *other)
2338 {
2339         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2340         u64 new_size, old_size;
2341         u32 num_extents;
2342
2343         /* not delalloc, ignore it */
2344         if (!(other->state & EXTENT_DELALLOC))
2345                 return;
2346
2347         if (new->start > other->start)
2348                 new_size = new->end - other->start + 1;
2349         else
2350                 new_size = other->end - new->start + 1;
2351
2352         /* we're not bigger than the max, unreserve the space and go */
2353         if (new_size <= fs_info->max_extent_size) {
2354                 spin_lock(&inode->lock);
2355                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -1);
2356                 spin_unlock(&inode->lock);
2357                 return;
2358         }
2359
2360         /*
2361          * We have to add up either side to figure out how many extents were
2362          * accounted for before we merged into one big extent.  If the number of
2363          * extents we accounted for is <= the amount we need for the new range
2364          * then we can return, otherwise drop.  Think of it like this
2365          *
2366          * [ 4k][MAX_SIZE]
2367          *
2368          * So we've grown the extent by a MAX_SIZE extent, this would mean we
2369          * need 2 outstanding extents, on one side we have 1 and the other side
2370          * we have 1 so they are == and we can return.  But in this case
2371          *
2372          * [MAX_SIZE+4k][MAX_SIZE+4k]
2373          *
2374          * Each range on their own accounts for 2 extents, but merged together
2375          * they are only 3 extents worth of accounting, so we need to drop in
2376          * this case.
2377          */
2378         old_size = other->end - other->start + 1;
2379         num_extents = count_max_extents(fs_info, old_size);
2380         old_size = new->end - new->start + 1;
2381         num_extents += count_max_extents(fs_info, old_size);
2382         if (count_max_extents(fs_info, new_size) >= num_extents)
2383                 return;
2384
2385         spin_lock(&inode->lock);
2386         btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -1);
2387         spin_unlock(&inode->lock);
2388 }
2389
2390 static void btrfs_add_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
2391                                       struct btrfs_inode *inode)
2392 {
2393         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2394
2395         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2396         if (list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
2397                 list_add_tail(&inode->delalloc_inodes, &root->delalloc_inodes);
2398                 set_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST, &inode->runtime_flags);
2399                 root->nr_delalloc_inodes++;
2400                 if (root->nr_delalloc_inodes == 1) {
2401                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2402                         BUG_ON(!list_empty(&root->delalloc_root));
2403                         list_add_tail(&root->delalloc_root,
2404                                       &fs_info->delalloc_roots);
2405                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2406                 }
2407         }
2408         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2409 }
2410
2411 void __btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2412                                 struct btrfs_inode *inode)
2413 {
2414         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2415
2416         if (!list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
2417                 list_del_init(&inode->delalloc_inodes);
2418                 clear_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2419                           &inode->runtime_flags);
2420                 root->nr_delalloc_inodes--;
2421                 if (!root->nr_delalloc_inodes) {
2422                         ASSERT(list_empty(&root->delalloc_inodes));
2423                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2424                         BUG_ON(list_empty(&root->delalloc_root));
2425                         list_del_init(&root->delalloc_root);
2426                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2427                 }
2428         }
2429 }
2430
2431 static void btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2432                                      struct btrfs_inode *inode)
2433 {
2434         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2435         __btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2436         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2437 }
2438
2439 /*
2440  * Properly track delayed allocation bytes in the inode and to maintain the
2441  * list of inodes that have pending delalloc work to be done.
2442  */
2443 void btrfs_set_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode, struct extent_state *state,
2444                                u32 bits)
2445 {
2446         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2447
2448         if ((bits & EXTENT_DEFRAG) && !(bits & EXTENT_DELALLOC))
2449                 WARN_ON(1);
2450         /*
2451          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2452          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2453          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2454          */
2455         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC) && (bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2456                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2457                 u64 len = state->end + 1 - state->start;
2458                 u32 num_extents = count_max_extents(fs_info, len);
2459                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(inode);
2460
2461                 spin_lock(&inode->lock);
2462                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, num_extents);
2463                 spin_unlock(&inode->lock);
2464
2465                 /* For sanity tests */
2466                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2467                         return;
2468
2469                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, len,
2470                                          fs_info->delalloc_batch);
2471                 spin_lock(&inode->lock);
2472                 inode->delalloc_bytes += len;
2473                 if (bits & EXTENT_DEFRAG)
2474                         inode->defrag_bytes += len;
2475                 if (do_list && !test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2476                                          &inode->runtime_flags))
2477                         btrfs_add_delalloc_inodes(root, inode);
2478                 spin_unlock(&inode->lock);
2479         }
2480
2481         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2482             (bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2483                 spin_lock(&inode->lock);
2484                 inode->new_delalloc_bytes += state->end + 1 - state->start;
2485                 spin_unlock(&inode->lock);
2486         }
2487 }
2488
2489 /*
2490  * Once a range is no longer delalloc this function ensures that proper
2491  * accounting happens.
2492  */
2493 void btrfs_clear_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode,
2494                                  struct extent_state *state, u32 bits)
2495 {
2496         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2497         u64 len = state->end + 1 - state->start;
2498         u32 num_extents = count_max_extents(fs_info, len);
2499
2500         if ((state->state & EXTENT_DEFRAG) && (bits & EXTENT_DEFRAG)) {
2501                 spin_lock(&inode->lock);
2502                 inode->defrag_bytes -= len;
2503                 spin_unlock(&inode->lock);
2504         }
2505
2506         /*
2507          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2508          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2509          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2510          */
2511         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC) && (bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2512                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2513                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(inode);
2514
2515                 spin_lock(&inode->lock);
2516                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -num_extents);
2517                 spin_unlock(&inode->lock);
2518
2519                 /*
2520                  * We don't reserve metadata space for space cache inodes so we
2521                  * don't need to call delalloc_release_metadata if there is an
2522                  * error.
2523                  */
2524                 if (bits & EXTENT_CLEAR_META_RESV &&
2525                     root != fs_info->tree_root)
2526                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, len, false);
2527
2528                 /* For sanity tests. */
2529                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2530                         return;
2531
2532                 if (!btrfs_is_data_reloc_root(root) &&
2533                     do_list && !(state->state & EXTENT_NORESERVE) &&
2534                     (bits & EXTENT_CLEAR_DATA_RESV))
2535                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
2536
2537                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, -len,
2538                                          fs_info->delalloc_batch);
2539                 spin_lock(&inode->lock);
2540                 inode->delalloc_bytes -= len;
2541                 if (do_list && inode->delalloc_bytes == 0 &&
2542                     test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2543                                         &inode->runtime_flags))
2544                         btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2545                 spin_unlock(&inode->lock);
2546         }
2547
2548         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2549             (bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2550                 spin_lock(&inode->lock);
2551                 ASSERT(inode->new_delalloc_bytes >= len);
2552                 inode->new_delalloc_bytes -= len;
2553                 if (bits & EXTENT_ADD_INODE_BYTES)
2554                         inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, len);
2555                 spin_unlock(&inode->lock);
2556         }
2557 }
2558
2559 static int btrfs_extract_ordered_extent(struct btrfs_bio *bbio,
2560                                         struct btrfs_ordered_extent *ordered)
2561 {
2562         u64 start = (u64)bbio->bio.bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
2563         u64 len = bbio->bio.bi_iter.bi_size;
2564         struct btrfs_ordered_extent *new;
2565         int ret;
2566
2567         /* Must always be called for the beginning of an ordered extent. */
2568         if (WARN_ON_ONCE(start != ordered->disk_bytenr))
2569                 return -EINVAL;
2570
2571         /* No need to split if the ordered extent covers the entire bio. */
2572         if (ordered->disk_num_bytes == len) {
2573                 refcount_inc(&ordered->refs);
2574                 bbio->ordered = ordered;
2575                 return 0;
2576         }
2577
2578         /*
2579          * Don't split the extent_map for NOCOW extents, as we're writing into
2580          * a pre-existing one.
2581          */
2582         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered->flags)) {
2583                 ret = split_extent_map(bbio->inode, bbio->file_offset,
2584                                        ordered->num_bytes, len,
2585                                        ordered->disk_bytenr);
2586                 if (ret)
2587                         return ret;
2588         }
2589
2590         new = btrfs_split_ordered_extent(ordered, len);
2591         if (IS_ERR(new))
2592                 return PTR_ERR(new);
2593         bbio->ordered = new;
2594         return 0;
2595 }
2596
2597 /*
2598  * given a list of ordered sums record them in the inode.  This happens
2599  * at IO completion time based on sums calculated at bio submission time.
2600  */
2601 static int add_pending_csums(struct btrfs_trans_handle *trans,
2602                              struct list_head *list)
2603 {
2604         struct btrfs_ordered_sum *sum;
2605         struct btrfs_root *csum_root = NULL;
2606         int ret;
2607
2608         list_for_each_entry(sum, list, list) {
2609                 trans->adding_csums = true;
2610                 if (!csum_root)
2611                         csum_root = btrfs_csum_root(trans->fs_info,
2612                                                     sum->logical);
2613                 ret = btrfs_csum_file_blocks(trans, csum_root, sum);
2614                 trans->adding_csums = false;
2615                 if (ret)
2616                         return ret;
2617         }
2618         return 0;
2619 }
2620
2621 static int btrfs_find_new_delalloc_bytes(struct btrfs_inode *inode,
2622                                          const u64 start,
2623                                          const u64 len,
2624                                          struct extent_state **cached_state)
2625 {
2626         u64 search_start = start;
2627         const u64 end = start + len - 1;
2628
2629         while (search_start < end) {
2630                 const u64 search_len = end - search_start + 1;
2631                 struct extent_map *em;
2632                 u64 em_len;
2633                 int ret = 0;
2634
2635                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, search_start, search_len);
2636                 if (IS_ERR(em))
2637                         return PTR_ERR(em);
2638
2639                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
2640                         goto next;
2641
2642                 em_len = em->len;
2643                 if (em->start < search_start)
2644                         em_len -= search_start - em->start;
2645                 if (em_len > search_len)
2646                         em_len = search_len;
2647
2648                 ret = set_extent_bit(&inode->io_tree, search_start,
2649                                      search_start + em_len - 1,
2650                                      EXTENT_DELALLOC_NEW, cached_state);
2651 next:
2652                 search_start = extent_map_end(em);
2653                 free_extent_map(em);
2654                 if (ret)
2655                         return ret;
2656         }
2657         return 0;
2658 }
2659
2660 int btrfs_set_extent_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2661                               unsigned int extra_bits,
2662                               struct extent_state **cached_state)
2663 {
2664         WARN_ON(PAGE_ALIGNED(end));
2665
2666         if (start >= i_size_read(&inode->vfs_inode) &&
2667             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2668                 /*
2669                  * There can't be any extents following eof in this case so just
2670                  * set the delalloc new bit for the range directly.
2671                  */
2672                 extra_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2673         } else {
2674                 int ret;
2675
2676                 ret = btrfs_find_new_delalloc_bytes(inode, start,
2677                                                     end + 1 - start,
2678                                                     cached_state);
2679                 if (ret)
2680                         return ret;
2681         }
2682
2683         return set_extent_bit(&inode->io_tree, start, end,
2684                               EXTENT_DELALLOC | extra_bits, cached_state);
2685 }
2686
2687 /* see btrfs_writepage_start_hook for details on why this is required */
2688 struct btrfs_writepage_fixup {
2689         struct page *page;
2690         struct btrfs_inode *inode;
2691         struct btrfs_work work;
2692 };
2693
2694 static void btrfs_writepage_fixup_worker(struct btrfs_work *work)
2695 {
2696         struct btrfs_writepage_fixup *fixup =
2697                 container_of(work, struct btrfs_writepage_fixup, work);
2698         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2699         struct extent_state *cached_state = NULL;
2700         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
2701         struct page *page = fixup->page;
2702         struct btrfs_inode *inode = fixup->inode;
2703         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2704         u64 page_start = page_offset(page);
2705         u64 page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
2706         int ret = 0;
2707         bool free_delalloc_space = true;
2708
2709         /*
2710          * This is similar to page_mkwrite, we need to reserve the space before
2711          * we take the page lock.
2712          */
2713         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, page_start,
2714                                            PAGE_SIZE);
2715 again:
2716         lock_page(page);
2717
2718         /*
2719          * Before we queued this fixup, we took a reference on the page.
2720          * page->mapping may go NULL, but it shouldn't be moved to a different
2721          * address space.
2722          */
2723         if (!page->mapping || !PageDirty(page) || !PageChecked(page)) {
2724                 /*
2725                  * Unfortunately this is a little tricky, either
2726                  *
2727                  * 1) We got here and our page had already been dealt with and
2728                  *    we reserved our space, thus ret == 0, so we need to just
2729                  *    drop our space reservation and bail.  This can happen the
2730                  *    first time we come into the fixup worker, or could happen
2731                  *    while waiting for the ordered extent.
2732                  * 2) Our page was already dealt with, but we happened to get an
2733                  *    ENOSPC above from the btrfs_delalloc_reserve_space.  In
2734                  *    this case we obviously don't have anything to release, but
2735                  *    because the page was already dealt with we don't want to
2736                  *    mark the page with an error, so make sure we're resetting
2737                  *    ret to 0.  This is why we have this check _before_ the ret
2738                  *    check, because we do not want to have a surprise ENOSPC
2739                  *    when the page was already properly dealt with.
2740                  */
2741                 if (!ret) {
2742                         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2743                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
2744                                                      page_start, PAGE_SIZE,
2745                                                      true);
2746                 }
2747                 ret = 0;
2748                 goto out_page;
2749         }
2750
2751         /*
2752          * We can't mess with the page state unless it is locked, so now that
2753          * it is locked bail if we failed to make our space reservation.
2754          */
2755         if (ret)
2756                 goto out_page;
2757
2758         lock_extent(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2759
2760         /* already ordered? We're done */
2761         if (PageOrdered(page))
2762                 goto out_reserved;
2763
2764         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, page_start, PAGE_SIZE);
2765         if (ordered) {
2766                 unlock_extent(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2767                               &cached_state);
2768                 unlock_page(page);
2769                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
2770                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2771                 goto again;
2772         }
2773
2774         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, page_start, page_end, 0,
2775                                         &cached_state);
2776         if (ret)
2777                 goto out_reserved;
2778
2779         /*
2780          * Everything went as planned, we're now the owner of a dirty page with
2781          * delayed allocation bits set and space reserved for our COW
2782          * destination.
2783          *
2784          * The page was dirty when we started, nothing should have cleaned it.
2785          */
2786         BUG_ON(!PageDirty(page));
2787         free_delalloc_space = false;
2788 out_reserved:
2789         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2790         if (free_delalloc_space)
2791                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, page_start,
2792                                              PAGE_SIZE, true);
2793         unlock_extent(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2794 out_page:
2795         if (ret) {
2796                 /*
2797                  * We hit ENOSPC or other errors.  Update the mapping and page
2798                  * to reflect the errors and clean the page.
2799                  */
2800                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2801                 btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, page, page_start,
2802                                                PAGE_SIZE, !ret);
2803                 clear_page_dirty_for_io(page);
2804         }
2805         btrfs_folio_clear_checked(fs_info, page_folio(page), page_start, PAGE_SIZE);
2806         unlock_page(page);
2807         put_page(page);
2808         kfree(fixup);
2809         extent_changeset_free(data_reserved);
2810         /*
2811          * As a precaution, do a delayed iput in case it would be the last iput
2812          * that could need flushing space. Recursing back to fixup worker would
2813          * deadlock.
2814          */
2815         btrfs_add_delayed_iput(inode);
2816 }
2817
2818 /*
2819  * There are a few paths in the higher layers of the kernel that directly
2820  * set the page dirty bit without asking the filesystem if it is a
2821  * good idea.  This causes problems because we want to make sure COW
2822  * properly happens and the data=ordered rules are followed.
2823  *
2824  * In our case any range that doesn't have the ORDERED bit set
2825  * hasn't been properly setup for IO.  We kick off an async process
2826  * to fix it up.  The async helper will wait for ordered extents, set
2827  * the delalloc bit and make it safe to write the page.
2828  */
2829 int btrfs_writepage_cow_fixup(struct page *page)
2830 {
2831         struct inode *inode = page->mapping->host;
2832         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2833         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2834
2835         /* This page has ordered extent covering it already */
2836         if (PageOrdered(page))
2837                 return 0;
2838
2839         /*
2840          * PageChecked is set below when we create a fixup worker for this page,
2841          * don't try to create another one if we're already PageChecked()
2842          *
2843          * The extent_io writepage code will redirty the page if we send back
2844          * EAGAIN.
2845          */
2846         if (PageChecked(page))
2847                 return -EAGAIN;
2848
2849         fixup = kzalloc(sizeof(*fixup), GFP_NOFS);
2850         if (!fixup)
2851                 return -EAGAIN;
2852
2853         /*
2854          * We are already holding a reference to this inode from
2855          * write_cache_pages.  We need to hold it because the space reservation
2856          * takes place outside of the page lock, and we can't trust
2857          * page->mapping outside of the page lock.
2858          */
2859         ihold(inode);
2860         btrfs_folio_set_checked(fs_info, page_folio(page), page_offset(page), PAGE_SIZE);
2861         get_page(page);
2862         btrfs_init_work(&fixup->work, btrfs_writepage_fixup_worker, NULL);
2863         fixup->page = page;
2864         fixup->inode = BTRFS_I(inode);
2865         btrfs_queue_work(fs_info->fixup_workers, &fixup->work);
2866
2867         return -EAGAIN;
2868 }
2869
2870 static int insert_reserved_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2871                                        struct btrfs_inode *inode, u64 file_pos,
2872                                        struct btrfs_file_extent_item *stack_fi,
2873                                        const bool update_inode_bytes,
2874                                        u64 qgroup_reserved)
2875 {
2876         struct btrfs_root *root = inode->root;
2877         const u64 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
2878         struct btrfs_path *path;
2879         struct extent_buffer *leaf;
2880         struct btrfs_key ins;
2881         u64 disk_num_bytes = btrfs_stack_file_extent_disk_num_bytes(stack_fi);
2882         u64 disk_bytenr = btrfs_stack_file_extent_disk_bytenr(stack_fi);
2883         u64 offset = btrfs_stack_file_extent_offset(stack_fi);
2884         u64 num_bytes = btrfs_stack_file_extent_num_bytes(stack_fi);
2885         u64 ram_bytes = btrfs_stack_file_extent_ram_bytes(stack_fi);
2886         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
2887         int ret;
2888
2889         path = btrfs_alloc_path();
2890         if (!path)
2891                 return -ENOMEM;
2892
2893         /*
2894          * we may be replacing one extent in the tree with another.
2895          * The new extent is pinned in the extent map, and we don't want
2896          * to drop it from the cache until it is completely in the btree.
2897          *
2898          * So, tell btrfs_drop_extents to leave this extent in the cache.
2899          * the caller is expected to unpin it and allow it to be merged
2900          * with the others.
2901          */
2902         drop_args.path = path;
2903         drop_args.start = file_pos;
2904         drop_args.end = file_pos + num_bytes;
2905         drop_args.replace_extent = true;
2906         drop_args.extent_item_size = sizeof(*stack_fi);
2907         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
2908         if (ret)
2909                 goto out;
2910
2911         if (!drop_args.extent_inserted) {
2912                 ins.objectid = btrfs_ino(inode);
2913                 ins.offset = file_pos;
2914                 ins.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2915
2916                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &ins,
2917                                               sizeof(*stack_fi));
2918                 if (ret)
2919                         goto out;
2920         }
2921         leaf = path->nodes[0];
2922         btrfs_set_stack_file_extent_generation(stack_fi, trans->transid);
2923         write_extent_buffer(leaf, stack_fi,
2924                         btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]),
2925                         sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
2926
2927         btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
2928         btrfs_release_path(path);
2929
2930         /*
2931          * If we dropped an inline extent here, we know the range where it is
2932          * was not marked with the EXTENT_DELALLOC_NEW bit, so we update the
2933          * number of bytes only for that range containing the inline extent.
2934          * The remaining of the range will be processed when clearning the
2935          * EXTENT_DELALLOC_BIT bit through the ordered extent completion.
2936          */
2937         if (file_pos == 0 && !IS_ALIGNED(drop_args.bytes_found, sectorsize)) {
2938                 u64 inline_size = round_down(drop_args.bytes_found, sectorsize);
2939
2940                 inline_size = drop_args.bytes_found - inline_size;
2941                 btrfs_update_inode_bytes(inode, sectorsize, inline_size);
2942                 drop_args.bytes_found -= inline_size;
2943                 num_bytes -= sectorsize;
2944         }
2945
2946         if (update_inode_bytes)
2947                 btrfs_update_inode_bytes(inode, num_bytes, drop_args.bytes_found);
2948
2949         ins.objectid = disk_bytenr;
2950         ins.offset = disk_num_bytes;
2951         ins.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
2952
2953         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, file_pos, ram_bytes);
2954         if (ret)
2955                 goto out;
2956
2957         ret = btrfs_alloc_reserved_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
2958                                                file_pos - offset,
2959                                                qgroup_reserved, &ins);
2960 out:
2961         btrfs_free_path(path);
2962
2963         return ret;
2964 }
2965
2966 static void btrfs_release_delalloc_bytes(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2967                                          u64 start, u64 len)
2968 {
2969         struct btrfs_block_group *cache;
2970
2971         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, start);
2972         ASSERT(cache);
2973
2974         spin_lock(&cache->lock);
2975         cache->delalloc_bytes -= len;
2976         spin_unlock(&cache->lock);
2977
2978         btrfs_put_block_group(cache);
2979 }
2980
2981 static int insert_ordered_extent_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2982                                              struct btrfs_ordered_extent *oe)
2983 {
2984         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
2985         bool update_inode_bytes;
2986         u64 num_bytes = oe->num_bytes;
2987         u64 ram_bytes = oe->ram_bytes;
2988
2989         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
2990         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
2991         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, oe->disk_bytenr);
2992         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi,
2993                                                    oe->disk_num_bytes);
2994         btrfs_set_stack_file_extent_offset(&stack_fi, oe->offset);
2995         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags)) {
2996                 num_bytes = oe->truncated_len;
2997                 ram_bytes = num_bytes;
2998         }
2999         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, num_bytes);
3000         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, ram_bytes);
3001         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, oe->compress_type);
3002         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
3003
3004         /*
3005          * For delalloc, when completing an ordered extent we update the inode's
3006          * bytes when clearing the range in the inode's io tree, so pass false
3007          * as the argument 'update_inode_bytes' to insert_reserved_file_extent(),
3008          * except if the ordered extent was truncated.
3009          */
3010         update_inode_bytes = test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &oe->flags) ||
3011                              test_bit(BTRFS_ORDERED_ENCODED, &oe->flags) ||
3012                              test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags);
3013
3014         return insert_reserved_file_extent(trans, BTRFS_I(oe->inode),
3015                                            oe->file_offset, &stack_fi,
3016                                            update_inode_bytes, oe->qgroup_rsv);
3017 }
3018
3019 /*
3020  * As ordered data IO finishes, this gets called so we can finish
3021  * an ordered extent if the range of bytes in the file it covers are
3022  * fully written.
3023  */
3024 int btrfs_finish_one_ordered(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent)
3025 {
3026         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(ordered_extent->inode);
3027         struct btrfs_root *root = inode->root;
3028         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3029         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
3030         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
3031         struct extent_state *cached_state = NULL;
3032         u64 start, end;
3033         int compress_type = 0;
3034         int ret = 0;
3035         u64 logical_len = ordered_extent->num_bytes;
3036         bool freespace_inode;
3037         bool truncated = false;
3038         bool clear_reserved_extent = true;
3039         unsigned int clear_bits = EXTENT_DEFRAG;
3040
3041         start = ordered_extent->file_offset;
3042         end = start + ordered_extent->num_bytes - 1;
3043
3044         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3045             !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags) &&
3046             !test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered_extent->flags) &&
3047             !test_bit(BTRFS_ORDERED_ENCODED, &ordered_extent->flags))
3048                 clear_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
3049
3050         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
3051         if (!freespace_inode)
3052                 btrfs_lockdep_acquire(fs_info, btrfs_ordered_extent);
3053
3054         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered_extent->flags)) {
3055                 ret = -EIO;
3056                 goto out;
3057         }
3058
3059         if (btrfs_is_zoned(fs_info))
3060                 btrfs_zone_finish_endio(fs_info, ordered_extent->disk_bytenr,
3061                                         ordered_extent->disk_num_bytes);
3062
3063         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags)) {
3064                 truncated = true;
3065                 logical_len = ordered_extent->truncated_len;
3066                 /* Truncated the entire extent, don't bother adding */
3067                 if (!logical_len)
3068                         goto out;
3069         }
3070
3071         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags)) {
3072                 BUG_ON(!list_empty(&ordered_extent->list)); /* Logic error */
3073
3074                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
3075                 if (freespace_inode)
3076                         trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
3077                 else
3078                         trans = btrfs_join_transaction(root);
3079                 if (IS_ERR(trans)) {
3080                         ret = PTR_ERR(trans);
3081                         trans = NULL;
3082                         goto out;
3083                 }
3084                 trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
3085                 ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, inode);
3086                 if (ret) /* -ENOMEM or corruption */
3087                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3088                 goto out;
3089         }
3090
3091         clear_bits |= EXTENT_LOCKED;
3092         lock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
3093
3094         if (freespace_inode)
3095                 trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
3096         else
3097                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3098         if (IS_ERR(trans)) {
3099                 ret = PTR_ERR(trans);
3100                 trans = NULL;
3101                 goto out;
3102         }
3103
3104         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
3105
3106         ret = btrfs_insert_raid_extent(trans, ordered_extent);
3107         if (ret)
3108                 goto out;
3109
3110         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPRESSED, &ordered_extent->flags))
3111                 compress_type = ordered_extent->compress_type;
3112         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3113                 BUG_ON(compress_type);
3114                 ret = btrfs_mark_extent_written(trans, inode,
3115                                                 ordered_extent->file_offset,
3116                                                 ordered_extent->file_offset +
3117                                                 logical_len);
3118                 btrfs_zoned_release_data_reloc_bg(fs_info, ordered_extent->disk_bytenr,
3119                                                   ordered_extent->disk_num_bytes);
3120         } else {
3121                 BUG_ON(root == fs_info->tree_root);
3122                 ret = insert_ordered_extent_file_extent(trans, ordered_extent);
3123                 if (!ret) {
3124                         clear_reserved_extent = false;
3125                         btrfs_release_delalloc_bytes(fs_info,
3126                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3127                                                 ordered_extent->disk_num_bytes);
3128                 }
3129         }
3130         unpin_extent_cache(inode, ordered_extent->file_offset,
3131                            ordered_extent->num_bytes, trans->transid);
3132         if (ret < 0) {
3133                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3134                 goto out;
3135         }
3136
3137         ret = add_pending_csums(trans, &ordered_extent->list);
3138         if (ret) {
3139                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3140                 goto out;
3141         }
3142
3143         /*
3144          * If this is a new delalloc range, clear its new delalloc flag to
3145          * update the inode's number of bytes. This needs to be done first
3146          * before updating the inode item.
3147          */
3148         if ((clear_bits & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
3149             !test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags))
3150                 clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end,
3151                                  EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_ADD_INODE_BYTES,
3152                                  &cached_state);
3153
3154         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
3155         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, inode);
3156         if (ret) { /* -ENOMEM or corruption */
3157                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3158                 goto out;
3159         }
3160         ret = 0;
3161 out:
3162         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits,
3163                          &cached_state);
3164
3165         if (trans)
3166                 btrfs_end_transaction(trans);
3167
3168         if (ret || truncated) {
3169                 u64 unwritten_start = start;
3170
3171                 /*
3172                  * If we failed to finish this ordered extent for any reason we
3173                  * need to make sure BTRFS_ORDERED_IOERR is set on the ordered
3174                  * extent, and mark the inode with the error if it wasn't
3175                  * already set.  Any error during writeback would have already
3176                  * set the mapping error, so we need to set it if we're the ones
3177                  * marking this ordered extent as failed.
3178                  */
3179                 if (ret && !test_and_set_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR,
3180                                              &ordered_extent->flags))
3181                         mapping_set_error(ordered_extent->inode->i_mapping, -EIO);
3182
3183                 if (truncated)
3184                         unwritten_start += logical_len;
3185                 clear_extent_uptodate(io_tree, unwritten_start, end, NULL);
3186
3187                 /*
3188                  * Drop extent maps for the part of the extent we didn't write.
3189                  *
3190                  * We have an exception here for the free_space_inode, this is
3191                  * because when we do btrfs_get_extent() on the free space inode
3192                  * we will search the commit root.  If this is a new block group
3193                  * we won't find anything, and we will trip over the assert in
3194                  * writepage where we do ASSERT(em->block_start !=
3195                  * EXTENT_MAP_HOLE).
3196                  *
3197                  * Theoretically we could also skip this for any NOCOW extent as
3198                  * we don't mess with the extent map tree in the NOCOW case, but
3199                  * for now simply skip this if we are the free space inode.
3200                  */
3201                 if (!btrfs_is_free_space_inode(inode))
3202                         btrfs_drop_extent_map_range(inode, unwritten_start,
3203                                                     end, false);
3204
3205                 /*
3206                  * If the ordered extent had an IOERR or something else went
3207                  * wrong we need to return the space for this ordered extent
3208                  * back to the allocator.  We only free the extent in the
3209                  * truncated case if we didn't write out the extent at all.
3210                  *
3211                  * If we made it past insert_reserved_file_extent before we
3212                  * errored out then we don't need to do this as the accounting
3213                  * has already been done.
3214                  */
3215                 if ((ret || !logical_len) &&
3216                     clear_reserved_extent &&
3217                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3218                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3219                         /*
3220                          * Discard the range before returning it back to the
3221                          * free space pool
3222                          */
3223                         if (ret && btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_SYNC))
3224                                 btrfs_discard_extent(fs_info,
3225                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3226                                                 ordered_extent->disk_num_bytes,
3227                                                 NULL);
3228                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info,
3229                                         ordered_extent->disk_bytenr,
3230                                         ordered_extent->disk_num_bytes, 1);
3231                         /*
3232                          * Actually free the qgroup rsv which was released when
3233                          * the ordered extent was created.
3234                          */
3235                         btrfs_qgroup_free_refroot(fs_info, inode->root->root_key.objectid,
3236                                                   ordered_extent->qgroup_rsv,
3237                                                   BTRFS_QGROUP_RSV_DATA);
3238                 }
3239         }
3240
3241         /*
3242          * This needs to be done to make sure anybody waiting knows we are done
3243          * updating everything for this ordered extent.
3244          */
3245         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered_extent);
3246
3247         /* once for us */
3248         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3249         /* once for the tree */
3250         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3251
3252         return ret;
3253 }
3254
3255 int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered)
3256 {
3257         if (btrfs_is_zoned(btrfs_sb(ordered->inode->i_sb)) &&
3258             !test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered->flags) &&
3259             list_empty(&ordered->bioc_list))
3260                 btrfs_finish_ordered_zoned(ordered);
3261         return btrfs_finish_one_ordered(ordered);
3262 }
3263
3264 /*
3265  * Verify the checksum for a single sector without any extra action that depend
3266  * on the type of I/O.
3267  */
3268 int btrfs_check_sector_csum(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page,
3269                             u32 pgoff, u8 *csum, const u8 * const csum_expected)
3270 {
3271         SHASH_DESC_ON_STACK(shash, fs_info->csum_shash);
3272         char *kaddr;
3273
3274         ASSERT(pgoff + fs_info->sectorsize <= PAGE_SIZE);
3275
3276         shash->tfm = fs_info->csum_shash;
3277
3278         kaddr = kmap_local_page(page) + pgoff;
3279         crypto_shash_digest(shash, kaddr, fs_info->sectorsize, csum);
3280         kunmap_local(kaddr);
3281
3282         if (memcmp(csum, csum_expected, fs_info->csum_size))
3283                 return -EIO;
3284         return 0;
3285 }
3286
3287 /*
3288  * Verify the checksum of a single data sector.
3289  *
3290  * @bbio:       btrfs_io_bio which contains the csum
3291  * @dev:        device the sector is on
3292  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3293  * @bv:         bio_vec to check
3294  *
3295  * Check if the checksum on a data block is valid.  When a checksum mismatch is
3296  * detected, report the error and fill the corrupted range with zero.
3297  *
3298  * Return %true if the sector is ok or had no checksum to start with, else %false.
3299  */
3300 bool btrfs_data_csum_ok(struct btrfs_bio *bbio, struct btrfs_device *dev,
3301                         u32 bio_offset, struct bio_vec *bv)
3302 {
3303         struct btrfs_inode *inode = bbio->inode;
3304         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3305         u64 file_offset = bbio->file_offset + bio_offset;
3306         u64 end = file_offset + bv->bv_len - 1;
3307         u8 *csum_expected;
3308         u8 csum[BTRFS_CSUM_SIZE];
3309
3310         ASSERT(bv->bv_len == fs_info->sectorsize);
3311
3312         if (!bbio->csum)
3313                 return true;
3314
3315         if (btrfs_is_data_reloc_root(inode->root) &&
3316             test_range_bit(&inode->io_tree, file_offset, end, EXTENT_NODATASUM,
3317                            NULL)) {
3318                 /* Skip the range without csum for data reloc inode */
3319                 clear_extent_bits(&inode->io_tree, file_offset, end,
3320                                   EXTENT_NODATASUM);
3321                 return true;
3322         }
3323
3324         csum_expected = bbio->csum + (bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits) *
3325                                 fs_info->csum_size;
3326         if (btrfs_check_sector_csum(fs_info, bv->bv_page, bv->bv_offset, csum,
3327                                     csum_expected))
3328                 goto zeroit;
3329         return true;
3330
3331 zeroit:
3332         btrfs_print_data_csum_error(inode, file_offset, csum, csum_expected,
3333                                     bbio->mirror_num);
3334         if (dev)
3335                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(dev, BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS);
3336         memzero_bvec(bv);
3337         return false;
3338 }
3339
3340 /*
3341  * Perform a delayed iput on @inode.
3342  *
3343  * @inode: The inode we want to perform iput on
3344  *
3345  * This function uses the generic vfs_inode::i_count to track whether we should
3346  * just decrement it (in case it's > 1) or if this is the last iput then link
3347  * the inode to the delayed iput machinery. Delayed iputs are processed at
3348  * transaction commit time/superblock commit/cleaner kthread.
3349  */
3350 void btrfs_add_delayed_iput(struct btrfs_inode *inode)
3351 {
3352         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3353         unsigned long flags;
3354
3355         if (atomic_add_unless(&inode->vfs_inode.i_count, -1, 1))
3356                 return;
3357
3358         atomic_inc(&fs_info->nr_delayed_iputs);
3359         /*
3360          * Need to be irq safe here because we can be called from either an irq
3361          * context (see bio.c and btrfs_put_ordered_extent()) or a non-irq
3362          * context.
3363          */
3364         spin_lock_irqsave(&fs_info->delayed_iput_lock, flags);
3365         ASSERT(list_empty(&inode->delayed_iput));
3366         list_add_tail(&inode->delayed_iput, &fs_info->delayed_iputs);
3367         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->delayed_iput_lock, flags);
3368         if (!test_bit(BTRFS_FS_CLEANER_RUNNING, &fs_info->flags))
3369                 wake_up_process(fs_info->cleaner_kthread);
3370 }
3371
3372 static void run_delayed_iput_locked(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3373                                     struct btrfs_inode *inode)
3374 {
3375         list_del_init(&inode->delayed_iput);
3376         spin_unlock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3377         iput(&inode->vfs_inode);
3378         if (atomic_dec_and_test(&fs_info->nr_delayed_iputs))
3379                 wake_up(&fs_info->delayed_iputs_wait);
3380         spin_lock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3381 }
3382
3383 static void btrfs_run_delayed_iput(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3384                                    struct btrfs_inode *inode)
3385 {
3386         if (!list_empty(&inode->delayed_iput)) {
3387                 spin_lock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3388                 if (!list_empty(&inode->delayed_iput))
3389                         run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3390                 spin_unlock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3391         }
3392 }
3393
3394 void btrfs_run_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3395 {
3396         /*
3397          * btrfs_put_ordered_extent() can run in irq context (see bio.c), which
3398          * calls btrfs_add_delayed_iput() and that needs to lock
3399          * fs_info->delayed_iput_lock. So we need to disable irqs here to
3400          * prevent a deadlock.
3401          */
3402         spin_lock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3403         while (!list_empty(&fs_info->delayed_iputs)) {
3404                 struct btrfs_inode *inode;
3405
3406                 inode = list_first_entry(&fs_info->delayed_iputs,
3407                                 struct btrfs_inode, delayed_iput);
3408                 run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3409                 if (need_resched()) {
3410                         spin_unlock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3411                         cond_resched();
3412                         spin_lock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3413                 }
3414         }
3415         spin_unlock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3416 }
3417
3418 /*
3419  * Wait for flushing all delayed iputs
3420  *
3421  * @fs_info:  the filesystem
3422  *
3423  * This will wait on any delayed iputs that are currently running with KILLABLE
3424  * set.  Once they are all done running we will return, unless we are killed in
3425  * which case we return EINTR. This helps in user operations like fallocate etc
3426  * that might get blocked on the iputs.
3427  *
3428  * Return EINTR if we were killed, 0 if nothing's pending
3429  */
3430 int btrfs_wait_on_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3431 {
3432         int ret = wait_event_killable(fs_info->delayed_iputs_wait,
3433                         atomic_read(&fs_info->nr_delayed_iputs) == 0);
3434         if (ret)
3435                 return -EINTR;
3436         return 0;
3437 }
3438
3439 /*
3440  * This creates an orphan entry for the given inode in case something goes wrong
3441  * in the middle of an unlink.
3442  */
3443 int btrfs_orphan_add(struct btrfs_trans_handle *trans,
3444                      struct btrfs_inode *inode)
3445 {
3446         int ret;
3447
3448         ret = btrfs_insert_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3449         if (ret && ret != -EEXIST) {
3450                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3451                 return ret;
3452         }
3453
3454         return 0;
3455 }
3456
3457 /*
3458  * We have done the delete so we can go ahead and remove the orphan item for
3459  * this particular inode.
3460  */
3461 static int btrfs_orphan_del(struct btrfs_trans_handle *trans,
3462                             struct btrfs_inode *inode)
3463 {
3464         return btrfs_del_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3465 }
3466
3467 /*
3468  * this cleans up any orphans that may be left on the list from the last use
3469  * of this root.
3470  */
3471 int btrfs_orphan_cleanup(struct btrfs_root *root)
3472 {
3473         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3474         struct btrfs_path *path;
3475         struct extent_buffer *leaf;
3476         struct btrfs_key key, found_key;
3477         struct btrfs_trans_handle *trans;
3478         struct inode *inode;
3479         u64 last_objectid = 0;
3480         int ret = 0, nr_unlink = 0;
3481
3482         if (test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_CLEANUP, &root->state))
3483                 return 0;
3484
3485         path = btrfs_alloc_path();
3486         if (!path) {
3487                 ret = -ENOMEM;
3488                 goto out;
3489         }
3490         path->reada = READA_BACK;
3491
3492         key.objectid = BTRFS_ORPHAN_OBJECTID;
3493         key.type = BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY;
3494         key.offset = (u64)-1;
3495
3496         while (1) {
3497                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3498                 if (ret < 0)
3499                         goto out;
3500
3501                 /*
3502                  * if ret == 0 means we found what we were searching for, which
3503                  * is weird, but possible, so only screw with path if we didn't
3504                  * find the key and see if we have stuff that matches
3505                  */
3506                 if (ret > 0) {
3507                         ret = 0;
3508                         if (path->slots[0] == 0)
3509                                 break;
3510                         path->slots[0]--;
3511                 }
3512
3513                 /* pull out the item */
3514                 leaf = path->nodes[0];
3515                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
3516
3517                 /* make sure the item matches what we want */
3518                 if (found_key.objectid != BTRFS_ORPHAN_OBJECTID)
3519                         break;
3520                 if (found_key.type != BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY)
3521                         break;
3522
3523                 /* release the path since we're done with it */
3524                 btrfs_release_path(path);
3525
3526                 /*
3527                  * this is where we are basically btrfs_lookup, without the
3528                  * crossing root thing.  we store the inode number in the
3529                  * offset of the orphan item.
3530                  */
3531
3532                 if (found_key.offset == last_objectid) {
3533                         /*
3534                          * We found the same inode as before. This means we were
3535                          * not able to remove its items via eviction triggered
3536                          * by an iput(). A transaction abort may have happened,
3537                          * due to -ENOSPC for example, so try to grab the error
3538                          * that lead to a transaction abort, if any.
3539                          */
3540                         btrfs_err(fs_info,
3541                                   "Error removing orphan entry, stopping orphan cleanup");
3542                         ret = BTRFS_FS_ERROR(fs_info) ?: -EINVAL;
3543                         goto out;
3544                 }
3545
3546                 last_objectid = found_key.offset;
3547
3548                 found_key.objectid = found_key.offset;
3549                 found_key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
3550                 found_key.offset = 0;
3551                 inode = btrfs_iget(fs_info->sb, last_objectid, root);
3552                 if (IS_ERR(inode)) {
3553                         ret = PTR_ERR(inode);
3554                         inode = NULL;
3555                         if (ret != -ENOENT)
3556                                 goto out;
3557                 }
3558
3559                 if (!inode && root == fs_info->tree_root) {
3560                         struct btrfs_root *dead_root;
3561                         int is_dead_root = 0;
3562
3563                         /*
3564                          * This is an orphan in the tree root. Currently these
3565                          * could come from 2 sources:
3566                          *  a) a root (snapshot/subvolume) deletion in progress
3567                          *  b) a free space cache inode
3568                          * We need to distinguish those two, as the orphan item
3569                          * for a root must not get deleted before the deletion
3570                          * of the snapshot/subvolume's tree completes.
3571                          *
3572                          * btrfs_find_orphan_roots() ran before us, which has
3573                          * found all deleted roots and loaded them into
3574                          * fs_info->fs_roots_radix. So here we can find if an
3575                          * orphan item corresponds to a deleted root by looking
3576                          * up the root from that radix tree.
3577                          */
3578
3579                         spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3580                         dead_root = radix_tree_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
3581                                                          (unsigned long)found_key.objectid);
3582                         if (dead_root && btrfs_root_refs(&dead_root->root_item) == 0)
3583                                 is_dead_root = 1;
3584                         spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3585
3586                         if (is_dead_root) {
3587                                 /* prevent this orphan from being found again */
3588                                 key.offset = found_key.objectid - 1;
3589                                 continue;
3590                         }
3591
3592                 }
3593
3594                 /*
3595                  * If we have an inode with links, there are a couple of
3596                  * possibilities:
3597                  *
3598                  * 1. We were halfway through creating fsverity metadata for the
3599                  * file. In that case, the orphan item represents incomplete
3600                  * fsverity metadata which must be cleaned up with
3601                  * btrfs_drop_verity_items and deleting the orphan item.
3602
3603                  * 2. Old kernels (before v3.12) used to create an
3604                  * orphan item for truncate indicating that there were possibly
3605                  * extent items past i_size that needed to be deleted. In v3.12,
3606                  * truncate was changed to update i_size in sync with the extent
3607                  * items, but the (useless) orphan item was still created. Since
3608                  * v4.18, we don't create the orphan item for truncate at all.
3609                  *
3610                  * So, this item could mean that we need to do a truncate, but
3611                  * only if this filesystem was last used on a pre-v3.12 kernel
3612                  * and was not cleanly unmounted. The odds of that are quite
3613                  * slim, and it's a pain to do the truncate now, so just delete
3614                  * the orphan item.
3615                  *
3616                  * It's also possible that this orphan item was supposed to be
3617                  * deleted but wasn't. The inode number may have been reused,
3618                  * but either way, we can delete the orphan item.
3619                  */
3620                 if (!inode || inode->i_nlink) {
3621                         if (inode) {
3622                                 ret = btrfs_drop_verity_items(BTRFS_I(inode));
3623                                 iput(inode);
3624                                 inode = NULL;
3625                                 if (ret)
3626                                         goto out;
3627                         }
3628                         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
3629                         if (IS_ERR(trans)) {
3630                                 ret = PTR_ERR(trans);
3631                                 goto out;
3632                         }
3633                         btrfs_debug(fs_info, "auto deleting %Lu",
3634                                     found_key.objectid);
3635                         ret = btrfs_del_orphan_item(trans, root,
3636                                                     found_key.objectid);
3637                         btrfs_end_transaction(trans);
3638                         if (ret)
3639                                 goto out;
3640                         continue;
3641                 }
3642
3643                 nr_unlink++;
3644
3645                 /* this will do delete_inode and everything for us */
3646                 iput(inode);
3647         }
3648         /* release the path since we're done with it */
3649         btrfs_release_path(path);
3650
3651         if (test_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &root->state)) {
3652                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3653                 if (!IS_ERR(trans))
3654                         btrfs_end_transaction(trans);
3655         }
3656
3657         if (nr_unlink)
3658                 btrfs_debug(fs_info, "unlinked %d orphans", nr_unlink);
3659
3660 out:
3661         if (ret)
3662                 btrfs_err(fs_info, "could not do orphan cleanup %d", ret);
3663         btrfs_free_path(path);
3664         return ret;
3665 }
3666
3667 /*
3668  * very simple check to peek ahead in the leaf looking for xattrs.  If we
3669  * don't find any xattrs, we know there can't be any acls.
3670  *
3671  * slot is the slot the inode is in, objectid is the objectid of the inode
3672  */
3673 static noinline int acls_after_inode_item(struct extent_buffer *leaf,
3674                                           int slot, u64 objectid,
3675                                           int *first_xattr_slot)
3676 {
3677         u32 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
3678         struct btrfs_key found_key;
3679         static u64 xattr_access = 0;
3680         static u64 xattr_default = 0;
3681         int scanned = 0;
3682
3683         if (!xattr_access) {
3684                 xattr_access = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS,
3685                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS));
3686                 xattr_default = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT,
3687                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT));
3688         }
3689
3690         slot++;
3691         *first_xattr_slot = -1;
3692         while (slot < nritems) {
3693                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
3694
3695                 /* we found a different objectid, there must not be acls */
3696                 if (found_key.objectid != objectid)
3697                         return 0;
3698
3699                 /* we found an xattr, assume we've got an acl */
3700                 if (found_key.type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY) {
3701                         if (*first_xattr_slot == -1)
3702                                 *first_xattr_slot = slot;
3703                         if (found_key.offset == xattr_access ||
3704                             found_key.offset == xattr_default)
3705                                 return 1;
3706                 }
3707
3708                 /*
3709                  * we found a key greater than an xattr key, there can't
3710                  * be any acls later on
3711                  */
3712                 if (found_key.type > BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
3713                         return 0;
3714
3715                 slot++;
3716                 scanned++;
3717
3718                 /*
3719                  * it goes inode, inode backrefs, xattrs, extents,
3720                  * so if there are a ton of hard links to an inode there can
3721                  * be a lot of backrefs.  Don't waste time searching too hard,
3722                  * this is just an optimization
3723                  */
3724                 if (scanned >= 8)
3725                         break;
3726         }
3727         /* we hit the end of the leaf before we found an xattr or
3728          * something larger than an xattr.  We have to assume the inode
3729          * has acls
3730          */
3731         if (*first_xattr_slot == -1)
3732                 *first_xattr_slot = slot;
3733         return 1;
3734 }
3735
3736 /*
3737  * read an inode from the btree into the in-memory inode
3738  */
3739 static int btrfs_read_locked_inode(struct inode *inode,
3740                                    struct btrfs_path *in_path)
3741 {
3742         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3743         struct btrfs_path *path = in_path;
3744         struct extent_buffer *leaf;
3745         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3746         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3747         struct btrfs_key location;
3748         unsigned long ptr;
3749         int maybe_acls;
3750         u32 rdev;
3751         int ret;
3752         bool filled = false;
3753         int first_xattr_slot;
3754
3755         ret = btrfs_fill_inode(inode, &rdev);
3756         if (!ret)
3757                 filled = true;
3758
3759         if (!path) {
3760                 path = btrfs_alloc_path();
3761                 if (!path)
3762                         return -ENOMEM;
3763         }
3764
3765         memcpy(&location, &BTRFS_I(inode)->location, sizeof(location));
3766
3767         ret = btrfs_lookup_inode(NULL, root, path, &location, 0);
3768         if (ret) {
3769                 if (path != in_path)
3770                         btrfs_free_path(path);
3771                 return ret;
3772         }
3773
3774         leaf = path->nodes[0];
3775
3776         if (filled)
3777                 goto cache_index;
3778
3779         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3780                                     struct btrfs_inode_item);
3781         inode->i_mode = btrfs_inode_mode(leaf, inode_item);
3782         set_nlink(inode, btrfs_inode_nlink(leaf, inode_item));
3783         i_uid_write(inode, btrfs_inode_uid(leaf, inode_item));
3784         i_gid_write(inode, btrfs_inode_gid(leaf, inode_item));
3785         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), btrfs_inode_size(leaf, inode_item));
3786         btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), 0,
3787                         round_up(i_size_read(inode), fs_info->sectorsize));
3788
3789         inode_set_atime(inode, btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->atime),
3790                         btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->atime));
3791
3792         inode_set_mtime(inode, btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->mtime),
3793                         btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->mtime));
3794
3795         inode_set_ctime(inode, btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->ctime),
3796                         btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->ctime));
3797
3798         BTRFS_I(inode)->i_otime_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->otime);
3799         BTRFS_I(inode)->i_otime_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->otime);
3800
3801         inode_set_bytes(inode, btrfs_inode_nbytes(leaf, inode_item));
3802         BTRFS_I(inode)->generation = btrfs_inode_generation(leaf, inode_item);
3803         BTRFS_I(inode)->last_trans = btrfs_inode_transid(leaf, inode_item);
3804
3805         inode_set_iversion_queried(inode,
3806                                    btrfs_inode_sequence(leaf, inode_item));
3807         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
3808         inode->i_rdev = 0;
3809         rdev = btrfs_inode_rdev(leaf, inode_item);
3810
3811         BTRFS_I(inode)->index_cnt = (u64)-1;
3812         btrfs_inode_split_flags(btrfs_inode_flags(leaf, inode_item),
3813                                 &BTRFS_I(inode)->flags, &BTRFS_I(inode)->ro_flags);
3814
3815 cache_index:
3816         /*
3817          * If we were modified in the current generation and evicted from memory
3818          * and then re-read we need to do a full sync since we don't have any
3819          * idea about which extents were modified before we were evicted from
3820          * cache.
3821          *
3822          * This is required for both inode re-read from disk and delayed inode
3823          * in the delayed_nodes xarray.
3824          */
3825         if (BTRFS_I(inode)->last_trans == btrfs_get_fs_generation(fs_info))
3826                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
3827                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
3828
3829         /*
3830          * We don't persist the id of the transaction where an unlink operation
3831          * against the inode was last made. So here we assume the inode might
3832          * have been evicted, and therefore the exact value of last_unlink_trans
3833          * lost, and set it to last_trans to avoid metadata inconsistencies
3834          * between the inode and its parent if the inode is fsync'ed and the log
3835          * replayed. For example, in the scenario:
3836          *
3837          * touch mydir/foo
3838          * ln mydir/foo mydir/bar
3839          * sync
3840          * unlink mydir/bar
3841          * echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches   # evicts inode
3842          * xfs_io -c fsync mydir/foo
3843          * <power failure>
3844          * mount fs, triggers fsync log replay
3845          *
3846          * We must make sure that when we fsync our inode foo we also log its
3847          * parent inode, otherwise after log replay the parent still has the
3848          * dentry with the "bar" name but our inode foo has a link count of 1
3849          * and doesn't have an inode ref with the name "bar" anymore.
3850          *
3851          * Setting last_unlink_trans to last_trans is a pessimistic approach,
3852          * but it guarantees correctness at the expense of occasional full
3853          * transaction commits on fsync if our inode is a directory, or if our
3854          * inode is not a directory, logging its parent unnecessarily.
3855          */
3856         BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3857
3858         /*
3859          * Same logic as for last_unlink_trans. We don't persist the generation
3860          * of the last transaction where this inode was used for a reflink
3861          * operation, so after eviction and reloading the inode we must be
3862          * pessimistic and assume the last transaction that modified the inode.
3863          */
3864         BTRFS_I(inode)->last_reflink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3865
3866         path->slots[0]++;
3867         if (inode->i_nlink != 1 ||
3868             path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf))
3869                 goto cache_acl;
3870
3871         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &location, path->slots[0]);
3872         if (location.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)))
3873                 goto cache_acl;
3874
3875         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
3876         if (location.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
3877                 struct btrfs_inode_ref *ref;
3878
3879                 ref = (struct btrfs_inode_ref *)ptr;
3880                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_ref_index(leaf, ref);
3881         } else if (location.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3882                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3883
3884                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)ptr;
3885                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_extref_index(leaf,
3886                                                                      extref);
3887         }
3888 cache_acl:
3889         /*
3890          * try to precache a NULL acl entry for files that don't have
3891          * any xattrs or acls
3892          */
3893         maybe_acls = acls_after_inode_item(leaf, path->slots[0],
3894                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), &first_xattr_slot);
3895         if (first_xattr_slot != -1) {
3896                 path->slots[0] = first_xattr_slot;
3897                 ret = btrfs_load_inode_props(inode, path);
3898                 if (ret)
3899                         btrfs_err(fs_info,
3900                                   "error loading props for ino %llu (root %llu): %d",
3901                                   btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
3902                                   root->root_key.objectid, ret);
3903         }
3904         if (path != in_path)
3905                 btrfs_free_path(path);
3906
3907         if (!maybe_acls)
3908                 cache_no_acl(inode);
3909
3910         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
3911         case S_IFREG:
3912                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3913                 inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
3914                 inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
3915                 break;
3916         case S_IFDIR:
3917                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
3918                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
3919                 break;
3920         case S_IFLNK:
3921                 inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
3922                 inode_nohighmem(inode);
3923                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3924                 break;
3925         default:
3926                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
3927                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
3928                 break;
3929         }
3930
3931         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
3932         return 0;
3933 }
3934
3935 /*
3936  * given a leaf and an inode, copy the inode fields into the leaf
3937  */
3938 static void fill_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3939                             struct extent_buffer *leaf,
3940                             struct btrfs_inode_item *item,
3941                             struct inode *inode)
3942 {
3943         struct btrfs_map_token token;
3944         u64 flags;
3945
3946         btrfs_init_map_token(&token, leaf);
3947
3948         btrfs_set_token_inode_uid(&token, item, i_uid_read(inode));
3949         btrfs_set_token_inode_gid(&token, item, i_gid_read(inode));
3950         btrfs_set_token_inode_size(&token, item, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
3951         btrfs_set_token_inode_mode(&token, item, inode->i_mode);
3952         btrfs_set_token_inode_nlink(&token, item, inode->i_nlink);
3953
3954         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->atime,
3955                                      inode_get_atime_sec(inode));
3956         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->atime,
3957                                       inode_get_atime_nsec(inode));
3958
3959         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->mtime,
3960                                      inode_get_mtime_sec(inode));
3961         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->mtime,
3962                                       inode_get_mtime_nsec(inode));
3963
3964         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->ctime,
3965                                      inode_get_ctime_sec(inode));
3966         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->ctime,
3967                                       inode_get_ctime_nsec(inode));
3968
3969         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->otime, BTRFS_I(inode)->i_otime_sec);
3970         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->otime, BTRFS_I(inode)->i_otime_nsec);
3971
3972         btrfs_set_token_inode_nbytes(&token, item, inode_get_bytes(inode));
3973         btrfs_set_token_inode_generation(&token, item,
3974                                          BTRFS_I(inode)->generation);
3975         btrfs_set_token_inode_sequence(&token, item, inode_peek_iversion(inode));
3976         btrfs_set_token_inode_transid(&token, item, trans->transid);
3977         btrfs_set_token_inode_rdev(&token, item, inode->i_rdev);
3978         flags = btrfs_inode_combine_flags(BTRFS_I(inode)->flags,
3979                                           BTRFS_I(inode)->ro_flags);
3980         btrfs_set_token_inode_flags(&token, item, flags);
3981         btrfs_set_token_inode_block_group(&token, item, 0);
3982 }
3983
3984 /*
3985  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3986  */
3987 static noinline int btrfs_update_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3988                                             struct btrfs_inode *inode)
3989 {
3990         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3991         struct btrfs_path *path;
3992         struct extent_buffer *leaf;
3993         int ret;
3994
3995         path = btrfs_alloc_path();
3996         if (!path)
3997                 return -ENOMEM;
3998
3999         ret = btrfs_lookup_inode(trans, inode->root, path, &inode->location, 1);
4000         if (ret) {
4001                 if (ret > 0)
4002                         ret = -ENOENT;
4003                 goto failed;
4004         }
4005
4006         leaf = path->nodes[0];
4007         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
4008                                     struct btrfs_inode_item);
4009
4010         fill_inode_item(trans, leaf, inode_item, &inode->vfs_inode);
4011         btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
4012         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
4013         ret = 0;
4014 failed:
4015         btrfs_free_path(path);
4016         return ret;
4017 }
4018
4019 /*
4020  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
4021  */
4022 int btrfs_update_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4023                        struct btrfs_inode *inode)
4024 {
4025         struct btrfs_root *root = inode->root;
4026         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4027         int ret;
4028
4029         /*
4030          * If the inode is a free space inode, we can deadlock during commit
4031          * if we put it into the delayed code.
4032          *
4033          * The data relocation inode should also be directly updated
4034          * without delay
4035          */
4036         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode)
4037             && !btrfs_is_data_reloc_root(root)
4038             && !test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags)) {
4039                 btrfs_update_root_times(trans, root);
4040
4041                 ret = btrfs_delayed_update_inode(trans, inode);
4042                 if (!ret)
4043                         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
4044                 return ret;
4045         }
4046
4047         return btrfs_update_inode_item(trans, inode);
4048 }
4049
4050 int btrfs_update_inode_fallback(struct btrfs_trans_handle *trans,
4051                                 struct btrfs_inode *inode)
4052 {
4053         int ret;
4054
4055         ret = btrfs_update_inode(trans, inode);
4056         if (ret == -ENOSPC)
4057                 return btrfs_update_inode_item(trans, inode);
4058         return ret;
4059 }
4060
4061 /*
4062  * unlink helper that gets used here in inode.c and in the tree logging
4063  * recovery code.  It remove a link in a directory with a given name, and
4064  * also drops the back refs in the inode to the directory
4065  */
4066 static int __btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4067                                 struct btrfs_inode *dir,
4068                                 struct btrfs_inode *inode,
4069                                 const struct fscrypt_str *name,
4070                                 struct btrfs_rename_ctx *rename_ctx)
4071 {
4072         struct btrfs_root *root = dir->root;
4073         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4074         struct btrfs_path *path;
4075         int ret = 0;
4076         struct btrfs_dir_item *di;
4077         u64 index;
4078         u64 ino = btrfs_ino(inode);
4079         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
4080
4081         path = btrfs_alloc_path();
4082         if (!path) {
4083                 ret = -ENOMEM;
4084                 goto out;
4085         }
4086
4087         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino, name, -1);
4088         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4089                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4090                 goto err;
4091         }
4092         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4093         if (ret)
4094                 goto err;
4095         btrfs_release_path(path);
4096
4097         /*
4098          * If we don't have dir index, we have to get it by looking up
4099          * the inode ref, since we get the inode ref, remove it directly,
4100          * it is unnecessary to do delayed deletion.
4101          *
4102          * But if we have dir index, needn't search inode ref to get it.
4103          * Since the inode ref is close to the inode item, it is better
4104          * that we delay to delete it, and just do this deletion when
4105          * we update the inode item.
4106          */
4107         if (inode->dir_index) {
4108                 ret = btrfs_delayed_delete_inode_ref(inode);
4109                 if (!ret) {
4110                         index = inode->dir_index;
4111                         goto skip_backref;
4112                 }
4113         }
4114
4115         ret = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, ino, dir_ino, &index);
4116         if (ret) {
4117                 btrfs_info(fs_info,
4118                         "failed to delete reference to %.*s, inode %llu parent %llu",
4119                         name->len, name->name, ino, dir_ino);
4120                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4121                 goto err;
4122         }
4123 skip_backref:
4124         if (rename_ctx)
4125                 rename_ctx->index = index;
4126
4127         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
4128         if (ret) {
4129                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4130                 goto err;
4131         }
4132
4133         /*
4134          * If we are in a rename context, we don't need to update anything in the
4135          * log. That will be done later during the rename by btrfs_log_new_name().
4136          * Besides that, doing it here would only cause extra unnecessary btree
4137          * operations on the log tree, increasing latency for applications.
4138          */
4139         if (!rename_ctx) {
4140                 btrfs_del_inode_ref_in_log(trans, root, name, inode, dir_ino);
4141                 btrfs_del_dir_entries_in_log(trans, root, name, dir, index);
4142         }
4143
4144         /*
4145          * If we have a pending delayed iput we could end up with the final iput
4146          * being run in btrfs-cleaner context.  If we have enough of these built
4147          * up we can end up burning a lot of time in btrfs-cleaner without any
4148          * way to throttle the unlinks.  Since we're currently holding a ref on
4149          * the inode we can run the delayed iput here without any issues as the
4150          * final iput won't be done until after we drop the ref we're currently
4151          * holding.
4152          */
4153         btrfs_run_delayed_iput(fs_info, inode);
4154 err:
4155         btrfs_free_path(path);
4156         if (ret)
4157                 goto out;
4158
4159         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - name->len * 2);
4160         inode_inc_iversion(&inode->vfs_inode);
4161         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
4162         inode_set_mtime_to_ts(&dir->vfs_inode, inode_set_ctime_current(&dir->vfs_inode));
4163         ret = btrfs_update_inode(trans, dir);
4164 out:
4165         return ret;
4166 }
4167
4168 int btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4169                        struct btrfs_inode *dir, struct btrfs_inode *inode,
4170                        const struct fscrypt_str *name)
4171 {
4172         int ret;
4173
4174         ret = __btrfs_unlink_inode(trans, dir, inode, name, NULL);
4175         if (!ret) {
4176                 drop_nlink(&inode->vfs_inode);
4177                 ret = btrfs_update_inode(trans, inode);
4178         }
4179         return ret;
4180 }
4181
4182 /*
4183  * helper to start transaction for unlink and rmdir.
4184  *
4185  * unlink and rmdir are special in btrfs, they do not always free space, so
4186  * if we cannot make our reservations the normal way try and see if there is
4187  * plenty of slack room in the global reserve to migrate, otherwise we cannot
4188  * allow the unlink to occur.
4189  */
4190 static struct btrfs_trans_handle *__unlink_start_trans(struct btrfs_inode *dir)
4191 {
4192         struct btrfs_root *root = dir->root;
4193
4194         return btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(root,
4195                                                    BTRFS_UNLINK_METADATA_UNITS);
4196 }
4197
4198 static int btrfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4199 {
4200         struct btrfs_trans_handle *trans;
4201         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4202         int ret;
4203         struct fscrypt_name fname;
4204
4205         ret = fscrypt_setup_filename(dir, &dentry->d_name, 1, &fname);
4206         if (ret)
4207                 return ret;
4208
4209         /* This needs to handle no-key deletions later on */
4210
4211         trans = __unlink_start_trans(BTRFS_I(dir));
4212         if (IS_ERR(trans)) {
4213                 ret = PTR_ERR(trans);
4214                 goto fscrypt_free;
4215         }
4216
4217         btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4218                                 false);
4219
4220         ret = btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4221                                  &fname.disk_name);
4222         if (ret)
4223                 goto end_trans;
4224
4225         if (inode->i_nlink == 0) {
4226                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4227                 if (ret)
4228                         goto end_trans;
4229         }
4230
4231 end_trans:
4232         btrfs_end_transaction(trans);
4233         btrfs_btree_balance_dirty(BTRFS_I(dir)->root->fs_info);
4234 fscrypt_free:
4235         fscrypt_free_filename(&fname);
4236         return ret;
4237 }
4238
4239 static int btrfs_unlink_subvol(struct btrfs_trans_handle *trans,
4240                                struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry)
4241 {
4242         struct btrfs_root *root = dir->root;
4243         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(d_inode(dentry));
4244         struct btrfs_path *path;
4245         struct extent_buffer *leaf;
4246         struct btrfs_dir_item *di;
4247         struct btrfs_key key;
4248         u64 index;
4249         int ret;
4250         u64 objectid;
4251         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
4252         struct fscrypt_name fname;
4253
4254         ret = fscrypt_setup_filename(&dir->vfs_inode, &dentry->d_name, 1, &fname);
4255         if (ret)
4256                 return ret;
4257
4258         /* This needs to handle no-key deletions later on */
4259
4260         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
4261                 objectid = inode->root->root_key.objectid;
4262         } else if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4263                 objectid = inode->location.objectid;
4264         } else {
4265                 WARN_ON(1);
4266                 fscrypt_free_filename(&fname);
4267                 return -EINVAL;
4268         }
4269
4270         path = btrfs_alloc_path();
4271         if (!path) {
4272                 ret = -ENOMEM;
4273                 goto out;
4274         }
4275
4276         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
4277                                    &fname.disk_name, -1);
4278         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4279                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4280                 goto out;
4281         }
4282
4283         leaf = path->nodes[0];
4284         btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &key);
4285         WARN_ON(key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY || key.objectid != objectid);
4286         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4287         if (ret) {
4288                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4289                 goto out;
4290         }
4291         btrfs_release_path(path);
4292
4293         /*
4294          * This is a placeholder inode for a subvolume we didn't have a
4295          * reference to at the time of the snapshot creation.  In the meantime
4296          * we could have renamed the real subvol link into our snapshot, so
4297          * depending on btrfs_del_root_ref to return -ENOENT here is incorrect.
4298          * Instead simply lookup the dir_index_item for this entry so we can
4299          * remove it.  Otherwise we know we have a ref to the root and we can
4300          * call btrfs_del_root_ref, and it _shouldn't_ fail.
4301          */
4302         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4303                 di = btrfs_search_dir_index_item(root, path, dir_ino, &fname.disk_name);
4304                 if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4305                         if (!di)
4306                                 ret = -ENOENT;
4307                         else
4308                                 ret = PTR_ERR(di);
4309                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4310                         goto out;
4311                 }
4312
4313                 leaf = path->nodes[0];
4314                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
4315                 index = key.offset;
4316                 btrfs_release_path(path);
4317         } else {
4318                 ret = btrfs_del_root_ref(trans, objectid,
4319                                          root->root_key.objectid, dir_ino,
4320                                          &index, &fname.disk_name);
4321                 if (ret) {
4322                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4323                         goto out;
4324                 }
4325         }
4326
4327         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
4328         if (ret) {
4329                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4330                 goto out;
4331         }
4332
4333         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - fname.disk_name.len * 2);
4334         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
4335         inode_set_mtime_to_ts(&dir->vfs_inode, inode_set_ctime_current(&dir->vfs_inode));
4336         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, dir);
4337         if (ret)
4338                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4339 out:
4340         btrfs_free_path(path);
4341         fscrypt_free_filename(&fname);
4342         return ret;
4343 }
4344
4345 /*
4346  * Helper to check if the subvolume references other subvolumes or if it's
4347  * default.
4348  */
4349 static noinline int may_destroy_subvol(struct btrfs_root *root)
4350 {
4351         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4352         struct btrfs_path *path;
4353         struct btrfs_dir_item *di;
4354         struct btrfs_key key;
4355         struct fscrypt_str name = FSTR_INIT("default", 7);
4356         u64 dir_id;
4357         int ret;
4358
4359         path = btrfs_alloc_path();
4360         if (!path)
4361                 return -ENOMEM;
4362
4363         /* Make sure this root isn't set as the default subvol */
4364         dir_id = btrfs_super_root_dir(fs_info->super_copy);
4365         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, fs_info->tree_root, path,
4366                                    dir_id, &name, 0);
4367         if (di && !IS_ERR(di)) {
4368                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
4369                 if (key.objectid == root->root_key.objectid) {
4370                         ret = -EPERM;
4371                         btrfs_err(fs_info,
4372                                   "deleting default subvolume %llu is not allowed",
4373                                   key.objectid);
4374                         goto out;
4375                 }
4376                 btrfs_release_path(path);
4377         }
4378
4379         key.objectid = root->root_key.objectid;
4380         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
4381         key.offset = (u64)-1;
4382
4383         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
4384         if (ret < 0)
4385                 goto out;
4386         BUG_ON(ret == 0);
4387
4388         ret = 0;
4389         if (path->slots[0] > 0) {
4390                 path->slots[0]--;
4391                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
4392                 if (key.objectid == root->root_key.objectid &&
4393                     key.type == BTRFS_ROOT_REF_KEY)
4394                         ret = -ENOTEMPTY;
4395         }
4396 out:
4397         btrfs_free_path(path);
4398         return ret;
4399 }
4400
4401 /* Delete all dentries for inodes belonging to the root */
4402 static void btrfs_prune_dentries(struct btrfs_root *root)
4403 {
4404         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4405         struct rb_node *node;
4406         struct rb_node *prev;
4407         struct btrfs_inode *entry;
4408         struct inode *inode;
4409         u64 objectid = 0;
4410
4411         if (!BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
4412                 WARN_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0);
4413
4414         spin_lock(&root->inode_lock);
4415 again:
4416         node = root->inode_tree.rb_node;
4417         prev = NULL;
4418         while (node) {
4419                 prev = node;
4420                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4421
4422                 if (objectid < btrfs_ino(entry))
4423                         node = node->rb_left;
4424                 else if (objectid > btrfs_ino(entry))
4425                         node = node->rb_right;
4426                 else
4427                         break;
4428         }
4429         if (!node) {
4430                 while (prev) {
4431                         entry = rb_entry(prev, struct btrfs_inode, rb_node);
4432                         if (objectid <= btrfs_ino(entry)) {
4433                                 node = prev;
4434                                 break;
4435                         }
4436                         prev = rb_next(prev);
4437                 }
4438         }
4439         while (node) {
4440                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4441                 objectid = btrfs_ino(entry) + 1;
4442                 inode = igrab(&entry->vfs_inode);
4443                 if (inode) {
4444                         spin_unlock(&root->inode_lock);
4445                         if (atomic_read(&inode->i_count) > 1)
4446                                 d_prune_aliases(inode);
4447                         /*
4448                          * btrfs_drop_inode will have it removed from the inode
4449                          * cache when its usage count hits zero.
4450                          */
4451                         iput(inode);
4452                         cond_resched();
4453                         spin_lock(&root->inode_lock);
4454                         goto again;
4455                 }
4456
4457                 if (cond_resched_lock(&root->inode_lock))
4458                         goto again;
4459
4460                 node = rb_next(node);
4461         }
4462         spin_unlock(&root->inode_lock);
4463 }
4464
4465 int btrfs_delete_subvolume(struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry)
4466 {
4467         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dentry->d_sb);
4468         struct btrfs_root *root = dir->root;
4469         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4470         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(inode)->root;
4471         struct btrfs_trans_handle *trans;
4472         struct btrfs_block_rsv block_rsv;
4473         u64 root_flags;
4474         int ret;
4475
4476         down_write(&fs_info->subvol_sem);
4477
4478         /*
4479          * Don't allow to delete a subvolume with send in progress. This is
4480          * inside the inode lock so the error handling that has to drop the bit
4481          * again is not run concurrently.
4482          */
4483         spin_lock(&dest->root_item_lock);
4484         if (dest->send_in_progress) {
4485                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4486                 btrfs_warn(fs_info,
4487                            "attempt to delete subvolume %llu during send",
4488                            dest->root_key.objectid);
4489                 ret = -EPERM;
4490                 goto out_up_write;
4491         }
4492         if (atomic_read(&dest->nr_swapfiles)) {
4493                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4494                 btrfs_warn(fs_info,
4495                            "attempt to delete subvolume %llu with active swapfile",
4496                            root->root_key.objectid);
4497                 ret = -EPERM;
4498                 goto out_up_write;
4499         }
4500         root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4501         btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4502                              root_flags | BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4503         spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4504
4505         ret = may_destroy_subvol(dest);
4506         if (ret)
4507                 goto out_undead;
4508
4509         btrfs_init_block_rsv(&block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
4510         /*
4511          * One for dir inode,
4512          * two for dir entries,
4513          * two for root ref/backref.
4514          */
4515         ret = btrfs_subvolume_reserve_metadata(root, &block_rsv, 5, true);
4516         if (ret)
4517                 goto out_undead;
4518
4519         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4520         if (IS_ERR(trans)) {
4521                 ret = PTR_ERR(trans);
4522                 goto out_release;
4523         }
4524         trans->block_rsv = &block_rsv;
4525         trans->bytes_reserved = block_rsv.size;
4526
4527         btrfs_record_snapshot_destroy(trans, dir);
4528
4529         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4530         if (ret) {
4531                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4532                 goto out_end_trans;
4533         }
4534
4535         ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
4536         if (ret) {
4537                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4538                 goto out_end_trans;
4539         }
4540
4541         memset(&dest->root_item.drop_progress, 0,
4542                 sizeof(dest->root_item.drop_progress));
4543         btrfs_set_root_drop_level(&dest->root_item, 0);
4544         btrfs_set_root_refs(&dest->root_item, 0);
4545
4546         if (!test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &dest->state)) {
4547                 ret = btrfs_insert_orphan_item(trans,
4548                                         fs_info->tree_root,
4549                                         dest->root_key.objectid);
4550                 if (ret) {
4551                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4552                         goto out_end_trans;
4553                 }
4554         }
4555
4556         ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans, dest->root_item.uuid,
4557                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL,
4558                                   dest->root_key.objectid);
4559         if (ret && ret != -ENOENT) {
4560                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4561                 goto out_end_trans;
4562         }
4563         if (!btrfs_is_empty_uuid(dest->root_item.received_uuid)) {
4564                 ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans,
4565                                           dest->root_item.received_uuid,
4566                                           BTRFS_UUID_KEY_RECEIVED_SUBVOL,
4567                                           dest->root_key.objectid);
4568                 if (ret && ret != -ENOENT) {
4569                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4570                         goto out_end_trans;
4571                 }
4572         }
4573
4574         free_anon_bdev(dest->anon_dev);
4575         dest->anon_dev = 0;
4576 out_end_trans:
4577         trans->block_rsv = NULL;
4578         trans->bytes_reserved = 0;
4579         ret = btrfs_end_transaction(trans);
4580         inode->i_flags |= S_DEAD;
4581 out_release:
4582         btrfs_subvolume_release_metadata(root, &block_rsv);
4583 out_undead:
4584         if (ret) {
4585                 spin_lock(&dest->root_item_lock);
4586                 root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4587                 btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4588                                 root_flags & ~BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4589                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4590         }
4591 out_up_write:
4592         up_write(&fs_info->subvol_sem);
4593         if (!ret) {
4594                 d_invalidate(dentry);
4595                 btrfs_prune_dentries(dest);
4596                 ASSERT(dest->send_in_progress == 0);
4597         }
4598
4599         return ret;
4600 }
4601
4602 static int btrfs_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4603 {
4604         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4605         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
4606         int err = 0;
4607         struct btrfs_trans_handle *trans;
4608         u64 last_unlink_trans;
4609         struct fscrypt_name fname;
4610
4611         if (inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
4612                 return -ENOTEMPTY;
4613         if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
4614                 if (unlikely(btrfs_fs_incompat(fs_info, EXTENT_TREE_V2))) {
4615                         btrfs_err(fs_info,
4616                         "extent tree v2 doesn't support snapshot deletion yet");
4617                         return -EOPNOTSUPP;
4618                 }
4619                 return btrfs_delete_subvolume(BTRFS_I(dir), dentry);
4620         }
4621
4622         err = fscrypt_setup_filename(dir, &dentry->d_name, 1, &fname);
4623         if (err)
4624                 return err;
4625
4626         /* This needs to handle no-key deletions later on */
4627
4628         trans = __unlink_start_trans(BTRFS_I(dir));
4629         if (IS_ERR(trans)) {
4630                 err = PTR_ERR(trans);
4631                 goto out_notrans;
4632         }
4633
4634         if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
4635                 err = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(dir), dentry);
4636                 goto out;
4637         }
4638
4639         err = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4640         if (err)
4641                 goto out;
4642
4643         last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans;
4644
4645         /* now the directory is empty */
4646         err = btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4647                                  &fname.disk_name);
4648         if (!err) {
4649                 btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
4650                 /*
4651                  * Propagate the last_unlink_trans value of the deleted dir to
4652                  * its parent directory. This is to prevent an unrecoverable
4653                  * log tree in the case we do something like this:
4654                  * 1) create dir foo
4655                  * 2) create snapshot under dir foo
4656                  * 3) delete the snapshot
4657                  * 4) rmdir foo
4658                  * 5) mkdir foo
4659                  * 6) fsync foo or some file inside foo
4660                  */
4661                 if (last_unlink_trans >= trans->transid)
4662                         BTRFS_I(dir)->last_unlink_trans = last_unlink_trans;
4663         }
4664 out:
4665         btrfs_end_transaction(trans);
4666 out_notrans:
4667         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
4668         fscrypt_free_filename(&fname);
4669
4670         return err;
4671 }
4672
4673 /*
4674  * Read, zero a chunk and write a block.
4675  *
4676  * @inode - inode that we're zeroing
4677  * @from - the offset to start zeroing
4678  * @len - the length to zero, 0 to zero the entire range respective to the
4679  *      offset
4680  * @front - zero up to the offset instead of from the offset on
4681  *
4682  * This will find the block for the "from" offset and cow the block and zero the
4683  * part we want to zero.  This is used with truncate and hole punching.
4684  */
4685 int btrfs_truncate_block(struct btrfs_inode *inode, loff_t from, loff_t len,
4686                          int front)
4687 {
4688         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
4689         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
4690         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
4691         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
4692         struct extent_state *cached_state = NULL;
4693         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
4694         bool only_release_metadata = false;
4695         u32 blocksize = fs_info->sectorsize;
4696         pgoff_t index = from >> PAGE_SHIFT;
4697         unsigned offset = from & (blocksize - 1);
4698         struct page *page;
4699         gfp_t mask = btrfs_alloc_write_mask(mapping);
4700         size_t write_bytes = blocksize;
4701         int ret = 0;
4702         u64 block_start;
4703         u64 block_end;
4704
4705         if (IS_ALIGNED(offset, blocksize) &&
4706             (!len || IS_ALIGNED(len, blocksize)))
4707                 goto out;
4708
4709         block_start = round_down(from, blocksize);
4710         block_end = block_start + blocksize - 1;
4711
4712         ret = btrfs_check_data_free_space(inode, &data_reserved, block_start,
4713                                           blocksize, false);
4714         if (ret < 0) {
4715                 if (btrfs_check_nocow_lock(inode, block_start, &write_bytes, false) > 0) {
4716                         /* For nocow case, no need to reserve data space */
4717                         only_release_metadata = true;
4718                 } else {
4719                         goto out;
4720                 }
4721         }
4722         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(inode, blocksize, blocksize, false);
4723         if (ret < 0) {
4724                 if (!only_release_metadata)
4725                         btrfs_free_reserved_data_space(inode, data_reserved,
4726                                                        block_start, blocksize);
4727                 goto out;
4728         }
4729 again:
4730         page = find_or_create_page(mapping, index, mask);
4731         if (!page) {
4732                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, block_start,
4733                                              blocksize, true);
4734                 btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4735                 ret = -ENOMEM;
4736                 goto out;
4737         }
4738
4739         if (!PageUptodate(page)) {
4740                 ret = btrfs_read_folio(NULL, page_folio(page));
4741                 lock_page(page);
4742                 if (page->mapping != mapping) {
4743                         unlock_page(page);
4744                         put_page(page);
4745                         goto again;
4746                 }
4747                 if (!PageUptodate(page)) {
4748                         ret = -EIO;
4749                         goto out_unlock;
4750                 }
4751         }
4752
4753         /*
4754          * We unlock the page after the io is completed and then re-lock it
4755          * above.  release_folio() could have come in between that and cleared
4756          * folio private, but left the page in the mapping.  Set the page mapped
4757          * here to make sure it's properly set for the subpage stuff.
4758          */
4759         ret = set_page_extent_mapped(page);
4760         if (ret < 0)
4761                 goto out_unlock;
4762
4763         wait_on_page_writeback(page);
4764
4765         lock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4766
4767         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, block_start);
4768         if (ordered) {
4769                 unlock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4770                 unlock_page(page);
4771                 put_page(page);
4772                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
4773                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
4774                 goto again;
4775         }
4776
4777         clear_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4778                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
4779                          &cached_state);
4780
4781         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, block_start, block_end, 0,
4782                                         &cached_state);
4783         if (ret) {
4784                 unlock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4785                 goto out_unlock;
4786         }
4787
4788         if (offset != blocksize) {
4789                 if (!len)
4790                         len = blocksize - offset;
4791                 if (front)
4792                         memzero_page(page, (block_start - page_offset(page)),
4793                                      offset);
4794                 else
4795                         memzero_page(page, (block_start - page_offset(page)) + offset,
4796                                      len);
4797         }
4798         btrfs_folio_clear_checked(fs_info, page_folio(page), block_start,
4799                                   block_end + 1 - block_start);
4800         btrfs_folio_set_dirty(fs_info, page_folio(page), block_start,
4801                               block_end + 1 - block_start);
4802         unlock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4803
4804         if (only_release_metadata)
4805                 set_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4806                                EXTENT_NORESERVE, NULL);
4807
4808 out_unlock:
4809         if (ret) {
4810                 if (only_release_metadata)
4811                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, blocksize, true);
4812                 else
4813                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
4814                                         block_start, blocksize, true);
4815         }
4816         btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4817         unlock_page(page);
4818         put_page(page);
4819 out:
4820         if (only_release_metadata)
4821                 btrfs_check_nocow_unlock(inode);
4822         extent_changeset_free(data_reserved);
4823         return ret;
4824 }
4825
4826 static int maybe_insert_hole(struct btrfs_inode *inode, u64 offset, u64 len)
4827 {
4828         struct btrfs_root *root = inode->root;
4829         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4830         struct btrfs_trans_handle *trans;
4831         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
4832         int ret;
4833
4834         /*
4835          * If NO_HOLES is enabled, we don't need to do anything.
4836          * Later, up in the call chain, either btrfs_set_inode_last_sub_trans()
4837          * or btrfs_update_inode() will be called, which guarantee that the next
4838          * fsync will know this inode was changed and needs to be logged.
4839          */
4840         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES))
4841                 return 0;
4842
4843         /*
4844          * 1 - for the one we're dropping
4845          * 1 - for the one we're adding
4846          * 1 - for updating the inode.
4847          */
4848         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
4849         if (IS_ERR(trans))
4850                 return PTR_ERR(trans);
4851
4852         drop_args.start = offset;
4853         drop_args.end = offset + len;
4854         drop_args.drop_cache = true;
4855
4856         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
4857         if (ret) {
4858                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4859                 btrfs_end_transaction(trans);
4860                 return ret;
4861         }
4862
4863         ret = btrfs_insert_hole_extent(trans, root, btrfs_ino(inode), offset, len);
4864         if (ret) {
4865                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4866         } else {
4867                 btrfs_update_inode_bytes(inode, 0, drop_args.bytes_found);
4868                 btrfs_update_inode(trans, inode);
4869         }
4870         btrfs_end_transaction(trans);
4871         return ret;
4872 }
4873
4874 /*
4875  * This function puts in dummy file extents for the area we're creating a hole
4876  * for.  So if we are truncating this file to a larger size we need to insert
4877  * these file extents so that btrfs_get_extent will return a EXTENT_MAP_HOLE for
4878  * the range between oldsize and size
4879  */
4880 int btrfs_cont_expand(struct btrfs_inode *inode, loff_t oldsize, loff_t size)
4881 {
4882         struct btrfs_root *root = inode->root;
4883         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4884         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
4885         struct extent_map *em = NULL;
4886         struct extent_state *cached_state = NULL;
4887         u64 hole_start = ALIGN(oldsize, fs_info->sectorsize);
4888         u64 block_end = ALIGN(size, fs_info->sectorsize);
4889         u64 last_byte;
4890         u64 cur_offset;
4891         u64 hole_size;
4892         int err = 0;
4893
4894         /*
4895          * If our size started in the middle of a block we need to zero out the
4896          * rest of the block before we expand the i_size, otherwise we could
4897          * expose stale data.
4898          */
4899         err = btrfs_truncate_block(inode, oldsize, 0, 0);
4900         if (err)
4901                 return err;
4902
4903         if (size <= hole_start)
4904                 return 0;
4905
4906         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, hole_start, block_end - 1,
4907                                            &cached_state);
4908         cur_offset = hole_start;
4909         while (1) {
4910                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur_offset,
4911                                       block_end - cur_offset);
4912                 if (IS_ERR(em)) {
4913                         err = PTR_ERR(em);
4914                         em = NULL;
4915                         break;
4916                 }
4917                 last_byte = min(extent_map_end(em), block_end);
4918                 last_byte = ALIGN(last_byte, fs_info->sectorsize);
4919                 hole_size = last_byte - cur_offset;
4920
4921                 if (!(em->flags & EXTENT_FLAG_PREALLOC)) {
4922                         struct extent_map *hole_em;
4923
4924                         err = maybe_insert_hole(inode, cur_offset, hole_size);
4925                         if (err)
4926                                 break;
4927
4928                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
4929                                                         cur_offset, hole_size);
4930                         if (err)
4931                                 break;
4932
4933                         hole_em = alloc_extent_map();
4934                         if (!hole_em) {
4935                                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, cur_offset,
4936                                                     cur_offset + hole_size - 1,
4937                                                     false);
4938                                 btrfs_set_inode_full_sync(inode);
4939                                 goto next;
4940                         }
4941                         hole_em->start = cur_offset;
4942                         hole_em->len = hole_size;
4943                         hole_em->orig_start = cur_offset;
4944
4945                         hole_em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
4946                         hole_em->block_len = 0;
4947                         hole_em->orig_block_len = 0;
4948                         hole_em->ram_bytes = hole_size;
4949                         hole_em->generation = btrfs_get_fs_generation(fs_info);
4950
4951                         err = btrfs_replace_extent_map_range(inode, hole_em, true);
4952                         free_extent_map(hole_em);
4953                 } else {
4954                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
4955                                                         cur_offset, hole_size);
4956                         if (err)
4957                                 break;
4958                 }
4959 next:
4960                 free_extent_map(em);
4961                 em = NULL;
4962                 cur_offset = last_byte;
4963                 if (cur_offset >= block_end)
4964                         break;
4965         }
4966         free_extent_map(em);
4967         unlock_extent(io_tree, hole_start, block_end - 1, &cached_state);
4968         return err;
4969 }
4970
4971 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr)
4972 {
4973         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
4974         struct btrfs_trans_handle *trans;
4975         loff_t oldsize = i_size_read(inode);
4976         loff_t newsize = attr->ia_size;
4977         int mask = attr->ia_valid;
4978         int ret;
4979
4980         /*
4981          * The regular truncate() case without ATTR_CTIME and ATTR_MTIME is a
4982          * special case where we need to update the times despite not having
4983          * these flags set.  For all other operations the VFS set these flags
4984          * explicitly if it wants a timestamp update.
4985          */
4986         if (newsize != oldsize) {
4987                 inode_inc_iversion(inode);
4988                 if (!(mask & (ATTR_CTIME | ATTR_MTIME))) {
4989                         inode_set_mtime_to_ts(inode,
4990                                               inode_set_ctime_current(inode));
4991                 }
4992         }
4993
4994         if (newsize > oldsize) {
4995                 /*
4996                  * Don't do an expanding truncate while snapshotting is ongoing.
4997                  * This is to ensure the snapshot captures a fully consistent
4998                  * state of this file - if the snapshot captures this expanding
4999                  * truncation, it must capture all writes that happened before
5000                  * this truncation.
5001                  */
5002                 btrfs_drew_write_lock(&root->snapshot_lock);
5003                 ret = btrfs_cont_expand(BTRFS_I(inode), oldsize, newsize);
5004                 if (ret) {
5005                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5006                         return ret;
5007                 }
5008
5009                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
5010                 if (IS_ERR(trans)) {
5011                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5012                         return PTR_ERR(trans);
5013                 }
5014
5015                 i_size_write(inode, newsize);
5016                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5017                 pagecache_isize_extended(inode, oldsize, newsize);
5018                 ret = btrfs_update_inode(trans, BTRFS_I(inode));
5019                 btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5020                 btrfs_end_transaction(trans);
5021         } else {
5022                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5023
5024                 if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
5025                         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode,
5026                                         ALIGN(newsize, fs_info->sectorsize),
5027                                         (u64)-1);
5028                         if (ret)
5029                                 return ret;
5030                 }
5031
5032                 /*
5033                  * We're truncating a file that used to have good data down to
5034                  * zero. Make sure any new writes to the file get on disk
5035                  * on close.
5036                  */
5037                 if (newsize == 0)
5038                         set_bit(BTRFS_INODE_FLUSH_ON_CLOSE,
5039                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5040
5041                 truncate_setsize(inode, newsize);
5042
5043                 inode_dio_wait(inode);
5044
5045                 ret = btrfs_truncate(BTRFS_I(inode), newsize == oldsize);
5046                 if (ret && inode->i_nlink) {
5047                         int err;
5048
5049                         /*
5050                          * Truncate failed, so fix up the in-memory size. We
5051                          * adjusted disk_i_size down as we removed extents, so
5052                          * wait for disk_i_size to be stable and then update the
5053                          * in-memory size to match.
5054                          */
5055                         err = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
5056                         if (err)
5057                                 return err;
5058                         i_size_write(inode, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
5059                 }
5060         }
5061
5062         return ret;
5063 }
5064
5065 static int btrfs_setattr(struct mnt_idmap *idmap, struct dentry *dentry,
5066                          struct iattr *attr)
5067 {
5068         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5069         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5070         int err;
5071
5072         if (btrfs_root_readonly(root))
5073                 return -EROFS;
5074
5075         err = setattr_prepare(idmap, dentry, attr);
5076         if (err)
5077                 return err;
5078
5079         if (S_ISREG(inode->i_mode) && (attr->ia_valid & ATTR_SIZE)) {
5080                 err = btrfs_setsize(inode, attr);
5081                 if (err)
5082                         return err;
5083         }
5084
5085         if (attr->ia_valid) {
5086                 setattr_copy(idmap, inode, attr);
5087                 inode_inc_iversion(inode);
5088                 err = btrfs_dirty_inode(BTRFS_I(inode));
5089
5090                 if (!err && attr->ia_valid & ATTR_MODE)
5091                         err = posix_acl_chmod(idmap, dentry, inode->i_mode);
5092         }
5093
5094         return err;
5095 }
5096
5097 /*
5098  * While truncating the inode pages during eviction, we get the VFS
5099  * calling btrfs_invalidate_folio() against each folio of the inode. This
5100  * is slow because the calls to btrfs_invalidate_folio() result in a
5101  * huge amount of calls to lock_extent() and clear_extent_bit(),
5102  * which keep merging and splitting extent_state structures over and over,
5103  * wasting lots of time.
5104  *
5105  * Therefore if the inode is being evicted, let btrfs_invalidate_folio()
5106  * skip all those expensive operations on a per folio basis and do only
5107  * the ordered io finishing, while we release here the extent_map and
5108  * extent_state structures, without the excessive merging and splitting.
5109  */
5110 static void evict_inode_truncate_pages(struct inode *inode)
5111 {
5112         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
5113         struct rb_node *node;
5114
5115         ASSERT(inode->i_state & I_FREEING);
5116         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
5117
5118         btrfs_drop_extent_map_range(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, false);
5119
5120         /*
5121          * Keep looping until we have no more ranges in the io tree.
5122          * We can have ongoing bios started by readahead that have
5123          * their endio callback (extent_io.c:end_bio_extent_readpage)
5124          * still in progress (unlocked the pages in the bio but did not yet
5125          * unlocked the ranges in the io tree). Therefore this means some
5126          * ranges can still be locked and eviction started because before
5127          * submitting those bios, which are executed by a separate task (work
5128          * queue kthread), inode references (inode->i_count) were not taken
5129          * (which would be dropped in the end io callback of each bio).
5130          * Therefore here we effectively end up waiting for those bios and
5131          * anyone else holding locked ranges without having bumped the inode's
5132          * reference count - if we don't do it, when they access the inode's
5133          * io_tree to unlock a range it may be too late, leading to an
5134          * use-after-free issue.
5135          */
5136         spin_lock(&io_tree->lock);
5137         while (!RB_EMPTY_ROOT(&io_tree->state)) {
5138                 struct extent_state *state;
5139                 struct extent_state *cached_state = NULL;
5140                 u64 start;
5141                 u64 end;
5142                 unsigned state_flags;
5143
5144                 node = rb_first(&io_tree->state);
5145                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
5146                 start = state->start;
5147                 end = state->end;
5148                 state_flags = state->state;
5149                 spin_unlock(&io_tree->lock);
5150
5151                 lock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
5152
5153                 /*
5154                  * If still has DELALLOC flag, the extent didn't reach disk,
5155                  * and its reserved space won't be freed by delayed_ref.
5156                  * So we need to free its reserved space here.
5157                  * (Refer to comment in btrfs_invalidate_folio, case 2)
5158                  *
5159                  * Note, end is the bytenr of last byte, so we need + 1 here.
5160                  */
5161                 if (state_flags & EXTENT_DELALLOC)
5162                         btrfs_qgroup_free_data(BTRFS_I(inode), NULL, start,
5163                                                end - start + 1, NULL);
5164
5165                 clear_extent_bit(io_tree, start, end,
5166                                  EXTENT_CLEAR_ALL_BITS | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
5167                                  &cached_state);
5168
5169                 cond_resched();
5170                 spin_lock(&io_tree->lock);
5171         }
5172         spin_unlock(&io_tree->lock);
5173 }
5174
5175 static struct btrfs_trans_handle *evict_refill_and_join(struct btrfs_root *root,
5176                                                         struct btrfs_block_rsv *rsv)
5177 {
5178         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5179         struct btrfs_trans_handle *trans;
5180         u64 delayed_refs_extra = btrfs_calc_delayed_ref_bytes(fs_info, 1);
5181         int ret;
5182
5183         /*
5184          * Eviction should be taking place at some place safe because of our
5185          * delayed iputs.  However the normal flushing code will run delayed
5186          * iputs, so we cannot use FLUSH_ALL otherwise we'll deadlock.
5187          *
5188          * We reserve the delayed_refs_extra here again because we can't use
5189          * btrfs_start_transaction(root, 0) for the same deadlocky reason as
5190          * above.  We reserve our extra bit here because we generate a ton of
5191          * delayed refs activity by truncating.
5192          *
5193          * BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT will steal from the global_rsv if it can,
5194          * if we fail to make this reservation we can re-try without the
5195          * delayed_refs_extra so we can make some forward progress.
5196          */
5197         ret = btrfs_block_rsv_refill(fs_info, rsv, rsv->size + delayed_refs_extra,
5198                                      BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5199         if (ret) {
5200                 ret = btrfs_block_rsv_refill(fs_info, rsv, rsv->size,
5201                                              BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5202                 if (ret) {
5203                         btrfs_warn(fs_info,
5204                                    "could not allocate space for delete; will truncate on mount");
5205                         return ERR_PTR(-ENOSPC);
5206                 }
5207                 delayed_refs_extra = 0;
5208         }
5209
5210         trans = btrfs_join_transaction(root);
5211         if (IS_ERR(trans))
5212                 return trans;
5213
5214         if (delayed_refs_extra) {
5215                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5216                 trans->bytes_reserved = delayed_refs_extra;
5217                 btrfs_block_rsv_migrate(rsv, trans->block_rsv,
5218                                         delayed_refs_extra, true);
5219         }
5220         return trans;
5221 }
5222
5223 void btrfs_evict_inode(struct inode *inode)
5224 {
5225         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5226         struct btrfs_trans_handle *trans;
5227         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5228         struct btrfs_block_rsv *rsv = NULL;
5229         int ret;
5230
5231         trace_btrfs_inode_evict(inode);
5232
5233         if (!root) {
5234                 fsverity_cleanup_inode(inode);
5235                 clear_inode(inode);
5236                 return;
5237         }
5238
5239         evict_inode_truncate_pages(inode);
5240
5241         if (inode->i_nlink &&
5242             ((btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5243               root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID) ||
5244              btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode))))
5245                 goto out;
5246
5247         if (is_bad_inode(inode))
5248                 goto out;
5249
5250         if (test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags))
5251                 goto out;
5252
5253         if (inode->i_nlink > 0) {
5254                 BUG_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5255                        root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID);
5256                 goto out;
5257         }
5258
5259         /*
5260          * This makes sure the inode item in tree is uptodate and the space for
5261          * the inode update is released.
5262          */
5263         ret = btrfs_commit_inode_delayed_inode(BTRFS_I(inode));
5264         if (ret)
5265                 goto out;
5266
5267         /*
5268          * This drops any pending insert or delete operations we have for this
5269          * inode.  We could have a delayed dir index deletion queued up, but
5270          * we're removing the inode completely so that'll be taken care of in
5271          * the truncate.
5272          */
5273         btrfs_kill_delayed_inode_items(BTRFS_I(inode));
5274
5275         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
5276         if (!rsv)
5277                 goto out;
5278         rsv->size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
5279         rsv->failfast = true;
5280
5281         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5282
5283         while (1) {
5284                 struct btrfs_truncate_control control = {
5285                         .inode = BTRFS_I(inode),
5286                         .ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
5287                         .new_size = 0,
5288                         .min_type = 0,
5289                 };
5290
5291                 trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5292                 if (IS_ERR(trans))
5293                         goto out;
5294
5295                 trans->block_rsv = rsv;
5296
5297                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, &control);
5298                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5299                 btrfs_end_transaction(trans);
5300                 /*
5301                  * We have not added new delayed items for our inode after we
5302                  * have flushed its delayed items, so no need to throttle on
5303                  * delayed items. However we have modified extent buffers.
5304                  */
5305                 btrfs_btree_balance_dirty_nodelay(fs_info);
5306                 if (ret && ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
5307                         goto out;
5308                 else if (!ret)
5309                         break;
5310         }
5311
5312         /*
5313          * Errors here aren't a big deal, it just means we leave orphan items in
5314          * the tree. They will be cleaned up on the next mount. If the inode
5315          * number gets reused, cleanup deletes the orphan item without doing
5316          * anything, and unlink reuses the existing orphan item.
5317          *
5318          * If it turns out that we are dropping too many of these, we might want
5319          * to add a mechanism for retrying these after a commit.
5320          */
5321         trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5322         if (!IS_ERR(trans)) {
5323                 trans->block_rsv = rsv;
5324                 btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
5325                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5326                 btrfs_end_transaction(trans);
5327         }
5328
5329 out:
5330         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
5331         /*
5332          * If we didn't successfully delete, the orphan item will still be in
5333          * the tree and we'll retry on the next mount. Again, we might also want
5334          * to retry these periodically in the future.
5335          */
5336         btrfs_remove_delayed_node(BTRFS_I(inode));
5337         fsverity_cleanup_inode(inode);
5338         clear_inode(inode);
5339 }
5340
5341 /*
5342  * Return the key found in the dir entry in the location pointer, fill @type
5343  * with BTRFS_FT_*, and return 0.
5344  *
5345  * If no dir entries were found, returns -ENOENT.
5346  * If found a corrupted location in dir entry, returns -EUCLEAN.
5347  */
5348 static int btrfs_inode_by_name(struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry,
5349                                struct btrfs_key *location, u8 *type)
5350 {
5351         struct btrfs_dir_item *di;
5352         struct btrfs_path *path;
5353         struct btrfs_root *root = dir->root;
5354         int ret = 0;
5355         struct fscrypt_name fname;
5356
5357         path = btrfs_alloc_path();
5358         if (!path)
5359                 return -ENOMEM;
5360
5361         ret = fscrypt_setup_filename(&dir->vfs_inode, &dentry->d_name, 1, &fname);
5362         if (ret < 0)
5363                 goto out;
5364         /*
5365          * fscrypt_setup_filename() should never return a positive value, but
5366          * gcc on sparc/parisc thinks it can, so assert that doesn't happen.
5367          */
5368         ASSERT(ret == 0);
5369
5370         /* This needs to handle no-key deletions later on */
5371
5372         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path, btrfs_ino(dir),
5373                                    &fname.disk_name, 0);
5374         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
5375                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
5376                 goto out;
5377         }
5378
5379         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, location);
5380         if (location->type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY &&
5381             location->type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
5382                 ret = -EUCLEAN;
5383                 btrfs_warn(root->fs_info,
5384 "%s gets something invalid in DIR_ITEM (name %s, directory ino %llu, location(%llu %u %llu))",
5385                            __func__, fname.disk_name.name, btrfs_ino(dir),
5386                            location->objectid, location->type, location->offset);
5387         }
5388         if (!ret)
5389                 *type = btrfs_dir_ftype(path->nodes[0], di);
5390 out:
5391         fscrypt_free_filename(&fname);
5392         btrfs_free_path(path);
5393         return ret;
5394 }
5395
5396 /*
5397  * when we hit a tree root in a directory, the btrfs part of the inode
5398  * needs to be changed to reflect the root directory of the tree root.  This
5399  * is kind of like crossing a mount point.
5400  */
5401 static int fixup_tree_root_location(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5402                                     struct btrfs_inode *dir,
5403                                     struct dentry *dentry,
5404                                     struct btrfs_key *location,
5405                                     struct btrfs_root **sub_root)
5406 {
5407         struct btrfs_path *path;
5408         struct btrfs_root *new_root;
5409         struct btrfs_root_ref *ref;
5410         struct extent_buffer *leaf;
5411         struct btrfs_key key;
5412         int ret;
5413         int err = 0;
5414         struct fscrypt_name fname;
5415
5416         ret = fscrypt_setup_filename(&dir->vfs_inode, &dentry->d_name, 0, &fname);
5417         if (ret)
5418                 return ret;
5419
5420         path = btrfs_alloc_path();
5421         if (!path) {
5422                 err = -ENOMEM;
5423                 goto out;
5424         }
5425
5426         err = -ENOENT;
5427         key.objectid = dir->root->root_key.objectid;
5428         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
5429         key.offset = location->objectid;
5430
5431         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
5432         if (ret) {
5433                 if (ret < 0)
5434                         err = ret;
5435                 goto out;
5436         }
5437
5438         leaf = path->nodes[0];
5439         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
5440         if (btrfs_root_ref_dirid(leaf, ref) != btrfs_ino(dir) ||
5441             btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref) != fname.disk_name.len)
5442                 goto out;
5443
5444         ret = memcmp_extent_buffer(leaf, fname.disk_name.name,
5445                                    (unsigned long)(ref + 1), fname.disk_name.len);
5446         if (ret)
5447                 goto out;
5448
5449         btrfs_release_path(path);
5450
5451         new_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, location->objectid, true);
5452         if (IS_ERR(new_root)) {
5453                 err = PTR_ERR(new_root);
5454                 goto out;
5455         }
5456
5457         *sub_root = new_root;
5458         location->objectid = btrfs_root_dirid(&new_root->root_item);
5459         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5460         location->offset = 0;
5461         err = 0;
5462 out:
5463         btrfs_free_path(path);
5464         fscrypt_free_filename(&fname);
5465         return err;
5466 }
5467
5468 static void inode_tree_add(struct btrfs_inode *inode)
5469 {
5470         struct btrfs_root *root = inode->root;
5471         struct btrfs_inode *entry;
5472         struct rb_node **p;
5473         struct rb_node *parent;
5474         struct rb_node *new = &inode->rb_node;
5475         u64 ino = btrfs_ino(inode);
5476
5477         if (inode_unhashed(&inode->vfs_inode))
5478                 return;
5479         parent = NULL;
5480         spin_lock(&root->inode_lock);
5481         p = &root->inode_tree.rb_node;
5482         while (*p) {
5483                 parent = *p;
5484                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_inode, rb_node);
5485
5486                 if (ino < btrfs_ino(entry))
5487                         p = &parent->rb_left;
5488                 else if (ino > btrfs_ino(entry))
5489                         p = &parent->rb_right;
5490                 else {
5491                         WARN_ON(!(entry->vfs_inode.i_state &
5492                                   (I_WILL_FREE | I_FREEING)));
5493                         rb_replace_node(parent, new, &root->inode_tree);
5494                         RB_CLEAR_NODE(parent);
5495                         spin_unlock(&root->inode_lock);
5496                         return;
5497                 }
5498         }
5499         rb_link_node(new, parent, p);
5500         rb_insert_color(new, &root->inode_tree);
5501         spin_unlock(&root->inode_lock);
5502 }
5503
5504 static void inode_tree_del(struct btrfs_inode *inode)
5505 {
5506         struct btrfs_root *root = inode->root;
5507         int empty = 0;
5508
5509         spin_lock(&root->inode_lock);
5510         if (!RB_EMPTY_NODE(&inode->rb_node)) {
5511                 rb_erase(&inode->rb_node, &root->inode_tree);
5512                 RB_CLEAR_NODE(&inode->rb_node);
5513                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5514         }
5515         spin_unlock(&root->inode_lock);
5516
5517         if (empty && btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0) {
5518                 spin_lock(&root->inode_lock);
5519                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5520                 spin_unlock(&root->inode_lock);
5521                 if (empty)
5522                         btrfs_add_dead_root(root);
5523         }
5524 }
5525
5526
5527 static int btrfs_init_locked_inode(struct inode *inode, void *p)
5528 {
5529         struct btrfs_iget_args *args = p;
5530
5531         inode->i_ino = args->ino;
5532         BTRFS_I(inode)->location.objectid = args->ino;
5533         BTRFS_I(inode)->location.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5534         BTRFS_I(inode)->location.offset = 0;
5535         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(args->root);
5536         BUG_ON(args->root && !BTRFS_I(inode)->root);
5537
5538         if (args->root && args->root == args->root->fs_info->tree_root &&
5539             args->ino != BTRFS_BTREE_INODE_OBJECTID)
5540                 set_bit(BTRFS_INODE_FREE_SPACE_INODE,
5541                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5542         return 0;
5543 }
5544
5545 static int btrfs_find_actor(struct inode *inode, void *opaque)
5546 {
5547         struct btrfs_iget_args *args = opaque;
5548
5549         return args->ino == BTRFS_I(inode)->location.objectid &&
5550                 args->root == BTRFS_I(inode)->root;
5551 }
5552
5553 static struct inode *btrfs_iget_locked(struct super_block *s, u64 ino,
5554                                        struct btrfs_root *root)
5555 {
5556         struct inode *inode;
5557         struct btrfs_iget_args args;
5558         unsigned long hashval = btrfs_inode_hash(ino, root);
5559
5560         args.ino = ino;
5561         args.root = root;
5562
5563         inode = iget5_locked(s, hashval, btrfs_find_actor,
5564                              btrfs_init_locked_inode,
5565                              (void *)&args);
5566         return inode;
5567 }
5568
5569 /*
5570  * Get an inode object given its inode number and corresponding root.
5571  * Path can be preallocated to prevent recursing back to iget through
5572  * allocator. NULL is also valid but may require an additional allocation
5573  * later.
5574  */
5575 struct inode *btrfs_iget_path(struct super_block *s, u64 ino,
5576                               struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path)
5577 {
5578         struct inode *inode;
5579
5580         inode = btrfs_iget_locked(s, ino, root);
5581         if (!inode)
5582                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5583
5584         if (inode->i_state & I_NEW) {
5585                 int ret;
5586
5587                 ret = btrfs_read_locked_inode(inode, path);
5588                 if (!ret) {
5589                         inode_tree_add(BTRFS_I(inode));
5590                         unlock_new_inode(inode);
5591                 } else {
5592                         iget_failed(inode);
5593                         /*
5594                          * ret > 0 can come from btrfs_search_slot called by
5595                          * btrfs_read_locked_inode, this means the inode item
5596                          * was not found.
5597                          */
5598                         if (ret > 0)
5599                                 ret = -ENOENT;
5600                         inode = ERR_PTR(ret);
5601                 }
5602         }
5603
5604         return inode;
5605 }
5606
5607 struct inode *btrfs_iget(struct super_block *s, u64 ino, struct btrfs_root *root)
5608 {
5609         return btrfs_iget_path(s, ino, root, NULL);
5610 }
5611
5612 static struct inode *new_simple_dir(struct inode *dir,
5613                                     struct btrfs_key *key,
5614                                     struct btrfs_root *root)
5615 {
5616         struct timespec64 ts;
5617         struct inode *inode = new_inode(dir->i_sb);
5618
5619         if (!inode)
5620                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5621
5622         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
5623         memcpy(&BTRFS_I(inode)->location, key, sizeof(*key));
5624         set_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5625
5626         inode->i_ino = BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID;
5627         /*
5628          * We only need lookup, the rest is read-only and there's no inode
5629          * associated with the dentry
5630          */
5631         inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
5632         inode->i_opflags &= ~IOP_XATTR;
5633         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
5634         inode->i_mode = S_IFDIR | S_IRUGO | S_IWUSR | S_IXUGO;
5635
5636         ts = inode_set_ctime_current(inode);
5637         inode_set_mtime_to_ts(inode, ts);
5638         inode_set_atime_to_ts(inode, inode_get_atime(dir));
5639         BTRFS_I(inode)->i_otime_sec = ts.tv_sec;
5640         BTRFS_I(inode)->i_otime_nsec = ts.tv_nsec;
5641
5642         inode->i_uid = dir->i_uid;
5643         inode->i_gid = dir->i_gid;
5644
5645         return inode;
5646 }
5647
5648 static_assert(BTRFS_FT_UNKNOWN == FT_UNKNOWN);
5649 static_assert(BTRFS_FT_REG_FILE == FT_REG_FILE);
5650 static_assert(BTRFS_FT_DIR == FT_DIR);
5651 static_assert(BTRFS_FT_CHRDEV == FT_CHRDEV);
5652 static_assert(BTRFS_FT_BLKDEV == FT_BLKDEV);
5653 static_assert(BTRFS_FT_FIFO == FT_FIFO);
5654 static_assert(BTRFS_FT_SOCK == FT_SOCK);
5655 static_assert(BTRFS_FT_SYMLINK == FT_SYMLINK);
5656
5657 static inline u8 btrfs_inode_type(struct inode *inode)
5658 {
5659         return fs_umode_to_ftype(inode->i_mode);
5660 }
5661
5662 struct inode *btrfs_lookup_dentry(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
5663 {
5664         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
5665         struct inode *inode;
5666         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5667         struct btrfs_root *sub_root = root;
5668         struct btrfs_key location;
5669         u8 di_type = 0;
5670         int ret = 0;
5671
5672         if (dentry->d_name.len > BTRFS_NAME_LEN)
5673                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
5674
5675         ret = btrfs_inode_by_name(BTRFS_I(dir), dentry, &location, &di_type);
5676         if (ret < 0)
5677                 return ERR_PTR(ret);
5678
5679         if (location.type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
5680                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, root);
5681                 if (IS_ERR(inode))
5682                         return inode;
5683
5684                 /* Do extra check against inode mode with di_type */
5685                 if (btrfs_inode_type(inode) != di_type) {
5686                         btrfs_crit(fs_info,
5687 "inode mode mismatch with dir: inode mode=0%o btrfs type=%u dir type=%u",
5688                                   inode->i_mode, btrfs_inode_type(inode),
5689                                   di_type);
5690                         iput(inode);
5691                         return ERR_PTR(-EUCLEAN);
5692                 }
5693                 return inode;
5694         }
5695
5696         ret = fixup_tree_root_location(fs_info, BTRFS_I(dir), dentry,
5697                                        &location, &sub_root);
5698         if (ret < 0) {
5699                 if (ret != -ENOENT)
5700                         inode = ERR_PTR(ret);
5701                 else
5702                         inode = new_simple_dir(dir, &location, root);
5703         } else {
5704                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, sub_root);
5705                 btrfs_put_root(sub_root);
5706
5707                 if (IS_ERR(inode))
5708                         return inode;
5709
5710                 down_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5711                 if (!sb_rdonly(inode->i_sb))
5712                         ret = btrfs_orphan_cleanup(sub_root);
5713                 up_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5714                 if (ret) {
5715                         iput(inode);
5716                         inode = ERR_PTR(ret);
5717                 }
5718         }
5719
5720         return inode;
5721 }
5722
5723 static int btrfs_dentry_delete(const struct dentry *dentry)
5724 {
5725         struct btrfs_root *root;
5726         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5727
5728         if (!inode && !IS_ROOT(dentry))
5729                 inode = d_inode(dentry->d_parent);
5730
5731         if (inode) {
5732                 root = BTRFS_I(inode)->root;
5733                 if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
5734                         return 1;
5735
5736                 if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
5737                         return 1;
5738         }
5739         return 0;
5740 }
5741
5742 static struct dentry *btrfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5743                                    unsigned int flags)
5744 {
5745         struct inode *inode = btrfs_lookup_dentry(dir, dentry);
5746
5747         if (inode == ERR_PTR(-ENOENT))
5748                 inode = NULL;
5749         return d_splice_alias(inode, dentry);
5750 }
5751
5752 /*
5753  * Find the highest existing sequence number in a directory and then set the
5754  * in-memory index_cnt variable to the first free sequence number.
5755  */
5756 static int btrfs_set_inode_index_count(struct btrfs_inode *inode)
5757 {
5758         struct btrfs_root *root = inode->root;
5759         struct btrfs_key key, found_key;
5760         struct btrfs_path *path;
5761         struct extent_buffer *leaf;
5762         int ret;
5763
5764         key.objectid = btrfs_ino(inode);
5765         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5766         key.offset = (u64)-1;
5767
5768         path = btrfs_alloc_path();
5769         if (!path)
5770                 return -ENOMEM;
5771
5772         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5773         if (ret < 0)
5774                 goto out;
5775         /* FIXME: we should be able to handle this */
5776         if (ret == 0)
5777                 goto out;
5778         ret = 0;
5779
5780         if (path->slots[0] == 0) {
5781                 inode->index_cnt = BTRFS_DIR_START_INDEX;
5782                 goto out;
5783         }
5784
5785         path->slots[0]--;
5786
5787         leaf = path->nodes[0];
5788         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
5789
5790         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
5791             found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY) {
5792                 inode->index_cnt = BTRFS_DIR_START_INDEX;
5793                 goto out;
5794         }
5795
5796         inode->index_cnt = found_key.offset + 1;
5797 out:
5798         btrfs_free_path(path);
5799         return ret;
5800 }
5801
5802 static int btrfs_get_dir_last_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
5803 {
5804         int ret = 0;
5805
5806         btrfs_inode_lock(dir, 0);
5807         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
5808                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
5809                 if (ret) {
5810                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
5811                         if (ret)
5812                                 goto out;
5813                 }
5814         }
5815
5816         /* index_cnt is the index number of next new entry, so decrement it. */
5817         *index = dir->index_cnt - 1;
5818 out:
5819         btrfs_inode_unlock(dir, 0);
5820
5821         return ret;
5822 }
5823
5824 /*
5825  * All this infrastructure exists because dir_emit can fault, and we are holding
5826  * the tree lock when doing readdir.  For now just allocate a buffer and copy
5827  * our information into that, and then dir_emit from the buffer.  This is
5828  * similar to what NFS does, only we don't keep the buffer around in pagecache
5829  * because I'm afraid I'll mess that up.  Long term we need to make filldir do
5830  * copy_to_user_inatomic so we don't have to worry about page faulting under the
5831  * tree lock.
5832  */
5833 static int btrfs_opendir(struct inode *inode, struct file *file)
5834 {
5835         struct btrfs_file_private *private;
5836         u64 last_index;
5837         int ret;
5838
5839         ret = btrfs_get_dir_last_index(BTRFS_I(inode), &last_index);
5840         if (ret)
5841                 return ret;
5842
5843         private = kzalloc(sizeof(struct btrfs_file_private), GFP_KERNEL);
5844         if (!private)
5845                 return -ENOMEM;
5846         private->last_index = last_index;
5847         private->filldir_buf = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
5848         if (!private->filldir_buf) {
5849                 kfree(private);
5850                 return -ENOMEM;
5851         }
5852         file->private_data = private;
5853         return 0;
5854 }
5855
5856 static loff_t btrfs_dir_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
5857 {
5858         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
5859         int ret;
5860
5861         ret = btrfs_get_dir_last_index(BTRFS_I(file_inode(file)),
5862                                        &private->last_index);
5863         if (ret)
5864                 return ret;
5865
5866         return generic_file_llseek(file, offset, whence);
5867 }
5868
5869 struct dir_entry {
5870         u64 ino;
5871         u64 offset;
5872         unsigned type;
5873         int name_len;
5874 };
5875
5876 static int btrfs_filldir(void *addr, int entries, struct dir_context *ctx)
5877 {
5878         while (entries--) {
5879                 struct dir_entry *entry = addr;
5880                 char *name = (char *)(entry + 1);
5881
5882                 ctx->pos = get_unaligned(&entry->offset);
5883                 if (!dir_emit(ctx, name, get_unaligned(&entry->name_len),
5884                                          get_unaligned(&entry->ino),
5885                                          get_unaligned(&entry->type)))
5886                         return 1;
5887                 addr += sizeof(struct dir_entry) +
5888                         get_unaligned(&entry->name_len);
5889                 ctx->pos++;
5890         }
5891         return 0;
5892 }
5893
5894 static int btrfs_real_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
5895 {
5896         struct inode *inode = file_inode(file);
5897         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5898         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
5899         struct btrfs_dir_item *di;
5900         struct btrfs_key key;
5901         struct btrfs_key found_key;
5902         struct btrfs_path *path;
5903         void *addr;
5904         LIST_HEAD(ins_list);
5905         LIST_HEAD(del_list);
5906         int ret;
5907         char *name_ptr;
5908         int name_len;
5909         int entries = 0;
5910         int total_len = 0;
5911         bool put = false;
5912         struct btrfs_key location;
5913
5914         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
5915                 return 0;
5916
5917         path = btrfs_alloc_path();
5918         if (!path)
5919                 return -ENOMEM;
5920
5921         addr = private->filldir_buf;
5922         path->reada = READA_FORWARD;
5923
5924         put = btrfs_readdir_get_delayed_items(inode, private->last_index,
5925                                               &ins_list, &del_list);
5926
5927 again:
5928         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5929         key.offset = ctx->pos;
5930         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5931
5932         btrfs_for_each_slot(root, &key, &found_key, path, ret) {
5933                 struct dir_entry *entry;
5934                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5935                 u8 ftype;
5936
5937                 if (found_key.objectid != key.objectid)
5938                         break;
5939                 if (found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY)
5940                         break;
5941                 if (found_key.offset < ctx->pos)
5942                         continue;
5943                 if (found_key.offset > private->last_index)
5944                         break;
5945                 if (btrfs_should_delete_dir_index(&del_list, found_key.offset))
5946                         continue;
5947                 di = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_dir_item);
5948                 name_len = btrfs_dir_name_len(leaf, di);
5949                 if ((total_len + sizeof(struct dir_entry) + name_len) >=
5950                     PAGE_SIZE) {
5951                         btrfs_release_path(path);
5952                         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
5953                         if (ret)
5954                                 goto nopos;
5955                         addr = private->filldir_buf;
5956                         entries = 0;
5957                         total_len = 0;
5958                         goto again;
5959                 }
5960
5961                 ftype = btrfs_dir_flags_to_ftype(btrfs_dir_flags(leaf, di));
5962                 entry = addr;
5963                 name_ptr = (char *)(entry + 1);
5964                 read_extent_buffer(leaf, name_ptr,
5965                                    (unsigned long)(di + 1), name_len);
5966                 put_unaligned(name_len, &entry->name_len);
5967                 put_unaligned(fs_ftype_to_dtype(ftype), &entry->type);
5968                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &location);
5969                 put_unaligned(location.objectid, &entry->ino);
5970                 put_unaligned(found_key.offset, &entry->offset);
5971                 entries++;
5972                 addr += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
5973                 total_len += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
5974         }
5975         /* Catch error encountered during iteration */
5976         if (ret < 0)
5977                 goto err;
5978
5979         btrfs_release_path(path);
5980
5981         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
5982         if (ret)
5983                 goto nopos;
5984
5985         ret = btrfs_readdir_delayed_dir_index(ctx, &ins_list);
5986         if (ret)
5987                 goto nopos;
5988
5989         /*
5990          * Stop new entries from being returned after we return the last
5991          * entry.
5992          *
5993          * New directory entries are assigned a strictly increasing
5994          * offset.  This means that new entries created during readdir
5995          * are *guaranteed* to be seen in the future by that readdir.
5996          * This has broken buggy programs which operate on names as
5997          * they're returned by readdir.  Until we re-use freed offsets
5998          * we have this hack to stop new entries from being returned
5999          * under the assumption that they'll never reach this huge
6000          * offset.
6001          *
6002          * This is being careful not to overflow 32bit loff_t unless the
6003          * last entry requires it because doing so has broken 32bit apps
6004          * in the past.
6005          */
6006         if (ctx->pos >= INT_MAX)
6007                 ctx->pos = LLONG_MAX;
6008         else
6009                 ctx->pos = INT_MAX;
6010 nopos:
6011         ret = 0;
6012 err:
6013         if (put)
6014                 btrfs_readdir_put_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
6015         btrfs_free_path(path);
6016         return ret;
6017 }
6018
6019 /*
6020  * This is somewhat expensive, updating the tree every time the
6021  * inode changes.  But, it is most likely to find the inode in cache.
6022  * FIXME, needs more benchmarking...there are no reasons other than performance
6023  * to keep or drop this code.
6024  */
6025 static int btrfs_dirty_inode(struct btrfs_inode *inode)
6026 {
6027         struct btrfs_root *root = inode->root;
6028         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
6029         struct btrfs_trans_handle *trans;
6030         int ret;
6031
6032         if (test_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &inode->runtime_flags))
6033                 return 0;
6034
6035         trans = btrfs_join_transaction(root);
6036         if (IS_ERR(trans))
6037                 return PTR_ERR(trans);
6038
6039         ret = btrfs_update_inode(trans, inode);
6040         if (ret == -ENOSPC || ret == -EDQUOT) {
6041                 /* whoops, lets try again with the full transaction */
6042                 btrfs_end_transaction(trans);
6043                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
6044                 if (IS_ERR(trans))
6045                         return PTR_ERR(trans);
6046
6047                 ret = btrfs_update_inode(trans, inode);
6048         }
6049         btrfs_end_transaction(trans);
6050         if (inode->delayed_node)
6051                 btrfs_balance_delayed_items(fs_info);
6052
6053         return ret;
6054 }
6055
6056 /*
6057  * This is a copy of file_update_time.  We need this so we can return error on
6058  * ENOSPC for updating the inode in the case of file write and mmap writes.
6059  */
6060 static int btrfs_update_time(struct inode *inode, int flags)
6061 {
6062         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6063         bool dirty;
6064
6065         if (btrfs_root_readonly(root))
6066                 return -EROFS;
6067
6068         dirty = inode_update_timestamps(inode, flags);
6069         return dirty ? btrfs_dirty_inode(BTRFS_I(inode)) : 0;
6070 }
6071
6072 /*
6073  * helper to find a free sequence number in a given directory.  This current
6074  * code is very simple, later versions will do smarter things in the btree
6075  */
6076 int btrfs_set_inode_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
6077 {
6078         int ret = 0;
6079
6080         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
6081                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
6082                 if (ret) {
6083                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
6084                         if (ret)
6085                                 return ret;
6086                 }
6087         }
6088
6089         *index = dir->index_cnt;
6090         dir->index_cnt++;
6091
6092         return ret;
6093 }
6094
6095 static int btrfs_insert_inode_locked(struct inode *inode)
6096 {
6097         struct btrfs_iget_args args;
6098
6099         args.ino = BTRFS_I(inode)->location.objectid;
6100         args.root = BTRFS_I(inode)->root;
6101
6102         return insert_inode_locked4(inode,
6103                    btrfs_inode_hash(inode->i_ino, BTRFS_I(inode)->root),
6104                    btrfs_find_actor, &args);
6105 }
6106
6107 int btrfs_new_inode_prepare(struct btrfs_new_inode_args *args,
6108                             unsigned int *trans_num_items)
6109 {
6110         struct inode *dir = args->dir;
6111         struct inode *inode = args->inode;
6112         int ret;
6113
6114         if (!args->orphan) {
6115                 ret = fscrypt_setup_filename(dir, &args->dentry->d_name, 0,
6116                                              &args->fname);
6117                 if (ret)
6118                         return ret;
6119         }
6120
6121         ret = posix_acl_create(dir, &inode->i_mode, &args->default_acl, &args->acl);
6122         if (ret) {
6123                 fscrypt_free_filename(&args->fname);
6124                 return ret;
6125         }
6126
6127         /* 1 to add inode item */
6128         *trans_num_items = 1;
6129         /* 1 to add compression property */
6130         if (BTRFS_I(dir)->prop_compress)
6131                 (*trans_num_items)++;
6132         /* 1 to add default ACL xattr */
6133         if (args->default_acl)
6134                 (*trans_num_items)++;
6135         /* 1 to add access ACL xattr */
6136         if (args->acl)
6137                 (*trans_num_items)++;
6138 #ifdef CONFIG_SECURITY
6139         /* 1 to add LSM xattr */
6140         if (dir->i_security)
6141                 (*trans_num_items)++;
6142 #endif
6143         if (args->orphan) {
6144                 /* 1 to add orphan item */
6145                 (*trans_num_items)++;
6146         } else {
6147                 /*
6148                  * 1 to add dir item
6149                  * 1 to add dir index
6150                  * 1 to update parent inode item
6151                  *
6152                  * No need for 1 unit for the inode ref item because it is
6153                  * inserted in a batch together with the inode item at
6154                  * btrfs_create_new_inode().
6155                  */
6156                 *trans_num_items += 3;
6157         }
6158         return 0;
6159 }
6160
6161 void btrfs_new_inode_args_destroy(struct btrfs_new_inode_args *args)
6162 {
6163         posix_acl_release(args->acl);
6164         posix_acl_release(args->default_acl);
6165         fscrypt_free_filename(&args->fname);
6166 }
6167
6168 /*
6169  * Inherit flags from the parent inode.
6170  *
6171  * Currently only the compression flags and the cow flags are inherited.
6172  */
6173 static void btrfs_inherit_iflags(struct btrfs_inode *inode, struct btrfs_inode *dir)
6174 {
6175         unsigned int flags;
6176
6177         flags = dir->flags;
6178
6179         if (flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS) {
6180                 inode->flags &= ~BTRFS_INODE_COMPRESS;
6181                 inode->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6182         } else if (flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
6183                 inode->flags &= ~BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6184                 inode->flags |= BTRFS_INODE_COMPRESS;
6185         }
6186
6187         if (flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) {
6188                 inode->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW;
6189                 if (S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode))
6190                         inode->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6191         }
6192
6193         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(&inode->vfs_inode);
6194 }
6195
6196 int btrfs_create_new_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
6197                            struct btrfs_new_inode_args *args)
6198 {
6199         struct timespec64 ts;
6200         struct inode *dir = args->dir;
6201         struct inode *inode = args->inode;
6202         const struct fscrypt_str *name = args->orphan ? NULL : &args->fname.disk_name;
6203         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6204         struct btrfs_root *root;
6205         struct btrfs_inode_item *inode_item;
6206         struct btrfs_key *location;
6207         struct btrfs_path *path;
6208         u64 objectid;
6209         struct btrfs_inode_ref *ref;
6210         struct btrfs_key key[2];
6211         u32 sizes[2];
6212         struct btrfs_item_batch batch;
6213         unsigned long ptr;
6214         int ret;
6215
6216         path = btrfs_alloc_path();
6217         if (!path)
6218                 return -ENOMEM;
6219
6220         if (!args->subvol)
6221                 BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(BTRFS_I(dir)->root);
6222         root = BTRFS_I(inode)->root;
6223
6224         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6225         if (ret)
6226                 goto out;
6227         inode->i_ino = objectid;
6228
6229         if (args->orphan) {
6230                 /*
6231                  * O_TMPFILE, set link count to 0, so that after this point, we
6232                  * fill in an inode item with the correct link count.
6233                  */
6234                 set_nlink(inode, 0);
6235         } else {
6236                 trace_btrfs_inode_request(dir);
6237
6238                 ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &BTRFS_I(inode)->dir_index);
6239                 if (ret)
6240                         goto out;
6241         }
6242         /* index_cnt is ignored for everything but a dir. */
6243         BTRFS_I(inode)->index_cnt = BTRFS_DIR_START_INDEX;
6244         BTRFS_I(inode)->generation = trans->transid;
6245         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
6246
6247         /*
6248          * We don't have any capability xattrs set here yet, shortcut any
6249          * queries for the xattrs here.  If we add them later via the inode
6250          * security init path or any other path this flag will be cleared.
6251          */
6252         set_bit(BTRFS_INODE_NO_CAP_XATTR, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6253
6254         /*
6255          * Subvolumes don't inherit flags from their parent directory.
6256          * Originally this was probably by accident, but we probably can't
6257          * change it now without compatibility issues.
6258          */
6259         if (!args->subvol)
6260                 btrfs_inherit_iflags(BTRFS_I(inode), BTRFS_I(dir));
6261
6262         if (S_ISREG(inode->i_mode)) {
6263                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATASUM))
6264                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6265                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATACOW))
6266                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW |
6267                                 BTRFS_INODE_NODATASUM;
6268         }
6269
6270         location = &BTRFS_I(inode)->location;
6271         location->objectid = objectid;
6272         location->offset = 0;
6273         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6274
6275         ret = btrfs_insert_inode_locked(inode);
6276         if (ret < 0) {
6277                 if (!args->orphan)
6278                         BTRFS_I(dir)->index_cnt--;
6279                 goto out;
6280         }
6281
6282         /*
6283          * We could have gotten an inode number from somebody who was fsynced
6284          * and then removed in this same transaction, so let's just set full
6285          * sync since it will be a full sync anyway and this will blow away the
6286          * old info in the log.
6287          */
6288         btrfs_set_inode_full_sync(BTRFS_I(inode));
6289
6290         key[0].objectid = objectid;
6291         key[0].type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6292         key[0].offset = 0;
6293
6294         sizes[0] = sizeof(struct btrfs_inode_item);
6295
6296         if (!args->orphan) {
6297                 /*
6298                  * Start new inodes with an inode_ref. This is slightly more
6299                  * efficient for small numbers of hard links since they will
6300                  * be packed into one item. Extended refs will kick in if we
6301                  * add more hard links than can fit in the ref item.
6302                  */
6303                 key[1].objectid = objectid;
6304                 key[1].type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6305                 if (args->subvol) {
6306                         key[1].offset = objectid;
6307                         sizes[1] = 2 + sizeof(*ref);
6308                 } else {
6309                         key[1].offset = btrfs_ino(BTRFS_I(dir));
6310                         sizes[1] = name->len + sizeof(*ref);
6311                 }
6312         }
6313
6314         batch.keys = &key[0];
6315         batch.data_sizes = &sizes[0];
6316         batch.total_data_size = sizes[0] + (args->orphan ? 0 : sizes[1]);
6317         batch.nr = args->orphan ? 1 : 2;
6318         ret = btrfs_insert_empty_items(trans, root, path, &batch);
6319         if (ret != 0) {
6320                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6321                 goto discard;
6322         }
6323
6324         ts = simple_inode_init_ts(inode);
6325         BTRFS_I(inode)->i_otime_sec = ts.tv_sec;
6326         BTRFS_I(inode)->i_otime_nsec = ts.tv_nsec;
6327
6328         /*
6329          * We're going to fill the inode item now, so at this point the inode
6330          * must be fully initialized.
6331          */
6332
6333         inode_item = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6334                                   struct btrfs_inode_item);
6335         memzero_extent_buffer(path->nodes[0], (unsigned long)inode_item,
6336                              sizeof(*inode_item));
6337         fill_inode_item(trans, path->nodes[0], inode_item, inode);
6338
6339         if (!args->orphan) {
6340                 ref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0] + 1,
6341                                      struct btrfs_inode_ref);
6342                 ptr = (unsigned long)(ref + 1);
6343                 if (args->subvol) {
6344                         btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref, 2);
6345                         btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref, 0);
6346                         write_extent_buffer(path->nodes[0], "..", ptr, 2);
6347                 } else {
6348                         btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref,
6349                                                      name->len);
6350                         btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref,
6351                                                   BTRFS_I(inode)->dir_index);
6352                         write_extent_buffer(path->nodes[0], name->name, ptr,
6353                                             name->len);
6354                 }
6355         }
6356
6357         btrfs_mark_buffer_dirty(trans, path->nodes[0]);
6358         /*
6359          * We don't need the path anymore, plus inheriting properties, adding
6360          * ACLs, security xattrs, orphan item or adding the link, will result in
6361          * allocating yet another path. So just free our path.
6362          */
6363         btrfs_free_path(path);
6364         path = NULL;
6365
6366         if (args->subvol) {
6367                 struct inode *parent;
6368
6369                 /*
6370                  * Subvolumes inherit properties from their parent subvolume,
6371                  * not the directory they were created in.
6372                  */
6373                 parent = btrfs_iget(fs_info->sb, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
6374                                     BTRFS_I(dir)->root);
6375                 if (IS_ERR(parent)) {
6376                         ret = PTR_ERR(parent);
6377                 } else {
6378                         ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, parent);
6379                         iput(parent);
6380                 }
6381         } else {
6382                 ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, dir);
6383         }
6384         if (ret) {
6385                 btrfs_err(fs_info,
6386                           "error inheriting props for ino %llu (root %llu): %d",
6387                           btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), root->root_key.objectid,
6388                           ret);
6389         }
6390
6391         /*
6392          * Subvolumes don't inherit ACLs or get passed to the LSM. This is
6393          * probably a bug.
6394          */
6395         if (!args->subvol) {
6396                 ret = btrfs_init_inode_security(trans, args);
6397                 if (ret) {
6398                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6399                         goto discard;
6400                 }
6401         }
6402
6403         inode_tree_add(BTRFS_I(inode));
6404
6405         trace_btrfs_inode_new(inode);
6406         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
6407
6408         btrfs_update_root_times(trans, root);
6409
6410         if (args->orphan) {
6411                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
6412         } else {
6413                 ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode), name,
6414                                      0, BTRFS_I(inode)->dir_index);
6415         }
6416         if (ret) {
6417                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6418                 goto discard;
6419         }
6420
6421         return 0;
6422
6423 discard:
6424         /*
6425          * discard_new_inode() calls iput(), but the caller owns the reference
6426          * to the inode.
6427          */
6428         ihold(inode);
6429         discard_new_inode(inode);
6430 out:
6431         btrfs_free_path(path);
6432         return ret;
6433 }
6434
6435 /*
6436  * utility function to add 'inode' into 'parent_inode' with
6437  * a give name and a given sequence number.
6438  * if 'add_backref' is true, also insert a backref from the
6439  * inode to the parent directory.
6440  */
6441 int btrfs_add_link(struct btrfs_trans_handle *trans,
6442                    struct btrfs_inode *parent_inode, struct btrfs_inode *inode,
6443                    const struct fscrypt_str *name, int add_backref, u64 index)
6444 {
6445         int ret = 0;
6446         struct btrfs_key key;
6447         struct btrfs_root *root = parent_inode->root;
6448         u64 ino = btrfs_ino(inode);
6449         u64 parent_ino = btrfs_ino(parent_inode);
6450
6451         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6452                 memcpy(&key, &inode->root->root_key, sizeof(key));
6453         } else {
6454                 key.objectid = ino;
6455                 key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6456                 key.offset = 0;
6457         }
6458
6459         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6460                 ret = btrfs_add_root_ref(trans, key.objectid,
6461                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6462                                          index, name);
6463         } else if (add_backref) {
6464                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, name,
6465                                              ino, parent_ino, index);
6466         }
6467
6468         /* Nothing to clean up yet */
6469         if (ret)
6470                 return ret;
6471
6472         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, name, parent_inode, &key,
6473                                     btrfs_inode_type(&inode->vfs_inode), index);
6474         if (ret == -EEXIST || ret == -EOVERFLOW)
6475                 goto fail_dir_item;
6476         else if (ret) {
6477                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6478                 return ret;
6479         }
6480
6481         btrfs_i_size_write(parent_inode, parent_inode->vfs_inode.i_size +
6482                            name->len * 2);
6483         inode_inc_iversion(&parent_inode->vfs_inode);
6484         /*
6485          * If we are replaying a log tree, we do not want to update the mtime
6486          * and ctime of the parent directory with the current time, since the
6487          * log replay procedure is responsible for setting them to their correct
6488          * values (the ones it had when the fsync was done).
6489          */
6490         if (!test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &root->fs_info->flags))
6491                 inode_set_mtime_to_ts(&parent_inode->vfs_inode,
6492                                       inode_set_ctime_current(&parent_inode->vfs_inode));
6493
6494         ret = btrfs_update_inode(trans, parent_inode);
6495         if (ret)
6496                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6497         return ret;
6498
6499 fail_dir_item:
6500         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6501                 u64 local_index;
6502                 int err;
6503                 err = btrfs_del_root_ref(trans, key.objectid,
6504                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6505                                          &local_index, name);
6506                 if (err)
6507                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6508         } else if (add_backref) {
6509                 u64 local_index;
6510                 int err;
6511
6512                 err = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, ino, parent_ino,
6513                                           &local_index);
6514                 if (err)
6515                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6516         }
6517
6518         /* Return the original error code */
6519         return ret;
6520 }
6521
6522 static int btrfs_create_common(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
6523                                struct inode *inode)
6524 {
6525         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6526         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6527         struct btrfs_new_inode_args new_inode_args = {
6528                 .dir = dir,
6529                 .dentry = dentry,
6530                 .inode = inode,
6531         };
6532         unsigned int trans_num_items;
6533         struct btrfs_trans_handle *trans;
6534         int err;
6535
6536         err = btrfs_new_inode_prepare(&new_inode_args, &trans_num_items);
6537         if (err)
6538                 goto out_inode;
6539
6540         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
6541         if (IS_ERR(trans)) {
6542                 err = PTR_ERR(trans);
6543                 goto out_new_inode_args;
6544         }
6545
6546         err = btrfs_create_new_inode(trans, &new_inode_args);
6547         if (!err)
6548                 d_instantiate_new(dentry, inode);
6549
6550         btrfs_end_transaction(trans);
6551         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6552 out_new_inode_args:
6553         btrfs_new_inode_args_destroy(&new_inode_args);
6554 out_inode:
6555         if (err)
6556                 iput(inode);
6557         return err;
6558 }
6559
6560 static int btrfs_mknod(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
6561                        struct dentry *dentry, umode_t mode, dev_t rdev)
6562 {
6563         struct inode *inode;
6564
6565         inode = new_inode(dir->i_sb);
6566         if (!inode)
6567                 return -ENOMEM;
6568         inode_init_owner(idmap, inode, dir, mode);
6569         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
6570         init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
6571         return btrfs_create_common(dir, dentry, inode);
6572 }
6573
6574 static int btrfs_create(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
6575                         struct dentry *dentry, umode_t mode, bool excl)
6576 {
6577         struct inode *inode;
6578
6579         inode = new_inode(dir->i_sb);
6580         if (!inode)
6581                 return -ENOMEM;
6582         inode_init_owner(idmap, inode, dir, mode);
6583         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
6584         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
6585         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
6586         return btrfs_create_common(dir, dentry, inode);
6587 }
6588
6589 static int btrfs_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir,
6590                       struct dentry *dentry)
6591 {
6592         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6593         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6594         struct inode *inode = d_inode(old_dentry);
6595         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6596         struct fscrypt_name fname;
6597         u64 index;
6598         int err;
6599         int drop_inode = 0;
6600
6601         /* do not allow sys_link's with other subvols of the same device */
6602         if (root->root_key.objectid != BTRFS_I(inode)->root->root_key.objectid)
6603                 return -EXDEV;
6604
6605         if (inode->i_nlink >= BTRFS_LINK_MAX)
6606                 return -EMLINK;
6607
6608         err = fscrypt_setup_filename(dir, &dentry->d_name, 0, &fname);
6609         if (err)
6610                 goto fail;
6611
6612         err = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &index);
6613         if (err)
6614                 goto fail;
6615
6616         /*
6617          * 2 items for inode and inode ref
6618          * 2 items for dir items
6619          * 1 item for parent inode
6620          * 1 item for orphan item deletion if O_TMPFILE
6621          */
6622         trans = btrfs_start_transaction(root, inode->i_nlink ? 5 : 6);
6623         if (IS_ERR(trans)) {
6624                 err = PTR_ERR(trans);
6625                 trans = NULL;
6626                 goto fail;
6627         }
6628
6629         /* There are several dir indexes for this inode, clear the cache. */
6630         BTRFS_I(inode)->dir_index = 0ULL;
6631         inc_nlink(inode);
6632         inode_inc_iversion(inode);
6633         inode_set_ctime_current(inode);
6634         ihold(inode);
6635         set_bit(BTRFS_INODE_COPY_EVERYTHING, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6636
6637         err = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode),
6638                              &fname.disk_name, 1, index);
6639
6640         if (err) {
6641                 drop_inode = 1;
6642         } else {
6643                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
6644
6645                 err = btrfs_update_inode(trans, BTRFS_I(inode));
6646                 if (err)
6647                         goto fail;
6648                 if (inode->i_nlink == 1) {
6649                         /*
6650                          * If new hard link count is 1, it's a file created
6651                          * with open(2) O_TMPFILE flag.
6652                          */
6653                         err = btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
6654                         if (err)
6655                                 goto fail;
6656                 }
6657                 d_instantiate(dentry, inode);
6658                 btrfs_log_new_name(trans, old_dentry, NULL, 0, parent);
6659         }
6660
6661 fail:
6662         fscrypt_free_filename(&fname);
6663         if (trans)
6664                 btrfs_end_transaction(trans);
6665         if (drop_inode) {
6666                 inode_dec_link_count(inode);
6667                 iput(inode);
6668         }
6669         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6670         return err;
6671 }
6672
6673 static int btrfs_mkdir(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
6674                        struct dentry *dentry, umode_t mode)
6675 {
6676         struct inode *inode;
6677
6678         inode = new_inode(dir->i_sb);
6679         if (!inode)
6680                 return -ENOMEM;
6681         inode_init_owner(idmap, inode, dir, S_IFDIR | mode);
6682         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
6683         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
6684         return btrfs_create_common(dir, dentry, inode);
6685 }
6686
6687 static noinline int uncompress_inline(struct btrfs_path *path,
6688                                       struct page *page,
6689                                       struct btrfs_file_extent_item *item)
6690 {
6691         int ret;
6692         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
6693         char *tmp;
6694         size_t max_size;
6695         unsigned long inline_size;
6696         unsigned long ptr;
6697         int compress_type;
6698
6699         compress_type = btrfs_file_extent_compression(leaf, item);
6700         max_size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6701         inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf, path->slots[0]);
6702         tmp = kmalloc(inline_size, GFP_NOFS);
6703         if (!tmp)
6704                 return -ENOMEM;
6705         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
6706
6707         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, inline_size);
6708
6709         max_size = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE, max_size);
6710         ret = btrfs_decompress(compress_type, tmp, page, 0, inline_size, max_size);
6711
6712         /*
6713          * decompression code contains a memset to fill in any space between the end
6714          * of the uncompressed data and the end of max_size in case the decompressed
6715          * data ends up shorter than ram_bytes.  That doesn't cover the hole between
6716          * the end of an inline extent and the beginning of the next block, so we
6717          * cover that region here.
6718          */
6719
6720         if (max_size < PAGE_SIZE)
6721                 memzero_page(page, max_size, PAGE_SIZE - max_size);
6722         kfree(tmp);
6723         return ret;
6724 }
6725
6726 static int read_inline_extent(struct btrfs_inode *inode, struct btrfs_path *path,
6727                               struct page *page)
6728 {
6729         struct btrfs_file_extent_item *fi;
6730         void *kaddr;
6731         size_t copy_size;
6732
6733         if (!page || PageUptodate(page))
6734                 return 0;
6735
6736         ASSERT(page_offset(page) == 0);
6737
6738         fi = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6739                             struct btrfs_file_extent_item);
6740         if (btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], fi) != BTRFS_COMPRESS_NONE)
6741                 return uncompress_inline(path, page, fi);
6742
6743         copy_size = min_t(u64, PAGE_SIZE,
6744                           btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], fi));
6745         kaddr = kmap_local_page(page);
6746         read_extent_buffer(path->nodes[0], kaddr,
6747                            btrfs_file_extent_inline_start(fi), copy_size);
6748         kunmap_local(kaddr);
6749         if (copy_size < PAGE_SIZE)
6750                 memzero_page(page, copy_size, PAGE_SIZE - copy_size);
6751         return 0;
6752 }
6753
6754 /*
6755  * Lookup the first extent overlapping a range in a file.
6756  *
6757  * @inode:      file to search in
6758  * @page:       page to read extent data into if the extent is inline
6759  * @pg_offset:  offset into @page to copy to
6760  * @start:      file offset
6761  * @len:        length of range starting at @start
6762  *
6763  * Return the first &struct extent_map which overlaps the given range, reading
6764  * it from the B-tree and caching it if necessary. Note that there may be more
6765  * extents which overlap the given range after the returned extent_map.
6766  *
6767  * If @page is not NULL and the extent is inline, this also reads the extent
6768  * data directly into the page and marks the extent up to date in the io_tree.
6769  *
6770  * Return: ERR_PTR on error, non-NULL extent_map on success.
6771  */
6772 struct extent_map *btrfs_get_extent(struct btrfs_inode *inode,
6773                                     struct page *page, size_t pg_offset,
6774                                     u64 start, u64 len)
6775 {
6776         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
6777         int ret = 0;
6778         u64 extent_start = 0;
6779         u64 extent_end = 0;
6780         u64 objectid = btrfs_ino(inode);
6781         int extent_type = -1;
6782         struct btrfs_path *path = NULL;
6783         struct btrfs_root *root = inode->root;
6784         struct btrfs_file_extent_item *item;
6785         struct extent_buffer *leaf;
6786         struct btrfs_key found_key;
6787         struct extent_map *em = NULL;
6788         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
6789
6790         read_lock(&em_tree->lock);
6791         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
6792         read_unlock(&em_tree->lock);
6793
6794         if (em) {
6795                 if (em->start > start || em->start + em->len <= start)
6796                         free_extent_map(em);
6797                 else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE && page)
6798                         free_extent_map(em);
6799                 else
6800                         goto out;
6801         }
6802         em = alloc_extent_map();
6803         if (!em) {
6804                 ret = -ENOMEM;
6805                 goto out;
6806         }
6807         em->start = EXTENT_MAP_HOLE;
6808         em->orig_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6809         em->len = (u64)-1;
6810         em->block_len = (u64)-1;
6811
6812         path = btrfs_alloc_path();
6813         if (!path) {
6814                 ret = -ENOMEM;
6815                 goto out;
6816         }
6817
6818         /* Chances are we'll be called again, so go ahead and do readahead */
6819         path->reada = READA_FORWARD;
6820
6821         /*
6822          * The same explanation in load_free_space_cache applies here as well,
6823          * we only read when we're loading the free space cache, and at that
6824          * point the commit_root has everything we need.
6825          */
6826         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
6827                 path->search_commit_root = 1;
6828                 path->skip_locking = 1;
6829         }
6830
6831         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, objectid, start, 0);
6832         if (ret < 0) {
6833                 goto out;
6834         } else if (ret > 0) {
6835                 if (path->slots[0] == 0)
6836                         goto not_found;
6837                 path->slots[0]--;
6838                 ret = 0;
6839         }
6840
6841         leaf = path->nodes[0];
6842         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
6843                               struct btrfs_file_extent_item);
6844         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6845         if (found_key.objectid != objectid ||
6846             found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6847                 /*
6848                  * If we backup past the first extent we want to move forward
6849                  * and see if there is an extent in front of us, otherwise we'll
6850                  * say there is a hole for our whole search range which can
6851                  * cause problems.
6852                  */
6853                 extent_end = start;
6854                 goto next;
6855         }
6856
6857         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, item);
6858         extent_start = found_key.offset;
6859         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
6860         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6861             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6862                 /* Only regular file could have regular/prealloc extent */
6863                 if (!S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode)) {
6864                         ret = -EUCLEAN;
6865                         btrfs_crit(fs_info,
6866                 "regular/prealloc extent found for non-regular inode %llu",
6867                                    btrfs_ino(inode));
6868                         goto out;
6869                 }
6870                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_regular(inode, leaf, item,
6871                                                        extent_start);
6872         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6873                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_inline(inode, leaf, item,
6874                                                       path->slots[0],
6875                                                       extent_start);
6876         }
6877 next:
6878         if (start >= extent_end) {
6879                 path->slots[0]++;
6880                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
6881                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
6882                         if (ret < 0)
6883                                 goto out;
6884                         else if (ret > 0)
6885                                 goto not_found;
6886
6887                         leaf = path->nodes[0];
6888                 }
6889                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6890                 if (found_key.objectid != objectid ||
6891                     found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6892                         goto not_found;
6893                 if (start + len <= found_key.offset)
6894                         goto not_found;
6895                 if (start > found_key.offset)
6896                         goto next;
6897
6898                 /* New extent overlaps with existing one */
6899                 em->start = start;
6900                 em->orig_start = start;
6901                 em->len = found_key.offset - start;
6902                 em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6903                 goto insert;
6904         }
6905
6906         btrfs_extent_item_to_extent_map(inode, path, item, em);
6907
6908         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6909             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6910                 goto insert;
6911         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6912                 /*
6913                  * Inline extent can only exist at file offset 0. This is
6914                  * ensured by tree-checker and inline extent creation path.
6915                  * Thus all members representing file offsets should be zero.
6916                  */
6917                 ASSERT(pg_offset == 0);
6918                 ASSERT(extent_start == 0);
6919                 ASSERT(em->start == 0);
6920
6921                 /*
6922                  * btrfs_extent_item_to_extent_map() should have properly
6923                  * initialized em members already.
6924                  *
6925                  * Other members are not utilized for inline extents.
6926                  */
6927                 ASSERT(em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE);
6928                 ASSERT(em->len == fs_info->sectorsize);
6929
6930                 ret = read_inline_extent(inode, path, page);
6931                 if (ret < 0)
6932                         goto out;
6933                 goto insert;
6934         }
6935 not_found:
6936         em->start = start;
6937         em->orig_start = start;
6938         em->len = len;
6939         em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6940 insert:
6941         ret = 0;
6942         btrfs_release_path(path);
6943         if (em->start > start || extent_map_end(em) <= start) {
6944                 btrfs_err(fs_info,
6945                           "bad extent! em: [%llu %llu] passed [%llu %llu]",
6946                           em->start, em->len, start, len);
6947                 ret = -EIO;
6948                 goto out;
6949         }
6950
6951         write_lock(&em_tree->lock);
6952         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, start, len);
6953         write_unlock(&em_tree->lock);
6954 out:
6955         btrfs_free_path(path);
6956
6957         trace_btrfs_get_extent(root, inode, em);
6958
6959         if (ret) {
6960                 free_extent_map(em);
6961                 return ERR_PTR(ret);
6962         }
6963         return em;
6964 }
6965
6966 static struct extent_map *btrfs_create_dio_extent(struct btrfs_inode *inode,
6967                                                   struct btrfs_dio_data *dio_data,
6968                                                   const u64 start,
6969                                                   const u64 len,
6970                                                   const u64 orig_start,
6971                                                   const u64 block_start,
6972                                                   const u64 block_len,
6973                                                   const u64 orig_block_len,
6974                                                   const u64 ram_bytes,
6975                                                   const int type)
6976 {
6977         struct extent_map *em = NULL;
6978         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
6979
6980         if (type != BTRFS_ORDERED_NOCOW) {
6981                 em = create_io_em(inode, start, len, orig_start, block_start,
6982                                   block_len, orig_block_len, ram_bytes,
6983                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
6984                                   type);
6985                 if (IS_ERR(em))
6986                         goto out;
6987         }
6988         ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start, len, len,
6989                                              block_start, block_len, 0,
6990                                              (1 << type) |
6991                                              (1 << BTRFS_ORDERED_DIRECT),
6992                                              BTRFS_COMPRESS_NONE);
6993         if (IS_ERR(ordered)) {
6994                 if (em) {
6995                         free_extent_map(em);
6996                         btrfs_drop_extent_map_range(inode, start,
6997                                                     start + len - 1, false);
6998                 }
6999                 em = ERR_CAST(ordered);
7000         } else {
7001                 ASSERT(!dio_data->ordered);
7002                 dio_data->ordered = ordered;
7003         }
7004  out:
7005
7006         return em;
7007 }
7008
7009 static struct extent_map *btrfs_new_extent_direct(struct btrfs_inode *inode,
7010                                                   struct btrfs_dio_data *dio_data,
7011                                                   u64 start, u64 len)
7012 {
7013         struct btrfs_root *root = inode->root;
7014         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
7015         struct extent_map *em;
7016         struct btrfs_key ins;
7017         u64 alloc_hint;
7018         int ret;
7019
7020         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, len);
7021 again:
7022         ret = btrfs_reserve_extent(root, len, len, fs_info->sectorsize,
7023                                    0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
7024         if (ret == -EAGAIN) {
7025                 ASSERT(btrfs_is_zoned(fs_info));
7026                 wait_on_bit_io(&inode->root->fs_info->flags, BTRFS_FS_NEED_ZONE_FINISH,
7027                                TASK_UNINTERRUPTIBLE);
7028                 goto again;
7029         }
7030         if (ret)
7031                 return ERR_PTR(ret);
7032
7033         em = btrfs_create_dio_extent(inode, dio_data, start, ins.offset, start,
7034                                      ins.objectid, ins.offset, ins.offset,
7035                                      ins.offset, BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7036         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
7037         if (IS_ERR(em))
7038                 btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset,
7039                                            1);
7040
7041         return em;
7042 }
7043
7044 static bool btrfs_extent_readonly(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr)
7045 {
7046         struct btrfs_block_group *block_group;
7047         bool readonly = false;
7048
7049         block_group = btrfs_lookup_block_group(fs_info, bytenr);
7050         if (!block_group || block_group->ro)
7051                 readonly = true;
7052         if (block_group)
7053                 btrfs_put_block_group(block_group);
7054         return readonly;
7055 }
7056
7057 /*
7058  * Check if we can do nocow write into the range [@offset, @offset + @len)
7059  *
7060  * @offset:     File offset
7061  * @len:        The length to write, will be updated to the nocow writeable
7062  *              range
7063  * @orig_start: (optional) Return the original file offset of the file extent
7064  * @orig_len:   (optional) Return the original on-disk length of the file extent
7065  * @ram_bytes:  (optional) Return the ram_bytes of the file extent
7066  * @strict:     if true, omit optimizations that might force us into unnecessary
7067  *              cow. e.g., don't trust generation number.
7068  *
7069  * Return:
7070  * >0   and update @len if we can do nocow write
7071  *  0   if we can't do nocow write
7072  * <0   if error happened
7073  *
7074  * NOTE: This only checks the file extents, caller is responsible to wait for
7075  *       any ordered extents.
7076  */
7077 noinline int can_nocow_extent(struct inode *inode, u64 offset, u64 *len,
7078                               u64 *orig_start, u64 *orig_block_len,
7079                               u64 *ram_bytes, bool nowait, bool strict)
7080 {
7081         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7082         struct can_nocow_file_extent_args nocow_args = { 0 };
7083         struct btrfs_path *path;
7084         int ret;
7085         struct extent_buffer *leaf;
7086         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
7087         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7088         struct btrfs_file_extent_item *fi;
7089         struct btrfs_key key;
7090         int found_type;
7091
7092         path = btrfs_alloc_path();
7093         if (!path)
7094                 return -ENOMEM;
7095         path->nowait = nowait;
7096
7097         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path,
7098                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), offset, 0);
7099         if (ret < 0)
7100                 goto out;
7101
7102         if (ret == 1) {
7103                 if (path->slots[0] == 0) {
7104                         /* can't find the item, must cow */
7105                         ret = 0;
7106                         goto out;
7107                 }
7108                 path->slots[0]--;
7109         }
7110         ret = 0;
7111         leaf = path->nodes[0];
7112         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
7113         if (key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) ||
7114             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
7115                 /* not our file or wrong item type, must cow */
7116                 goto out;
7117         }
7118
7119         if (key.offset > offset) {
7120                 /* Wrong offset, must cow */
7121                 goto out;
7122         }
7123
7124         if (btrfs_file_extent_end(path) <= offset)
7125                 goto out;
7126
7127         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_file_extent_item);
7128         found_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
7129         if (ram_bytes)
7130                 *ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
7131
7132         nocow_args.start = offset;
7133         nocow_args.end = offset + *len - 1;
7134         nocow_args.strict = strict;
7135         nocow_args.free_path = true;
7136
7137         ret = can_nocow_file_extent(path, &key, BTRFS_I(inode), &nocow_args);
7138         /* can_nocow_file_extent() has freed the path. */
7139         path = NULL;
7140
7141         if (ret != 1) {
7142                 /* Treat errors as not being able to NOCOW. */
7143                 ret = 0;
7144                 goto out;
7145         }
7146
7147         ret = 0;
7148         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, nocow_args.disk_bytenr))
7149                 goto out;
7150
7151         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7152             found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7153                 u64 range_end;
7154
7155                 range_end = round_up(offset + nocow_args.num_bytes,
7156                                      root->fs_info->sectorsize) - 1;
7157                 ret = test_range_bit_exists(io_tree, offset, range_end, EXTENT_DELALLOC);
7158                 if (ret) {
7159                         ret = -EAGAIN;
7160                         goto out;
7161                 }
7162         }
7163
7164         if (orig_start)
7165                 *orig_start = key.offset - nocow_args.extent_offset;
7166         if (orig_block_len)
7167                 *orig_block_len = nocow_args.disk_num_bytes;
7168
7169         *len = nocow_args.num_bytes;
7170         ret = 1;
7171 out:
7172         btrfs_free_path(path);
7173         return ret;
7174 }
7175
7176 static int lock_extent_direct(struct inode *inode, u64 lockstart, u64 lockend,
7177                               struct extent_state **cached_state,
7178                               unsigned int iomap_flags)
7179 {
7180         const bool writing = (iomap_flags & IOMAP_WRITE);
7181         const bool nowait = (iomap_flags & IOMAP_NOWAIT);
7182         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7183         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7184         int ret = 0;
7185
7186         while (1) {
7187                 if (nowait) {
7188                         if (!try_lock_extent(io_tree, lockstart, lockend,
7189                                              cached_state))
7190                                 return -EAGAIN;
7191                 } else {
7192                         lock_extent(io_tree, lockstart, lockend, cached_state);
7193                 }
7194                 /*
7195                  * We're concerned with the entire range that we're going to be
7196                  * doing DIO to, so we need to make sure there's no ordered
7197                  * extents in this range.
7198                  */
7199                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), lockstart,
7200                                                      lockend - lockstart + 1);
7201
7202                 /*
7203                  * We need to make sure there are no buffered pages in this
7204                  * range either, we could have raced between the invalidate in
7205                  * generic_file_direct_write and locking the extent.  The
7206                  * invalidate needs to happen so that reads after a write do not
7207                  * get stale data.
7208                  */
7209                 if (!ordered &&
7210                     (!writing || !filemap_range_has_page(inode->i_mapping,
7211                                                          lockstart, lockend)))
7212                         break;
7213
7214                 unlock_extent(io_tree, lockstart, lockend, cached_state);
7215
7216                 if (ordered) {
7217                         if (nowait) {
7218                                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7219                                 ret = -EAGAIN;
7220                                 break;
7221                         }
7222                         /*
7223                          * If we are doing a DIO read and the ordered extent we
7224                          * found is for a buffered write, we can not wait for it
7225                          * to complete and retry, because if we do so we can
7226                          * deadlock with concurrent buffered writes on page
7227                          * locks. This happens only if our DIO read covers more
7228                          * than one extent map, if at this point has already
7229                          * created an ordered extent for a previous extent map
7230                          * and locked its range in the inode's io tree, and a
7231                          * concurrent write against that previous extent map's
7232                          * range and this range started (we unlock the ranges
7233                          * in the io tree only when the bios complete and
7234                          * buffered writes always lock pages before attempting
7235                          * to lock range in the io tree).
7236                          */
7237                         if (writing ||
7238                             test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered->flags))
7239                                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
7240                         else
7241                                 ret = nowait ? -EAGAIN : -ENOTBLK;
7242                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7243                 } else {
7244                         /*
7245                          * We could trigger writeback for this range (and wait
7246                          * for it to complete) and then invalidate the pages for
7247                          * this range (through invalidate_inode_pages2_range()),
7248                          * but that can lead us to a deadlock with a concurrent
7249                          * call to readahead (a buffered read or a defrag call
7250                          * triggered a readahead) on a page lock due to an
7251                          * ordered dio extent we created before but did not have
7252                          * yet a corresponding bio submitted (whence it can not
7253                          * complete), which makes readahead wait for that
7254                          * ordered extent to complete while holding a lock on
7255                          * that page.
7256                          */
7257                         ret = nowait ? -EAGAIN : -ENOTBLK;
7258                 }
7259
7260                 if (ret)
7261                         break;
7262
7263                 cond_resched();
7264         }
7265
7266         return ret;
7267 }
7268
7269 /* The callers of this must take lock_extent() */
7270 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
7271                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
7272                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
7273                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
7274                                        int type)
7275 {
7276         struct extent_map *em;
7277         int ret;
7278
7279         ASSERT(type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC ||
7280                type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED ||
7281                type == BTRFS_ORDERED_NOCOW ||
7282                type == BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7283
7284         em = alloc_extent_map();
7285         if (!em)
7286                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7287
7288         em->start = start;
7289         em->orig_start = orig_start;
7290         em->len = len;
7291         em->block_len = block_len;
7292         em->block_start = block_start;
7293         em->orig_block_len = orig_block_len;
7294         em->ram_bytes = ram_bytes;
7295         em->generation = -1;
7296         em->flags |= EXTENT_FLAG_PINNED;
7297         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC)
7298                 em->flags |= EXTENT_FLAG_FILLING;
7299         else if (type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED)
7300                 extent_map_set_compression(em, compress_type);
7301
7302         ret = btrfs_replace_extent_map_range(inode, em, true);
7303         if (ret) {
7304                 free_extent_map(em);
7305                 return ERR_PTR(ret);
7306         }
7307
7308         /* em got 2 refs now, callers needs to do free_extent_map once. */
7309         return em;
7310 }
7311
7312
7313 static int btrfs_get_blocks_direct_write(struct extent_map **map,
7314                                          struct inode *inode,
7315                                          struct btrfs_dio_data *dio_data,
7316                                          u64 start, u64 *lenp,
7317                                          unsigned int iomap_flags)
7318 {
7319         const bool nowait = (iomap_flags & IOMAP_NOWAIT);
7320         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7321         struct extent_map *em = *map;
7322         int type;
7323         u64 block_start, orig_start, orig_block_len, ram_bytes;
7324         struct btrfs_block_group *bg;
7325         bool can_nocow = false;
7326         bool space_reserved = false;
7327         u64 len = *lenp;
7328         u64 prev_len;
7329         int ret = 0;
7330
7331         /*
7332          * We don't allocate a new extent in the following cases
7333          *
7334          * 1) The inode is marked as NODATACOW. In this case we'll just use the
7335          * existing extent.
7336          * 2) The extent is marked as PREALLOC. We're good to go here and can
7337          * just use the extent.
7338          *
7339          */
7340         if ((em->flags & EXTENT_FLAG_PREALLOC) ||
7341             ((BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7342              em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)) {
7343                 if (em->flags & EXTENT_FLAG_PREALLOC)
7344                         type = BTRFS_ORDERED_PREALLOC;
7345                 else
7346                         type = BTRFS_ORDERED_NOCOW;
7347                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7348                 block_start = em->block_start + (start - em->start);
7349
7350                 if (can_nocow_extent(inode, start, &len, &orig_start,
7351                                      &orig_block_len, &ram_bytes, false, false) == 1) {
7352                         bg = btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, block_start);
7353                         if (bg)
7354                                 can_nocow = true;
7355                 }
7356         }
7357
7358         prev_len = len;
7359         if (can_nocow) {
7360                 struct extent_map *em2;
7361
7362                 /* We can NOCOW, so only need to reserve metadata space. */
7363                 ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(BTRFS_I(inode), len, len,
7364                                                       nowait);
7365                 if (ret < 0) {
7366                         /* Our caller expects us to free the input extent map. */
7367                         free_extent_map(em);
7368                         *map = NULL;
7369                         btrfs_dec_nocow_writers(bg);
7370                         if (nowait && (ret == -ENOSPC || ret == -EDQUOT))
7371                                 ret = -EAGAIN;
7372                         goto out;
7373                 }
7374                 space_reserved = true;
7375
7376                 em2 = btrfs_create_dio_extent(BTRFS_I(inode), dio_data, start, len,
7377                                               orig_start, block_start,
7378                                               len, orig_block_len,
7379                                               ram_bytes, type);
7380                 btrfs_dec_nocow_writers(bg);
7381                 if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7382                         free_extent_map(em);
7383                         *map = em2;
7384                         em = em2;
7385                 }
7386
7387                 if (IS_ERR(em2)) {
7388                         ret = PTR_ERR(em2);
7389                         goto out;
7390                 }
7391
7392                 dio_data->nocow_done = true;
7393         } else {
7394                 /* Our caller expects us to free the input extent map. */
7395                 free_extent_map(em);
7396                 *map = NULL;
7397
7398                 if (nowait) {
7399                         ret = -EAGAIN;
7400                         goto out;
7401                 }
7402
7403                 /*
7404                  * If we could not allocate data space before locking the file
7405                  * range and we can't do a NOCOW write, then we have to fail.
7406                  */
7407                 if (!dio_data->data_space_reserved) {
7408                         ret = -ENOSPC;
7409                         goto out;
7410                 }
7411
7412                 /*
7413                  * We have to COW and we have already reserved data space before,
7414                  * so now we reserve only metadata.
7415                  */
7416                 ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(BTRFS_I(inode), len, len,
7417                                                       false);
7418                 if (ret < 0)
7419                         goto out;
7420                 space_reserved = true;
7421
7422                 em = btrfs_new_extent_direct(BTRFS_I(inode), dio_data, start, len);
7423                 if (IS_ERR(em)) {
7424                         ret = PTR_ERR(em);
7425                         goto out;
7426                 }
7427                 *map = em;
7428                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7429                 if (len < prev_len)
7430                         btrfs_delalloc_release_metadata(BTRFS_I(inode),
7431                                                         prev_len - len, true);
7432         }
7433
7434         /*
7435          * We have created our ordered extent, so we can now release our reservation
7436          * for an outstanding extent.
7437          */
7438         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), prev_len);
7439
7440         /*
7441          * Need to update the i_size under the extent lock so buffered
7442          * readers will get the updated i_size when we unlock.
7443          */
7444         if (start + len > i_size_read(inode))
7445                 i_size_write(inode, start + len);
7446 out:
7447         if (ret && space_reserved) {
7448                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), len);
7449                 btrfs_delalloc_release_metadata(BTRFS_I(inode), len, true);
7450         }
7451         *lenp = len;
7452         return ret;
7453 }
7454
7455 static int btrfs_dio_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t start,
7456                 loff_t length, unsigned int flags, struct iomap *iomap,
7457                 struct iomap *srcmap)
7458 {
7459         struct iomap_iter *iter = container_of(iomap, struct iomap_iter, iomap);
7460         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7461         struct extent_map *em;
7462         struct extent_state *cached_state = NULL;
7463         struct btrfs_dio_data *dio_data = iter->private;
7464         u64 lockstart, lockend;
7465         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7466         int ret = 0;
7467         u64 len = length;
7468         const u64 data_alloc_len = length;
7469         bool unlock_extents = false;
7470
7471         /*
7472          * We could potentially fault if we have a buffer > PAGE_SIZE, and if
7473          * we're NOWAIT we may submit a bio for a partial range and return
7474          * EIOCBQUEUED, which would result in an errant short read.
7475          *
7476          * The best way to handle this would be to allow for partial completions
7477          * of iocb's, so we could submit the partial bio, return and fault in
7478          * the rest of the pages, and then submit the io for the rest of the
7479          * range.  However we don't have that currently, so simply return
7480          * -EAGAIN at this point so that the normal path is used.
7481          */
7482         if (!write && (flags & IOMAP_NOWAIT) && length > PAGE_SIZE)
7483                 return -EAGAIN;
7484
7485         /*
7486          * Cap the size of reads to that usually seen in buffered I/O as we need
7487          * to allocate a contiguous array for the checksums.
7488          */
7489         if (!write)
7490                 len = min_t(u64, len, fs_info->sectorsize * BTRFS_MAX_BIO_SECTORS);
7491
7492         lockstart = start;
7493         lockend = start + len - 1;
7494
7495         /*
7496          * iomap_dio_rw() only does filemap_write_and_wait_range(), which isn't
7497          * enough if we've written compressed pages to this area, so we need to
7498          * flush the dirty pages again to make absolutely sure that any
7499          * outstanding dirty pages are on disk - the first flush only starts
7500          * compression on the data, while keeping the pages locked, so by the
7501          * time the second flush returns we know bios for the compressed pages
7502          * were submitted and finished, and the pages no longer under writeback.
7503          *
7504          * If we have a NOWAIT request and we have any pages in the range that
7505          * are locked, likely due to compression still in progress, we don't want
7506          * to block on page locks. We also don't want to block on pages marked as
7507          * dirty or under writeback (same as for the non-compression case).
7508          * iomap_dio_rw() did the same check, but after that and before we got
7509          * here, mmap'ed writes may have happened or buffered reads started
7510          * (readpage() and readahead(), which lock pages), as we haven't locked
7511          * the file range yet.
7512          */
7513         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
7514                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags)) {
7515                 if (flags & IOMAP_NOWAIT) {
7516                         if (filemap_range_needs_writeback(inode->i_mapping,
7517                                                           lockstart, lockend))
7518                                 return -EAGAIN;
7519                 } else {
7520                         ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start,
7521                                                        start + length - 1);
7522                         if (ret)
7523                                 return ret;
7524                 }
7525         }
7526
7527         memset(dio_data, 0, sizeof(*dio_data));
7528
7529         /*
7530          * We always try to allocate data space and must do it before locking
7531          * the file range, to avoid deadlocks with concurrent writes to the same
7532          * range if the range has several extents and the writes don't expand the
7533          * current i_size (the inode lock is taken in shared mode). If we fail to
7534          * allocate data space here we continue and later, after locking the
7535          * file range, we fail with ENOSPC only if we figure out we can not do a
7536          * NOCOW write.
7537          */
7538         if (write && !(flags & IOMAP_NOWAIT)) {
7539                 ret = btrfs_check_data_free_space(BTRFS_I(inode),
7540                                                   &dio_data->data_reserved,
7541                                                   start, data_alloc_len, false);
7542                 if (!ret)
7543                         dio_data->data_space_reserved = true;
7544                 else if (ret && !(BTRFS_I(inode)->flags &
7545                                   (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)))
7546                         goto err;
7547         }
7548
7549         /*
7550          * If this errors out it's because we couldn't invalidate pagecache for
7551          * this range and we need to fallback to buffered IO, or we are doing a
7552          * NOWAIT read/write and we need to block.
7553          */
7554         ret = lock_extent_direct(inode, lockstart, lockend, &cached_state, flags);
7555         if (ret < 0)
7556                 goto err;
7557
7558         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
7559         if (IS_ERR(em)) {
7560                 ret = PTR_ERR(em);
7561                 goto unlock_err;
7562         }
7563
7564         /*
7565          * Ok for INLINE and COMPRESSED extents we need to fallback on buffered
7566          * io.  INLINE is special, and we could probably kludge it in here, but
7567          * it's still buffered so for safety lets just fall back to the generic
7568          * buffered path.
7569          *
7570          * For COMPRESSED we _have_ to read the entire extent in so we can
7571          * decompress it, so there will be buffering required no matter what we
7572          * do, so go ahead and fallback to buffered.
7573          *
7574          * We return -ENOTBLK because that's what makes DIO go ahead and go back
7575          * to buffered IO.  Don't blame me, this is the price we pay for using
7576          * the generic code.
7577          */
7578         if (extent_map_is_compressed(em) ||
7579             em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
7580                 free_extent_map(em);
7581                 /*
7582                  * If we are in a NOWAIT context, return -EAGAIN in order to
7583                  * fallback to buffered IO. This is not only because we can
7584                  * block with buffered IO (no support for NOWAIT semantics at
7585                  * the moment) but also to avoid returning short reads to user
7586                  * space - this happens if we were able to read some data from
7587                  * previous non-compressed extents and then when we fallback to
7588                  * buffered IO, at btrfs_file_read_iter() by calling
7589                  * filemap_read(), we fail to fault in pages for the read buffer,
7590                  * in which case filemap_read() returns a short read (the number
7591                  * of bytes previously read is > 0, so it does not return -EFAULT).
7592                  */
7593                 ret = (flags & IOMAP_NOWAIT) ? -EAGAIN : -ENOTBLK;
7594                 goto unlock_err;
7595         }
7596
7597         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7598
7599         /*
7600          * If we have a NOWAIT request and the range contains multiple extents
7601          * (or a mix of extents and holes), then we return -EAGAIN to make the
7602          * caller fallback to a context where it can do a blocking (without
7603          * NOWAIT) request. This way we avoid doing partial IO and returning
7604          * success to the caller, which is not optimal for writes and for reads
7605          * it can result in unexpected behaviour for an application.
7606          *
7607          * When doing a read, because we use IOMAP_DIO_PARTIAL when calling
7608          * iomap_dio_rw(), we can end up returning less data then what the caller
7609          * asked for, resulting in an unexpected, and incorrect, short read.
7610          * That is, the caller asked to read N bytes and we return less than that,
7611          * which is wrong unless we are crossing EOF. This happens if we get a
7612          * page fault error when trying to fault in pages for the buffer that is
7613          * associated to the struct iov_iter passed to iomap_dio_rw(), and we
7614          * have previously submitted bios for other extents in the range, in
7615          * which case iomap_dio_rw() may return us EIOCBQUEUED if not all of
7616          * those bios have completed by the time we get the page fault error,
7617          * which we return back to our caller - we should only return EIOCBQUEUED
7618          * after we have submitted bios for all the extents in the range.
7619          */
7620         if ((flags & IOMAP_NOWAIT) && len < length) {
7621                 free_extent_map(em);
7622                 ret = -EAGAIN;
7623                 goto unlock_err;
7624         }
7625
7626         if (write) {
7627                 ret = btrfs_get_blocks_direct_write(&em, inode, dio_data,
7628                                                     start, &len, flags);
7629                 if (ret < 0)
7630                         goto unlock_err;
7631                 unlock_extents = true;
7632                 /* Recalc len in case the new em is smaller than requested */
7633                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7634                 if (dio_data->data_space_reserved) {
7635                         u64 release_offset;
7636                         u64 release_len = 0;
7637
7638                         if (dio_data->nocow_done) {
7639                                 release_offset = start;
7640                                 release_len = data_alloc_len;
7641                         } else if (len < data_alloc_len) {
7642                                 release_offset = start + len;
7643                                 release_len = data_alloc_len - len;
7644                         }
7645
7646                         if (release_len > 0)
7647                                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode),
7648                                                                dio_data->data_reserved,
7649                                                                release_offset,
7650                                                                release_len);
7651                 }
7652         } else {
7653                 /*
7654                  * We need to unlock only the end area that we aren't using.
7655                  * The rest is going to be unlocked by the endio routine.
7656                  */
7657                 lockstart = start + len;
7658                 if (lockstart < lockend)
7659                         unlock_extents = true;
7660         }
7661
7662         if (unlock_extents)
7663                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7664                               &cached_state);
7665         else
7666                 free_extent_state(cached_state);
7667
7668         /*
7669          * Translate extent map information to iomap.
7670          * We trim the extents (and move the addr) even though iomap code does
7671          * that, since we have locked only the parts we are performing I/O in.
7672          */
7673         if ((em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
7674             ((em->flags & EXTENT_FLAG_PREALLOC) && !write)) {
7675                 iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
7676                 iomap->type = IOMAP_HOLE;
7677         } else {
7678                 iomap->addr = em->block_start + (start - em->start);
7679                 iomap->type = IOMAP_MAPPED;
7680         }
7681         iomap->offset = start;
7682         iomap->bdev = fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev;
7683         iomap->length = len;
7684         free_extent_map(em);
7685
7686         return 0;
7687
7688 unlock_err:
7689         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7690                       &cached_state);
7691 err:
7692         if (dio_data->data_space_reserved) {
7693                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode),
7694                                                dio_data->data_reserved,
7695                                                start, data_alloc_len);
7696                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7697         }
7698
7699         return ret;
7700 }
7701
7702 static int btrfs_dio_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
7703                 ssize_t written, unsigned int flags, struct iomap *iomap)
7704 {
7705         struct iomap_iter *iter = container_of(iomap, struct iomap_iter, iomap);
7706         struct btrfs_dio_data *dio_data = iter->private;
7707         size_t submitted = dio_data->submitted;
7708         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7709         int ret = 0;
7710
7711         if (!write && (iomap->type == IOMAP_HOLE)) {
7712                 /* If reading from a hole, unlock and return */
7713                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos, pos + length - 1,
7714                               NULL);
7715                 return 0;
7716         }
7717
7718         if (submitted < length) {
7719                 pos += submitted;
7720                 length -= submitted;
7721                 if (write)
7722                         btrfs_finish_ordered_extent(dio_data->ordered, NULL,
7723                                                     pos, length, false);
7724                 else
7725                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos,
7726                                       pos + length - 1, NULL);
7727                 ret = -ENOTBLK;
7728         }
7729         if (write) {
7730                 btrfs_put_ordered_extent(dio_data->ordered);
7731                 dio_data->ordered = NULL;
7732         }
7733
7734         if (write)
7735                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7736         return ret;
7737 }
7738
7739 static void btrfs_dio_end_io(struct btrfs_bio *bbio)
7740 {
7741         struct btrfs_dio_private *dip =
7742                 container_of(bbio, struct btrfs_dio_private, bbio);
7743         struct btrfs_inode *inode = bbio->inode;
7744         struct bio *bio = &bbio->bio;
7745
7746         if (bio->bi_status) {
7747                 btrfs_warn(inode->root->fs_info,
7748                 "direct IO failed ino %llu op 0x%0x offset %#llx len %u err no %d",
7749                            btrfs_ino(inode), bio->bi_opf,
7750                            dip->file_offset, dip->bytes, bio->bi_status);
7751         }
7752
7753         if (btrfs_op(bio) == BTRFS_MAP_WRITE) {
7754                 btrfs_finish_ordered_extent(bbio->ordered, NULL,
7755                                             dip->file_offset, dip->bytes,
7756                                             !bio->bi_status);
7757         } else {
7758                 unlock_extent(&inode->io_tree, dip->file_offset,
7759                               dip->file_offset + dip->bytes - 1, NULL);
7760         }
7761
7762         bbio->bio.bi_private = bbio->private;
7763         iomap_dio_bio_end_io(bio);
7764 }
7765
7766 static void btrfs_dio_submit_io(const struct iomap_iter *iter, struct bio *bio,
7767                                 loff_t file_offset)
7768 {
7769         struct btrfs_bio *bbio = btrfs_bio(bio);
7770         struct btrfs_dio_private *dip =
7771                 container_of(bbio, struct btrfs_dio_private, bbio);
7772         struct btrfs_dio_data *dio_data = iter->private;
7773
7774         btrfs_bio_init(bbio, BTRFS_I(iter->inode)->root->fs_info,
7775                        btrfs_dio_end_io, bio->bi_private);
7776         bbio->inode = BTRFS_I(iter->inode);
7777         bbio->file_offset = file_offset;
7778
7779         dip->file_offset = file_offset;
7780         dip->bytes = bio->bi_iter.bi_size;
7781
7782         dio_data->submitted += bio->bi_iter.bi_size;
7783
7784         /*
7785          * Check if we are doing a partial write.  If we are, we need to split
7786          * the ordered extent to match the submitted bio.  Hang on to the
7787          * remaining unfinishable ordered_extent in dio_data so that it can be
7788          * cancelled in iomap_end to avoid a deadlock wherein faulting the
7789          * remaining pages is blocked on the outstanding ordered extent.
7790          */
7791         if (iter->flags & IOMAP_WRITE) {
7792                 int ret;
7793
7794                 ret = btrfs_extract_ordered_extent(bbio, dio_data->ordered);
7795                 if (ret) {
7796                         btrfs_finish_ordered_extent(dio_data->ordered, NULL,
7797                                                     file_offset, dip->bytes,
7798                                                     !ret);
7799                         bio->bi_status = errno_to_blk_status(ret);
7800                         iomap_dio_bio_end_io(bio);
7801                         return;
7802                 }
7803         }
7804
7805         btrfs_submit_bio(bbio, 0);
7806 }
7807
7808 static const struct iomap_ops btrfs_dio_iomap_ops = {
7809         .iomap_begin            = btrfs_dio_iomap_begin,
7810         .iomap_end              = btrfs_dio_iomap_end,
7811 };
7812
7813 static const struct iomap_dio_ops btrfs_dio_ops = {
7814         .submit_io              = btrfs_dio_submit_io,
7815         .bio_set                = &btrfs_dio_bioset,
7816 };
7817
7818 ssize_t btrfs_dio_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, size_t done_before)
7819 {
7820         struct btrfs_dio_data data = { 0 };
7821
7822         return iomap_dio_rw(iocb, iter, &btrfs_dio_iomap_ops, &btrfs_dio_ops,
7823                             IOMAP_DIO_PARTIAL, &data, done_before);
7824 }
7825
7826 struct iomap_dio *btrfs_dio_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
7827                                   size_t done_before)
7828 {
7829         struct btrfs_dio_data data = { 0 };
7830
7831         return __iomap_dio_rw(iocb, iter, &btrfs_dio_iomap_ops, &btrfs_dio_ops,
7832                             IOMAP_DIO_PARTIAL, &data, done_before);
7833 }
7834
7835 static int btrfs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
7836                         u64 start, u64 len)
7837 {
7838         int     ret;
7839
7840         ret = fiemap_prep(inode, fieinfo, start, &len, 0);
7841         if (ret)
7842                 return ret;
7843
7844         /*
7845          * fiemap_prep() called filemap_write_and_wait() for the whole possible
7846          * file range (0 to LLONG_MAX), but that is not enough if we have
7847          * compression enabled. The first filemap_fdatawrite_range() only kicks
7848          * in the compression of data (in an async thread) and will return
7849          * before the compression is done and writeback is started. A second
7850          * filemap_fdatawrite_range() is needed to wait for the compression to
7851          * complete and writeback to start. We also need to wait for ordered
7852          * extents to complete, because our fiemap implementation uses mainly
7853          * file extent items to list the extents, searching for extent maps
7854          * only for file ranges with holes or prealloc extents to figure out
7855          * if we have delalloc in those ranges.
7856          */
7857         if (fieinfo->fi_flags & FIEMAP_FLAG_SYNC) {
7858                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, LLONG_MAX);
7859                 if (ret)
7860                         return ret;
7861         }
7862
7863         return extent_fiemap(BTRFS_I(inode), fieinfo, start, len);
7864 }
7865
7866 static int btrfs_writepages(struct address_space *mapping,
7867                             struct writeback_control *wbc)
7868 {
7869         return extent_writepages(mapping, wbc);
7870 }
7871
7872 static void btrfs_readahead(struct readahead_control *rac)
7873 {
7874         extent_readahead(rac);
7875 }
7876
7877 /*
7878  * For release_folio() and invalidate_folio() we have a race window where
7879  * folio_end_writeback() is called but the subpage spinlock is not yet released.
7880  * If we continue to release/invalidate the page, we could cause use-after-free
7881  * for subpage spinlock.  So this function is to spin and wait for subpage
7882  * spinlock.
7883  */
7884 static void wait_subpage_spinlock(struct page *page)
7885 {
7886         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
7887         struct folio *folio = page_folio(page);
7888         struct btrfs_subpage *subpage;
7889
7890         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, page->mapping))
7891                 return;
7892
7893         ASSERT(folio_test_private(folio) && folio_get_private(folio));
7894         subpage = folio_get_private(folio);
7895
7896         /*
7897          * This may look insane as we just acquire the spinlock and release it,
7898          * without doing anything.  But we just want to make sure no one is
7899          * still holding the subpage spinlock.
7900          * And since the page is not dirty nor writeback, and we have page
7901          * locked, the only possible way to hold a spinlock is from the endio
7902          * function to clear page writeback.
7903          *
7904          * Here we just acquire the spinlock so that all existing callers
7905          * should exit and we're safe to release/invalidate the page.
7906          */
7907         spin_lock_irq(&subpage->lock);
7908         spin_unlock_irq(&subpage->lock);
7909 }
7910
7911 static bool __btrfs_release_folio(struct folio *folio, gfp_t gfp_flags)
7912 {
7913         int ret = try_release_extent_mapping(&folio->page, gfp_flags);
7914
7915         if (ret == 1) {
7916                 wait_subpage_spinlock(&folio->page);
7917                 clear_page_extent_mapped(&folio->page);
7918         }
7919         return ret;
7920 }
7921
7922 static bool btrfs_release_folio(struct folio *folio, gfp_t gfp_flags)
7923 {
7924         if (folio_test_writeback(folio) || folio_test_dirty(folio))
7925                 return false;
7926         return __btrfs_release_folio(folio, gfp_flags);
7927 }
7928
7929 #ifdef CONFIG_MIGRATION
7930 static int btrfs_migrate_folio(struct address_space *mapping,
7931                              struct folio *dst, struct folio *src,
7932                              enum migrate_mode mode)
7933 {
7934         int ret = filemap_migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
7935
7936         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
7937                 return ret;
7938
7939         if (folio_test_ordered(src)) {
7940                 folio_clear_ordered(src);
7941                 folio_set_ordered(dst);
7942         }
7943
7944         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
7945 }
7946 #else
7947 #define btrfs_migrate_folio NULL
7948 #endif
7949
7950 static void btrfs_invalidate_folio(struct folio *folio, size_t offset,
7951                                  size_t length)
7952 {
7953         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(folio->mapping->host);
7954         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
7955         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
7956         struct extent_state *cached_state = NULL;
7957         u64 page_start = folio_pos(folio);
7958         u64 page_end = page_start + folio_size(folio) - 1;
7959         u64 cur;
7960         int inode_evicting = inode->vfs_inode.i_state & I_FREEING;
7961
7962         /*
7963          * We have folio locked so no new ordered extent can be created on this
7964          * page, nor bio can be submitted for this folio.
7965          *
7966          * But already submitted bio can still be finished on this folio.
7967          * Furthermore, endio function won't skip folio which has Ordered
7968          * (Private2) already cleared, so it's possible for endio and
7969          * invalidate_folio to do the same ordered extent accounting twice
7970          * on one folio.
7971          *
7972          * So here we wait for any submitted bios to finish, so that we won't
7973          * do double ordered extent accounting on the same folio.
7974          */
7975         folio_wait_writeback(folio);
7976         wait_subpage_spinlock(&folio->page);
7977
7978         /*
7979          * For subpage case, we have call sites like
7980          * btrfs_punch_hole_lock_range() which passes range not aligned to
7981          * sectorsize.
7982          * If the range doesn't cover the full folio, we don't need to and
7983          * shouldn't clear page extent mapped, as folio->private can still
7984          * record subpage dirty bits for other part of the range.
7985          *
7986          * For cases that invalidate the full folio even the range doesn't
7987          * cover the full folio, like invalidating the last folio, we're
7988          * still safe to wait for ordered extent to finish.
7989          */
7990         if (!(offset == 0 && length == folio_size(folio))) {
7991                 btrfs_release_folio(folio, GFP_NOFS);
7992                 return;
7993         }
7994
7995         if (!inode_evicting)
7996                 lock_extent(tree, page_start, page_end, &cached_state);
7997
7998         cur = page_start;
7999         while (cur < page_end) {
8000                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8001                 u64 range_end;
8002                 u32 range_len;
8003                 u32 extra_flags = 0;
8004
8005                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_range(inode, cur,
8006                                                            page_end + 1 - cur);
8007                 if (!ordered) {
8008                         range_end = page_end;
8009                         /*
8010                          * No ordered extent covering this range, we are safe
8011                          * to delete all extent states in the range.
8012                          */
8013                         extra_flags = EXTENT_CLEAR_ALL_BITS;
8014                         goto next;
8015                 }
8016                 if (ordered->file_offset > cur) {
8017                         /*
8018                          * There is a range between [cur, oe->file_offset) not
8019                          * covered by any ordered extent.
8020                          * We are safe to delete all extent states, and handle
8021                          * the ordered extent in the next iteration.
8022                          */
8023                         range_end = ordered->file_offset - 1;
8024                         extra_flags = EXTENT_CLEAR_ALL_BITS;
8025                         goto next;
8026                 }
8027
8028                 range_end = min(ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1,
8029                                 page_end);
8030                 ASSERT(range_end + 1 - cur < U32_MAX);
8031                 range_len = range_end + 1 - cur;
8032                 if (!btrfs_folio_test_ordered(fs_info, folio, cur, range_len)) {
8033                         /*
8034                          * If Ordered (Private2) is cleared, it means endio has
8035                          * already been executed for the range.
8036                          * We can't delete the extent states as
8037                          * btrfs_finish_ordered_io() may still use some of them.
8038                          */
8039                         goto next;
8040                 }
8041                 btrfs_folio_clear_ordered(fs_info, folio, cur, range_len);
8042
8043                 /*
8044                  * IO on this page will never be started, so we need to account
8045                  * for any ordered extents now. Don't clear EXTENT_DELALLOC_NEW
8046                  * here, must leave that up for the ordered extent completion.
8047                  *
8048                  * This will also unlock the range for incoming
8049                  * btrfs_finish_ordered_io().
8050                  */
8051                 if (!inode_evicting)
8052                         clear_extent_bit(tree, cur, range_end,
8053                                          EXTENT_DELALLOC |
8054                                          EXTENT_LOCKED | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8055                                          EXTENT_DEFRAG, &cached_state);
8056
8057                 spin_lock_irq(&inode->ordered_tree_lock);
8058                 set_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered->flags);
8059                 ordered->truncated_len = min(ordered->truncated_len,
8060                                              cur - ordered->file_offset);
8061                 spin_unlock_irq(&inode->ordered_tree_lock);
8062
8063                 /*
8064                  * If the ordered extent has finished, we're safe to delete all
8065                  * the extent states of the range, otherwise
8066                  * btrfs_finish_ordered_io() will get executed by endio for
8067                  * other pages, so we can't delete extent states.
8068                  */
8069                 if (btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered,
8070                                                    cur, range_end + 1 - cur)) {
8071                         btrfs_finish_ordered_io(ordered);
8072                         /*
8073                          * The ordered extent has finished, now we're again
8074                          * safe to delete all extent states of the range.
8075                          */
8076                         extra_flags = EXTENT_CLEAR_ALL_BITS;
8077                 }
8078 next:
8079                 if (ordered)
8080                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8081                 /*
8082                  * Qgroup reserved space handler
8083                  * Sector(s) here will be either:
8084                  *
8085                  * 1) Already written to disk or bio already finished
8086                  *    Then its QGROUP_RESERVED bit in io_tree is already cleared.
8087                  *    Qgroup will be handled by its qgroup_record then.
8088                  *    btrfs_qgroup_free_data() call will do nothing here.
8089                  *
8090                  * 2) Not written to disk yet
8091                  *    Then btrfs_qgroup_free_data() call will clear the
8092                  *    QGROUP_RESERVED bit of its io_tree, and free the qgroup
8093                  *    reserved data space.
8094                  *    Since the IO will never happen for this page.
8095                  */
8096                 btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, cur, range_end + 1 - cur, NULL);
8097                 if (!inode_evicting) {
8098                         clear_extent_bit(tree, cur, range_end, EXTENT_LOCKED |
8099                                  EXTENT_DELALLOC | EXTENT_UPTODATE |
8100                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG |
8101                                  extra_flags, &cached_state);
8102                 }
8103                 cur = range_end + 1;
8104         }
8105         /*
8106          * We have iterated through all ordered extents of the page, the page
8107          * should not have Ordered (Private2) anymore, or the above iteration
8108          * did something wrong.
8109          */
8110         ASSERT(!folio_test_ordered(folio));
8111         btrfs_folio_clear_checked(fs_info, folio, folio_pos(folio), folio_size(folio));
8112         if (!inode_evicting)
8113                 __btrfs_release_folio(folio, GFP_NOFS);
8114         clear_page_extent_mapped(&folio->page);
8115 }
8116
8117 /*
8118  * btrfs_page_mkwrite() is not allowed to change the file size as it gets
8119  * called from a page fault handler when a page is first dirtied. Hence we must
8120  * be careful to check for EOF conditions here. We set the page up correctly
8121  * for a written page which means we get ENOSPC checking when writing into
8122  * holes and correct delalloc and unwritten extent mapping on filesystems that
8123  * support these features.
8124  *
8125  * We are not allowed to take the i_mutex here so we have to play games to
8126  * protect against truncate races as the page could now be beyond EOF.  Because
8127  * truncate_setsize() writes the inode size before removing pages, once we have
8128  * the page lock we can determine safely if the page is beyond EOF. If it is not
8129  * beyond EOF, then the page is guaranteed safe against truncation until we
8130  * unlock the page.
8131  */
8132 vm_fault_t btrfs_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
8133 {
8134         struct page *page = vmf->page;
8135         struct folio *folio = page_folio(page);
8136         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
8137         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8138         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8139         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8140         struct extent_state *cached_state = NULL;
8141         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
8142         unsigned long zero_start;
8143         loff_t size;
8144         vm_fault_t ret;
8145         int ret2;
8146         int reserved = 0;
8147         u64 reserved_space;
8148         u64 page_start;
8149         u64 page_end;
8150         u64 end;
8151
8152         ASSERT(folio_order(folio) == 0);
8153
8154         reserved_space = PAGE_SIZE;
8155
8156         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
8157         page_start = page_offset(page);
8158         page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8159         end = page_end;
8160
8161         /*
8162          * Reserving delalloc space after obtaining the page lock can lead to
8163          * deadlock. For example, if a dirty page is locked by this function
8164          * and the call to btrfs_delalloc_reserve_space() ends up triggering
8165          * dirty page write out, then the btrfs_writepages() function could
8166          * end up waiting indefinitely to get a lock on the page currently
8167          * being processed by btrfs_page_mkwrite() function.
8168          */
8169         ret2 = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
8170                                             page_start, reserved_space);
8171         if (!ret2) {
8172                 ret2 = file_update_time(vmf->vma->vm_file);
8173                 reserved = 1;
8174         }
8175         if (ret2) {
8176                 ret = vmf_error(ret2);
8177                 if (reserved)
8178                         goto out;
8179                 goto out_noreserve;
8180         }
8181
8182         ret = VM_FAULT_NOPAGE; /* make the VM retry the fault */
8183 again:
8184         down_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8185         lock_page(page);
8186         size = i_size_read(inode);
8187
8188         if ((page->mapping != inode->i_mapping) ||
8189             (page_start >= size)) {
8190                 /* page got truncated out from underneath us */
8191                 goto out_unlock;
8192         }
8193         wait_on_page_writeback(page);
8194
8195         lock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8196         ret2 = set_page_extent_mapped(page);
8197         if (ret2 < 0) {
8198                 ret = vmf_error(ret2);
8199                 unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8200                 goto out_unlock;
8201         }
8202
8203         /*
8204          * we can't set the delalloc bits if there are pending ordered
8205          * extents.  Drop our locks and wait for them to finish
8206          */
8207         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), page_start,
8208                         PAGE_SIZE);
8209         if (ordered) {
8210                 unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8211                 unlock_page(page);
8212                 up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8213                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
8214                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8215                 goto again;
8216         }
8217
8218         if (page->index == ((size - 1) >> PAGE_SHIFT)) {
8219                 reserved_space = round_up(size - page_start,
8220                                           fs_info->sectorsize);
8221                 if (reserved_space < PAGE_SIZE) {
8222                         end = page_start + reserved_space - 1;
8223                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
8224                                         data_reserved, page_start,
8225                                         PAGE_SIZE - reserved_space, true);
8226                 }
8227         }
8228
8229         /*
8230          * page_mkwrite gets called when the page is firstly dirtied after it's
8231          * faulted in, but write(2) could also dirty a page and set delalloc
8232          * bits, thus in this case for space account reason, we still need to
8233          * clear any delalloc bits within this page range since we have to
8234          * reserve data&meta space before lock_page() (see above comments).
8235          */
8236         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, page_start, end,
8237                           EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8238                           EXTENT_DEFRAG, &cached_state);
8239
8240         ret2 = btrfs_set_extent_delalloc(BTRFS_I(inode), page_start, end, 0,
8241                                         &cached_state);
8242         if (ret2) {
8243                 unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8244                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
8245                 goto out_unlock;
8246         }
8247
8248         /* page is wholly or partially inside EOF */
8249         if (page_start + PAGE_SIZE > size)
8250                 zero_start = offset_in_page(size);
8251         else
8252                 zero_start = PAGE_SIZE;
8253
8254         if (zero_start != PAGE_SIZE)
8255                 memzero_page(page, zero_start, PAGE_SIZE - zero_start);
8256
8257         btrfs_folio_clear_checked(fs_info, folio, page_start, PAGE_SIZE);
8258         btrfs_folio_set_dirty(fs_info, folio, page_start, end + 1 - page_start);
8259         btrfs_folio_set_uptodate(fs_info, folio, page_start, end + 1 - page_start);
8260
8261         btrfs_set_inode_last_sub_trans(BTRFS_I(inode));
8262
8263         unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8264         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8265
8266         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8267         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8268         extent_changeset_free(data_reserved);
8269         return VM_FAULT_LOCKED;
8270
8271 out_unlock:
8272         unlock_page(page);
8273         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8274 out:
8275         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8276         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved, page_start,
8277                                      reserved_space, (ret != 0));
8278 out_noreserve:
8279         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8280         extent_changeset_free(data_reserved);
8281         return ret;
8282 }
8283
8284 static int btrfs_truncate(struct btrfs_inode *inode, bool skip_writeback)
8285 {
8286         struct btrfs_truncate_control control = {
8287                 .inode = inode,
8288                 .ino = btrfs_ino(inode),
8289                 .min_type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY,
8290                 .clear_extent_range = true,
8291         };
8292         struct btrfs_root *root = inode->root;
8293         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
8294         struct btrfs_block_rsv *rsv;
8295         int ret;
8296         struct btrfs_trans_handle *trans;
8297         u64 mask = fs_info->sectorsize - 1;
8298         const u64 min_size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
8299
8300         if (!skip_writeback) {
8301                 ret = btrfs_wait_ordered_range(&inode->vfs_inode,
8302                                                inode->vfs_inode.i_size & (~mask),
8303                                                (u64)-1);
8304                 if (ret)
8305                         return ret;
8306         }
8307
8308         /*
8309          * Yes ladies and gentlemen, this is indeed ugly.  We have a couple of
8310          * things going on here:
8311          *
8312          * 1) We need to reserve space to update our inode.
8313          *
8314          * 2) We need to have something to cache all the space that is going to
8315          * be free'd up by the truncate operation, but also have some slack
8316          * space reserved in case it uses space during the truncate (thank you
8317          * very much snapshotting).
8318          *
8319          * And we need these to be separate.  The fact is we can use a lot of
8320          * space doing the truncate, and we have no earthly idea how much space
8321          * we will use, so we need the truncate reservation to be separate so it
8322          * doesn't end up using space reserved for updating the inode.  We also
8323          * need to be able to stop the transaction and start a new one, which
8324          * means we need to be able to update the inode several times, and we
8325          * have no idea of knowing how many times that will be, so we can't just
8326          * reserve 1 item for the entirety of the operation, so that has to be
8327          * done separately as well.
8328          *
8329          * So that leaves us with
8330          *
8331          * 1) rsv - for the truncate reservation, which we will steal from the
8332          * transaction reservation.
8333          * 2) fs_info->trans_block_rsv - this will have 1 items worth left for
8334          * updating the inode.
8335          */
8336         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
8337         if (!rsv)
8338                 return -ENOMEM;
8339         rsv->size = min_size;
8340         rsv->failfast = true;
8341
8342         /*
8343          * 1 for the truncate slack space
8344          * 1 for updating the inode.
8345          */
8346         trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8347         if (IS_ERR(trans)) {
8348                 ret = PTR_ERR(trans);
8349                 goto out;
8350         }
8351
8352         /* Migrate the slack space for the truncate to our reserve */
8353         ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv, rsv,
8354                                       min_size, false);
8355         /*
8356          * We have reserved 2 metadata units when we started the transaction and
8357          * min_size matches 1 unit, so this should never fail, but if it does,
8358          * it's not critical we just fail truncation.
8359          */
8360         if (WARN_ON(ret)) {
8361                 btrfs_end_transaction(trans);
8362                 goto out;
8363         }
8364
8365         trans->block_rsv = rsv;
8366
8367         while (1) {
8368                 struct extent_state *cached_state = NULL;
8369                 const u64 new_size = inode->vfs_inode.i_size;
8370                 const u64 lock_start = ALIGN_DOWN(new_size, fs_info->sectorsize);
8371
8372                 control.new_size = new_size;
8373                 lock_extent(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1, &cached_state);
8374                 /*
8375                  * We want to drop from the next block forward in case this new
8376                  * size is not block aligned since we will be keeping the last
8377                  * block of the extent just the way it is.
8378                  */
8379                 btrfs_drop_extent_map_range(inode,
8380                                             ALIGN(new_size, fs_info->sectorsize),
8381                                             (u64)-1, false);
8382
8383                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, &control);
8384
8385                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode, control.sub_bytes);
8386                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, control.last_size);
8387
8388                 unlock_extent(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1, &cached_state);
8389
8390                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8391                 if (ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
8392                         break;
8393
8394                 ret = btrfs_update_inode(trans, inode);
8395                 if (ret)
8396                         break;
8397
8398                 btrfs_end_transaction(trans);
8399                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8400
8401                 trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8402                 if (IS_ERR(trans)) {
8403                         ret = PTR_ERR(trans);
8404                         trans = NULL;
8405                         break;
8406                 }
8407
8408                 btrfs_block_rsv_release(fs_info, rsv, -1, NULL);
8409                 ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv,
8410                                               rsv, min_size, false);
8411                 /*
8412                  * We have reserved 2 metadata units when we started the
8413                  * transaction and min_size matches 1 unit, so this should never
8414                  * fail, but if it does, it's not critical we just fail truncation.
8415                  */
8416                 if (WARN_ON(ret))
8417                         break;
8418
8419                 trans->block_rsv = rsv;
8420         }
8421
8422         /*
8423          * We can't call btrfs_truncate_block inside a trans handle as we could
8424          * deadlock with freeze, if we got BTRFS_NEED_TRUNCATE_BLOCK then we
8425          * know we've truncated everything except the last little bit, and can
8426          * do btrfs_truncate_block and then update the disk_i_size.
8427          */
8428         if (ret == BTRFS_NEED_TRUNCATE_BLOCK) {
8429                 btrfs_end_transaction(trans);
8430                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8431
8432                 ret = btrfs_truncate_block(inode, inode->vfs_inode.i_size, 0, 0);
8433                 if (ret)
8434                         goto out;
8435                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
8436                 if (IS_ERR(trans)) {
8437                         ret = PTR_ERR(trans);
8438                         goto out;
8439                 }
8440                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
8441         }
8442
8443         if (trans) {
8444                 int ret2;
8445
8446                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8447                 ret2 = btrfs_update_inode(trans, inode);
8448                 if (ret2 && !ret)
8449                         ret = ret2;
8450
8451                 ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
8452                 if (ret2 && !ret)
8453                         ret = ret2;
8454                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8455         }
8456 out:
8457         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
8458         /*
8459          * So if we truncate and then write and fsync we normally would just
8460          * write the extents that changed, which is a problem if we need to
8461          * first truncate that entire inode.  So set this flag so we write out
8462          * all of the extents in the inode to the sync log so we're completely
8463          * safe.
8464          *
8465          * If no extents were dropped or trimmed we don't need to force the next
8466          * fsync to truncate all the inode's items from the log and re-log them
8467          * all. This means the truncate operation did not change the file size,
8468          * or changed it to a smaller size but there was only an implicit hole
8469          * between the old i_size and the new i_size, and there were no prealloc
8470          * extents beyond i_size to drop.
8471          */
8472         if (control.extents_found > 0)
8473                 btrfs_set_inode_full_sync(inode);
8474
8475         return ret;
8476 }
8477
8478 struct inode *btrfs_new_subvol_inode(struct mnt_idmap *idmap,
8479                                      struct inode *dir)
8480 {
8481         struct inode *inode;
8482
8483         inode = new_inode(dir->i_sb);
8484         if (inode) {
8485                 /*
8486                  * Subvolumes don't inherit the sgid bit or the parent's gid if
8487                  * the parent's sgid bit is set. This is probably a bug.
8488                  */
8489                 inode_init_owner(idmap, inode, NULL,
8490                                  S_IFDIR | (~current_umask() & S_IRWXUGO));
8491                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
8492                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
8493         }
8494         return inode;
8495 }
8496
8497 struct inode *btrfs_alloc_inode(struct super_block *sb)
8498 {
8499         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
8500         struct btrfs_inode *ei;
8501         struct inode *inode;
8502         struct extent_io_tree *file_extent_tree = NULL;
8503
8504         /* Self tests may pass a NULL fs_info. */
8505         if (fs_info && !btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES)) {
8506                 file_extent_tree = kmalloc(sizeof(struct extent_io_tree), GFP_KERNEL);
8507                 if (!file_extent_tree)
8508                         return NULL;
8509         }
8510
8511         ei = alloc_inode_sb(sb, btrfs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
8512         if (!ei) {
8513                 kfree(file_extent_tree);
8514                 return NULL;
8515         }
8516
8517         ei->root = NULL;
8518         ei->generation = 0;
8519         ei->last_trans = 0;
8520         ei->last_sub_trans = 0;
8521         ei->logged_trans = 0;
8522         ei->delalloc_bytes = 0;
8523         ei->new_delalloc_bytes = 0;
8524         ei->defrag_bytes = 0;
8525         ei->disk_i_size = 0;
8526         ei->flags = 0;
8527         ei->ro_flags = 0;
8528         ei->csum_bytes = 0;
8529         ei->index_cnt = (u64)-1;
8530         ei->dir_index = 0;
8531         ei->last_unlink_trans = 0;
8532         ei->last_reflink_trans = 0;
8533         ei->last_log_commit = 0;
8534
8535         spin_lock_init(&ei->lock);
8536         ei->outstanding_extents = 0;
8537         if (sb->s_magic != BTRFS_TEST_MAGIC)
8538                 btrfs_init_metadata_block_rsv(fs_info, &ei->block_rsv,
8539                                               BTRFS_BLOCK_RSV_DELALLOC);
8540         ei->runtime_flags = 0;
8541         ei->prop_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8542         ei->defrag_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8543
8544         ei->delayed_node = NULL;
8545
8546         ei->i_otime_sec = 0;
8547         ei->i_otime_nsec = 0;
8548
8549         inode = &ei->vfs_inode;
8550         extent_map_tree_init(&ei->extent_tree);
8551
8552         /* This io tree sets the valid inode. */
8553         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_tree, IO_TREE_INODE_IO);
8554         ei->io_tree.inode = ei;
8555
8556         ei->file_extent_tree = file_extent_tree;
8557         if (file_extent_tree) {
8558                 extent_io_tree_init(fs_info, ei->file_extent_tree,
8559                                     IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT);
8560                 /* Lockdep class is set only for the file extent tree. */
8561                 lockdep_set_class(&ei->file_extent_tree->lock, &file_extent_tree_class);
8562         }
8563         mutex_init(&ei->log_mutex);
8564         spin_lock_init(&ei->ordered_tree_lock);
8565         ei->ordered_tree = RB_ROOT;
8566         ei->ordered_tree_last = NULL;
8567         INIT_LIST_HEAD(&ei->delalloc_inodes);
8568         INIT_LIST_HEAD(&ei->delayed_iput);
8569         RB_CLEAR_NODE(&ei->rb_node);
8570         init_rwsem(&ei->i_mmap_lock);
8571
8572         return inode;
8573 }
8574
8575 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
8576 void btrfs_test_destroy_inode(struct inode *inode)
8577 {
8578         btrfs_drop_extent_map_range(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, false);
8579         kfree(BTRFS_I(inode)->file_extent_tree);
8580         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8581 }
8582 #endif
8583
8584 void btrfs_free_inode(struct inode *inode)
8585 {
8586         kfree(BTRFS_I(inode)->file_extent_tree);
8587         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8588 }
8589
8590 void btrfs_destroy_inode(struct inode *vfs_inode)
8591 {
8592         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8593         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
8594         struct btrfs_root *root = inode->root;
8595         bool freespace_inode;
8596
8597         WARN_ON(!hlist_empty(&vfs_inode->i_dentry));
8598         WARN_ON(vfs_inode->i_data.nrpages);
8599         WARN_ON(inode->block_rsv.reserved);
8600         WARN_ON(inode->block_rsv.size);
8601         WARN_ON(inode->outstanding_extents);
8602         if (!S_ISDIR(vfs_inode->i_mode)) {
8603                 WARN_ON(inode->delalloc_bytes);
8604                 WARN_ON(inode->new_delalloc_bytes);
8605         }
8606         WARN_ON(inode->csum_bytes);
8607         WARN_ON(inode->defrag_bytes);
8608
8609         /*
8610          * This can happen where we create an inode, but somebody else also
8611          * created the same inode and we need to destroy the one we already
8612          * created.
8613          */
8614         if (!root)
8615                 return;
8616
8617         /*
8618          * If this is a free space inode do not take the ordered extents lockdep
8619          * map.
8620          */
8621         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
8622
8623         while (1) {
8624                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, (u64)-1);
8625                 if (!ordered)
8626                         break;
8627                 else {
8628                         btrfs_err(root->fs_info,
8629                                   "found ordered extent %llu %llu on inode cleanup",
8630                                   ordered->file_offset, ordered->num_bytes);
8631
8632                         if (!freespace_inode)
8633                                 btrfs_lockdep_acquire(root->fs_info, btrfs_ordered_extent);
8634
8635                         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered);
8636                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8637                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8638                 }
8639         }
8640         btrfs_qgroup_check_reserved_leak(inode);
8641         inode_tree_del(inode);
8642         btrfs_drop_extent_map_range(inode, 0, (u64)-1, false);
8643         btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode, 0, (u64)-1);
8644         btrfs_put_root(inode->root);
8645 }
8646
8647 int btrfs_drop_inode(struct inode *inode)
8648 {
8649         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8650
8651         if (root == NULL)
8652                 return 1;
8653
8654         /* the snap/subvol tree is on deleting */
8655         if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
8656                 return 1;
8657         else
8658                 return generic_drop_inode(inode);
8659 }
8660
8661 static void init_once(void *foo)
8662 {
8663         struct btrfs_inode *ei = foo;
8664
8665         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
8666 }
8667
8668 void __cold btrfs_destroy_cachep(void)
8669 {
8670         /*
8671          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
8672          * destroy cache.
8673          */
8674         rcu_barrier();
8675         bioset_exit(&btrfs_dio_bioset);
8676         kmem_cache_destroy(btrfs_inode_cachep);
8677 }
8678
8679 int __init btrfs_init_cachep(void)
8680 {
8681         btrfs_inode_cachep = kmem_cache_create("btrfs_inode",
8682                         sizeof(struct btrfs_inode), 0,
8683                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_ACCOUNT,
8684                         init_once);
8685         if (!btrfs_inode_cachep)
8686                 goto fail;
8687
8688         if (bioset_init(&btrfs_dio_bioset, BIO_POOL_SIZE,
8689                         offsetof(struct btrfs_dio_private, bbio.bio),
8690                         BIOSET_NEED_BVECS))
8691                 goto fail;
8692
8693         return 0;
8694 fail:
8695         btrfs_destroy_cachep();
8696         return -ENOMEM;
8697 }
8698
8699 static int btrfs_getattr(struct mnt_idmap *idmap,
8700                          const struct path *path, struct kstat *stat,
8701                          u32 request_mask, unsigned int flags)
8702 {
8703         u64 delalloc_bytes;
8704         u64 inode_bytes;
8705         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
8706         u32 blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
8707         u32 bi_flags = BTRFS_I(inode)->flags;
8708         u32 bi_ro_flags = BTRFS_I(inode)->ro_flags;
8709
8710         stat->result_mask |= STATX_BTIME;
8711         stat->btime.tv_sec = BTRFS_I(inode)->i_otime_sec;
8712         stat->btime.tv_nsec = BTRFS_I(inode)->i_otime_nsec;
8713         if (bi_flags & BTRFS_INODE_APPEND)
8714                 stat->attributes |= STATX_ATTR_APPEND;
8715         if (bi_flags & BTRFS_INODE_COMPRESS)
8716                 stat->attributes |= STATX_ATTR_COMPRESSED;
8717         if (bi_flags & BTRFS_INODE_IMMUTABLE)
8718                 stat->attributes |= STATX_ATTR_IMMUTABLE;
8719         if (bi_flags & BTRFS_INODE_NODUMP)
8720                 stat->attributes |= STATX_ATTR_NODUMP;
8721         if (bi_ro_flags & BTRFS_INODE_RO_VERITY)
8722                 stat->attributes |= STATX_ATTR_VERITY;
8723
8724         stat->attributes_mask |= (STATX_ATTR_APPEND |
8725                                   STATX_ATTR_COMPRESSED |
8726                                   STATX_ATTR_IMMUTABLE |
8727                                   STATX_ATTR_NODUMP);
8728
8729         generic_fillattr(idmap, request_mask, inode, stat);
8730         stat->dev = BTRFS_I(inode)->root->anon_dev;
8731
8732         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
8733         delalloc_bytes = BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes;
8734         inode_bytes = inode_get_bytes(inode);
8735         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
8736         stat->blocks = (ALIGN(inode_bytes, blocksize) +
8737                         ALIGN(delalloc_bytes, blocksize)) >> SECTOR_SHIFT;
8738         return 0;
8739 }
8740
8741 static int btrfs_rename_exchange(struct inode *old_dir,
8742                               struct dentry *old_dentry,
8743                               struct inode *new_dir,
8744                               struct dentry *new_dentry)
8745 {
8746         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
8747         struct btrfs_trans_handle *trans;
8748         unsigned int trans_num_items;
8749         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
8750         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
8751         struct inode *new_inode = new_dentry->d_inode;
8752         struct inode *old_inode = old_dentry->d_inode;
8753         struct btrfs_rename_ctx old_rename_ctx;
8754         struct btrfs_rename_ctx new_rename_ctx;
8755         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
8756         u64 new_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode));
8757         u64 old_idx = 0;
8758         u64 new_idx = 0;
8759         int ret;
8760         int ret2;
8761         bool need_abort = false;
8762         struct fscrypt_name old_fname, new_fname;
8763         struct fscrypt_str *old_name, *new_name;
8764
8765         /*
8766          * For non-subvolumes allow exchange only within one subvolume, in the
8767          * same inode namespace. Two subvolumes (represented as directory) can
8768          * be exchanged as they're a logical link and have a fixed inode number.
8769          */
8770         if (root != dest &&
8771             (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
8772              new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
8773                 return -EXDEV;
8774
8775         ret = fscrypt_setup_filename(old_dir, &old_dentry->d_name, 0, &old_fname);
8776         if (ret)
8777                 return ret;
8778
8779         ret = fscrypt_setup_filename(new_dir, &new_dentry->d_name, 0, &new_fname);
8780         if (ret) {
8781                 fscrypt_free_filename(&old_fname);
8782                 return ret;
8783         }
8784
8785         old_name = &old_fname.disk_name;
8786         new_name = &new_fname.disk_name;
8787
8788         /* close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
8789         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
8790             new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8791                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
8792
8793         /*
8794          * For each inode:
8795          * 1 to remove old dir item
8796          * 1 to remove old dir index
8797          * 1 to add new dir item
8798          * 1 to add new dir index
8799          * 1 to update parent inode
8800          *
8801          * If the parents are the same, we only need to account for one
8802          */
8803         trans_num_items = (old_dir == new_dir ? 9 : 10);
8804         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8805                 /*
8806                  * 1 to remove old root ref
8807                  * 1 to remove old root backref
8808                  * 1 to add new root ref
8809                  * 1 to add new root backref
8810                  */
8811                 trans_num_items += 4;
8812         } else {
8813                 /*
8814                  * 1 to update inode item
8815                  * 1 to remove old inode ref
8816                  * 1 to add new inode ref
8817                  */
8818                 trans_num_items += 3;
8819         }
8820         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8821                 trans_num_items += 4;
8822         else
8823                 trans_num_items += 3;
8824         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
8825         if (IS_ERR(trans)) {
8826                 ret = PTR_ERR(trans);
8827                 goto out_notrans;
8828         }
8829
8830         if (dest != root) {
8831                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
8832                 if (ret)
8833                         goto out_fail;
8834         }
8835
8836         /*
8837          * We need to find a free sequence number both in the source and
8838          * in the destination directory for the exchange.
8839          */
8840         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &old_idx);
8841         if (ret)
8842                 goto out_fail;
8843         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(old_dir), &new_idx);
8844         if (ret)
8845                 goto out_fail;
8846
8847         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
8848         BTRFS_I(new_inode)->dir_index = 0ULL;
8849
8850         /* Reference for the source. */
8851         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8852                 /* force full log commit if subvolume involved. */
8853                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
8854         } else {
8855                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest, new_name, old_ino,
8856                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
8857                                              old_idx);
8858                 if (ret)
8859                         goto out_fail;
8860                 need_abort = true;
8861         }
8862
8863         /* And now for the dest. */
8864         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8865                 /* force full log commit if subvolume involved. */
8866                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
8867         } else {
8868                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, old_name, new_ino,
8869                                              btrfs_ino(BTRFS_I(old_dir)),
8870                                              new_idx);
8871                 if (ret) {
8872                         if (need_abort)
8873                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8874                         goto out_fail;
8875                 }
8876         }
8877
8878         /* Update inode version and ctime/mtime. */
8879         inode_inc_iversion(old_dir);
8880         inode_inc_iversion(new_dir);
8881         inode_inc_iversion(old_inode);
8882         inode_inc_iversion(new_inode);
8883         simple_rename_timestamp(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry);
8884
8885         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent) {
8886                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
8887                                         BTRFS_I(old_inode), true);
8888                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(new_dir),
8889                                         BTRFS_I(new_inode), true);
8890         }
8891
8892         /* src is a subvolume */
8893         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8894                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(old_dir), old_dentry);
8895         } else { /* src is an inode */
8896                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(old_dir),
8897                                            BTRFS_I(old_dentry->d_inode),
8898                                            old_name, &old_rename_ctx);
8899                 if (!ret)
8900                         ret = btrfs_update_inode(trans, BTRFS_I(old_inode));
8901         }
8902         if (ret) {
8903                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8904                 goto out_fail;
8905         }
8906
8907         /* dest is a subvolume */
8908         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8909                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(new_dir), new_dentry);
8910         } else { /* dest is an inode */
8911                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(new_dir),
8912                                            BTRFS_I(new_dentry->d_inode),
8913                                            new_name, &new_rename_ctx);
8914                 if (!ret)
8915                         ret = btrfs_update_inode(trans, BTRFS_I(new_inode));
8916         }
8917         if (ret) {
8918                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8919                 goto out_fail;
8920         }
8921
8922         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
8923                              new_name, 0, old_idx);
8924         if (ret) {
8925                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8926                 goto out_fail;
8927         }
8928
8929         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(old_dir), BTRFS_I(new_inode),
8930                              old_name, 0, new_idx);
8931         if (ret) {
8932                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8933                 goto out_fail;
8934         }
8935
8936         if (old_inode->i_nlink == 1)
8937                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = old_idx;
8938         if (new_inode->i_nlink == 1)
8939                 BTRFS_I(new_inode)->dir_index = new_idx;
8940
8941         /*
8942          * Now pin the logs of the roots. We do it to ensure that no other task
8943          * can sync the logs while we are in progress with the rename, because
8944          * that could result in an inconsistency in case any of the inodes that
8945          * are part of this rename operation were logged before.
8946          */
8947         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8948                 btrfs_pin_log_trans(root);
8949         if (new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8950                 btrfs_pin_log_trans(dest);
8951
8952         /* Do the log updates for all inodes. */
8953         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8954                 btrfs_log_new_name(trans, old_dentry, BTRFS_I(old_dir),
8955                                    old_rename_ctx.index, new_dentry->d_parent);
8956         if (new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8957                 btrfs_log_new_name(trans, new_dentry, BTRFS_I(new_dir),
8958                                    new_rename_ctx.index, old_dentry->d_parent);
8959
8960         /* Now unpin the logs. */
8961         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8962                 btrfs_end_log_trans(root);
8963         if (new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8964                 btrfs_end_log_trans(dest);
8965 out_fail:
8966         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
8967         ret = ret ? ret : ret2;
8968 out_notrans:
8969         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
8970             old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8971                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
8972
8973         fscrypt_free_filename(&new_fname);
8974         fscrypt_free_filename(&old_fname);
8975         return ret;
8976 }
8977
8978 static struct inode *new_whiteout_inode(struct mnt_idmap *idmap,
8979                                         struct inode *dir)
8980 {
8981         struct inode *inode;
8982
8983         inode = new_inode(dir->i_sb);
8984         if (inode) {
8985                 inode_init_owner(idmap, inode, dir,
8986                                  S_IFCHR | WHITEOUT_MODE);
8987                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
8988                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, WHITEOUT_DEV);
8989         }
8990         return inode;
8991 }
8992
8993 static int btrfs_rename(struct mnt_idmap *idmap,
8994                         struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
8995                         struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
8996                         unsigned int flags)
8997 {
8998         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
8999         struct btrfs_new_inode_args whiteout_args = {
9000                 .dir = old_dir,
9001                 .dentry = old_dentry,
9002         };
9003         struct btrfs_trans_handle *trans;
9004         unsigned int trans_num_items;
9005         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9006         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9007         struct inode *new_inode = d_inode(new_dentry);
9008         struct inode *old_inode = d_inode(old_dentry);
9009         struct btrfs_rename_ctx rename_ctx;
9010         u64 index = 0;
9011         int ret;
9012         int ret2;
9013         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9014         struct fscrypt_name old_fname, new_fname;
9015
9016         if (btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
9017                 return -EPERM;
9018
9019         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9020         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9021                 return -EXDEV;
9022
9023         if (old_ino == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID ||
9024             (new_inode && btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9025                 return -ENOTEMPTY;
9026
9027         if (S_ISDIR(old_inode->i_mode) && new_inode &&
9028             new_inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
9029                 return -ENOTEMPTY;
9030
9031         ret = fscrypt_setup_filename(old_dir, &old_dentry->d_name, 0, &old_fname);
9032         if (ret)
9033                 return ret;
9034
9035         ret = fscrypt_setup_filename(new_dir, &new_dentry->d_name, 0, &new_fname);
9036         if (ret) {
9037                 fscrypt_free_filename(&old_fname);
9038                 return ret;
9039         }
9040
9041         /* check for collisions, even if the  name isn't there */
9042         ret = btrfs_check_dir_item_collision(dest, new_dir->i_ino, &new_fname.disk_name);
9043         if (ret) {
9044                 if (ret == -EEXIST) {
9045                         /* we shouldn't get
9046                          * eexist without a new_inode */
9047                         if (WARN_ON(!new_inode)) {
9048                                 goto out_fscrypt_names;
9049                         }
9050                 } else {
9051                         /* maybe -EOVERFLOW */
9052                         goto out_fscrypt_names;
9053                 }
9054         }
9055         ret = 0;
9056
9057         /*
9058          * we're using rename to replace one file with another.  Start IO on it
9059          * now so  we don't add too much work to the end of the transaction
9060          */
9061         if (new_inode && S_ISREG(old_inode->i_mode) && new_inode->i_size)
9062                 filemap_flush(old_inode->i_mapping);
9063
9064         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9065                 whiteout_args.inode = new_whiteout_inode(idmap, old_dir);
9066                 if (!whiteout_args.inode) {
9067                         ret = -ENOMEM;
9068                         goto out_fscrypt_names;
9069                 }
9070                 ret = btrfs_new_inode_prepare(&whiteout_args, &trans_num_items);
9071                 if (ret)
9072                         goto out_whiteout_inode;
9073         } else {
9074                 /* 1 to update the old parent inode. */
9075                 trans_num_items = 1;
9076         }
9077
9078         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9079                 /* Close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
9080                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9081                 /*
9082                  * 1 to remove old root ref
9083                  * 1 to remove old root backref
9084                  * 1 to add new root ref
9085                  * 1 to add new root backref
9086                  */
9087                 trans_num_items += 4;
9088         } else {
9089                 /*
9090                  * 1 to update inode
9091                  * 1 to remove old inode ref
9092                  * 1 to add new inode ref
9093                  */
9094                 trans_num_items += 3;
9095         }
9096         /*
9097          * 1 to remove old dir item
9098          * 1 to remove old dir index
9099          * 1 to add new dir item
9100          * 1 to add new dir index
9101          */
9102         trans_num_items += 4;
9103         /* 1 to update new parent inode if it's not the same as the old parent */
9104         if (new_dir != old_dir)
9105                 trans_num_items++;
9106         if (new_inode) {
9107                 /*
9108                  * 1 to update inode
9109                  * 1 to remove inode ref
9110                  * 1 to remove dir item
9111                  * 1 to remove dir index
9112                  * 1 to possibly add orphan item
9113                  */
9114                 trans_num_items += 5;
9115         }
9116         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9117         if (IS_ERR(trans)) {
9118                 ret = PTR_ERR(trans);
9119                 goto out_notrans;
9120         }
9121
9122         if (dest != root) {
9123                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9124                 if (ret)
9125                         goto out_fail;
9126         }
9127
9128         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &index);
9129         if (ret)
9130                 goto out_fail;
9131
9132         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9133         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9134                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9135                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9136         } else {
9137                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest, &new_fname.disk_name,
9138                                              old_ino, btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
9139                                              index);
9140                 if (ret)
9141                         goto out_fail;
9142         }
9143
9144         inode_inc_iversion(old_dir);
9145         inode_inc_iversion(new_dir);
9146         inode_inc_iversion(old_inode);
9147         simple_rename_timestamp(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry);
9148
9149         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent)
9150                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9151                                         BTRFS_I(old_inode), true);
9152
9153         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9154                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(old_dir), old_dentry);
9155         } else {
9156                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(old_dir),
9157                                            BTRFS_I(d_inode(old_dentry)),
9158                                            &old_fname.disk_name, &rename_ctx);
9159                 if (!ret)
9160                         ret = btrfs_update_inode(trans, BTRFS_I(old_inode));
9161         }
9162         if (ret) {
9163                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9164                 goto out_fail;
9165         }
9166
9167         if (new_inode) {
9168                 inode_inc_iversion(new_inode);
9169                 if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) ==
9170                              BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
9171                         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(new_dir), new_dentry);
9172                         BUG_ON(new_inode->i_nlink == 0);
9173                 } else {
9174                         ret = btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(new_dir),
9175                                                  BTRFS_I(d_inode(new_dentry)),
9176                                                  &new_fname.disk_name);
9177                 }
9178                 if (!ret && new_inode->i_nlink == 0)
9179                         ret = btrfs_orphan_add(trans,
9180                                         BTRFS_I(d_inode(new_dentry)));
9181                 if (ret) {
9182                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9183                         goto out_fail;
9184                 }
9185         }
9186
9187         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9188                              &new_fname.disk_name, 0, index);
9189         if (ret) {
9190                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9191                 goto out_fail;
9192         }
9193
9194         if (old_inode->i_nlink == 1)
9195                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = index;
9196
9197         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9198                 btrfs_log_new_name(trans, old_dentry, BTRFS_I(old_dir),
9199                                    rename_ctx.index, new_dentry->d_parent);
9200
9201         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9202                 ret = btrfs_create_new_inode(trans, &whiteout_args);
9203                 if (ret) {
9204                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9205                         goto out_fail;
9206                 } else {
9207                         unlock_new_inode(whiteout_args.inode);
9208                         iput(whiteout_args.inode);
9209                         whiteout_args.inode = NULL;
9210                 }
9211         }
9212 out_fail:
9213         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9214         ret = ret ? ret : ret2;
9215 out_notrans:
9216         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9217                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9218         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9219                 btrfs_new_inode_args_destroy(&whiteout_args);
9220 out_whiteout_inode:
9221         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9222                 iput(whiteout_args.inode);
9223 out_fscrypt_names:
9224         fscrypt_free_filename(&old_fname);
9225         fscrypt_free_filename(&new_fname);
9226         return ret;
9227 }
9228
9229 static int btrfs_rename2(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *old_dir,
9230                          struct dentry *old_dentry, struct inode *new_dir,
9231                          struct dentry *new_dentry, unsigned int flags)
9232 {
9233         int ret;
9234
9235         if (flags & ~(RENAME_NOREPLACE | RENAME_EXCHANGE | RENAME_WHITEOUT))
9236                 return -EINVAL;
9237
9238         if (flags & RENAME_EXCHANGE)
9239                 ret = btrfs_rename_exchange(old_dir, old_dentry, new_dir,
9240                                             new_dentry);
9241         else
9242                 ret = btrfs_rename(idmap, old_dir, old_dentry, new_dir,
9243                                    new_dentry, flags);
9244
9245         btrfs_btree_balance_dirty(BTRFS_I(new_dir)->root->fs_info);
9246
9247         return ret;
9248 }
9249
9250 struct btrfs_delalloc_work {
9251         struct inode *inode;
9252         struct completion completion;
9253         struct list_head list;
9254         struct btrfs_work work;
9255 };
9256
9257 static void btrfs_run_delalloc_work(struct btrfs_work *work)
9258 {
9259         struct btrfs_delalloc_work *delalloc_work;
9260         struct inode *inode;
9261
9262         delalloc_work = container_of(work, struct btrfs_delalloc_work,
9263                                      work);
9264         inode = delalloc_work->inode;
9265         filemap_flush(inode->i_mapping);
9266         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9267                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9268                 filemap_flush(inode->i_mapping);
9269
9270         iput(inode);
9271         complete(&delalloc_work->completion);
9272 }
9273
9274 static struct btrfs_delalloc_work *btrfs_alloc_delalloc_work(struct inode *inode)
9275 {
9276         struct btrfs_delalloc_work *work;
9277
9278         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_NOFS);
9279         if (!work)
9280                 return NULL;
9281
9282         init_completion(&work->completion);
9283         INIT_LIST_HEAD(&work->list);
9284         work->inode = inode;
9285         btrfs_init_work(&work->work, btrfs_run_delalloc_work, NULL);
9286
9287         return work;
9288 }
9289
9290 /*
9291  * some fairly slow code that needs optimization. This walks the list
9292  * of all the inodes with pending delalloc and forces them to disk.
9293  */
9294 static int start_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
9295                                  struct writeback_control *wbc, bool snapshot,
9296                                  bool in_reclaim_context)
9297 {
9298         struct btrfs_inode *binode;
9299         struct inode *inode;
9300         struct btrfs_delalloc_work *work, *next;
9301         LIST_HEAD(works);
9302         LIST_HEAD(splice);
9303         int ret = 0;
9304         bool full_flush = wbc->nr_to_write == LONG_MAX;
9305
9306         mutex_lock(&root->delalloc_mutex);
9307         spin_lock(&root->delalloc_lock);
9308         list_splice_init(&root->delalloc_inodes, &splice);
9309         while (!list_empty(&splice)) {
9310                 binode = list_entry(splice.next, struct btrfs_inode,
9311                                     delalloc_inodes);
9312
9313                 list_move_tail(&binode->delalloc_inodes,
9314                                &root->delalloc_inodes);
9315
9316                 if (in_reclaim_context &&
9317                     test_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &binode->runtime_flags))
9318                         continue;
9319
9320                 inode = igrab(&binode->vfs_inode);
9321                 if (!inode) {
9322                         cond_resched_lock(&root->delalloc_lock);
9323                         continue;
9324                 }
9325                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9326
9327                 if (snapshot)
9328                         set_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
9329                                 &binode->runtime_flags);
9330                 if (full_flush) {
9331                         work = btrfs_alloc_delalloc_work(inode);
9332                         if (!work) {
9333                                 iput(inode);
9334                                 ret = -ENOMEM;
9335                                 goto out;
9336                         }
9337                         list_add_tail(&work->list, &works);
9338                         btrfs_queue_work(root->fs_info->flush_workers,
9339                                          &work->work);
9340                 } else {
9341                         ret = filemap_fdatawrite_wbc(inode->i_mapping, wbc);
9342                         btrfs_add_delayed_iput(BTRFS_I(inode));
9343                         if (ret || wbc->nr_to_write <= 0)
9344                                 goto out;
9345                 }
9346                 cond_resched();
9347                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9348         }
9349         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9350
9351 out:
9352         list_for_each_entry_safe(work, next, &works, list) {
9353                 list_del_init(&work->list);
9354                 wait_for_completion(&work->completion);
9355                 kfree(work);
9356         }
9357
9358         if (!list_empty(&splice)) {
9359                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9360                 list_splice_tail(&splice, &root->delalloc_inodes);
9361                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9362         }
9363         mutex_unlock(&root->delalloc_mutex);
9364         return ret;
9365 }
9366
9367 int btrfs_start_delalloc_snapshot(struct btrfs_root *root, bool in_reclaim_context)
9368 {
9369         struct writeback_control wbc = {
9370                 .nr_to_write = LONG_MAX,
9371                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9372                 .range_start = 0,
9373                 .range_end = LLONG_MAX,
9374         };
9375         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9376
9377         if (BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
9378                 return -EROFS;
9379
9380         return start_delalloc_inodes(root, &wbc, true, in_reclaim_context);
9381 }
9382
9383 int btrfs_start_delalloc_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info, long nr,
9384                                bool in_reclaim_context)
9385 {
9386         struct writeback_control wbc = {
9387                 .nr_to_write = nr,
9388                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9389                 .range_start = 0,
9390                 .range_end = LLONG_MAX,
9391         };
9392         struct btrfs_root *root;
9393         LIST_HEAD(splice);
9394         int ret;
9395
9396         if (BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
9397                 return -EROFS;
9398
9399         mutex_lock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9400         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9401         list_splice_init(&fs_info->delalloc_roots, &splice);
9402         while (!list_empty(&splice)) {
9403                 /*
9404                  * Reset nr_to_write here so we know that we're doing a full
9405                  * flush.
9406                  */
9407                 if (nr == LONG_MAX)
9408                         wbc.nr_to_write = LONG_MAX;
9409
9410                 root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
9411                                         delalloc_root);
9412                 root = btrfs_grab_root(root);
9413                 BUG_ON(!root);
9414                 list_move_tail(&root->delalloc_root,
9415                                &fs_info->delalloc_roots);
9416                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9417
9418                 ret = start_delalloc_inodes(root, &wbc, false, in_reclaim_context);
9419                 btrfs_put_root(root);
9420                 if (ret < 0 || wbc.nr_to_write <= 0)
9421                         goto out;
9422                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9423         }
9424         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9425
9426         ret = 0;
9427 out:
9428         if (!list_empty(&splice)) {
9429                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9430                 list_splice_tail(&splice, &fs_info->delalloc_roots);
9431                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9432         }
9433         mutex_unlock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9434         return ret;
9435 }
9436
9437 static int btrfs_symlink(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
9438                          struct dentry *dentry, const char *symname)
9439 {
9440         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9441         struct btrfs_trans_handle *trans;
9442         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9443         struct btrfs_path *path;
9444         struct btrfs_key key;
9445         struct inode *inode;
9446         struct btrfs_new_inode_args new_inode_args = {
9447                 .dir = dir,
9448                 .dentry = dentry,
9449         };
9450         unsigned int trans_num_items;
9451         int err;
9452         int name_len;
9453         int datasize;
9454         unsigned long ptr;
9455         struct btrfs_file_extent_item *ei;
9456         struct extent_buffer *leaf;
9457
9458         name_len = strlen(symname);
9459         if (name_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info))
9460                 return -ENAMETOOLONG;
9461
9462         inode = new_inode(dir->i_sb);
9463         if (!inode)
9464                 return -ENOMEM;
9465         inode_init_owner(idmap, inode, dir, S_IFLNK | S_IRWXUGO);
9466         inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
9467         inode_nohighmem(inode);
9468         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9469         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), name_len);
9470         inode_set_bytes(inode, name_len);
9471
9472         new_inode_args.inode = inode;
9473         err = btrfs_new_inode_prepare(&new_inode_args, &trans_num_items);
9474         if (err)
9475                 goto out_inode;
9476         /* 1 additional item for the inline extent */
9477         trans_num_items++;
9478
9479         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9480         if (IS_ERR(trans)) {
9481                 err = PTR_ERR(trans);
9482                 goto out_new_inode_args;
9483         }
9484
9485         err = btrfs_create_new_inode(trans, &new_inode_args);
9486         if (err)
9487                 goto out;
9488
9489         path = btrfs_alloc_path();
9490         if (!path) {
9491                 err = -ENOMEM;
9492                 btrfs_abort_transaction(trans, err);
9493                 discard_new_inode(inode);
9494                 inode = NULL;
9495                 goto out;
9496         }
9497         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
9498         key.offset = 0;
9499         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
9500         datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(name_len);
9501         err = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
9502                                       datasize);
9503         if (err) {
9504                 btrfs_abort_transaction(trans, err);
9505                 btrfs_free_path(path);
9506                 discard_new_inode(inode);
9507                 inode = NULL;
9508                 goto out;
9509         }
9510         leaf = path->nodes[0];
9511         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
9512                             struct btrfs_file_extent_item);
9513         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
9514         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei,
9515                                    BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
9516         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
9517         btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
9518         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
9519         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, name_len);
9520
9521         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
9522         write_extent_buffer(leaf, symname, ptr, name_len);
9523         btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
9524         btrfs_free_path(path);
9525
9526         d_instantiate_new(dentry, inode);
9527         err = 0;
9528 out:
9529         btrfs_end_transaction(trans);
9530         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9531 out_new_inode_args:
9532         btrfs_new_inode_args_destroy(&new_inode_args);
9533 out_inode:
9534         if (err)
9535                 iput(inode);
9536         return err;
9537 }
9538
9539 static struct btrfs_trans_handle *insert_prealloc_file_extent(
9540                                        struct btrfs_trans_handle *trans_in,
9541                                        struct btrfs_inode *inode,
9542                                        struct btrfs_key *ins,
9543                                        u64 file_offset)
9544 {
9545         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
9546         struct btrfs_replace_extent_info extent_info;
9547         struct btrfs_trans_handle *trans = trans_in;
9548         struct btrfs_path *path;
9549         u64 start = ins->objectid;
9550         u64 len = ins->offset;
9551         u64 qgroup_released = 0;
9552         int ret;
9553
9554         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
9555
9556         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC);
9557         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, start);
9558         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi, len);
9559         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, len);
9560         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, len);
9561         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, BTRFS_COMPRESS_NONE);
9562         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
9563
9564         ret = btrfs_qgroup_release_data(inode, file_offset, len, &qgroup_released);
9565         if (ret < 0)
9566                 return ERR_PTR(ret);
9567
9568         if (trans) {
9569                 ret = insert_reserved_file_extent(trans, inode,
9570                                                   file_offset, &stack_fi,
9571                                                   true, qgroup_released);
9572                 if (ret)
9573                         goto free_qgroup;
9574                 return trans;
9575         }
9576
9577         extent_info.disk_offset = start;
9578         extent_info.disk_len = len;
9579         extent_info.data_offset = 0;
9580         extent_info.data_len = len;
9581         extent_info.file_offset = file_offset;
9582         extent_info.extent_buf = (char *)&stack_fi;
9583         extent_info.is_new_extent = true;
9584         extent_info.update_times = true;
9585         extent_info.qgroup_reserved = qgroup_released;
9586         extent_info.insertions = 0;
9587
9588         path = btrfs_alloc_path();
9589         if (!path) {
9590                 ret = -ENOMEM;
9591                 goto free_qgroup;
9592         }
9593
9594         ret = btrfs_replace_file_extents(inode, path, file_offset,
9595                                      file_offset + len - 1, &extent_info,
9596                                      &trans);
9597         btrfs_free_path(path);
9598         if (ret)
9599                 goto free_qgroup;
9600         return trans;
9601
9602 free_qgroup:
9603         /*
9604          * We have released qgroup data range at the beginning of the function,
9605          * and normally qgroup_released bytes will be freed when committing
9606          * transaction.
9607          * But if we error out early, we have to free what we have released
9608          * or we leak qgroup data reservation.
9609          */
9610         btrfs_qgroup_free_refroot(inode->root->fs_info,
9611                         inode->root->root_key.objectid, qgroup_released,
9612                         BTRFS_QGROUP_RSV_DATA);
9613         return ERR_PTR(ret);
9614 }
9615
9616 static int __btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9617                                        u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9618                                        loff_t actual_len, u64 *alloc_hint,
9619                                        struct btrfs_trans_handle *trans)
9620 {
9621         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
9622         struct extent_map *em;
9623         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9624         struct btrfs_key ins;
9625         u64 cur_offset = start;
9626         u64 clear_offset = start;
9627         u64 i_size;
9628         u64 cur_bytes;
9629         u64 last_alloc = (u64)-1;
9630         int ret = 0;
9631         bool own_trans = true;
9632         u64 end = start + num_bytes - 1;
9633
9634         if (trans)
9635                 own_trans = false;
9636         while (num_bytes > 0) {
9637                 cur_bytes = min_t(u64, num_bytes, SZ_256M);
9638                 cur_bytes = max(cur_bytes, min_size);
9639                 /*
9640                  * If we are severely fragmented we could end up with really
9641                  * small allocations, so if the allocator is returning small
9642                  * chunks lets make its job easier by only searching for those
9643                  * sized chunks.
9644                  */
9645                 cur_bytes = min(cur_bytes, last_alloc);
9646                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_bytes, cur_bytes,
9647                                 min_size, 0, *alloc_hint, &ins, 1, 0);
9648                 if (ret)
9649                         break;
9650
9651                 /*
9652                  * We've reserved this space, and thus converted it from
9653                  * ->bytes_may_use to ->bytes_reserved.  Any error that happens
9654                  * from here on out we will only need to clear our reservation
9655                  * for the remaining unreserved area, so advance our
9656                  * clear_offset by our extent size.
9657                  */
9658                 clear_offset += ins.offset;
9659
9660                 last_alloc = ins.offset;
9661                 trans = insert_prealloc_file_extent(trans, BTRFS_I(inode),
9662                                                     &ins, cur_offset);
9663                 /*
9664                  * Now that we inserted the prealloc extent we can finally
9665                  * decrement the number of reservations in the block group.
9666                  * If we did it before, we could race with relocation and have
9667                  * relocation miss the reserved extent, making it fail later.
9668                  */
9669                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
9670                 if (IS_ERR(trans)) {
9671                         ret = PTR_ERR(trans);
9672                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid,
9673                                                    ins.offset, 0);
9674                         break;
9675                 }
9676
9677                 em = alloc_extent_map();
9678                 if (!em) {
9679                         btrfs_drop_extent_map_range(BTRFS_I(inode), cur_offset,
9680                                             cur_offset + ins.offset - 1, false);
9681                         btrfs_set_inode_full_sync(BTRFS_I(inode));
9682                         goto next;
9683                 }
9684
9685                 em->start = cur_offset;
9686                 em->orig_start = cur_offset;
9687                 em->len = ins.offset;
9688                 em->block_start = ins.objectid;
9689                 em->block_len = ins.offset;
9690                 em->orig_block_len = ins.offset;
9691                 em->ram_bytes = ins.offset;
9692                 em->flags |= EXTENT_FLAG_PREALLOC;
9693                 em->generation = trans->transid;
9694
9695                 ret = btrfs_replace_extent_map_range(BTRFS_I(inode), em, true);
9696                 free_extent_map(em);
9697 next:
9698                 num_bytes -= ins.offset;
9699                 cur_offset += ins.offset;
9700                 *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
9701
9702                 inode_inc_iversion(inode);
9703                 inode_set_ctime_current(inode);
9704                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_PREALLOC;
9705                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
9706                     (actual_len > inode->i_size) &&
9707                     (cur_offset > inode->i_size)) {
9708                         if (cur_offset > actual_len)
9709                                 i_size = actual_len;
9710                         else
9711                                 i_size = cur_offset;
9712                         i_size_write(inode, i_size);
9713                         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
9714                 }
9715
9716                 ret = btrfs_update_inode(trans, BTRFS_I(inode));
9717
9718                 if (ret) {
9719                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9720                         if (own_trans)
9721                                 btrfs_end_transaction(trans);
9722                         break;
9723                 }
9724
9725                 if (own_trans) {
9726                         btrfs_end_transaction(trans);
9727                         trans = NULL;
9728                 }
9729         }
9730         if (clear_offset < end)
9731                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode), NULL, clear_offset,
9732                         end - clear_offset + 1);
9733         return ret;
9734 }
9735
9736 int btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9737                               u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9738                               loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
9739 {
9740         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
9741                                            min_size, actual_len, alloc_hint,
9742                                            NULL);
9743 }
9744
9745 int btrfs_prealloc_file_range_trans(struct inode *inode,
9746                                     struct btrfs_trans_handle *trans, int mode,
9747                                     u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9748                                     loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
9749 {
9750         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
9751                                            min_size, actual_len, alloc_hint, trans);
9752 }
9753
9754 static int btrfs_permission(struct mnt_idmap *idmap,
9755                             struct inode *inode, int mask)
9756 {
9757         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9758         umode_t mode = inode->i_mode;
9759
9760         if (mask & MAY_WRITE &&
9761             (S_ISREG(mode) || S_ISDIR(mode) || S_ISLNK(mode))) {
9762                 if (btrfs_root_readonly(root))
9763                         return -EROFS;
9764                 if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_READONLY)
9765                         return -EACCES;
9766         }
9767         return generic_permission(idmap, inode, mask);
9768 }
9769
9770 static int btrfs_tmpfile(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
9771                          struct file *file, umode_t mode)
9772 {
9773         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9774         struct btrfs_trans_handle *trans;
9775         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9776         struct inode *inode;
9777         struct btrfs_new_inode_args new_inode_args = {
9778                 .dir = dir,
9779                 .dentry = file->f_path.dentry,
9780                 .orphan = true,
9781         };
9782         unsigned int trans_num_items;
9783         int ret;
9784
9785         inode = new_inode(dir->i_sb);
9786         if (!inode)
9787                 return -ENOMEM;
9788         inode_init_owner(idmap, inode, dir, mode);
9789         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
9790         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
9791         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9792
9793         new_inode_args.inode = inode;
9794         ret = btrfs_new_inode_prepare(&new_inode_args, &trans_num_items);
9795         if (ret)
9796                 goto out_inode;
9797
9798         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9799         if (IS_ERR(trans)) {
9800                 ret = PTR_ERR(trans);
9801                 goto out_new_inode_args;
9802         }
9803
9804         ret = btrfs_create_new_inode(trans, &new_inode_args);
9805
9806         /*
9807          * We set number of links to 0 in btrfs_create_new_inode(), and here we
9808          * set it to 1 because d_tmpfile() will issue a warning if the count is
9809          * 0, through:
9810          *
9811          *    d_tmpfile() -> inode_dec_link_count() -> drop_nlink()
9812          */
9813         set_nlink(inode, 1);
9814
9815         if (!ret) {
9816                 d_tmpfile(file, inode);
9817                 unlock_new_inode(inode);
9818                 mark_inode_dirty(inode);
9819         }
9820
9821         btrfs_end_transaction(trans);
9822         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9823 out_new_inode_args:
9824         btrfs_new_inode_args_destroy(&new_inode_args);
9825 out_inode:
9826         if (ret)
9827                 iput(inode);
9828         return finish_open_simple(file, ret);
9829 }
9830
9831 void btrfs_set_range_writeback(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
9832 {
9833         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
9834         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
9835         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
9836         struct page *page;
9837         u32 len;
9838
9839         ASSERT(end + 1 - start <= U32_MAX);
9840         len = end + 1 - start;
9841         while (index <= end_index) {
9842                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
9843                 ASSERT(page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
9844
9845                 /* This is for data, which doesn't yet support larger folio. */
9846                 ASSERT(folio_order(page_folio(page)) == 0);
9847                 btrfs_folio_set_writeback(fs_info, page_folio(page), start, len);
9848                 put_page(page);
9849                 index++;
9850         }
9851 }
9852
9853 int btrfs_encoded_io_compression_from_extent(struct btrfs_fs_info *fs_info,
9854                                              int compress_type)
9855 {
9856         switch (compress_type) {
9857         case BTRFS_COMPRESS_NONE:
9858                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_NONE;
9859         case BTRFS_COMPRESS_ZLIB:
9860                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZLIB;
9861         case BTRFS_COMPRESS_LZO:
9862                 /*
9863                  * The LZO format depends on the sector size. 64K is the maximum
9864                  * sector size that we support.
9865                  */
9866                 if (fs_info->sectorsize < SZ_4K || fs_info->sectorsize > SZ_64K)
9867                         return -EINVAL;
9868                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_4K +
9869                        (fs_info->sectorsize_bits - 12);
9870         case BTRFS_COMPRESS_ZSTD:
9871                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZSTD;
9872         default:
9873                 return -EUCLEAN;
9874         }
9875 }
9876
9877 static ssize_t btrfs_encoded_read_inline(
9878                                 struct kiocb *iocb,
9879                                 struct iov_iter *iter, u64 start,
9880                                 u64 lockend,
9881                                 struct extent_state **cached_state,
9882                                 u64 extent_start, size_t count,
9883                                 struct btrfs_ioctl_encoded_io_args *encoded,
9884                                 bool *unlocked)
9885 {
9886         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
9887         struct btrfs_root *root = inode->root;
9888         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9889         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
9890         struct btrfs_path *path;
9891         struct extent_buffer *leaf;
9892         struct btrfs_file_extent_item *item;
9893         u64 ram_bytes;
9894         unsigned long ptr;
9895         void *tmp;
9896         ssize_t ret;
9897
9898         path = btrfs_alloc_path();
9899         if (!path) {
9900                 ret = -ENOMEM;
9901                 goto out;
9902         }
9903         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, btrfs_ino(inode),
9904                                        extent_start, 0);
9905         if (ret) {
9906                 if (ret > 0) {
9907                         /* The extent item disappeared? */
9908                         ret = -EIO;
9909                 }
9910                 goto out;
9911         }
9912         leaf = path->nodes[0];
9913         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_file_extent_item);
9914
9915         ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
9916         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
9917
9918         encoded->len = min_t(u64, extent_start + ram_bytes,
9919                              inode->vfs_inode.i_size) - iocb->ki_pos;
9920         ret = btrfs_encoded_io_compression_from_extent(fs_info,
9921                                  btrfs_file_extent_compression(leaf, item));
9922         if (ret < 0)
9923                 goto out;
9924         encoded->compression = ret;
9925         if (encoded->compression) {
9926                 size_t inline_size;
9927
9928                 inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf,
9929                                                                 path->slots[0]);
9930                 if (inline_size > count) {
9931                         ret = -ENOBUFS;
9932                         goto out;
9933                 }
9934                 count = inline_size;
9935                 encoded->unencoded_len = ram_bytes;
9936                 encoded->unencoded_offset = iocb->ki_pos - extent_start;
9937         } else {
9938                 count = min_t(u64, count, encoded->len);
9939                 encoded->len = count;
9940                 encoded->unencoded_len = count;
9941                 ptr += iocb->ki_pos - extent_start;
9942         }
9943
9944         tmp = kmalloc(count, GFP_NOFS);
9945         if (!tmp) {
9946                 ret = -ENOMEM;
9947                 goto out;
9948         }
9949         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, count);
9950         btrfs_release_path(path);
9951         unlock_extent(io_tree, start, lockend, cached_state);
9952         btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
9953         *unlocked = true;
9954
9955         ret = copy_to_iter(tmp, count, iter);
9956         if (ret != count)
9957                 ret = -EFAULT;
9958         kfree(tmp);
9959 out:
9960         btrfs_free_path(path);
9961         return ret;
9962 }
9963
9964 struct btrfs_encoded_read_private {
9965         wait_queue_head_t wait;
9966         atomic_t pending;
9967         blk_status_t status;
9968 };
9969
9970 static void btrfs_encoded_read_endio(struct btrfs_bio *bbio)
9971 {
9972         struct btrfs_encoded_read_private *priv = bbio->private;
9973
9974         if (bbio->bio.bi_status) {
9975                 /*
9976                  * The memory barrier implied by the atomic_dec_return() here
9977                  * pairs with the memory barrier implied by the
9978                  * atomic_dec_return() or io_wait_event() in
9979                  * btrfs_encoded_read_regular_fill_pages() to ensure that this
9980                  * write is observed before the load of status in
9981                  * btrfs_encoded_read_regular_fill_pages().
9982                  */
9983                 WRITE_ONCE(priv->status, bbio->bio.bi_status);
9984         }
9985         if (!atomic_dec_return(&priv->pending))
9986                 wake_up(&priv->wait);
9987         bio_put(&bbio->bio);
9988 }
9989
9990 int btrfs_encoded_read_regular_fill_pages(struct btrfs_inode *inode,
9991                                           u64 file_offset, u64 disk_bytenr,
9992                                           u64 disk_io_size, struct page **pages)
9993 {
9994         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
9995         struct btrfs_encoded_read_private priv = {
9996                 .pending = ATOMIC_INIT(1),
9997         };
9998         unsigned long i = 0;
9999         struct btrfs_bio *bbio;
10000
10001         init_waitqueue_head(&priv.wait);
10002
10003         bbio = btrfs_bio_alloc(BIO_MAX_VECS, REQ_OP_READ, fs_info,
10004                                btrfs_encoded_read_endio, &priv);
10005         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
10006         bbio->inode = inode;
10007
10008         do {
10009                 size_t bytes = min_t(u64, disk_io_size, PAGE_SIZE);
10010
10011                 if (bio_add_page(&bbio->bio, pages[i], bytes, 0) < bytes) {
10012                         atomic_inc(&priv.pending);
10013                         btrfs_submit_bio(bbio, 0);
10014
10015                         bbio = btrfs_bio_alloc(BIO_MAX_VECS, REQ_OP_READ, fs_info,
10016                                                btrfs_encoded_read_endio, &priv);
10017                         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
10018                         bbio->inode = inode;
10019                         continue;
10020                 }
10021
10022                 i++;
10023                 disk_bytenr += bytes;
10024                 disk_io_size -= bytes;
10025         } while (disk_io_size);
10026
10027         atomic_inc(&priv.pending);
10028         btrfs_submit_bio(bbio, 0);
10029
10030         if (atomic_dec_return(&priv.pending))
10031                 io_wait_event(priv.wait, !atomic_read(&priv.pending));
10032         /* See btrfs_encoded_read_endio() for ordering. */
10033         return blk_status_to_errno(READ_ONCE(priv.status));
10034 }
10035
10036 static ssize_t btrfs_encoded_read_regular(struct kiocb *iocb,
10037                                           struct iov_iter *iter,
10038                                           u64 start, u64 lockend,
10039                                           struct extent_state **cached_state,
10040                                           u64 disk_bytenr, u64 disk_io_size,
10041                                           size_t count, bool compressed,
10042                                           bool *unlocked)
10043 {
10044         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
10045         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
10046         struct page **pages;
10047         unsigned long nr_pages, i;
10048         u64 cur;
10049         size_t page_offset;
10050         ssize_t ret;
10051
10052         nr_pages = DIV_ROUND_UP(disk_io_size, PAGE_SIZE);
10053         pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
10054         if (!pages)
10055                 return -ENOMEM;
10056         ret = btrfs_alloc_page_array(nr_pages, pages, 0);
10057         if (ret) {
10058                 ret = -ENOMEM;
10059                 goto out;
10060                 }
10061
10062         ret = btrfs_encoded_read_regular_fill_pages(inode, start, disk_bytenr,
10063                                                     disk_io_size, pages);
10064         if (ret)
10065                 goto out;
10066
10067         unlock_extent(io_tree, start, lockend, cached_state);
10068         btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10069         *unlocked = true;
10070
10071         if (compressed) {
10072                 i = 0;
10073                 page_offset = 0;
10074         } else {
10075                 i = (iocb->ki_pos - start) >> PAGE_SHIFT;
10076                 page_offset = (iocb->ki_pos - start) & (PAGE_SIZE - 1);
10077         }
10078         cur = 0;
10079         while (cur < count) {
10080                 size_t bytes = min_t(size_t, count - cur,
10081                                      PAGE_SIZE - page_offset);
10082
10083                 if (copy_page_to_iter(pages[i], page_offset, bytes,
10084                                       iter) != bytes) {
10085                         ret = -EFAULT;
10086                         goto out;
10087                 }
10088                 i++;
10089                 cur += bytes;
10090                 page_offset = 0;
10091         }
10092         ret = count;
10093 out:
10094         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10095                 if (pages[i])
10096                         __free_page(pages[i]);
10097         }
10098         kfree(pages);
10099         return ret;
10100 }
10101
10102 ssize_t btrfs_encoded_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
10103                            struct btrfs_ioctl_encoded_io_args *encoded)
10104 {
10105         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
10106         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
10107         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
10108         ssize_t ret;
10109         size_t count = iov_iter_count(iter);
10110         u64 start, lockend, disk_bytenr, disk_io_size;
10111         struct extent_state *cached_state = NULL;
10112         struct extent_map *em;
10113         bool unlocked = false;
10114
10115         file_accessed(iocb->ki_filp);
10116
10117         btrfs_inode_lock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10118
10119         if (iocb->ki_pos >= inode->vfs_inode.i_size) {
10120                 btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10121                 return 0;
10122         }
10123         start = ALIGN_DOWN(iocb->ki_pos, fs_info->sectorsize);
10124         /*
10125          * We don't know how long the extent containing iocb->ki_pos is, but if
10126          * it's compressed we know that it won't be longer than this.
10127          */
10128         lockend = start + BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED - 1;
10129
10130         for (;;) {
10131                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10132
10133                 ret = btrfs_wait_ordered_range(&inode->vfs_inode, start,
10134                                                lockend - start + 1);
10135                 if (ret)
10136                         goto out_unlock_inode;
10137                 lock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10138                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start,
10139                                                      lockend - start + 1);
10140                 if (!ordered)
10141                         break;
10142                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
10143                 unlock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10144                 cond_resched();
10145         }
10146
10147         em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, start, lockend - start + 1);
10148         if (IS_ERR(em)) {
10149                 ret = PTR_ERR(em);
10150                 goto out_unlock_extent;
10151         }
10152
10153         if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10154                 u64 extent_start = em->start;
10155
10156                 /*
10157                  * For inline extents we get everything we need out of the
10158                  * extent item.
10159                  */
10160                 free_extent_map(em);
10161                 em = NULL;
10162                 ret = btrfs_encoded_read_inline(iocb, iter, start, lockend,
10163                                                 &cached_state, extent_start,
10164                                                 count, encoded, &unlocked);
10165                 goto out;
10166         }
10167
10168         /*
10169          * We only want to return up to EOF even if the extent extends beyond
10170          * that.
10171          */
10172         encoded->len = min_t(u64, extent_map_end(em),
10173                              inode->vfs_inode.i_size) - iocb->ki_pos;
10174         if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE ||
10175             (em->flags & EXTENT_FLAG_PREALLOC)) {
10176                 disk_bytenr = EXTENT_MAP_HOLE;
10177                 count = min_t(u64, count, encoded->len);
10178                 encoded->len = count;
10179                 encoded->unencoded_len = count;
10180         } else if (extent_map_is_compressed(em)) {
10181                 disk_bytenr = em->block_start;
10182                 /*
10183                  * Bail if the buffer isn't large enough to return the whole
10184                  * compressed extent.
10185                  */
10186                 if (em->block_len > count) {
10187                         ret = -ENOBUFS;
10188                         goto out_em;
10189                 }
10190                 disk_io_size = em->block_len;
10191                 count = em->block_len;
10192                 encoded->unencoded_len = em->ram_bytes;
10193                 encoded->unencoded_offset = iocb->ki_pos - em->orig_start;
10194                 ret = btrfs_encoded_io_compression_from_extent(fs_info,
10195                                                                extent_map_compression(em));
10196                 if (ret < 0)
10197                         goto out_em;
10198                 encoded->compression = ret;
10199         } else {
10200                 disk_bytenr = em->block_start + (start - em->start);
10201                 if (encoded->len > count)
10202                         encoded->len = count;
10203                 /*
10204                  * Don't read beyond what we locked. This also limits the page
10205                  * allocations that we'll do.
10206                  */
10207                 disk_io_size = min(lockend + 1, iocb->ki_pos + encoded->len) - start;
10208                 count = start + disk_io_size - iocb->ki_pos;
10209                 encoded->len = count;
10210                 encoded->unencoded_len = count;
10211                 disk_io_size = ALIGN(disk_io_size, fs_info->sectorsize);
10212         }
10213         free_extent_map(em);
10214         em = NULL;
10215
10216         if (disk_bytenr == EXTENT_MAP_HOLE) {
10217                 unlock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10218                 btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10219                 unlocked = true;
10220                 ret = iov_iter_zero(count, iter);
10221                 if (ret != count)
10222                         ret = -EFAULT;
10223         } else {
10224                 ret = btrfs_encoded_read_regular(iocb, iter, start, lockend,
10225                                                  &cached_state, disk_bytenr,
10226                                                  disk_io_size, count,
10227                                                  encoded->compression,
10228                                                  &unlocked);
10229         }
10230
10231 out:
10232         if (ret >= 0)
10233                 iocb->ki_pos += encoded->len;
10234 out_em:
10235         free_extent_map(em);
10236 out_unlock_extent:
10237         if (!unlocked)
10238                 unlock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10239 out_unlock_inode:
10240         if (!unlocked)
10241                 btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10242         return ret;
10243 }
10244
10245 ssize_t btrfs_do_encoded_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from,
10246                                const struct btrfs_ioctl_encoded_io_args *encoded)
10247 {
10248         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
10249         struct btrfs_root *root = inode->root;
10250         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
10251         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
10252         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
10253         struct extent_state *cached_state = NULL;
10254         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10255         int compression;
10256         size_t orig_count;
10257         u64 start, end;
10258         u64 num_bytes, ram_bytes, disk_num_bytes;
10259         unsigned long nr_pages, i;
10260         struct page **pages;
10261         struct btrfs_key ins;
10262         bool extent_reserved = false;
10263         struct extent_map *em;
10264         ssize_t ret;
10265
10266         switch (encoded->compression) {
10267         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZLIB:
10268                 compression = BTRFS_COMPRESS_ZLIB;
10269                 break;
10270         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZSTD:
10271                 compression = BTRFS_COMPRESS_ZSTD;
10272                 break;
10273         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_4K:
10274         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_8K:
10275         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_16K:
10276         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_32K:
10277         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_64K:
10278                 /* The sector size must match for LZO. */
10279                 if (encoded->compression -
10280                     BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_4K + 12 !=
10281                     fs_info->sectorsize_bits)
10282                         return -EINVAL;
10283                 compression = BTRFS_COMPRESS_LZO;
10284                 break;
10285         default:
10286                 return -EINVAL;
10287         }
10288         if (encoded->encryption != BTRFS_ENCODED_IO_ENCRYPTION_NONE)
10289                 return -EINVAL;
10290
10291         /*
10292          * Compressed extents should always have checksums, so error out if we
10293          * have a NOCOW file or inode was created while mounted with NODATASUM.
10294          */
10295         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
10296                 return -EINVAL;
10297
10298         orig_count = iov_iter_count(from);
10299
10300         /* The extent size must be sane. */
10301         if (encoded->unencoded_len > BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED ||
10302             orig_count > BTRFS_MAX_COMPRESSED || orig_count == 0)
10303                 return -EINVAL;
10304
10305         /*
10306          * The compressed data must be smaller than the decompressed data.
10307          *
10308          * It's of course possible for data to compress to larger or the same
10309          * size, but the buffered I/O path falls back to no compression for such
10310          * data, and we don't want to break any assumptions by creating these
10311          * extents.
10312          *
10313          * Note that this is less strict than the current check we have that the
10314          * compressed data must be at least one sector smaller than the
10315          * decompressed data. We only want to enforce the weaker requirement
10316          * from old kernels that it is at least one byte smaller.
10317          */
10318         if (orig_count >= encoded->unencoded_len)
10319                 return -EINVAL;
10320
10321         /* The extent must start on a sector boundary. */
10322         start = iocb->ki_pos;
10323         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->sectorsize))
10324                 return -EINVAL;
10325
10326         /*
10327          * The extent must end on a sector boundary. However, we allow a write
10328          * which ends at or extends i_size to have an unaligned length; we round
10329          * up the extent size and set i_size to the unaligned end.
10330          */
10331         if (start + encoded->len < inode->vfs_inode.i_size &&
10332             !IS_ALIGNED(start + encoded->len, fs_info->sectorsize))
10333                 return -EINVAL;
10334
10335         /* Finally, the offset in the unencoded data must be sector-aligned. */
10336         if (!IS_ALIGNED(encoded->unencoded_offset, fs_info->sectorsize))
10337                 return -EINVAL;
10338
10339         num_bytes = ALIGN(encoded->len, fs_info->sectorsize);
10340         ram_bytes = ALIGN(encoded->unencoded_len, fs_info->sectorsize);
10341         end = start + num_bytes - 1;
10342
10343         /*
10344          * If the extent cannot be inline, the compressed data on disk must be
10345          * sector-aligned. For convenience, we extend it with zeroes if it
10346          * isn't.
10347          */
10348         disk_num_bytes = ALIGN(orig_count, fs_info->sectorsize);
10349         nr_pages = DIV_ROUND_UP(disk_num_bytes, PAGE_SIZE);
10350         pages = kvcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
10351         if (!pages)
10352                 return -ENOMEM;
10353         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10354                 size_t bytes = min_t(size_t, PAGE_SIZE, iov_iter_count(from));
10355                 char *kaddr;
10356
10357                 pages[i] = alloc_page(GFP_KERNEL_ACCOUNT);
10358                 if (!pages[i]) {
10359                         ret = -ENOMEM;
10360                         goto out_pages;
10361                 }
10362                 kaddr = kmap_local_page(pages[i]);
10363                 if (copy_from_iter(kaddr, bytes, from) != bytes) {
10364                         kunmap_local(kaddr);
10365                         ret = -EFAULT;
10366                         goto out_pages;
10367                 }
10368                 if (bytes < PAGE_SIZE)
10369                         memset(kaddr + bytes, 0, PAGE_SIZE - bytes);
10370                 kunmap_local(kaddr);
10371         }
10372
10373         for (;;) {
10374                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10375
10376                 ret = btrfs_wait_ordered_range(&inode->vfs_inode, start, num_bytes);
10377                 if (ret)
10378                         goto out_pages;
10379                 ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->vfs_inode.i_mapping,
10380                                                     start >> PAGE_SHIFT,
10381                                                     end >> PAGE_SHIFT);
10382                 if (ret)
10383                         goto out_pages;
10384                 lock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10385                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start, num_bytes);
10386                 if (!ordered &&
10387                     !filemap_range_has_page(inode->vfs_inode.i_mapping, start, end))
10388                         break;
10389                 if (ordered)
10390                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
10391                 unlock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10392                 cond_resched();
10393         }
10394
10395         /*
10396          * We don't use the higher-level delalloc space functions because our
10397          * num_bytes and disk_num_bytes are different.
10398          */
10399         ret = btrfs_alloc_data_chunk_ondemand(inode, disk_num_bytes);
10400         if (ret)
10401                 goto out_unlock;
10402         ret = btrfs_qgroup_reserve_data(inode, &data_reserved, start, num_bytes);
10403         if (ret)
10404                 goto out_free_data_space;
10405         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(inode, num_bytes, disk_num_bytes,
10406                                               false);
10407         if (ret)
10408                 goto out_qgroup_free_data;
10409
10410         /* Try an inline extent first. */
10411         if (start == 0 && encoded->unencoded_len == encoded->len &&
10412             encoded->unencoded_offset == 0) {
10413                 ret = cow_file_range_inline(inode, encoded->len, orig_count,
10414                                             compression, pages, true);
10415                 if (ret <= 0) {
10416                         if (ret == 0)
10417                                 ret = orig_count;
10418                         goto out_delalloc_release;
10419                 }
10420         }
10421
10422         ret = btrfs_reserve_extent(root, disk_num_bytes, disk_num_bytes,
10423                                    disk_num_bytes, 0, 0, &ins, 1, 1);
10424         if (ret)
10425                 goto out_delalloc_release;
10426         extent_reserved = true;
10427
10428         em = create_io_em(inode, start, num_bytes,
10429                           start - encoded->unencoded_offset, ins.objectid,
10430                           ins.offset, ins.offset, ram_bytes, compression,
10431                           BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
10432         if (IS_ERR(em)) {
10433                 ret = PTR_ERR(em);
10434                 goto out_free_reserved;
10435         }
10436         free_extent_map(em);
10437
10438         ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start, num_bytes, ram_bytes,
10439                                        ins.objectid, ins.offset,
10440                                        encoded->unencoded_offset,
10441                                        (1 << BTRFS_ORDERED_ENCODED) |
10442                                        (1 << BTRFS_ORDERED_COMPRESSED),
10443                                        compression);
10444         if (IS_ERR(ordered)) {
10445                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, start, end, false);
10446                 ret = PTR_ERR(ordered);
10447                 goto out_free_reserved;
10448         }
10449         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
10450
10451         if (start + encoded->len > inode->vfs_inode.i_size)
10452                 i_size_write(&inode->vfs_inode, start + encoded->len);
10453
10454         unlock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10455
10456         btrfs_delalloc_release_extents(inode, num_bytes);
10457
10458         btrfs_submit_compressed_write(ordered, pages, nr_pages, 0, false);
10459         ret = orig_count;
10460         goto out;
10461
10462 out_free_reserved:
10463         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
10464         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
10465 out_delalloc_release:
10466         btrfs_delalloc_release_extents(inode, num_bytes);
10467         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, disk_num_bytes, ret < 0);
10468 out_qgroup_free_data:
10469         if (ret < 0)
10470                 btrfs_qgroup_free_data(inode, data_reserved, start, num_bytes, NULL);
10471 out_free_data_space:
10472         /*
10473          * If btrfs_reserve_extent() succeeded, then we already decremented
10474          * bytes_may_use.
10475          */
10476         if (!extent_reserved)
10477                 btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, disk_num_bytes);
10478 out_unlock:
10479         unlock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10480 out_pages:
10481         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10482                 if (pages[i])
10483                         __free_page(pages[i]);
10484         }
10485         kvfree(pages);
10486 out:
10487         if (ret >= 0)
10488                 iocb->ki_pos += encoded->len;
10489         return ret;
10490 }
10491
10492 #ifdef CONFIG_SWAP
10493 /*
10494  * Add an entry indicating a block group or device which is pinned by a
10495  * swapfile. Returns 0 on success, 1 if there is already an entry for it, or a
10496  * negative errno on failure.
10497  */
10498 static int btrfs_add_swapfile_pin(struct inode *inode, void *ptr,
10499                                   bool is_block_group)
10500 {
10501         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10502         struct btrfs_swapfile_pin *sp, *entry;
10503         struct rb_node **p;
10504         struct rb_node *parent = NULL;
10505
10506         sp = kmalloc(sizeof(*sp), GFP_NOFS);
10507         if (!sp)
10508                 return -ENOMEM;
10509         sp->ptr = ptr;
10510         sp->inode = inode;
10511         sp->is_block_group = is_block_group;
10512         sp->bg_extent_count = 1;
10513
10514         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10515         p = &fs_info->swapfile_pins.rb_node;
10516         while (*p) {
10517                 parent = *p;
10518                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10519                 if (sp->ptr < entry->ptr ||
10520                     (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode < entry->inode)) {
10521                         p = &(*p)->rb_left;
10522                 } else if (sp->ptr > entry->ptr ||
10523                            (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode > entry->inode)) {
10524                         p = &(*p)->rb_right;
10525                 } else {
10526                         if (is_block_group)
10527                                 entry->bg_extent_count++;
10528                         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10529                         kfree(sp);
10530                         return 1;
10531                 }
10532         }
10533         rb_link_node(&sp->node, parent, p);
10534         rb_insert_color(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10535         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10536         return 0;
10537 }
10538
10539 /* Free all of the entries pinned by this swapfile. */
10540 static void btrfs_free_swapfile_pins(struct inode *inode)
10541 {
10542         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10543         struct btrfs_swapfile_pin *sp;
10544         struct rb_node *node, *next;
10545
10546         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10547         node = rb_first(&fs_info->swapfile_pins);
10548         while (node) {
10549                 next = rb_next(node);
10550                 sp = rb_entry(node, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10551                 if (sp->inode == inode) {
10552                         rb_erase(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10553                         if (sp->is_block_group) {
10554                                 btrfs_dec_block_group_swap_extents(sp->ptr,
10555                                                            sp->bg_extent_count);
10556                                 btrfs_put_block_group(sp->ptr);
10557                         }
10558                         kfree(sp);
10559                 }
10560                 node = next;
10561         }
10562         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10563 }
10564
10565 struct btrfs_swap_info {
10566         u64 start;
10567         u64 block_start;
10568         u64 block_len;
10569         u64 lowest_ppage;
10570         u64 highest_ppage;
10571         unsigned long nr_pages;
10572         int nr_extents;
10573 };
10574
10575 static int btrfs_add_swap_extent(struct swap_info_struct *sis,
10576                                  struct btrfs_swap_info *bsi)
10577 {
10578         unsigned long nr_pages;
10579         unsigned long max_pages;
10580         u64 first_ppage, first_ppage_reported, next_ppage;
10581         int ret;
10582
10583         /*
10584          * Our swapfile may have had its size extended after the swap header was
10585          * written. In that case activating the swapfile should not go beyond
10586          * the max size set in the swap header.
10587          */
10588         if (bsi->nr_pages >= sis->max)
10589                 return 0;
10590
10591         max_pages = sis->max - bsi->nr_pages;
10592         first_ppage = PAGE_ALIGN(bsi->block_start) >> PAGE_SHIFT;
10593         next_ppage = PAGE_ALIGN_DOWN(bsi->block_start + bsi->block_len) >> PAGE_SHIFT;
10594
10595         if (first_ppage >= next_ppage)
10596                 return 0;
10597         nr_pages = next_ppage - first_ppage;
10598         nr_pages = min(nr_pages, max_pages);
10599
10600         first_ppage_reported = first_ppage;
10601         if (bsi->start == 0)
10602                 first_ppage_reported++;
10603         if (bsi->lowest_ppage > first_ppage_reported)
10604                 bsi->lowest_ppage = first_ppage_reported;
10605         if (bsi->highest_ppage < (next_ppage - 1))
10606                 bsi->highest_ppage = next_ppage - 1;
10607
10608         ret = add_swap_extent(sis, bsi->nr_pages, nr_pages, first_ppage);
10609         if (ret < 0)
10610                 return ret;
10611         bsi->nr_extents += ret;
10612         bsi->nr_pages += nr_pages;
10613         return 0;
10614 }
10615
10616 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10617 {
10618         struct inode *inode = file_inode(file);
10619
10620         btrfs_free_swapfile_pins(inode);
10621         atomic_dec(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
10622 }
10623
10624 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10625                                sector_t *span)
10626 {
10627         struct inode *inode = file_inode(file);
10628         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10629         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
10630         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
10631         struct extent_state *cached_state = NULL;
10632         struct extent_map *em = NULL;
10633         struct btrfs_chunk_map *map = NULL;
10634         struct btrfs_device *device = NULL;
10635         struct btrfs_swap_info bsi = {
10636                 .lowest_ppage = (sector_t)-1ULL,
10637         };
10638         int ret = 0;
10639         u64 isize;
10640         u64 start;
10641
10642         /*
10643          * If the swap file was just created, make sure delalloc is done. If the
10644          * file changes again after this, the user is doing something stupid and
10645          * we don't really care.
10646          */
10647         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
10648         if (ret)
10649                 return ret;
10650
10651         /*
10652          * The inode is locked, so these flags won't change after we check them.
10653          */
10654         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
10655                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10656                 return -EINVAL;
10657         }
10658         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW)) {
10659                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be copy-on-write");
10660                 return -EINVAL;
10661         }
10662         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
10663                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be checksummed");
10664                 return -EINVAL;
10665         }
10666
10667         /*
10668          * Balance or device remove/replace/resize can move stuff around from
10669          * under us. The exclop protection makes sure they aren't running/won't
10670          * run concurrently while we are mapping the swap extents, and
10671          * fs_info->swapfile_pins prevents them from running while the swap
10672          * file is active and moving the extents. Note that this also prevents
10673          * a concurrent device add which isn't actually necessary, but it's not
10674          * really worth the trouble to allow it.
10675          */
10676         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_SWAP_ACTIVATE)) {
10677                 btrfs_warn(fs_info,
10678            "cannot activate swapfile while exclusive operation is running");
10679                 return -EBUSY;
10680         }
10681
10682         /*
10683          * Prevent snapshot creation while we are activating the swap file.
10684          * We do not want to race with snapshot creation. If snapshot creation
10685          * already started before we bumped nr_swapfiles from 0 to 1 and
10686          * completes before the first write into the swap file after it is
10687          * activated, than that write would fallback to COW.
10688          */
10689         if (!btrfs_drew_try_write_lock(&root->snapshot_lock)) {
10690                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
10691                 btrfs_warn(fs_info,
10692            "cannot activate swapfile because snapshot creation is in progress");
10693                 return -EINVAL;
10694         }
10695         /*
10696          * Snapshots can create extents which require COW even if NODATACOW is
10697          * set. We use this counter to prevent snapshots. We must increment it
10698          * before walking the extents because we don't want a concurrent
10699          * snapshot to run after we've already checked the extents.
10700          *
10701          * It is possible that subvolume is marked for deletion but still not
10702          * removed yet. To prevent this race, we check the root status before
10703          * activating the swapfile.
10704          */
10705         spin_lock(&root->root_item_lock);
10706         if (btrfs_root_dead(root)) {
10707                 spin_unlock(&root->root_item_lock);
10708
10709                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
10710                 btrfs_warn(fs_info,
10711                 "cannot activate swapfile because subvolume %llu is being deleted",
10712                         root->root_key.objectid);
10713                 return -EPERM;
10714         }
10715         atomic_inc(&root->nr_swapfiles);
10716         spin_unlock(&root->root_item_lock);
10717
10718         isize = ALIGN_DOWN(inode->i_size, fs_info->sectorsize);
10719
10720         lock_extent(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10721         start = 0;
10722         while (start < isize) {
10723                 u64 logical_block_start, physical_block_start;
10724                 struct btrfs_block_group *bg;
10725                 u64 len = isize - start;
10726
10727                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
10728                 if (IS_ERR(em)) {
10729                         ret = PTR_ERR(em);
10730                         goto out;
10731                 }
10732
10733                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
10734                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not have holes");
10735                         ret = -EINVAL;
10736                         goto out;
10737                 }
10738                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10739                         /*
10740                          * It's unlikely we'll ever actually find ourselves
10741                          * here, as a file small enough to fit inline won't be
10742                          * big enough to store more than the swap header, but in
10743                          * case something changes in the future, let's catch it
10744                          * here rather than later.
10745                          */
10746                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be inline");
10747                         ret = -EINVAL;
10748                         goto out;
10749                 }
10750                 if (extent_map_is_compressed(em)) {
10751                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10752                         ret = -EINVAL;
10753                         goto out;
10754                 }
10755
10756                 logical_block_start = em->block_start + (start - em->start);
10757                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
10758                 free_extent_map(em);
10759                 em = NULL;
10760
10761                 ret = can_nocow_extent(inode, start, &len, NULL, NULL, NULL, false, true);
10762                 if (ret < 0) {
10763                         goto out;
10764                 } else if (ret) {
10765                         ret = 0;
10766                 } else {
10767                         btrfs_warn(fs_info,
10768                                    "swapfile must not be copy-on-write");
10769                         ret = -EINVAL;
10770                         goto out;
10771                 }
10772
10773                 map = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical_block_start, len);
10774                 if (IS_ERR(map)) {
10775                         ret = PTR_ERR(map);
10776                         goto out;
10777                 }
10778
10779                 if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) {
10780                         btrfs_warn(fs_info,
10781                                    "swapfile must have single data profile");
10782                         ret = -EINVAL;
10783                         goto out;
10784                 }
10785
10786                 if (device == NULL) {
10787                         device = map->stripes[0].dev;
10788                         ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, device, false);
10789                         if (ret == 1)
10790                                 ret = 0;
10791                         else if (ret)
10792                                 goto out;
10793                 } else if (device != map->stripes[0].dev) {
10794                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must be on one device");
10795                         ret = -EINVAL;
10796                         goto out;
10797                 }
10798
10799                 physical_block_start = (map->stripes[0].physical +
10800                                         (logical_block_start - map->start));
10801                 len = min(len, map->chunk_len - (logical_block_start - map->start));
10802                 btrfs_free_chunk_map(map);
10803                 map = NULL;
10804
10805                 bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical_block_start);
10806                 if (!bg) {
10807                         btrfs_warn(fs_info,
10808                            "could not find block group containing swapfile");
10809                         ret = -EINVAL;
10810                         goto out;
10811                 }
10812
10813                 if (!btrfs_inc_block_group_swap_extents(bg)) {
10814                         btrfs_warn(fs_info,
10815                            "block group for swapfile at %llu is read-only%s",
10816                            bg->start,
10817                            atomic_read(&fs_info->scrubs_running) ?
10818                                        " (scrub running)" : "");
10819                         btrfs_put_block_group(bg);
10820                         ret = -EINVAL;
10821                         goto out;
10822                 }
10823
10824                 ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, bg, true);
10825                 if (ret) {
10826                         btrfs_put_block_group(bg);
10827                         if (ret == 1)
10828                                 ret = 0;
10829                         else
10830                                 goto out;
10831                 }
10832
10833                 if (bsi.block_len &&
10834                     bsi.block_start + bsi.block_len == physical_block_start) {
10835                         bsi.block_len += len;
10836                 } else {
10837                         if (bsi.block_len) {
10838                                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10839                                 if (ret)
10840                                         goto out;
10841                         }
10842                         bsi.start = start;
10843                         bsi.block_start = physical_block_start;
10844                         bsi.block_len = len;
10845                 }
10846
10847                 start += len;
10848         }
10849
10850         if (bsi.block_len)
10851                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10852
10853 out:
10854         if (!IS_ERR_OR_NULL(em))
10855                 free_extent_map(em);
10856         if (!IS_ERR_OR_NULL(map))
10857                 btrfs_free_chunk_map(map);
10858
10859         unlock_extent(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10860
10861         if (ret)
10862                 btrfs_swap_deactivate(file);
10863
10864         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
10865
10866         btrfs_exclop_finish(fs_info);
10867
10868         if (ret)
10869                 return ret;
10870
10871         if (device)
10872                 sis->bdev = device->bdev;
10873         *span = bsi.highest_ppage - bsi.lowest_ppage + 1;
10874         sis->max = bsi.nr_pages;
10875         sis->pages = bsi.nr_pages - 1;
10876         sis->highest_bit = bsi.nr_pages - 1;
10877         return bsi.nr_extents;
10878 }
10879 #else
10880 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10881 {
10882 }
10883
10884 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10885                                sector_t *span)
10886 {
10887         return -EOPNOTSUPP;
10888 }
10889 #endif
10890
10891 /*
10892  * Update the number of bytes used in the VFS' inode. When we replace extents in
10893  * a range (clone, dedupe, fallocate's zero range), we must update the number of
10894  * bytes used by the inode in an atomic manner, so that concurrent stat(2) calls
10895  * always get a correct value.
10896  */
10897 void btrfs_update_inode_bytes(struct btrfs_inode *inode,
10898                               const u64 add_bytes,
10899                               const u64 del_bytes)
10900 {
10901         if (add_bytes == del_bytes)
10902                 return;
10903
10904         spin_lock(&inode->lock);
10905         if (del_bytes > 0)
10906                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode, del_bytes);
10907         if (add_bytes > 0)
10908                 inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, add_bytes);
10909         spin_unlock(&inode->lock);
10910 }
10911
10912 /*
10913  * Verify that there are no ordered extents for a given file range.
10914  *
10915  * @inode:   The target inode.
10916  * @start:   Start offset of the file range, should be sector size aligned.
10917  * @end:     End offset (inclusive) of the file range, its value +1 should be
10918  *           sector size aligned.
10919  *
10920  * This should typically be used for cases where we locked an inode's VFS lock in
10921  * exclusive mode, we have also locked the inode's i_mmap_lock in exclusive mode,
10922  * we have flushed all delalloc in the range, we have waited for all ordered
10923  * extents in the range to complete and finally we have locked the file range in
10924  * the inode's io_tree.
10925  */
10926 void btrfs_assert_inode_range_clean(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
10927 {
10928         struct btrfs_root *root = inode->root;
10929         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10930
10931         if (!IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_ASSERT))
10932                 return;
10933
10934         ordered = btrfs_lookup_first_ordered_range(inode, start, end + 1 - start);
10935         if (ordered) {
10936                 btrfs_err(root->fs_info,
10937 "found unexpected ordered extent in file range [%llu, %llu] for inode %llu root %llu (ordered range [%llu, %llu])",
10938                           start, end, btrfs_ino(inode), root->root_key.objectid,
10939                           ordered->file_offset,
10940                           ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1);
10941                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
10942         }
10943
10944         ASSERT(ordered == NULL);
10945 }
10946
10947 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations = {
10948         .getattr        = btrfs_getattr,
10949         .lookup         = btrfs_lookup,
10950         .create         = btrfs_create,
10951         .unlink         = btrfs_unlink,
10952         .link           = btrfs_link,
10953         .mkdir          = btrfs_mkdir,
10954         .rmdir          = btrfs_rmdir,
10955         .rename         = btrfs_rename2,
10956         .symlink        = btrfs_symlink,
10957         .setattr        = btrfs_setattr,
10958         .mknod          = btrfs_mknod,
10959         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10960         .permission     = btrfs_permission,
10961         .get_inode_acl  = btrfs_get_acl,
10962         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10963         .update_time    = btrfs_update_time,
10964         .tmpfile        = btrfs_tmpfile,
10965         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
10966         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
10967 };
10968
10969 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations = {
10970         .llseek         = btrfs_dir_llseek,
10971         .read           = generic_read_dir,
10972         .iterate_shared = btrfs_real_readdir,
10973         .open           = btrfs_opendir,
10974         .unlocked_ioctl = btrfs_ioctl,
10975 #ifdef CONFIG_COMPAT
10976         .compat_ioctl   = btrfs_compat_ioctl,
10977 #endif
10978         .release        = btrfs_release_file,
10979         .fsync          = btrfs_sync_file,
10980 };
10981
10982 /*
10983  * btrfs doesn't support the bmap operation because swapfiles
10984  * use bmap to make a mapping of extents in the file.  They assume
10985  * these extents won't change over the life of the file and they
10986  * use the bmap result to do IO directly to the drive.
10987  *
10988  * the btrfs bmap call would return logical addresses that aren't
10989  * suitable for IO and they also will change frequently as COW
10990  * operations happen.  So, swapfile + btrfs == corruption.
10991  *
10992  * For now we're avoiding this by dropping bmap.
10993  */
10994 static const struct address_space_operations btrfs_aops = {
10995         .read_folio     = btrfs_read_folio,
10996         .writepages     = btrfs_writepages,
10997         .readahead      = btrfs_readahead,
10998         .invalidate_folio = btrfs_invalidate_folio,
10999         .release_folio  = btrfs_release_folio,
11000         .migrate_folio  = btrfs_migrate_folio,
11001         .dirty_folio    = filemap_dirty_folio,
11002         .error_remove_folio = generic_error_remove_folio,
11003         .swap_activate  = btrfs_swap_activate,
11004         .swap_deactivate = btrfs_swap_deactivate,
11005 };
11006
11007 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations = {
11008         .getattr        = btrfs_getattr,
11009         .setattr        = btrfs_setattr,
11010         .listxattr      = btrfs_listxattr,
11011         .permission     = btrfs_permission,
11012         .fiemap         = btrfs_fiemap,
11013         .get_inode_acl  = btrfs_get_acl,
11014         .set_acl        = btrfs_set_acl,
11015         .update_time    = btrfs_update_time,
11016         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
11017         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
11018 };
11019 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations = {
11020         .getattr        = btrfs_getattr,
11021         .setattr        = btrfs_setattr,
11022         .permission     = btrfs_permission,
11023         .listxattr      = btrfs_listxattr,
11024         .get_inode_acl  = btrfs_get_acl,
11025         .set_acl        = btrfs_set_acl,
11026         .update_time    = btrfs_update_time,
11027 };
11028 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations = {
11029         .get_link       = page_get_link,
11030         .getattr        = btrfs_getattr,
11031         .setattr        = btrfs_setattr,
11032         .permission     = btrfs_permission,
11033         .listxattr      = btrfs_listxattr,
11034         .update_time    = btrfs_update_time,
11035 };
11036
11037 const struct dentry_operations btrfs_dentry_operations = {
11038         .d_delete       = btrfs_dentry_delete,
11039 };