119dc26ca141cde4fc7d3bd6d3681a3a059f8171
[sfrench/cifs-2.6.git] / fs / btrfs / volumes.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
4  */
5
6 #include <linux/sched.h>
7 #include <linux/sched/mm.h>
8 #include <linux/slab.h>
9 #include <linux/ratelimit.h>
10 #include <linux/kthread.h>
11 #include <linux/semaphore.h>
12 #include <linux/uuid.h>
13 #include <linux/list_sort.h>
14 #include <linux/namei.h>
15 #include "misc.h"
16 #include "ctree.h"
17 #include "extent_map.h"
18 #include "disk-io.h"
19 #include "transaction.h"
20 #include "print-tree.h"
21 #include "volumes.h"
22 #include "raid56.h"
23 #include "rcu-string.h"
24 #include "dev-replace.h"
25 #include "sysfs.h"
26 #include "tree-checker.h"
27 #include "space-info.h"
28 #include "block-group.h"
29 #include "discard.h"
30 #include "zoned.h"
31 #include "fs.h"
32 #include "accessors.h"
33 #include "uuid-tree.h"
34 #include "ioctl.h"
35 #include "relocation.h"
36 #include "scrub.h"
37 #include "super.h"
38
39 #define BTRFS_BLOCK_GROUP_STRIPE_MASK   (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0 | \
40                                          BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10 | \
41                                          BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK)
42
43 const struct btrfs_raid_attr btrfs_raid_array[BTRFS_NR_RAID_TYPES] = {
44         [BTRFS_RAID_RAID10] = {
45                 .sub_stripes    = 2,
46                 .dev_stripes    = 1,
47                 .devs_max       = 0,    /* 0 == as many as possible */
48                 .devs_min       = 2,
49                 .tolerated_failures = 1,
50                 .devs_increment = 2,
51                 .ncopies        = 2,
52                 .nparity        = 0,
53                 .raid_name      = "raid10",
54                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10,
55                 .mindev_error   = BTRFS_ERROR_DEV_RAID10_MIN_NOT_MET,
56         },
57         [BTRFS_RAID_RAID1] = {
58                 .sub_stripes    = 1,
59                 .dev_stripes    = 1,
60                 .devs_max       = 2,
61                 .devs_min       = 2,
62                 .tolerated_failures = 1,
63                 .devs_increment = 2,
64                 .ncopies        = 2,
65                 .nparity        = 0,
66                 .raid_name      = "raid1",
67                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1,
68                 .mindev_error   = BTRFS_ERROR_DEV_RAID1_MIN_NOT_MET,
69         },
70         [BTRFS_RAID_RAID1C3] = {
71                 .sub_stripes    = 1,
72                 .dev_stripes    = 1,
73                 .devs_max       = 3,
74                 .devs_min       = 3,
75                 .tolerated_failures = 2,
76                 .devs_increment = 3,
77                 .ncopies        = 3,
78                 .nparity        = 0,
79                 .raid_name      = "raid1c3",
80                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1C3,
81                 .mindev_error   = BTRFS_ERROR_DEV_RAID1C3_MIN_NOT_MET,
82         },
83         [BTRFS_RAID_RAID1C4] = {
84                 .sub_stripes    = 1,
85                 .dev_stripes    = 1,
86                 .devs_max       = 4,
87                 .devs_min       = 4,
88                 .tolerated_failures = 3,
89                 .devs_increment = 4,
90                 .ncopies        = 4,
91                 .nparity        = 0,
92                 .raid_name      = "raid1c4",
93                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1C4,
94                 .mindev_error   = BTRFS_ERROR_DEV_RAID1C4_MIN_NOT_MET,
95         },
96         [BTRFS_RAID_DUP] = {
97                 .sub_stripes    = 1,
98                 .dev_stripes    = 2,
99                 .devs_max       = 1,
100                 .devs_min       = 1,
101                 .tolerated_failures = 0,
102                 .devs_increment = 1,
103                 .ncopies        = 2,
104                 .nparity        = 0,
105                 .raid_name      = "dup",
106                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP,
107                 .mindev_error   = 0,
108         },
109         [BTRFS_RAID_RAID0] = {
110                 .sub_stripes    = 1,
111                 .dev_stripes    = 1,
112                 .devs_max       = 0,
113                 .devs_min       = 1,
114                 .tolerated_failures = 0,
115                 .devs_increment = 1,
116                 .ncopies        = 1,
117                 .nparity        = 0,
118                 .raid_name      = "raid0",
119                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0,
120                 .mindev_error   = 0,
121         },
122         [BTRFS_RAID_SINGLE] = {
123                 .sub_stripes    = 1,
124                 .dev_stripes    = 1,
125                 .devs_max       = 1,
126                 .devs_min       = 1,
127                 .tolerated_failures = 0,
128                 .devs_increment = 1,
129                 .ncopies        = 1,
130                 .nparity        = 0,
131                 .raid_name      = "single",
132                 .bg_flag        = 0,
133                 .mindev_error   = 0,
134         },
135         [BTRFS_RAID_RAID5] = {
136                 .sub_stripes    = 1,
137                 .dev_stripes    = 1,
138                 .devs_max       = 0,
139                 .devs_min       = 2,
140                 .tolerated_failures = 1,
141                 .devs_increment = 1,
142                 .ncopies        = 1,
143                 .nparity        = 1,
144                 .raid_name      = "raid5",
145                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID5,
146                 .mindev_error   = BTRFS_ERROR_DEV_RAID5_MIN_NOT_MET,
147         },
148         [BTRFS_RAID_RAID6] = {
149                 .sub_stripes    = 1,
150                 .dev_stripes    = 1,
151                 .devs_max       = 0,
152                 .devs_min       = 3,
153                 .tolerated_failures = 2,
154                 .devs_increment = 1,
155                 .ncopies        = 1,
156                 .nparity        = 2,
157                 .raid_name      = "raid6",
158                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6,
159                 .mindev_error   = BTRFS_ERROR_DEV_RAID6_MIN_NOT_MET,
160         },
161 };
162
163 /*
164  * Convert block group flags (BTRFS_BLOCK_GROUP_*) to btrfs_raid_types, which
165  * can be used as index to access btrfs_raid_array[].
166  */
167 enum btrfs_raid_types __attribute_const__ btrfs_bg_flags_to_raid_index(u64 flags)
168 {
169         const u64 profile = (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK);
170
171         if (!profile)
172                 return BTRFS_RAID_SINGLE;
173
174         return BTRFS_BG_FLAG_TO_INDEX(profile);
175 }
176
177 const char *btrfs_bg_type_to_raid_name(u64 flags)
178 {
179         const int index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(flags);
180
181         if (index >= BTRFS_NR_RAID_TYPES)
182                 return NULL;
183
184         return btrfs_raid_array[index].raid_name;
185 }
186
187 int btrfs_nr_parity_stripes(u64 type)
188 {
189         enum btrfs_raid_types index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(type);
190
191         return btrfs_raid_array[index].nparity;
192 }
193
194 /*
195  * Fill @buf with textual description of @bg_flags, no more than @size_buf
196  * bytes including terminating null byte.
197  */
198 void btrfs_describe_block_groups(u64 bg_flags, char *buf, u32 size_buf)
199 {
200         int i;
201         int ret;
202         char *bp = buf;
203         u64 flags = bg_flags;
204         u32 size_bp = size_buf;
205
206         if (!flags) {
207                 strcpy(bp, "NONE");
208                 return;
209         }
210
211 #define DESCRIBE_FLAG(flag, desc)                                               \
212         do {                                                            \
213                 if (flags & (flag)) {                                   \
214                         ret = snprintf(bp, size_bp, "%s|", (desc));     \
215                         if (ret < 0 || ret >= size_bp)                  \
216                                 goto out_overflow;                      \
217                         size_bp -= ret;                                 \
218                         bp += ret;                                      \
219                         flags &= ~(flag);                               \
220                 }                                                       \
221         } while (0)
222
223         DESCRIBE_FLAG(BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA, "data");
224         DESCRIBE_FLAG(BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM, "system");
225         DESCRIBE_FLAG(BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA, "metadata");
226
227         DESCRIBE_FLAG(BTRFS_AVAIL_ALLOC_BIT_SINGLE, "single");
228         for (i = 0; i < BTRFS_NR_RAID_TYPES; i++)
229                 DESCRIBE_FLAG(btrfs_raid_array[i].bg_flag,
230                               btrfs_raid_array[i].raid_name);
231 #undef DESCRIBE_FLAG
232
233         if (flags) {
234                 ret = snprintf(bp, size_bp, "0x%llx|", flags);
235                 size_bp -= ret;
236         }
237
238         if (size_bp < size_buf)
239                 buf[size_buf - size_bp - 1] = '\0'; /* remove last | */
240
241         /*
242          * The text is trimmed, it's up to the caller to provide sufficiently
243          * large buffer
244          */
245 out_overflow:;
246 }
247
248 static int init_first_rw_device(struct btrfs_trans_handle *trans);
249 static int btrfs_relocate_sys_chunks(struct btrfs_fs_info *fs_info);
250 static void btrfs_dev_stat_print_on_load(struct btrfs_device *device);
251
252 /*
253  * Device locking
254  * ==============
255  *
256  * There are several mutexes that protect manipulation of devices and low-level
257  * structures like chunks but not block groups, extents or files
258  *
259  * uuid_mutex (global lock)
260  * ------------------------
261  * protects the fs_uuids list that tracks all per-fs fs_devices, resulting from
262  * the SCAN_DEV ioctl registration or from mount either implicitly (the first
263  * device) or requested by the device= mount option
264  *
265  * the mutex can be very coarse and can cover long-running operations
266  *
267  * protects: updates to fs_devices counters like missing devices, rw devices,
268  * seeding, structure cloning, opening/closing devices at mount/umount time
269  *
270  * global::fs_devs - add, remove, updates to the global list
271  *
272  * does not protect: manipulation of the fs_devices::devices list in general
273  * but in mount context it could be used to exclude list modifications by eg.
274  * scan ioctl
275  *
276  * btrfs_device::name - renames (write side), read is RCU
277  *
278  * fs_devices::device_list_mutex (per-fs, with RCU)
279  * ------------------------------------------------
280  * protects updates to fs_devices::devices, ie. adding and deleting
281  *
282  * simple list traversal with read-only actions can be done with RCU protection
283  *
284  * may be used to exclude some operations from running concurrently without any
285  * modifications to the list (see write_all_supers)
286  *
287  * Is not required at mount and close times, because our device list is
288  * protected by the uuid_mutex at that point.
289  *
290  * balance_mutex
291  * -------------
292  * protects balance structures (status, state) and context accessed from
293  * several places (internally, ioctl)
294  *
295  * chunk_mutex
296  * -----------
297  * protects chunks, adding or removing during allocation, trim or when a new
298  * device is added/removed. Additionally it also protects post_commit_list of
299  * individual devices, since they can be added to the transaction's
300  * post_commit_list only with chunk_mutex held.
301  *
302  * cleaner_mutex
303  * -------------
304  * a big lock that is held by the cleaner thread and prevents running subvolume
305  * cleaning together with relocation or delayed iputs
306  *
307  *
308  * Lock nesting
309  * ============
310  *
311  * uuid_mutex
312  *   device_list_mutex
313  *     chunk_mutex
314  *   balance_mutex
315  *
316  *
317  * Exclusive operations
318  * ====================
319  *
320  * Maintains the exclusivity of the following operations that apply to the
321  * whole filesystem and cannot run in parallel.
322  *
323  * - Balance (*)
324  * - Device add
325  * - Device remove
326  * - Device replace (*)
327  * - Resize
328  *
329  * The device operations (as above) can be in one of the following states:
330  *
331  * - Running state
332  * - Paused state
333  * - Completed state
334  *
335  * Only device operations marked with (*) can go into the Paused state for the
336  * following reasons:
337  *
338  * - ioctl (only Balance can be Paused through ioctl)
339  * - filesystem remounted as read-only
340  * - filesystem unmounted and mounted as read-only
341  * - system power-cycle and filesystem mounted as read-only
342  * - filesystem or device errors leading to forced read-only
343  *
344  * The status of exclusive operation is set and cleared atomically.
345  * During the course of Paused state, fs_info::exclusive_operation remains set.
346  * A device operation in Paused or Running state can be canceled or resumed
347  * either by ioctl (Balance only) or when remounted as read-write.
348  * The exclusive status is cleared when the device operation is canceled or
349  * completed.
350  */
351
352 DEFINE_MUTEX(uuid_mutex);
353 static LIST_HEAD(fs_uuids);
354 struct list_head * __attribute_const__ btrfs_get_fs_uuids(void)
355 {
356         return &fs_uuids;
357 }
358
359 /*
360  * alloc_fs_devices - allocate struct btrfs_fs_devices
361  * @fsid:               if not NULL, copy the UUID to fs_devices::fsid
362  * @metadata_fsid:      if not NULL, copy the UUID to fs_devices::metadata_fsid
363  *
364  * Return a pointer to a new struct btrfs_fs_devices on success, or ERR_PTR().
365  * The returned struct is not linked onto any lists and can be destroyed with
366  * kfree() right away.
367  */
368 static struct btrfs_fs_devices *alloc_fs_devices(const u8 *fsid,
369                                                  const u8 *metadata_fsid)
370 {
371         struct btrfs_fs_devices *fs_devs;
372
373         fs_devs = kzalloc(sizeof(*fs_devs), GFP_KERNEL);
374         if (!fs_devs)
375                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
376
377         mutex_init(&fs_devs->device_list_mutex);
378
379         INIT_LIST_HEAD(&fs_devs->devices);
380         INIT_LIST_HEAD(&fs_devs->alloc_list);
381         INIT_LIST_HEAD(&fs_devs->fs_list);
382         INIT_LIST_HEAD(&fs_devs->seed_list);
383         if (fsid)
384                 memcpy(fs_devs->fsid, fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
385
386         if (metadata_fsid)
387                 memcpy(fs_devs->metadata_uuid, metadata_fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
388         else if (fsid)
389                 memcpy(fs_devs->metadata_uuid, fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
390
391         return fs_devs;
392 }
393
394 void btrfs_free_device(struct btrfs_device *device)
395 {
396         WARN_ON(!list_empty(&device->post_commit_list));
397         rcu_string_free(device->name);
398         extent_io_tree_release(&device->alloc_state);
399         btrfs_destroy_dev_zone_info(device);
400         kfree(device);
401 }
402
403 static void free_fs_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
404 {
405         struct btrfs_device *device;
406         WARN_ON(fs_devices->opened);
407         while (!list_empty(&fs_devices->devices)) {
408                 device = list_entry(fs_devices->devices.next,
409                                     struct btrfs_device, dev_list);
410                 list_del(&device->dev_list);
411                 btrfs_free_device(device);
412         }
413         kfree(fs_devices);
414 }
415
416 void __exit btrfs_cleanup_fs_uuids(void)
417 {
418         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
419
420         while (!list_empty(&fs_uuids)) {
421                 fs_devices = list_entry(fs_uuids.next,
422                                         struct btrfs_fs_devices, fs_list);
423                 list_del(&fs_devices->fs_list);
424                 free_fs_devices(fs_devices);
425         }
426 }
427
428 static noinline struct btrfs_fs_devices *find_fsid(
429                 const u8 *fsid, const u8 *metadata_fsid)
430 {
431         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
432
433         ASSERT(fsid);
434
435         /* Handle non-split brain cases */
436         list_for_each_entry(fs_devices, &fs_uuids, fs_list) {
437                 if (metadata_fsid) {
438                         if (memcmp(fsid, fs_devices->fsid, BTRFS_FSID_SIZE) == 0
439                             && memcmp(metadata_fsid, fs_devices->metadata_uuid,
440                                       BTRFS_FSID_SIZE) == 0)
441                                 return fs_devices;
442                 } else {
443                         if (memcmp(fsid, fs_devices->fsid, BTRFS_FSID_SIZE) == 0)
444                                 return fs_devices;
445                 }
446         }
447         return NULL;
448 }
449
450 static struct btrfs_fs_devices *find_fsid_with_metadata_uuid(
451                                 struct btrfs_super_block *disk_super)
452 {
453
454         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
455
456         /*
457          * Handle scanned device having completed its fsid change but
458          * belonging to a fs_devices that was created by first scanning
459          * a device which didn't have its fsid/metadata_uuid changed
460          * at all and the CHANGING_FSID_V2 flag set.
461          */
462         list_for_each_entry(fs_devices, &fs_uuids, fs_list) {
463                 if (fs_devices->fsid_change &&
464                     memcmp(disk_super->metadata_uuid, fs_devices->fsid,
465                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0 &&
466                     memcmp(fs_devices->fsid, fs_devices->metadata_uuid,
467                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0) {
468                         return fs_devices;
469                 }
470         }
471         /*
472          * Handle scanned device having completed its fsid change but
473          * belonging to a fs_devices that was created by a device that
474          * has an outdated pair of fsid/metadata_uuid and
475          * CHANGING_FSID_V2 flag set.
476          */
477         list_for_each_entry(fs_devices, &fs_uuids, fs_list) {
478                 if (fs_devices->fsid_change &&
479                     memcmp(fs_devices->metadata_uuid,
480                            fs_devices->fsid, BTRFS_FSID_SIZE) != 0 &&
481                     memcmp(disk_super->metadata_uuid, fs_devices->metadata_uuid,
482                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0) {
483                         return fs_devices;
484                 }
485         }
486
487         return find_fsid(disk_super->fsid, disk_super->metadata_uuid);
488 }
489
490
491 static int
492 btrfs_get_bdev_and_sb(const char *device_path, fmode_t flags, void *holder,
493                       int flush, struct block_device **bdev,
494                       struct btrfs_super_block **disk_super)
495 {
496         int ret;
497
498         *bdev = blkdev_get_by_path(device_path, flags, holder);
499
500         if (IS_ERR(*bdev)) {
501                 ret = PTR_ERR(*bdev);
502                 goto error;
503         }
504
505         if (flush)
506                 sync_blockdev(*bdev);
507         ret = set_blocksize(*bdev, BTRFS_BDEV_BLOCKSIZE);
508         if (ret) {
509                 blkdev_put(*bdev, flags);
510                 goto error;
511         }
512         invalidate_bdev(*bdev);
513         *disk_super = btrfs_read_dev_super(*bdev);
514         if (IS_ERR(*disk_super)) {
515                 ret = PTR_ERR(*disk_super);
516                 blkdev_put(*bdev, flags);
517                 goto error;
518         }
519
520         return 0;
521
522 error:
523         *bdev = NULL;
524         return ret;
525 }
526
527 /*
528  *  Search and remove all stale devices (which are not mounted).  When both
529  *  inputs are NULL, it will search and release all stale devices.
530  *
531  *  @devt:         Optional. When provided will it release all unmounted devices
532  *                 matching this devt only.
533  *  @skip_device:  Optional. Will skip this device when searching for the stale
534  *                 devices.
535  *
536  *  Return:     0 for success or if @devt is 0.
537  *              -EBUSY if @devt is a mounted device.
538  *              -ENOENT if @devt does not match any device in the list.
539  */
540 static int btrfs_free_stale_devices(dev_t devt, struct btrfs_device *skip_device)
541 {
542         struct btrfs_fs_devices *fs_devices, *tmp_fs_devices;
543         struct btrfs_device *device, *tmp_device;
544         int ret = 0;
545
546         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
547
548         if (devt)
549                 ret = -ENOENT;
550
551         list_for_each_entry_safe(fs_devices, tmp_fs_devices, &fs_uuids, fs_list) {
552
553                 mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
554                 list_for_each_entry_safe(device, tmp_device,
555                                          &fs_devices->devices, dev_list) {
556                         if (skip_device && skip_device == device)
557                                 continue;
558                         if (devt && devt != device->devt)
559                                 continue;
560                         if (fs_devices->opened) {
561                                 /* for an already deleted device return 0 */
562                                 if (devt && ret != 0)
563                                         ret = -EBUSY;
564                                 break;
565                         }
566
567                         /* delete the stale device */
568                         fs_devices->num_devices--;
569                         list_del(&device->dev_list);
570                         btrfs_free_device(device);
571
572                         ret = 0;
573                 }
574                 mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
575
576                 if (fs_devices->num_devices == 0) {
577                         btrfs_sysfs_remove_fsid(fs_devices);
578                         list_del(&fs_devices->fs_list);
579                         free_fs_devices(fs_devices);
580                 }
581         }
582
583         return ret;
584 }
585
586 /*
587  * This is only used on mount, and we are protected from competing things
588  * messing with our fs_devices by the uuid_mutex, thus we do not need the
589  * fs_devices->device_list_mutex here.
590  */
591 static int btrfs_open_one_device(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
592                         struct btrfs_device *device, fmode_t flags,
593                         void *holder)
594 {
595         struct block_device *bdev;
596         struct btrfs_super_block *disk_super;
597         u64 devid;
598         int ret;
599
600         if (device->bdev)
601                 return -EINVAL;
602         if (!device->name)
603                 return -EINVAL;
604
605         ret = btrfs_get_bdev_and_sb(device->name->str, flags, holder, 1,
606                                     &bdev, &disk_super);
607         if (ret)
608                 return ret;
609
610         devid = btrfs_stack_device_id(&disk_super->dev_item);
611         if (devid != device->devid)
612                 goto error_free_page;
613
614         if (memcmp(device->uuid, disk_super->dev_item.uuid, BTRFS_UUID_SIZE))
615                 goto error_free_page;
616
617         device->generation = btrfs_super_generation(disk_super);
618
619         if (btrfs_super_flags(disk_super) & BTRFS_SUPER_FLAG_SEEDING) {
620                 if (btrfs_super_incompat_flags(disk_super) &
621                     BTRFS_FEATURE_INCOMPAT_METADATA_UUID) {
622                         pr_err(
623                 "BTRFS: Invalid seeding and uuid-changed device detected\n");
624                         goto error_free_page;
625                 }
626
627                 clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state);
628                 fs_devices->seeding = true;
629         } else {
630                 if (bdev_read_only(bdev))
631                         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state);
632                 else
633                         set_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state);
634         }
635
636         if (!bdev_nonrot(bdev))
637                 fs_devices->rotating = true;
638
639         if (bdev_max_discard_sectors(bdev))
640                 fs_devices->discardable = true;
641
642         device->bdev = bdev;
643         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA, &device->dev_state);
644         device->mode = flags;
645
646         fs_devices->open_devices++;
647         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state) &&
648             device->devid != BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID) {
649                 fs_devices->rw_devices++;
650                 list_add_tail(&device->dev_alloc_list, &fs_devices->alloc_list);
651         }
652         btrfs_release_disk_super(disk_super);
653
654         return 0;
655
656 error_free_page:
657         btrfs_release_disk_super(disk_super);
658         blkdev_put(bdev, flags);
659
660         return -EINVAL;
661 }
662
663 /*
664  * Handle scanned device having its CHANGING_FSID_V2 flag set and the fs_devices
665  * being created with a disk that has already completed its fsid change. Such
666  * disk can belong to an fs which has its FSID changed or to one which doesn't.
667  * Handle both cases here.
668  */
669 static struct btrfs_fs_devices *find_fsid_inprogress(
670                                         struct btrfs_super_block *disk_super)
671 {
672         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
673
674         list_for_each_entry(fs_devices, &fs_uuids, fs_list) {
675                 if (memcmp(fs_devices->metadata_uuid, fs_devices->fsid,
676                            BTRFS_FSID_SIZE) != 0 &&
677                     memcmp(fs_devices->metadata_uuid, disk_super->fsid,
678                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0 && !fs_devices->fsid_change) {
679                         return fs_devices;
680                 }
681         }
682
683         return find_fsid(disk_super->fsid, NULL);
684 }
685
686
687 static struct btrfs_fs_devices *find_fsid_changed(
688                                         struct btrfs_super_block *disk_super)
689 {
690         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
691
692         /*
693          * Handles the case where scanned device is part of an fs that had
694          * multiple successful changes of FSID but currently device didn't
695          * observe it. Meaning our fsid will be different than theirs. We need
696          * to handle two subcases :
697          *  1 - The fs still continues to have different METADATA/FSID uuids.
698          *  2 - The fs is switched back to its original FSID (METADATA/FSID
699          *  are equal).
700          */
701         list_for_each_entry(fs_devices, &fs_uuids, fs_list) {
702                 /* Changed UUIDs */
703                 if (memcmp(fs_devices->metadata_uuid, fs_devices->fsid,
704                            BTRFS_FSID_SIZE) != 0 &&
705                     memcmp(fs_devices->metadata_uuid, disk_super->metadata_uuid,
706                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0 &&
707                     memcmp(fs_devices->fsid, disk_super->fsid,
708                            BTRFS_FSID_SIZE) != 0)
709                         return fs_devices;
710
711                 /* Unchanged UUIDs */
712                 if (memcmp(fs_devices->metadata_uuid, fs_devices->fsid,
713                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0 &&
714                     memcmp(fs_devices->fsid, disk_super->metadata_uuid,
715                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0)
716                         return fs_devices;
717         }
718
719         return NULL;
720 }
721
722 static struct btrfs_fs_devices *find_fsid_reverted_metadata(
723                                 struct btrfs_super_block *disk_super)
724 {
725         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
726
727         /*
728          * Handle the case where the scanned device is part of an fs whose last
729          * metadata UUID change reverted it to the original FSID. At the same
730          * time * fs_devices was first created by another constitutent device
731          * which didn't fully observe the operation. This results in an
732          * btrfs_fs_devices created with metadata/fsid different AND
733          * btrfs_fs_devices::fsid_change set AND the metadata_uuid of the
734          * fs_devices equal to the FSID of the disk.
735          */
736         list_for_each_entry(fs_devices, &fs_uuids, fs_list) {
737                 if (memcmp(fs_devices->fsid, fs_devices->metadata_uuid,
738                            BTRFS_FSID_SIZE) != 0 &&
739                     memcmp(fs_devices->metadata_uuid, disk_super->fsid,
740                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0 &&
741                     fs_devices->fsid_change)
742                         return fs_devices;
743         }
744
745         return NULL;
746 }
747 /*
748  * Add new device to list of registered devices
749  *
750  * Returns:
751  * device pointer which was just added or updated when successful
752  * error pointer when failed
753  */
754 static noinline struct btrfs_device *device_list_add(const char *path,
755                            struct btrfs_super_block *disk_super,
756                            bool *new_device_added)
757 {
758         struct btrfs_device *device;
759         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = NULL;
760         struct rcu_string *name;
761         u64 found_transid = btrfs_super_generation(disk_super);
762         u64 devid = btrfs_stack_device_id(&disk_super->dev_item);
763         dev_t path_devt;
764         int error;
765         bool has_metadata_uuid = (btrfs_super_incompat_flags(disk_super) &
766                 BTRFS_FEATURE_INCOMPAT_METADATA_UUID);
767         bool fsid_change_in_progress = (btrfs_super_flags(disk_super) &
768                                         BTRFS_SUPER_FLAG_CHANGING_FSID_V2);
769
770         error = lookup_bdev(path, &path_devt);
771         if (error) {
772                 btrfs_err(NULL, "failed to lookup block device for path %s: %d",
773                           path, error);
774                 return ERR_PTR(error);
775         }
776
777         if (fsid_change_in_progress) {
778                 if (!has_metadata_uuid)
779                         fs_devices = find_fsid_inprogress(disk_super);
780                 else
781                         fs_devices = find_fsid_changed(disk_super);
782         } else if (has_metadata_uuid) {
783                 fs_devices = find_fsid_with_metadata_uuid(disk_super);
784         } else {
785                 fs_devices = find_fsid_reverted_metadata(disk_super);
786                 if (!fs_devices)
787                         fs_devices = find_fsid(disk_super->fsid, NULL);
788         }
789
790
791         if (!fs_devices) {
792                 if (has_metadata_uuid)
793                         fs_devices = alloc_fs_devices(disk_super->fsid,
794                                                       disk_super->metadata_uuid);
795                 else
796                         fs_devices = alloc_fs_devices(disk_super->fsid, NULL);
797
798                 if (IS_ERR(fs_devices))
799                         return ERR_CAST(fs_devices);
800
801                 fs_devices->fsid_change = fsid_change_in_progress;
802
803                 mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
804                 list_add(&fs_devices->fs_list, &fs_uuids);
805
806                 device = NULL;
807         } else {
808                 struct btrfs_dev_lookup_args args = {
809                         .devid = devid,
810                         .uuid = disk_super->dev_item.uuid,
811                 };
812
813                 mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
814                 device = btrfs_find_device(fs_devices, &args);
815
816                 /*
817                  * If this disk has been pulled into an fs devices created by
818                  * a device which had the CHANGING_FSID_V2 flag then replace the
819                  * metadata_uuid/fsid values of the fs_devices.
820                  */
821                 if (fs_devices->fsid_change &&
822                     found_transid > fs_devices->latest_generation) {
823                         memcpy(fs_devices->fsid, disk_super->fsid,
824                                         BTRFS_FSID_SIZE);
825
826                         if (has_metadata_uuid)
827                                 memcpy(fs_devices->metadata_uuid,
828                                        disk_super->metadata_uuid,
829                                        BTRFS_FSID_SIZE);
830                         else
831                                 memcpy(fs_devices->metadata_uuid,
832                                        disk_super->fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
833
834                         fs_devices->fsid_change = false;
835                 }
836         }
837
838         if (!device) {
839                 unsigned int nofs_flag;
840
841                 if (fs_devices->opened) {
842                         btrfs_err(NULL,
843                 "device %s belongs to fsid %pU, and the fs is already mounted",
844                                   path, fs_devices->fsid);
845                         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
846                         return ERR_PTR(-EBUSY);
847                 }
848
849                 nofs_flag = memalloc_nofs_save();
850                 device = btrfs_alloc_device(NULL, &devid,
851                                             disk_super->dev_item.uuid, path);
852                 memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
853                 if (IS_ERR(device)) {
854                         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
855                         /* we can safely leave the fs_devices entry around */
856                         return device;
857                 }
858
859                 device->devt = path_devt;
860
861                 list_add_rcu(&device->dev_list, &fs_devices->devices);
862                 fs_devices->num_devices++;
863
864                 device->fs_devices = fs_devices;
865                 *new_device_added = true;
866
867                 if (disk_super->label[0])
868                         pr_info(
869         "BTRFS: device label %s devid %llu transid %llu %s scanned by %s (%d)\n",
870                                 disk_super->label, devid, found_transid, path,
871                                 current->comm, task_pid_nr(current));
872                 else
873                         pr_info(
874         "BTRFS: device fsid %pU devid %llu transid %llu %s scanned by %s (%d)\n",
875                                 disk_super->fsid, devid, found_transid, path,
876                                 current->comm, task_pid_nr(current));
877
878         } else if (!device->name || strcmp(device->name->str, path)) {
879                 /*
880                  * When FS is already mounted.
881                  * 1. If you are here and if the device->name is NULL that
882                  *    means this device was missing at time of FS mount.
883                  * 2. If you are here and if the device->name is different
884                  *    from 'path' that means either
885                  *      a. The same device disappeared and reappeared with
886                  *         different name. or
887                  *      b. The missing-disk-which-was-replaced, has
888                  *         reappeared now.
889                  *
890                  * We must allow 1 and 2a above. But 2b would be a spurious
891                  * and unintentional.
892                  *
893                  * Further in case of 1 and 2a above, the disk at 'path'
894                  * would have missed some transaction when it was away and
895                  * in case of 2a the stale bdev has to be updated as well.
896                  * 2b must not be allowed at all time.
897                  */
898
899                 /*
900                  * For now, we do allow update to btrfs_fs_device through the
901                  * btrfs dev scan cli after FS has been mounted.  We're still
902                  * tracking a problem where systems fail mount by subvolume id
903                  * when we reject replacement on a mounted FS.
904                  */
905                 if (!fs_devices->opened && found_transid < device->generation) {
906                         /*
907                          * That is if the FS is _not_ mounted and if you
908                          * are here, that means there is more than one
909                          * disk with same uuid and devid.We keep the one
910                          * with larger generation number or the last-in if
911                          * generation are equal.
912                          */
913                         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
914                         btrfs_err(NULL,
915 "device %s already registered with a higher generation, found %llu expect %llu",
916                                   path, found_transid, device->generation);
917                         return ERR_PTR(-EEXIST);
918                 }
919
920                 /*
921                  * We are going to replace the device path for a given devid,
922                  * make sure it's the same device if the device is mounted
923                  *
924                  * NOTE: the device->fs_info may not be reliable here so pass
925                  * in a NULL to message helpers instead. This avoids a possible
926                  * use-after-free when the fs_info and fs_info->sb are already
927                  * torn down.
928                  */
929                 if (device->bdev) {
930                         if (device->devt != path_devt) {
931                                 mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
932                                 btrfs_warn_in_rcu(NULL,
933         "duplicate device %s devid %llu generation %llu scanned by %s (%d)",
934                                                   path, devid, found_transid,
935                                                   current->comm,
936                                                   task_pid_nr(current));
937                                 return ERR_PTR(-EEXIST);
938                         }
939                         btrfs_info_in_rcu(NULL,
940         "devid %llu device path %s changed to %s scanned by %s (%d)",
941                                           devid, btrfs_dev_name(device),
942                                           path, current->comm,
943                                           task_pid_nr(current));
944                 }
945
946                 name = rcu_string_strdup(path, GFP_NOFS);
947                 if (!name) {
948                         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
949                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
950                 }
951                 rcu_string_free(device->name);
952                 rcu_assign_pointer(device->name, name);
953                 if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state)) {
954                         fs_devices->missing_devices--;
955                         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state);
956                 }
957                 device->devt = path_devt;
958         }
959
960         /*
961          * Unmount does not free the btrfs_device struct but would zero
962          * generation along with most of the other members. So just update
963          * it back. We need it to pick the disk with largest generation
964          * (as above).
965          */
966         if (!fs_devices->opened) {
967                 device->generation = found_transid;
968                 fs_devices->latest_generation = max_t(u64, found_transid,
969                                                 fs_devices->latest_generation);
970         }
971
972         fs_devices->total_devices = btrfs_super_num_devices(disk_super);
973
974         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
975         return device;
976 }
977
978 static struct btrfs_fs_devices *clone_fs_devices(struct btrfs_fs_devices *orig)
979 {
980         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
981         struct btrfs_device *device;
982         struct btrfs_device *orig_dev;
983         int ret = 0;
984
985         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
986
987         fs_devices = alloc_fs_devices(orig->fsid, NULL);
988         if (IS_ERR(fs_devices))
989                 return fs_devices;
990
991         fs_devices->total_devices = orig->total_devices;
992
993         list_for_each_entry(orig_dev, &orig->devices, dev_list) {
994                 const char *dev_path = NULL;
995
996                 /*
997                  * This is ok to do without RCU read locked because we hold the
998                  * uuid mutex so nothing we touch in here is going to disappear.
999                  */
1000                 if (orig_dev->name)
1001                         dev_path = orig_dev->name->str;
1002
1003                 device = btrfs_alloc_device(NULL, &orig_dev->devid,
1004                                             orig_dev->uuid, dev_path);
1005                 if (IS_ERR(device)) {
1006                         ret = PTR_ERR(device);
1007                         goto error;
1008                 }
1009
1010                 if (orig_dev->zone_info) {
1011                         struct btrfs_zoned_device_info *zone_info;
1012
1013                         zone_info = btrfs_clone_dev_zone_info(orig_dev);
1014                         if (!zone_info) {
1015                                 btrfs_free_device(device);
1016                                 ret = -ENOMEM;
1017                                 goto error;
1018                         }
1019                         device->zone_info = zone_info;
1020                 }
1021
1022                 list_add(&device->dev_list, &fs_devices->devices);
1023                 device->fs_devices = fs_devices;
1024                 fs_devices->num_devices++;
1025         }
1026         return fs_devices;
1027 error:
1028         free_fs_devices(fs_devices);
1029         return ERR_PTR(ret);
1030 }
1031
1032 static void __btrfs_free_extra_devids(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
1033                                       struct btrfs_device **latest_dev)
1034 {
1035         struct btrfs_device *device, *next;
1036
1037         /* This is the initialized path, it is safe to release the devices. */
1038         list_for_each_entry_safe(device, next, &fs_devices->devices, dev_list) {
1039                 if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA, &device->dev_state)) {
1040                         if (!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT,
1041                                       &device->dev_state) &&
1042                             !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING,
1043                                       &device->dev_state) &&
1044                             (!*latest_dev ||
1045                              device->generation > (*latest_dev)->generation)) {
1046                                 *latest_dev = device;
1047                         }
1048                         continue;
1049                 }
1050
1051                 /*
1052                  * We have already validated the presence of BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID,
1053                  * in btrfs_init_dev_replace() so just continue.
1054                  */
1055                 if (device->devid == BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID)
1056                         continue;
1057
1058                 if (device->bdev) {
1059                         blkdev_put(device->bdev, device->mode);
1060                         device->bdev = NULL;
1061                         fs_devices->open_devices--;
1062                 }
1063                 if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state)) {
1064                         list_del_init(&device->dev_alloc_list);
1065                         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state);
1066                         fs_devices->rw_devices--;
1067                 }
1068                 list_del_init(&device->dev_list);
1069                 fs_devices->num_devices--;
1070                 btrfs_free_device(device);
1071         }
1072
1073 }
1074
1075 /*
1076  * After we have read the system tree and know devids belonging to this
1077  * filesystem, remove the device which does not belong there.
1078  */
1079 void btrfs_free_extra_devids(struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
1080 {
1081         struct btrfs_device *latest_dev = NULL;
1082         struct btrfs_fs_devices *seed_dev;
1083
1084         mutex_lock(&uuid_mutex);
1085         __btrfs_free_extra_devids(fs_devices, &latest_dev);
1086
1087         list_for_each_entry(seed_dev, &fs_devices->seed_list, seed_list)
1088                 __btrfs_free_extra_devids(seed_dev, &latest_dev);
1089
1090         fs_devices->latest_dev = latest_dev;
1091
1092         mutex_unlock(&uuid_mutex);
1093 }
1094
1095 static void btrfs_close_bdev(struct btrfs_device *device)
1096 {
1097         if (!device->bdev)
1098                 return;
1099
1100         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state)) {
1101                 sync_blockdev(device->bdev);
1102                 invalidate_bdev(device->bdev);
1103         }
1104
1105         blkdev_put(device->bdev, device->mode);
1106 }
1107
1108 static void btrfs_close_one_device(struct btrfs_device *device)
1109 {
1110         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = device->fs_devices;
1111
1112         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state) &&
1113             device->devid != BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID) {
1114                 list_del_init(&device->dev_alloc_list);
1115                 fs_devices->rw_devices--;
1116         }
1117
1118         if (device->devid == BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID)
1119                 clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state);
1120
1121         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state)) {
1122                 clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state);
1123                 fs_devices->missing_devices--;
1124         }
1125
1126         btrfs_close_bdev(device);
1127         if (device->bdev) {
1128                 fs_devices->open_devices--;
1129                 device->bdev = NULL;
1130         }
1131         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state);
1132         btrfs_destroy_dev_zone_info(device);
1133
1134         device->fs_info = NULL;
1135         atomic_set(&device->dev_stats_ccnt, 0);
1136         extent_io_tree_release(&device->alloc_state);
1137
1138         /*
1139          * Reset the flush error record. We might have a transient flush error
1140          * in this mount, and if so we aborted the current transaction and set
1141          * the fs to an error state, guaranteeing no super blocks can be further
1142          * committed. However that error might be transient and if we unmount the
1143          * filesystem and mount it again, we should allow the mount to succeed
1144          * (btrfs_check_rw_degradable() should not fail) - if after mounting the
1145          * filesystem again we still get flush errors, then we will again abort
1146          * any transaction and set the error state, guaranteeing no commits of
1147          * unsafe super blocks.
1148          */
1149         device->last_flush_error = 0;
1150
1151         /* Verify the device is back in a pristine state  */
1152         ASSERT(!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_FLUSH_SENT, &device->dev_state));
1153         ASSERT(!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state));
1154         ASSERT(list_empty(&device->dev_alloc_list));
1155         ASSERT(list_empty(&device->post_commit_list));
1156 }
1157
1158 static void close_fs_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
1159 {
1160         struct btrfs_device *device, *tmp;
1161
1162         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
1163
1164         if (--fs_devices->opened > 0)
1165                 return;
1166
1167         list_for_each_entry_safe(device, tmp, &fs_devices->devices, dev_list)
1168                 btrfs_close_one_device(device);
1169
1170         WARN_ON(fs_devices->open_devices);
1171         WARN_ON(fs_devices->rw_devices);
1172         fs_devices->opened = 0;
1173         fs_devices->seeding = false;
1174         fs_devices->fs_info = NULL;
1175 }
1176
1177 void btrfs_close_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
1178 {
1179         LIST_HEAD(list);
1180         struct btrfs_fs_devices *tmp;
1181
1182         mutex_lock(&uuid_mutex);
1183         close_fs_devices(fs_devices);
1184         if (!fs_devices->opened)
1185                 list_splice_init(&fs_devices->seed_list, &list);
1186
1187         list_for_each_entry_safe(fs_devices, tmp, &list, seed_list) {
1188                 close_fs_devices(fs_devices);
1189                 list_del(&fs_devices->seed_list);
1190                 free_fs_devices(fs_devices);
1191         }
1192         mutex_unlock(&uuid_mutex);
1193 }
1194
1195 static int open_fs_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
1196                                 fmode_t flags, void *holder)
1197 {
1198         struct btrfs_device *device;
1199         struct btrfs_device *latest_dev = NULL;
1200         struct btrfs_device *tmp_device;
1201
1202         flags |= FMODE_EXCL;
1203
1204         list_for_each_entry_safe(device, tmp_device, &fs_devices->devices,
1205                                  dev_list) {
1206                 int ret;
1207
1208                 ret = btrfs_open_one_device(fs_devices, device, flags, holder);
1209                 if (ret == 0 &&
1210                     (!latest_dev || device->generation > latest_dev->generation)) {
1211                         latest_dev = device;
1212                 } else if (ret == -ENODATA) {
1213                         fs_devices->num_devices--;
1214                         list_del(&device->dev_list);
1215                         btrfs_free_device(device);
1216                 }
1217         }
1218         if (fs_devices->open_devices == 0)
1219                 return -EINVAL;
1220
1221         fs_devices->opened = 1;
1222         fs_devices->latest_dev = latest_dev;
1223         fs_devices->total_rw_bytes = 0;
1224         fs_devices->chunk_alloc_policy = BTRFS_CHUNK_ALLOC_REGULAR;
1225         fs_devices->read_policy = BTRFS_READ_POLICY_PID;
1226
1227         return 0;
1228 }
1229
1230 static int devid_cmp(void *priv, const struct list_head *a,
1231                      const struct list_head *b)
1232 {
1233         const struct btrfs_device *dev1, *dev2;
1234
1235         dev1 = list_entry(a, struct btrfs_device, dev_list);
1236         dev2 = list_entry(b, struct btrfs_device, dev_list);
1237
1238         if (dev1->devid < dev2->devid)
1239                 return -1;
1240         else if (dev1->devid > dev2->devid)
1241                 return 1;
1242         return 0;
1243 }
1244
1245 int btrfs_open_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
1246                        fmode_t flags, void *holder)
1247 {
1248         int ret;
1249
1250         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
1251         /*
1252          * The device_list_mutex cannot be taken here in case opening the
1253          * underlying device takes further locks like open_mutex.
1254          *
1255          * We also don't need the lock here as this is called during mount and
1256          * exclusion is provided by uuid_mutex
1257          */
1258
1259         if (fs_devices->opened) {
1260                 fs_devices->opened++;
1261                 ret = 0;
1262         } else {
1263                 list_sort(NULL, &fs_devices->devices, devid_cmp);
1264                 ret = open_fs_devices(fs_devices, flags, holder);
1265         }
1266
1267         return ret;
1268 }
1269
1270 void btrfs_release_disk_super(struct btrfs_super_block *super)
1271 {
1272         struct page *page = virt_to_page(super);
1273
1274         put_page(page);
1275 }
1276
1277 static struct btrfs_super_block *btrfs_read_disk_super(struct block_device *bdev,
1278                                                        u64 bytenr, u64 bytenr_orig)
1279 {
1280         struct btrfs_super_block *disk_super;
1281         struct page *page;
1282         void *p;
1283         pgoff_t index;
1284
1285         /* make sure our super fits in the device */
1286         if (bytenr + PAGE_SIZE >= bdev_nr_bytes(bdev))
1287                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1288
1289         /* make sure our super fits in the page */
1290         if (sizeof(*disk_super) > PAGE_SIZE)
1291                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1292
1293         /* make sure our super doesn't straddle pages on disk */
1294         index = bytenr >> PAGE_SHIFT;
1295         if ((bytenr + sizeof(*disk_super) - 1) >> PAGE_SHIFT != index)
1296                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1297
1298         /* pull in the page with our super */
1299         page = read_cache_page_gfp(bdev->bd_inode->i_mapping, index, GFP_KERNEL);
1300
1301         if (IS_ERR(page))
1302                 return ERR_CAST(page);
1303
1304         p = page_address(page);
1305
1306         /* align our pointer to the offset of the super block */
1307         disk_super = p + offset_in_page(bytenr);
1308
1309         if (btrfs_super_bytenr(disk_super) != bytenr_orig ||
1310             btrfs_super_magic(disk_super) != BTRFS_MAGIC) {
1311                 btrfs_release_disk_super(p);
1312                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1313         }
1314
1315         if (disk_super->label[0] && disk_super->label[BTRFS_LABEL_SIZE - 1])
1316                 disk_super->label[BTRFS_LABEL_SIZE - 1] = 0;
1317
1318         return disk_super;
1319 }
1320
1321 int btrfs_forget_devices(dev_t devt)
1322 {
1323         int ret;
1324
1325         mutex_lock(&uuid_mutex);
1326         ret = btrfs_free_stale_devices(devt, NULL);
1327         mutex_unlock(&uuid_mutex);
1328
1329         return ret;
1330 }
1331
1332 /*
1333  * Look for a btrfs signature on a device. This may be called out of the mount path
1334  * and we are not allowed to call set_blocksize during the scan. The superblock
1335  * is read via pagecache
1336  */
1337 struct btrfs_device *btrfs_scan_one_device(const char *path, fmode_t flags,
1338                                            void *holder)
1339 {
1340         struct btrfs_super_block *disk_super;
1341         bool new_device_added = false;
1342         struct btrfs_device *device = NULL;
1343         struct block_device *bdev;
1344         u64 bytenr, bytenr_orig;
1345         int ret;
1346
1347         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
1348
1349         /*
1350          * we would like to check all the supers, but that would make
1351          * a btrfs mount succeed after a mkfs from a different FS.
1352          * So, we need to add a special mount option to scan for
1353          * later supers, using BTRFS_SUPER_MIRROR_MAX instead
1354          */
1355         flags |= FMODE_EXCL;
1356
1357         bdev = blkdev_get_by_path(path, flags, holder);
1358         if (IS_ERR(bdev))
1359                 return ERR_CAST(bdev);
1360
1361         bytenr_orig = btrfs_sb_offset(0);
1362         ret = btrfs_sb_log_location_bdev(bdev, 0, READ, &bytenr);
1363         if (ret) {
1364                 device = ERR_PTR(ret);
1365                 goto error_bdev_put;
1366         }
1367
1368         disk_super = btrfs_read_disk_super(bdev, bytenr, bytenr_orig);
1369         if (IS_ERR(disk_super)) {
1370                 device = ERR_CAST(disk_super);
1371                 goto error_bdev_put;
1372         }
1373
1374         device = device_list_add(path, disk_super, &new_device_added);
1375         if (!IS_ERR(device) && new_device_added)
1376                 btrfs_free_stale_devices(device->devt, device);
1377
1378         btrfs_release_disk_super(disk_super);
1379
1380 error_bdev_put:
1381         blkdev_put(bdev, flags);
1382
1383         return device;
1384 }
1385
1386 /*
1387  * Try to find a chunk that intersects [start, start + len] range and when one
1388  * such is found, record the end of it in *start
1389  */
1390 static bool contains_pending_extent(struct btrfs_device *device, u64 *start,
1391                                     u64 len)
1392 {
1393         u64 physical_start, physical_end;
1394
1395         lockdep_assert_held(&device->fs_info->chunk_mutex);
1396
1397         if (!find_first_extent_bit(&device->alloc_state, *start,
1398                                    &physical_start, &physical_end,
1399                                    CHUNK_ALLOCATED, NULL)) {
1400
1401                 if (in_range(physical_start, *start, len) ||
1402                     in_range(*start, physical_start,
1403                              physical_end - physical_start)) {
1404                         *start = physical_end + 1;
1405                         return true;
1406                 }
1407         }
1408         return false;
1409 }
1410
1411 static u64 dev_extent_search_start(struct btrfs_device *device, u64 start)
1412 {
1413         switch (device->fs_devices->chunk_alloc_policy) {
1414         case BTRFS_CHUNK_ALLOC_REGULAR:
1415                 return max_t(u64, start, BTRFS_DEVICE_RANGE_RESERVED);
1416         case BTRFS_CHUNK_ALLOC_ZONED:
1417                 /*
1418                  * We don't care about the starting region like regular
1419                  * allocator, because we anyway use/reserve the first two zones
1420                  * for superblock logging.
1421                  */
1422                 return ALIGN(start, device->zone_info->zone_size);
1423         default:
1424                 BUG();
1425         }
1426 }
1427
1428 static bool dev_extent_hole_check_zoned(struct btrfs_device *device,
1429                                         u64 *hole_start, u64 *hole_size,
1430                                         u64 num_bytes)
1431 {
1432         u64 zone_size = device->zone_info->zone_size;
1433         u64 pos;
1434         int ret;
1435         bool changed = false;
1436
1437         ASSERT(IS_ALIGNED(*hole_start, zone_size));
1438
1439         while (*hole_size > 0) {
1440                 pos = btrfs_find_allocatable_zones(device, *hole_start,
1441                                                    *hole_start + *hole_size,
1442                                                    num_bytes);
1443                 if (pos != *hole_start) {
1444                         *hole_size = *hole_start + *hole_size - pos;
1445                         *hole_start = pos;
1446                         changed = true;
1447                         if (*hole_size < num_bytes)
1448                                 break;
1449                 }
1450
1451                 ret = btrfs_ensure_empty_zones(device, pos, num_bytes);
1452
1453                 /* Range is ensured to be empty */
1454                 if (!ret)
1455                         return changed;
1456
1457                 /* Given hole range was invalid (outside of device) */
1458                 if (ret == -ERANGE) {
1459                         *hole_start += *hole_size;
1460                         *hole_size = 0;
1461                         return true;
1462                 }
1463
1464                 *hole_start += zone_size;
1465                 *hole_size -= zone_size;
1466                 changed = true;
1467         }
1468
1469         return changed;
1470 }
1471
1472 /*
1473  * Check if specified hole is suitable for allocation.
1474  *
1475  * @device:     the device which we have the hole
1476  * @hole_start: starting position of the hole
1477  * @hole_size:  the size of the hole
1478  * @num_bytes:  the size of the free space that we need
1479  *
1480  * This function may modify @hole_start and @hole_size to reflect the suitable
1481  * position for allocation. Returns 1 if hole position is updated, 0 otherwise.
1482  */
1483 static bool dev_extent_hole_check(struct btrfs_device *device, u64 *hole_start,
1484                                   u64 *hole_size, u64 num_bytes)
1485 {
1486         bool changed = false;
1487         u64 hole_end = *hole_start + *hole_size;
1488
1489         for (;;) {
1490                 /*
1491                  * Check before we set max_hole_start, otherwise we could end up
1492                  * sending back this offset anyway.
1493                  */
1494                 if (contains_pending_extent(device, hole_start, *hole_size)) {
1495                         if (hole_end >= *hole_start)
1496                                 *hole_size = hole_end - *hole_start;
1497                         else
1498                                 *hole_size = 0;
1499                         changed = true;
1500                 }
1501
1502                 switch (device->fs_devices->chunk_alloc_policy) {
1503                 case BTRFS_CHUNK_ALLOC_REGULAR:
1504                         /* No extra check */
1505                         break;
1506                 case BTRFS_CHUNK_ALLOC_ZONED:
1507                         if (dev_extent_hole_check_zoned(device, hole_start,
1508                                                         hole_size, num_bytes)) {
1509                                 changed = true;
1510                                 /*
1511                                  * The changed hole can contain pending extent.
1512                                  * Loop again to check that.
1513                                  */
1514                                 continue;
1515                         }
1516                         break;
1517                 default:
1518                         BUG();
1519                 }
1520
1521                 break;
1522         }
1523
1524         return changed;
1525 }
1526
1527 /*
1528  * Find free space in the specified device.
1529  *
1530  * @device:       the device which we search the free space in
1531  * @num_bytes:    the size of the free space that we need
1532  * @search_start: the position from which to begin the search
1533  * @start:        store the start of the free space.
1534  * @len:          the size of the free space. that we find, or the size
1535  *                of the max free space if we don't find suitable free space
1536  *
1537  * This does a pretty simple search, the expectation is that it is called very
1538  * infrequently and that a given device has a small number of extents.
1539  *
1540  * @start is used to store the start of the free space if we find. But if we
1541  * don't find suitable free space, it will be used to store the start position
1542  * of the max free space.
1543  *
1544  * @len is used to store the size of the free space that we find.
1545  * But if we don't find suitable free space, it is used to store the size of
1546  * the max free space.
1547  *
1548  * NOTE: This function will search *commit* root of device tree, and does extra
1549  * check to ensure dev extents are not double allocated.
1550  * This makes the function safe to allocate dev extents but may not report
1551  * correct usable device space, as device extent freed in current transaction
1552  * is not reported as available.
1553  */
1554 static int find_free_dev_extent_start(struct btrfs_device *device,
1555                                 u64 num_bytes, u64 search_start, u64 *start,
1556                                 u64 *len)
1557 {
1558         struct btrfs_fs_info *fs_info = device->fs_info;
1559         struct btrfs_root *root = fs_info->dev_root;
1560         struct btrfs_key key;
1561         struct btrfs_dev_extent *dev_extent;
1562         struct btrfs_path *path;
1563         u64 hole_size;
1564         u64 max_hole_start;
1565         u64 max_hole_size;
1566         u64 extent_end;
1567         u64 search_end = device->total_bytes;
1568         int ret;
1569         int slot;
1570         struct extent_buffer *l;
1571
1572         search_start = dev_extent_search_start(device, search_start);
1573
1574         WARN_ON(device->zone_info &&
1575                 !IS_ALIGNED(num_bytes, device->zone_info->zone_size));
1576
1577         path = btrfs_alloc_path();
1578         if (!path)
1579                 return -ENOMEM;
1580
1581         max_hole_start = search_start;
1582         max_hole_size = 0;
1583
1584 again:
1585         if (search_start >= search_end ||
1586                 test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state)) {
1587                 ret = -ENOSPC;
1588                 goto out;
1589         }
1590
1591         path->reada = READA_FORWARD;
1592         path->search_commit_root = 1;
1593         path->skip_locking = 1;
1594
1595         key.objectid = device->devid;
1596         key.offset = search_start;
1597         key.type = BTRFS_DEV_EXTENT_KEY;
1598
1599         ret = btrfs_search_backwards(root, &key, path);
1600         if (ret < 0)
1601                 goto out;
1602
1603         while (1) {
1604                 l = path->nodes[0];
1605                 slot = path->slots[0];
1606                 if (slot >= btrfs_header_nritems(l)) {
1607                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1608                         if (ret == 0)
1609                                 continue;
1610                         if (ret < 0)
1611                                 goto out;
1612
1613                         break;
1614                 }
1615                 btrfs_item_key_to_cpu(l, &key, slot);
1616
1617                 if (key.objectid < device->devid)
1618                         goto next;
1619
1620                 if (key.objectid > device->devid)
1621                         break;
1622
1623                 if (key.type != BTRFS_DEV_EXTENT_KEY)
1624                         goto next;
1625
1626                 if (key.offset > search_start) {
1627                         hole_size = key.offset - search_start;
1628                         dev_extent_hole_check(device, &search_start, &hole_size,
1629                                               num_bytes);
1630
1631                         if (hole_size > max_hole_size) {
1632                                 max_hole_start = search_start;
1633                                 max_hole_size = hole_size;
1634                         }
1635
1636                         /*
1637                          * If this free space is greater than which we need,
1638                          * it must be the max free space that we have found
1639                          * until now, so max_hole_start must point to the start
1640                          * of this free space and the length of this free space
1641                          * is stored in max_hole_size. Thus, we return
1642                          * max_hole_start and max_hole_size and go back to the
1643                          * caller.
1644                          */
1645                         if (hole_size >= num_bytes) {
1646                                 ret = 0;
1647                                 goto out;
1648                         }
1649                 }
1650
1651                 dev_extent = btrfs_item_ptr(l, slot, struct btrfs_dev_extent);
1652                 extent_end = key.offset + btrfs_dev_extent_length(l,
1653                                                                   dev_extent);
1654                 if (extent_end > search_start)
1655                         search_start = extent_end;
1656 next:
1657                 path->slots[0]++;
1658                 cond_resched();
1659         }
1660
1661         /*
1662          * At this point, search_start should be the end of
1663          * allocated dev extents, and when shrinking the device,
1664          * search_end may be smaller than search_start.
1665          */
1666         if (search_end > search_start) {
1667                 hole_size = search_end - search_start;
1668                 if (dev_extent_hole_check(device, &search_start, &hole_size,
1669                                           num_bytes)) {
1670                         btrfs_release_path(path);
1671                         goto again;
1672                 }
1673
1674                 if (hole_size > max_hole_size) {
1675                         max_hole_start = search_start;
1676                         max_hole_size = hole_size;
1677                 }
1678         }
1679
1680         /* See above. */
1681         if (max_hole_size < num_bytes)
1682                 ret = -ENOSPC;
1683         else
1684                 ret = 0;
1685
1686 out:
1687         btrfs_free_path(path);
1688         *start = max_hole_start;
1689         if (len)
1690                 *len = max_hole_size;
1691         return ret;
1692 }
1693
1694 int find_free_dev_extent(struct btrfs_device *device, u64 num_bytes,
1695                          u64 *start, u64 *len)
1696 {
1697         /* FIXME use last free of some kind */
1698         return find_free_dev_extent_start(device, num_bytes, 0, start, len);
1699 }
1700
1701 static int btrfs_free_dev_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
1702                           struct btrfs_device *device,
1703                           u64 start, u64 *dev_extent_len)
1704 {
1705         struct btrfs_fs_info *fs_info = device->fs_info;
1706         struct btrfs_root *root = fs_info->dev_root;
1707         int ret;
1708         struct btrfs_path *path;
1709         struct btrfs_key key;
1710         struct btrfs_key found_key;
1711         struct extent_buffer *leaf = NULL;
1712         struct btrfs_dev_extent *extent = NULL;
1713
1714         path = btrfs_alloc_path();
1715         if (!path)
1716                 return -ENOMEM;
1717
1718         key.objectid = device->devid;
1719         key.offset = start;
1720         key.type = BTRFS_DEV_EXTENT_KEY;
1721 again:
1722         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
1723         if (ret > 0) {
1724                 ret = btrfs_previous_item(root, path, key.objectid,
1725                                           BTRFS_DEV_EXTENT_KEY);
1726                 if (ret)
1727                         goto out;
1728                 leaf = path->nodes[0];
1729                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
1730                 extent = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1731                                         struct btrfs_dev_extent);
1732                 BUG_ON(found_key.offset > start || found_key.offset +
1733                        btrfs_dev_extent_length(leaf, extent) < start);
1734                 key = found_key;
1735                 btrfs_release_path(path);
1736                 goto again;
1737         } else if (ret == 0) {
1738                 leaf = path->nodes[0];
1739                 extent = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1740                                         struct btrfs_dev_extent);
1741         } else {
1742                 goto out;
1743         }
1744
1745         *dev_extent_len = btrfs_dev_extent_length(leaf, extent);
1746
1747         ret = btrfs_del_item(trans, root, path);
1748         if (ret == 0)
1749                 set_bit(BTRFS_TRANS_HAVE_FREE_BGS, &trans->transaction->flags);
1750 out:
1751         btrfs_free_path(path);
1752         return ret;
1753 }
1754
1755 static u64 find_next_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info)
1756 {
1757         struct extent_map_tree *em_tree;
1758         struct extent_map *em;
1759         struct rb_node *n;
1760         u64 ret = 0;
1761
1762         em_tree = &fs_info->mapping_tree;
1763         read_lock(&em_tree->lock);
1764         n = rb_last(&em_tree->map.rb_root);
1765         if (n) {
1766                 em = rb_entry(n, struct extent_map, rb_node);
1767                 ret = em->start + em->len;
1768         }
1769         read_unlock(&em_tree->lock);
1770
1771         return ret;
1772 }
1773
1774 static noinline int find_next_devid(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1775                                     u64 *devid_ret)
1776 {
1777         int ret;
1778         struct btrfs_key key;
1779         struct btrfs_key found_key;
1780         struct btrfs_path *path;
1781
1782         path = btrfs_alloc_path();
1783         if (!path)
1784                 return -ENOMEM;
1785
1786         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
1787         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
1788         key.offset = (u64)-1;
1789
1790         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->chunk_root, &key, path, 0, 0);
1791         if (ret < 0)
1792                 goto error;
1793
1794         if (ret == 0) {
1795                 /* Corruption */
1796                 btrfs_err(fs_info, "corrupted chunk tree devid -1 matched");
1797                 ret = -EUCLEAN;
1798                 goto error;
1799         }
1800
1801         ret = btrfs_previous_item(fs_info->chunk_root, path,
1802                                   BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID,
1803                                   BTRFS_DEV_ITEM_KEY);
1804         if (ret) {
1805                 *devid_ret = 1;
1806         } else {
1807                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
1808                                       path->slots[0]);
1809                 *devid_ret = found_key.offset + 1;
1810         }
1811         ret = 0;
1812 error:
1813         btrfs_free_path(path);
1814         return ret;
1815 }
1816
1817 /*
1818  * the device information is stored in the chunk root
1819  * the btrfs_device struct should be fully filled in
1820  */
1821 static int btrfs_add_dev_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
1822                             struct btrfs_device *device)
1823 {
1824         int ret;
1825         struct btrfs_path *path;
1826         struct btrfs_dev_item *dev_item;
1827         struct extent_buffer *leaf;
1828         struct btrfs_key key;
1829         unsigned long ptr;
1830
1831         path = btrfs_alloc_path();
1832         if (!path)
1833                 return -ENOMEM;
1834
1835         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
1836         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
1837         key.offset = device->devid;
1838
1839         btrfs_reserve_chunk_metadata(trans, true);
1840         ret = btrfs_insert_empty_item(trans, trans->fs_info->chunk_root, path,
1841                                       &key, sizeof(*dev_item));
1842         btrfs_trans_release_chunk_metadata(trans);
1843         if (ret)
1844                 goto out;
1845
1846         leaf = path->nodes[0];
1847         dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_dev_item);
1848
1849         btrfs_set_device_id(leaf, dev_item, device->devid);
1850         btrfs_set_device_generation(leaf, dev_item, 0);
1851         btrfs_set_device_type(leaf, dev_item, device->type);
1852         btrfs_set_device_io_align(leaf, dev_item, device->io_align);
1853         btrfs_set_device_io_width(leaf, dev_item, device->io_width);
1854         btrfs_set_device_sector_size(leaf, dev_item, device->sector_size);
1855         btrfs_set_device_total_bytes(leaf, dev_item,
1856                                      btrfs_device_get_disk_total_bytes(device));
1857         btrfs_set_device_bytes_used(leaf, dev_item,
1858                                     btrfs_device_get_bytes_used(device));
1859         btrfs_set_device_group(leaf, dev_item, 0);
1860         btrfs_set_device_seek_speed(leaf, dev_item, 0);
1861         btrfs_set_device_bandwidth(leaf, dev_item, 0);
1862         btrfs_set_device_start_offset(leaf, dev_item, 0);
1863
1864         ptr = btrfs_device_uuid(dev_item);
1865         write_extent_buffer(leaf, device->uuid, ptr, BTRFS_UUID_SIZE);
1866         ptr = btrfs_device_fsid(dev_item);
1867         write_extent_buffer(leaf, trans->fs_info->fs_devices->metadata_uuid,
1868                             ptr, BTRFS_FSID_SIZE);
1869         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
1870
1871         ret = 0;
1872 out:
1873         btrfs_free_path(path);
1874         return ret;
1875 }
1876
1877 /*
1878  * Function to update ctime/mtime for a given device path.
1879  * Mainly used for ctime/mtime based probe like libblkid.
1880  *
1881  * We don't care about errors here, this is just to be kind to userspace.
1882  */
1883 static void update_dev_time(const char *device_path)
1884 {
1885         struct path path;
1886         struct timespec64 now;
1887         int ret;
1888
1889         ret = kern_path(device_path, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1890         if (ret)
1891                 return;
1892
1893         now = current_time(d_inode(path.dentry));
1894         inode_update_time(d_inode(path.dentry), &now, S_MTIME | S_CTIME);
1895         path_put(&path);
1896 }
1897
1898 static int btrfs_rm_dev_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
1899                              struct btrfs_device *device)
1900 {
1901         struct btrfs_root *root = device->fs_info->chunk_root;
1902         int ret;
1903         struct btrfs_path *path;
1904         struct btrfs_key key;
1905
1906         path = btrfs_alloc_path();
1907         if (!path)
1908                 return -ENOMEM;
1909
1910         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
1911         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
1912         key.offset = device->devid;
1913
1914         btrfs_reserve_chunk_metadata(trans, false);
1915         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
1916         btrfs_trans_release_chunk_metadata(trans);
1917         if (ret) {
1918                 if (ret > 0)
1919                         ret = -ENOENT;
1920                 goto out;
1921         }
1922
1923         ret = btrfs_del_item(trans, root, path);
1924 out:
1925         btrfs_free_path(path);
1926         return ret;
1927 }
1928
1929 /*
1930  * Verify that @num_devices satisfies the RAID profile constraints in the whole
1931  * filesystem. It's up to the caller to adjust that number regarding eg. device
1932  * replace.
1933  */
1934 static int btrfs_check_raid_min_devices(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1935                 u64 num_devices)
1936 {
1937         u64 all_avail;
1938         unsigned seq;
1939         int i;
1940
1941         do {
1942                 seq = read_seqbegin(&fs_info->profiles_lock);
1943
1944                 all_avail = fs_info->avail_data_alloc_bits |
1945                             fs_info->avail_system_alloc_bits |
1946                             fs_info->avail_metadata_alloc_bits;
1947         } while (read_seqretry(&fs_info->profiles_lock, seq));
1948
1949         for (i = 0; i < BTRFS_NR_RAID_TYPES; i++) {
1950                 if (!(all_avail & btrfs_raid_array[i].bg_flag))
1951                         continue;
1952
1953                 if (num_devices < btrfs_raid_array[i].devs_min)
1954                         return btrfs_raid_array[i].mindev_error;
1955         }
1956
1957         return 0;
1958 }
1959
1960 static struct btrfs_device * btrfs_find_next_active_device(
1961                 struct btrfs_fs_devices *fs_devs, struct btrfs_device *device)
1962 {
1963         struct btrfs_device *next_device;
1964
1965         list_for_each_entry(next_device, &fs_devs->devices, dev_list) {
1966                 if (next_device != device &&
1967                     !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &next_device->dev_state)
1968                     && next_device->bdev)
1969                         return next_device;
1970         }
1971
1972         return NULL;
1973 }
1974
1975 /*
1976  * Helper function to check if the given device is part of s_bdev / latest_dev
1977  * and replace it with the provided or the next active device, in the context
1978  * where this function called, there should be always be another device (or
1979  * this_dev) which is active.
1980  */
1981 void __cold btrfs_assign_next_active_device(struct btrfs_device *device,
1982                                             struct btrfs_device *next_device)
1983 {
1984         struct btrfs_fs_info *fs_info = device->fs_info;
1985
1986         if (!next_device)
1987                 next_device = btrfs_find_next_active_device(fs_info->fs_devices,
1988                                                             device);
1989         ASSERT(next_device);
1990
1991         if (fs_info->sb->s_bdev &&
1992                         (fs_info->sb->s_bdev == device->bdev))
1993                 fs_info->sb->s_bdev = next_device->bdev;
1994
1995         if (fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev == device->bdev)
1996                 fs_info->fs_devices->latest_dev = next_device;
1997 }
1998
1999 /*
2000  * Return btrfs_fs_devices::num_devices excluding the device that's being
2001  * currently replaced.
2002  */
2003 static u64 btrfs_num_devices(struct btrfs_fs_info *fs_info)
2004 {
2005         u64 num_devices = fs_info->fs_devices->num_devices;
2006
2007         down_read(&fs_info->dev_replace.rwsem);
2008         if (btrfs_dev_replace_is_ongoing(&fs_info->dev_replace)) {
2009                 ASSERT(num_devices > 1);
2010                 num_devices--;
2011         }
2012         up_read(&fs_info->dev_replace.rwsem);
2013
2014         return num_devices;
2015 }
2016
2017 static void btrfs_scratch_superblock(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2018                                      struct block_device *bdev, int copy_num)
2019 {
2020         struct btrfs_super_block *disk_super;
2021         struct page *page;
2022         int ret;
2023
2024         disk_super = btrfs_read_dev_one_super(bdev, copy_num, false);
2025         if (IS_ERR(disk_super))
2026                 return;
2027
2028         memset(&disk_super->magic, 0, sizeof(disk_super->magic));
2029         page = virt_to_page(disk_super);
2030         set_page_dirty(page);
2031         lock_page(page);
2032         /* write_on_page() unlocks the page */
2033         ret = write_one_page(page);
2034         if (ret)
2035                 btrfs_warn(fs_info, "error clearing superblock number %d (%d)",
2036                         copy_num, ret);
2037         btrfs_release_disk_super(disk_super);
2038 }
2039
2040 void btrfs_scratch_superblocks(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2041                                struct block_device *bdev,
2042                                const char *device_path)
2043 {
2044         int copy_num;
2045
2046         if (!bdev)
2047                 return;
2048
2049         for (copy_num = 0; copy_num < BTRFS_SUPER_MIRROR_MAX; copy_num++) {
2050                 if (bdev_is_zoned(bdev))
2051                         btrfs_reset_sb_log_zones(bdev, copy_num);
2052                 else
2053                         btrfs_scratch_superblock(fs_info, bdev, copy_num);
2054         }
2055
2056         /* Notify udev that device has changed */
2057         btrfs_kobject_uevent(bdev, KOBJ_CHANGE);
2058
2059         /* Update ctime/mtime for device path for libblkid */
2060         update_dev_time(device_path);
2061 }
2062
2063 int btrfs_rm_device(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2064                     struct btrfs_dev_lookup_args *args,
2065                     struct block_device **bdev, fmode_t *mode)
2066 {
2067         struct btrfs_trans_handle *trans;
2068         struct btrfs_device *device;
2069         struct btrfs_fs_devices *cur_devices;
2070         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
2071         u64 num_devices;
2072         int ret = 0;
2073
2074         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, EXTENT_TREE_V2)) {
2075                 btrfs_err(fs_info, "device remove not supported on extent tree v2 yet");
2076                 return -EINVAL;
2077         }
2078
2079         /*
2080          * The device list in fs_devices is accessed without locks (neither
2081          * uuid_mutex nor device_list_mutex) as it won't change on a mounted
2082          * filesystem and another device rm cannot run.
2083          */
2084         num_devices = btrfs_num_devices(fs_info);
2085
2086         ret = btrfs_check_raid_min_devices(fs_info, num_devices - 1);
2087         if (ret)
2088                 return ret;
2089
2090         device = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, args);
2091         if (!device) {
2092                 if (args->missing)
2093                         ret = BTRFS_ERROR_DEV_MISSING_NOT_FOUND;
2094                 else
2095                         ret = -ENOENT;
2096                 return ret;
2097         }
2098
2099         if (btrfs_pinned_by_swapfile(fs_info, device)) {
2100                 btrfs_warn_in_rcu(fs_info,
2101                   "cannot remove device %s (devid %llu) due to active swapfile",
2102                                   btrfs_dev_name(device), device->devid);
2103                 return -ETXTBSY;
2104         }
2105
2106         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state))
2107                 return BTRFS_ERROR_DEV_TGT_REPLACE;
2108
2109         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state) &&
2110             fs_info->fs_devices->rw_devices == 1)
2111                 return BTRFS_ERROR_DEV_ONLY_WRITABLE;
2112
2113         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state)) {
2114                 mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
2115                 list_del_init(&device->dev_alloc_list);
2116                 device->fs_devices->rw_devices--;
2117                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2118         }
2119
2120         ret = btrfs_shrink_device(device, 0);
2121         if (ret)
2122                 goto error_undo;
2123
2124         trans = btrfs_start_transaction(fs_info->chunk_root, 0);
2125         if (IS_ERR(trans)) {
2126                 ret = PTR_ERR(trans);
2127                 goto error_undo;
2128         }
2129
2130         ret = btrfs_rm_dev_item(trans, device);
2131         if (ret) {
2132                 /* Any error in dev item removal is critical */
2133                 btrfs_crit(fs_info,
2134                            "failed to remove device item for devid %llu: %d",
2135                            device->devid, ret);
2136                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2137                 btrfs_end_transaction(trans);
2138                 return ret;
2139         }
2140
2141         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA, &device->dev_state);
2142         btrfs_scrub_cancel_dev(device);
2143
2144         /*
2145          * the device list mutex makes sure that we don't change
2146          * the device list while someone else is writing out all
2147          * the device supers. Whoever is writing all supers, should
2148          * lock the device list mutex before getting the number of
2149          * devices in the super block (super_copy). Conversely,
2150          * whoever updates the number of devices in the super block
2151          * (super_copy) should hold the device list mutex.
2152          */
2153
2154         /*
2155          * In normal cases the cur_devices == fs_devices. But in case
2156          * of deleting a seed device, the cur_devices should point to
2157          * its own fs_devices listed under the fs_devices->seed_list.
2158          */
2159         cur_devices = device->fs_devices;
2160         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
2161         list_del_rcu(&device->dev_list);
2162
2163         cur_devices->num_devices--;
2164         cur_devices->total_devices--;
2165         /* Update total_devices of the parent fs_devices if it's seed */
2166         if (cur_devices != fs_devices)
2167                 fs_devices->total_devices--;
2168
2169         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state))
2170                 cur_devices->missing_devices--;
2171
2172         btrfs_assign_next_active_device(device, NULL);
2173
2174         if (device->bdev) {
2175                 cur_devices->open_devices--;
2176                 /* remove sysfs entry */
2177                 btrfs_sysfs_remove_device(device);
2178         }
2179
2180         num_devices = btrfs_super_num_devices(fs_info->super_copy) - 1;
2181         btrfs_set_super_num_devices(fs_info->super_copy, num_devices);
2182         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
2183
2184         /*
2185          * At this point, the device is zero sized and detached from the
2186          * devices list.  All that's left is to zero out the old supers and
2187          * free the device.
2188          *
2189          * We cannot call btrfs_close_bdev() here because we're holding the sb
2190          * write lock, and blkdev_put() will pull in the ->open_mutex on the
2191          * block device and it's dependencies.  Instead just flush the device
2192          * and let the caller do the final blkdev_put.
2193          */
2194         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state)) {
2195                 btrfs_scratch_superblocks(fs_info, device->bdev,
2196                                           device->name->str);
2197                 if (device->bdev) {
2198                         sync_blockdev(device->bdev);
2199                         invalidate_bdev(device->bdev);
2200                 }
2201         }
2202
2203         *bdev = device->bdev;
2204         *mode = device->mode;
2205         synchronize_rcu();
2206         btrfs_free_device(device);
2207
2208         /*
2209          * This can happen if cur_devices is the private seed devices list.  We
2210          * cannot call close_fs_devices() here because it expects the uuid_mutex
2211          * to be held, but in fact we don't need that for the private
2212          * seed_devices, we can simply decrement cur_devices->opened and then
2213          * remove it from our list and free the fs_devices.
2214          */
2215         if (cur_devices->num_devices == 0) {
2216                 list_del_init(&cur_devices->seed_list);
2217                 ASSERT(cur_devices->opened == 1);
2218                 cur_devices->opened--;
2219                 free_fs_devices(cur_devices);
2220         }
2221
2222         ret = btrfs_commit_transaction(trans);
2223
2224         return ret;
2225
2226 error_undo:
2227         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state)) {
2228                 mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
2229                 list_add(&device->dev_alloc_list,
2230                          &fs_devices->alloc_list);
2231                 device->fs_devices->rw_devices++;
2232                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2233         }
2234         return ret;
2235 }
2236
2237 void btrfs_rm_dev_replace_remove_srcdev(struct btrfs_device *srcdev)
2238 {
2239         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
2240
2241         lockdep_assert_held(&srcdev->fs_info->fs_devices->device_list_mutex);
2242
2243         /*
2244          * in case of fs with no seed, srcdev->fs_devices will point
2245          * to fs_devices of fs_info. However when the dev being replaced is
2246          * a seed dev it will point to the seed's local fs_devices. In short
2247          * srcdev will have its correct fs_devices in both the cases.
2248          */
2249         fs_devices = srcdev->fs_devices;
2250
2251         list_del_rcu(&srcdev->dev_list);
2252         list_del(&srcdev->dev_alloc_list);
2253         fs_devices->num_devices--;
2254         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &srcdev->dev_state))
2255                 fs_devices->missing_devices--;
2256
2257         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &srcdev->dev_state))
2258                 fs_devices->rw_devices--;
2259
2260         if (srcdev->bdev)
2261                 fs_devices->open_devices--;
2262 }
2263
2264 void btrfs_rm_dev_replace_free_srcdev(struct btrfs_device *srcdev)
2265 {
2266         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = srcdev->fs_devices;
2267
2268         mutex_lock(&uuid_mutex);
2269
2270         btrfs_close_bdev(srcdev);
2271         synchronize_rcu();
2272         btrfs_free_device(srcdev);
2273
2274         /* if this is no devs we rather delete the fs_devices */
2275         if (!fs_devices->num_devices) {
2276                 /*
2277                  * On a mounted FS, num_devices can't be zero unless it's a
2278                  * seed. In case of a seed device being replaced, the replace
2279                  * target added to the sprout FS, so there will be no more
2280                  * device left under the seed FS.
2281                  */
2282                 ASSERT(fs_devices->seeding);
2283
2284                 list_del_init(&fs_devices->seed_list);
2285                 close_fs_devices(fs_devices);
2286                 free_fs_devices(fs_devices);
2287         }
2288         mutex_unlock(&uuid_mutex);
2289 }
2290
2291 void btrfs_destroy_dev_replace_tgtdev(struct btrfs_device *tgtdev)
2292 {
2293         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = tgtdev->fs_info->fs_devices;
2294
2295         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
2296
2297         btrfs_sysfs_remove_device(tgtdev);
2298
2299         if (tgtdev->bdev)
2300                 fs_devices->open_devices--;
2301
2302         fs_devices->num_devices--;
2303
2304         btrfs_assign_next_active_device(tgtdev, NULL);
2305
2306         list_del_rcu(&tgtdev->dev_list);
2307
2308         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
2309
2310         btrfs_scratch_superblocks(tgtdev->fs_info, tgtdev->bdev,
2311                                   tgtdev->name->str);
2312
2313         btrfs_close_bdev(tgtdev);
2314         synchronize_rcu();
2315         btrfs_free_device(tgtdev);
2316 }
2317
2318 /*
2319  * Populate args from device at path.
2320  *
2321  * @fs_info:    the filesystem
2322  * @args:       the args to populate
2323  * @path:       the path to the device
2324  *
2325  * This will read the super block of the device at @path and populate @args with
2326  * the devid, fsid, and uuid.  This is meant to be used for ioctls that need to
2327  * lookup a device to operate on, but need to do it before we take any locks.
2328  * This properly handles the special case of "missing" that a user may pass in,
2329  * and does some basic sanity checks.  The caller must make sure that @path is
2330  * properly NUL terminated before calling in, and must call
2331  * btrfs_put_dev_args_from_path() in order to free up the temporary fsid and
2332  * uuid buffers.
2333  *
2334  * Return: 0 for success, -errno for failure
2335  */
2336 int btrfs_get_dev_args_from_path(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2337                                  struct btrfs_dev_lookup_args *args,
2338                                  const char *path)
2339 {
2340         struct btrfs_super_block *disk_super;
2341         struct block_device *bdev;
2342         int ret;
2343
2344         if (!path || !path[0])
2345                 return -EINVAL;
2346         if (!strcmp(path, "missing")) {
2347                 args->missing = true;
2348                 return 0;
2349         }
2350
2351         args->uuid = kzalloc(BTRFS_UUID_SIZE, GFP_KERNEL);
2352         args->fsid = kzalloc(BTRFS_FSID_SIZE, GFP_KERNEL);
2353         if (!args->uuid || !args->fsid) {
2354                 btrfs_put_dev_args_from_path(args);
2355                 return -ENOMEM;
2356         }
2357
2358         ret = btrfs_get_bdev_and_sb(path, FMODE_READ, fs_info->bdev_holder, 0,
2359                                     &bdev, &disk_super);
2360         if (ret) {
2361                 btrfs_put_dev_args_from_path(args);
2362                 return ret;
2363         }
2364
2365         args->devid = btrfs_stack_device_id(&disk_super->dev_item);
2366         memcpy(args->uuid, disk_super->dev_item.uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
2367         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, METADATA_UUID))
2368                 memcpy(args->fsid, disk_super->metadata_uuid, BTRFS_FSID_SIZE);
2369         else
2370                 memcpy(args->fsid, disk_super->fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
2371         btrfs_release_disk_super(disk_super);
2372         blkdev_put(bdev, FMODE_READ);
2373         return 0;
2374 }
2375
2376 /*
2377  * Only use this jointly with btrfs_get_dev_args_from_path() because we will
2378  * allocate our ->uuid and ->fsid pointers, everybody else uses local variables
2379  * that don't need to be freed.
2380  */
2381 void btrfs_put_dev_args_from_path(struct btrfs_dev_lookup_args *args)
2382 {
2383         kfree(args->uuid);
2384         kfree(args->fsid);
2385         args->uuid = NULL;
2386         args->fsid = NULL;
2387 }
2388
2389 struct btrfs_device *btrfs_find_device_by_devspec(
2390                 struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 devid,
2391                 const char *device_path)
2392 {
2393         BTRFS_DEV_LOOKUP_ARGS(args);
2394         struct btrfs_device *device;
2395         int ret;
2396
2397         if (devid) {
2398                 args.devid = devid;
2399                 device = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, &args);
2400                 if (!device)
2401                         return ERR_PTR(-ENOENT);
2402                 return device;
2403         }
2404
2405         ret = btrfs_get_dev_args_from_path(fs_info, &args, device_path);
2406         if (ret)
2407                 return ERR_PTR(ret);
2408         device = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, &args);
2409         btrfs_put_dev_args_from_path(&args);
2410         if (!device)
2411                 return ERR_PTR(-ENOENT);
2412         return device;
2413 }
2414
2415 static struct btrfs_fs_devices *btrfs_init_sprout(struct btrfs_fs_info *fs_info)
2416 {
2417         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
2418         struct btrfs_fs_devices *old_devices;
2419         struct btrfs_fs_devices *seed_devices;
2420
2421         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
2422         if (!fs_devices->seeding)
2423                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2424
2425         /*
2426          * Private copy of the seed devices, anchored at
2427          * fs_info->fs_devices->seed_list
2428          */
2429         seed_devices = alloc_fs_devices(NULL, NULL);
2430         if (IS_ERR(seed_devices))
2431                 return seed_devices;
2432
2433         /*
2434          * It's necessary to retain a copy of the original seed fs_devices in
2435          * fs_uuids so that filesystems which have been seeded can successfully
2436          * reference the seed device from open_seed_devices. This also supports
2437          * multiple fs seed.
2438          */
2439         old_devices = clone_fs_devices(fs_devices);
2440         if (IS_ERR(old_devices)) {
2441                 kfree(seed_devices);
2442                 return old_devices;
2443         }
2444
2445         list_add(&old_devices->fs_list, &fs_uuids);
2446
2447         memcpy(seed_devices, fs_devices, sizeof(*seed_devices));
2448         seed_devices->opened = 1;
2449         INIT_LIST_HEAD(&seed_devices->devices);
2450         INIT_LIST_HEAD(&seed_devices->alloc_list);
2451         mutex_init(&seed_devices->device_list_mutex);
2452
2453         return seed_devices;
2454 }
2455
2456 /*
2457  * Splice seed devices into the sprout fs_devices.
2458  * Generate a new fsid for the sprouted read-write filesystem.
2459  */
2460 static void btrfs_setup_sprout(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2461                                struct btrfs_fs_devices *seed_devices)
2462 {
2463         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
2464         struct btrfs_super_block *disk_super = fs_info->super_copy;
2465         struct btrfs_device *device;
2466         u64 super_flags;
2467
2468         /*
2469          * We are updating the fsid, the thread leading to device_list_add()
2470          * could race, so uuid_mutex is needed.
2471          */
2472         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
2473
2474         /*
2475          * The threads listed below may traverse dev_list but can do that without
2476          * device_list_mutex:
2477          * - All device ops and balance - as we are in btrfs_exclop_start.
2478          * - Various dev_list readers - are using RCU.
2479          * - btrfs_ioctl_fitrim() - is using RCU.
2480          *
2481          * For-read threads as below are using device_list_mutex:
2482          * - Readonly scrub btrfs_scrub_dev()
2483          * - Readonly scrub btrfs_scrub_progress()
2484          * - btrfs_get_dev_stats()
2485          */
2486         lockdep_assert_held(&fs_devices->device_list_mutex);
2487
2488         list_splice_init_rcu(&fs_devices->devices, &seed_devices->devices,
2489                               synchronize_rcu);
2490         list_for_each_entry(device, &seed_devices->devices, dev_list)
2491                 device->fs_devices = seed_devices;
2492
2493         fs_devices->seeding = false;
2494         fs_devices->num_devices = 0;
2495         fs_devices->open_devices = 0;
2496         fs_devices->missing_devices = 0;
2497         fs_devices->rotating = false;
2498         list_add(&seed_devices->seed_list, &fs_devices->seed_list);
2499
2500         generate_random_uuid(fs_devices->fsid);
2501         memcpy(fs_devices->metadata_uuid, fs_devices->fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
2502         memcpy(disk_super->fsid, fs_devices->fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
2503
2504         super_flags = btrfs_super_flags(disk_super) &
2505                       ~BTRFS_SUPER_FLAG_SEEDING;
2506         btrfs_set_super_flags(disk_super, super_flags);
2507 }
2508
2509 /*
2510  * Store the expected generation for seed devices in device items.
2511  */
2512 static int btrfs_finish_sprout(struct btrfs_trans_handle *trans)
2513 {
2514         BTRFS_DEV_LOOKUP_ARGS(args);
2515         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2516         struct btrfs_root *root = fs_info->chunk_root;
2517         struct btrfs_path *path;
2518         struct extent_buffer *leaf;
2519         struct btrfs_dev_item *dev_item;
2520         struct btrfs_device *device;
2521         struct btrfs_key key;
2522         u8 fs_uuid[BTRFS_FSID_SIZE];
2523         u8 dev_uuid[BTRFS_UUID_SIZE];
2524         int ret;
2525
2526         path = btrfs_alloc_path();
2527         if (!path)
2528                 return -ENOMEM;
2529
2530         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
2531         key.offset = 0;
2532         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
2533
2534         while (1) {
2535                 btrfs_reserve_chunk_metadata(trans, false);
2536                 ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, 0, 1);
2537                 btrfs_trans_release_chunk_metadata(trans);
2538                 if (ret < 0)
2539                         goto error;
2540
2541                 leaf = path->nodes[0];
2542 next_slot:
2543                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
2544                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2545                         if (ret > 0)
2546                                 break;
2547                         if (ret < 0)
2548                                 goto error;
2549                         leaf = path->nodes[0];
2550                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2551                         btrfs_release_path(path);
2552                         continue;
2553                 }
2554
2555                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2556                 if (key.objectid != BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID ||
2557                     key.type != BTRFS_DEV_ITEM_KEY)
2558                         break;
2559
2560                 dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
2561                                           struct btrfs_dev_item);
2562                 args.devid = btrfs_device_id(leaf, dev_item);
2563                 read_extent_buffer(leaf, dev_uuid, btrfs_device_uuid(dev_item),
2564                                    BTRFS_UUID_SIZE);
2565                 read_extent_buffer(leaf, fs_uuid, btrfs_device_fsid(dev_item),
2566                                    BTRFS_FSID_SIZE);
2567                 args.uuid = dev_uuid;
2568                 args.fsid = fs_uuid;
2569                 device = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, &args);
2570                 BUG_ON(!device); /* Logic error */
2571
2572                 if (device->fs_devices->seeding) {
2573                         btrfs_set_device_generation(leaf, dev_item,
2574                                                     device->generation);
2575                         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2576                 }
2577
2578                 path->slots[0]++;
2579                 goto next_slot;
2580         }
2581         ret = 0;
2582 error:
2583         btrfs_free_path(path);
2584         return ret;
2585 }
2586
2587 int btrfs_init_new_device(struct btrfs_fs_info *fs_info, const char *device_path)
2588 {
2589         struct btrfs_root *root = fs_info->dev_root;
2590         struct btrfs_trans_handle *trans;
2591         struct btrfs_device *device;
2592         struct block_device *bdev;
2593         struct super_block *sb = fs_info->sb;
2594         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
2595         struct btrfs_fs_devices *seed_devices;
2596         u64 orig_super_total_bytes;
2597         u64 orig_super_num_devices;
2598         int ret = 0;
2599         bool seeding_dev = false;
2600         bool locked = false;
2601
2602         if (sb_rdonly(sb) && !fs_devices->seeding)
2603                 return -EROFS;
2604
2605         bdev = blkdev_get_by_path(device_path, FMODE_WRITE | FMODE_EXCL,
2606                                   fs_info->bdev_holder);
2607         if (IS_ERR(bdev))
2608                 return PTR_ERR(bdev);
2609
2610         if (!btrfs_check_device_zone_type(fs_info, bdev)) {
2611                 ret = -EINVAL;
2612                 goto error;
2613         }
2614
2615         if (fs_devices->seeding) {
2616                 seeding_dev = true;
2617                 down_write(&sb->s_umount);
2618                 mutex_lock(&uuid_mutex);
2619                 locked = true;
2620         }
2621
2622         sync_blockdev(bdev);
2623
2624         rcu_read_lock();
2625         list_for_each_entry_rcu(device, &fs_devices->devices, dev_list) {
2626                 if (device->bdev == bdev) {
2627                         ret = -EEXIST;
2628                         rcu_read_unlock();
2629                         goto error;
2630                 }
2631         }
2632         rcu_read_unlock();
2633
2634         device = btrfs_alloc_device(fs_info, NULL, NULL, device_path);
2635         if (IS_ERR(device)) {
2636                 /* we can safely leave the fs_devices entry around */
2637                 ret = PTR_ERR(device);
2638                 goto error;
2639         }
2640
2641         device->fs_info = fs_info;
2642         device->bdev = bdev;
2643         ret = lookup_bdev(device_path, &device->devt);
2644         if (ret)
2645                 goto error_free_device;
2646
2647         ret = btrfs_get_dev_zone_info(device, false);
2648         if (ret)
2649                 goto error_free_device;
2650
2651         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
2652         if (IS_ERR(trans)) {
2653                 ret = PTR_ERR(trans);
2654                 goto error_free_zone;
2655         }
2656
2657         set_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state);
2658         device->generation = trans->transid;
2659         device->io_width = fs_info->sectorsize;
2660         device->io_align = fs_info->sectorsize;
2661         device->sector_size = fs_info->sectorsize;
2662         device->total_bytes =
2663                 round_down(bdev_nr_bytes(bdev), fs_info->sectorsize);
2664         device->disk_total_bytes = device->total_bytes;
2665         device->commit_total_bytes = device->total_bytes;
2666         set_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA, &device->dev_state);
2667         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state);
2668         device->mode = FMODE_EXCL;
2669         device->dev_stats_valid = 1;
2670         set_blocksize(device->bdev, BTRFS_BDEV_BLOCKSIZE);
2671
2672         if (seeding_dev) {
2673                 btrfs_clear_sb_rdonly(sb);
2674
2675                 /* GFP_KERNEL allocation must not be under device_list_mutex */
2676                 seed_devices = btrfs_init_sprout(fs_info);
2677                 if (IS_ERR(seed_devices)) {
2678                         ret = PTR_ERR(seed_devices);
2679                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2680                         goto error_trans;
2681                 }
2682         }
2683
2684         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
2685         if (seeding_dev) {
2686                 btrfs_setup_sprout(fs_info, seed_devices);
2687                 btrfs_assign_next_active_device(fs_info->fs_devices->latest_dev,
2688                                                 device);
2689         }
2690
2691         device->fs_devices = fs_devices;
2692
2693         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
2694         list_add_rcu(&device->dev_list, &fs_devices->devices);
2695         list_add(&device->dev_alloc_list, &fs_devices->alloc_list);
2696         fs_devices->num_devices++;
2697         fs_devices->open_devices++;
2698         fs_devices->rw_devices++;
2699         fs_devices->total_devices++;
2700         fs_devices->total_rw_bytes += device->total_bytes;
2701
2702         atomic64_add(device->total_bytes, &fs_info->free_chunk_space);
2703
2704         if (!bdev_nonrot(bdev))
2705                 fs_devices->rotating = true;
2706
2707         orig_super_total_bytes = btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy);
2708         btrfs_set_super_total_bytes(fs_info->super_copy,
2709                 round_down(orig_super_total_bytes + device->total_bytes,
2710                            fs_info->sectorsize));
2711
2712         orig_super_num_devices = btrfs_super_num_devices(fs_info->super_copy);
2713         btrfs_set_super_num_devices(fs_info->super_copy,
2714                                     orig_super_num_devices + 1);
2715
2716         /*
2717          * we've got more storage, clear any full flags on the space
2718          * infos
2719          */
2720         btrfs_clear_space_info_full(fs_info);
2721
2722         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2723
2724         /* Add sysfs device entry */
2725         btrfs_sysfs_add_device(device);
2726
2727         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
2728
2729         if (seeding_dev) {
2730                 mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
2731                 ret = init_first_rw_device(trans);
2732                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2733                 if (ret) {
2734                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2735                         goto error_sysfs;
2736                 }
2737         }
2738
2739         ret = btrfs_add_dev_item(trans, device);
2740         if (ret) {
2741                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2742                 goto error_sysfs;
2743         }
2744
2745         if (seeding_dev) {
2746                 ret = btrfs_finish_sprout(trans);
2747                 if (ret) {
2748                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2749                         goto error_sysfs;
2750                 }
2751
2752                 /*
2753                  * fs_devices now represents the newly sprouted filesystem and
2754                  * its fsid has been changed by btrfs_sprout_splice().
2755                  */
2756                 btrfs_sysfs_update_sprout_fsid(fs_devices);
2757         }
2758
2759         ret = btrfs_commit_transaction(trans);
2760
2761         if (seeding_dev) {
2762                 mutex_unlock(&uuid_mutex);
2763                 up_write(&sb->s_umount);
2764                 locked = false;
2765
2766                 if (ret) /* transaction commit */
2767                         return ret;
2768
2769                 ret = btrfs_relocate_sys_chunks(fs_info);
2770                 if (ret < 0)
2771                         btrfs_handle_fs_error(fs_info, ret,
2772                                     "Failed to relocate sys chunks after device initialization. This can be fixed using the \"btrfs balance\" command.");
2773                 trans = btrfs_attach_transaction(root);
2774                 if (IS_ERR(trans)) {
2775                         if (PTR_ERR(trans) == -ENOENT)
2776                                 return 0;
2777                         ret = PTR_ERR(trans);
2778                         trans = NULL;
2779                         goto error_sysfs;
2780                 }
2781                 ret = btrfs_commit_transaction(trans);
2782         }
2783
2784         /*
2785          * Now that we have written a new super block to this device, check all
2786          * other fs_devices list if device_path alienates any other scanned
2787          * device.
2788          * We can ignore the return value as it typically returns -EINVAL and
2789          * only succeeds if the device was an alien.
2790          */
2791         btrfs_forget_devices(device->devt);
2792
2793         /* Update ctime/mtime for blkid or udev */
2794         update_dev_time(device_path);
2795
2796         return ret;
2797
2798 error_sysfs:
2799         btrfs_sysfs_remove_device(device);
2800         mutex_lock(&fs_info->fs_devices->device_list_mutex);
2801         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
2802         list_del_rcu(&device->dev_list);
2803         list_del(&device->dev_alloc_list);
2804         fs_info->fs_devices->num_devices--;
2805         fs_info->fs_devices->open_devices--;
2806         fs_info->fs_devices->rw_devices--;
2807         fs_info->fs_devices->total_devices--;
2808         fs_info->fs_devices->total_rw_bytes -= device->total_bytes;
2809         atomic64_sub(device->total_bytes, &fs_info->free_chunk_space);
2810         btrfs_set_super_total_bytes(fs_info->super_copy,
2811                                     orig_super_total_bytes);
2812         btrfs_set_super_num_devices(fs_info->super_copy,
2813                                     orig_super_num_devices);
2814         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2815         mutex_unlock(&fs_info->fs_devices->device_list_mutex);
2816 error_trans:
2817         if (seeding_dev)
2818                 btrfs_set_sb_rdonly(sb);
2819         if (trans)
2820                 btrfs_end_transaction(trans);
2821 error_free_zone:
2822         btrfs_destroy_dev_zone_info(device);
2823 error_free_device:
2824         btrfs_free_device(device);
2825 error:
2826         blkdev_put(bdev, FMODE_EXCL);
2827         if (locked) {
2828                 mutex_unlock(&uuid_mutex);
2829                 up_write(&sb->s_umount);
2830         }
2831         return ret;
2832 }
2833
2834 static noinline int btrfs_update_device(struct btrfs_trans_handle *trans,
2835                                         struct btrfs_device *device)
2836 {
2837         int ret;
2838         struct btrfs_path *path;
2839         struct btrfs_root *root = device->fs_info->chunk_root;
2840         struct btrfs_dev_item *dev_item;
2841         struct extent_buffer *leaf;
2842         struct btrfs_key key;
2843
2844         path = btrfs_alloc_path();
2845         if (!path)
2846                 return -ENOMEM;
2847
2848         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
2849         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
2850         key.offset = device->devid;
2851
2852         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, 0, 1);
2853         if (ret < 0)
2854                 goto out;
2855
2856         if (ret > 0) {
2857                 ret = -ENOENT;
2858                 goto out;
2859         }
2860
2861         leaf = path->nodes[0];
2862         dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_dev_item);
2863
2864         btrfs_set_device_id(leaf, dev_item, device->devid);
2865         btrfs_set_device_type(leaf, dev_item, device->type);
2866         btrfs_set_device_io_align(leaf, dev_item, device->io_align);
2867         btrfs_set_device_io_width(leaf, dev_item, device->io_width);
2868         btrfs_set_device_sector_size(leaf, dev_item, device->sector_size);
2869         btrfs_set_device_total_bytes(leaf, dev_item,
2870                                      btrfs_device_get_disk_total_bytes(device));
2871         btrfs_set_device_bytes_used(leaf, dev_item,
2872                                     btrfs_device_get_bytes_used(device));
2873         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2874
2875 out:
2876         btrfs_free_path(path);
2877         return ret;
2878 }
2879
2880 int btrfs_grow_device(struct btrfs_trans_handle *trans,
2881                       struct btrfs_device *device, u64 new_size)
2882 {
2883         struct btrfs_fs_info *fs_info = device->fs_info;
2884         struct btrfs_super_block *super_copy = fs_info->super_copy;
2885         u64 old_total;
2886         u64 diff;
2887         int ret;
2888
2889         if (!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state))
2890                 return -EACCES;
2891
2892         new_size = round_down(new_size, fs_info->sectorsize);
2893
2894         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
2895         old_total = btrfs_super_total_bytes(super_copy);
2896         diff = round_down(new_size - device->total_bytes, fs_info->sectorsize);
2897
2898         if (new_size <= device->total_bytes ||
2899             test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state)) {
2900                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2901                 return -EINVAL;
2902         }
2903
2904         btrfs_set_super_total_bytes(super_copy,
2905                         round_down(old_total + diff, fs_info->sectorsize));
2906         device->fs_devices->total_rw_bytes += diff;
2907
2908         btrfs_device_set_total_bytes(device, new_size);
2909         btrfs_device_set_disk_total_bytes(device, new_size);
2910         btrfs_clear_space_info_full(device->fs_info);
2911         if (list_empty(&device->post_commit_list))
2912                 list_add_tail(&device->post_commit_list,
2913                               &trans->transaction->dev_update_list);
2914         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2915
2916         btrfs_reserve_chunk_metadata(trans, false);
2917         ret = btrfs_update_device(trans, device);
2918         btrfs_trans_release_chunk_metadata(trans);
2919
2920         return ret;
2921 }
2922
2923 static int btrfs_free_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans, u64 chunk_offset)
2924 {
2925         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2926         struct btrfs_root *root = fs_info->chunk_root;
2927         int ret;
2928         struct btrfs_path *path;
2929         struct btrfs_key key;
2930
2931         path = btrfs_alloc_path();
2932         if (!path)
2933                 return -ENOMEM;
2934
2935         key.objectid = BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID;
2936         key.offset = chunk_offset;
2937         key.type = BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY;
2938
2939         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
2940         if (ret < 0)
2941                 goto out;
2942         else if (ret > 0) { /* Logic error or corruption */
2943                 btrfs_handle_fs_error(fs_info, -ENOENT,
2944                                       "Failed lookup while freeing chunk.");
2945                 ret = -ENOENT;
2946                 goto out;
2947         }
2948
2949         ret = btrfs_del_item(trans, root, path);
2950         if (ret < 0)
2951                 btrfs_handle_fs_error(fs_info, ret,
2952                                       "Failed to delete chunk item.");
2953 out:
2954         btrfs_free_path(path);
2955         return ret;
2956 }
2957
2958 static int btrfs_del_sys_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 chunk_offset)
2959 {
2960         struct btrfs_super_block *super_copy = fs_info->super_copy;
2961         struct btrfs_disk_key *disk_key;
2962         struct btrfs_chunk *chunk;
2963         u8 *ptr;
2964         int ret = 0;
2965         u32 num_stripes;
2966         u32 array_size;
2967         u32 len = 0;
2968         u32 cur;
2969         struct btrfs_key key;
2970
2971         lockdep_assert_held(&fs_info->chunk_mutex);
2972         array_size = btrfs_super_sys_array_size(super_copy);
2973
2974         ptr = super_copy->sys_chunk_array;
2975         cur = 0;
2976
2977         while (cur < array_size) {
2978                 disk_key = (struct btrfs_disk_key *)ptr;
2979                 btrfs_disk_key_to_cpu(&key, disk_key);
2980
2981                 len = sizeof(*disk_key);
2982
2983                 if (key.type == BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY) {
2984                         chunk = (struct btrfs_chunk *)(ptr + len);
2985                         num_stripes = btrfs_stack_chunk_num_stripes(chunk);
2986                         len += btrfs_chunk_item_size(num_stripes);
2987                 } else {
2988                         ret = -EIO;
2989                         break;
2990                 }
2991                 if (key.objectid == BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID &&
2992                     key.offset == chunk_offset) {
2993                         memmove(ptr, ptr + len, array_size - (cur + len));
2994                         array_size -= len;
2995                         btrfs_set_super_sys_array_size(super_copy, array_size);
2996                 } else {
2997                         ptr += len;
2998                         cur += len;
2999                 }
3000         }
3001         return ret;
3002 }
3003
3004 /*
3005  * btrfs_get_chunk_map() - Find the mapping containing the given logical extent.
3006  * @logical: Logical block offset in bytes.
3007  * @length: Length of extent in bytes.
3008  *
3009  * Return: Chunk mapping or ERR_PTR.
3010  */
3011 struct extent_map *btrfs_get_chunk_map(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3012                                        u64 logical, u64 length)
3013 {
3014         struct extent_map_tree *em_tree;
3015         struct extent_map *em;
3016
3017         em_tree = &fs_info->mapping_tree;
3018         read_lock(&em_tree->lock);
3019         em = lookup_extent_mapping(em_tree, logical, length);
3020         read_unlock(&em_tree->lock);
3021
3022         if (!em) {
3023                 btrfs_crit(fs_info, "unable to find logical %llu length %llu",
3024                            logical, length);
3025                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3026         }
3027
3028         if (em->start > logical || em->start + em->len < logical) {
3029                 btrfs_crit(fs_info,
3030                            "found a bad mapping, wanted %llu-%llu, found %llu-%llu",
3031                            logical, length, em->start, em->start + em->len);
3032                 free_extent_map(em);
3033                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3034         }
3035
3036         /* callers are responsible for dropping em's ref. */
3037         return em;
3038 }
3039
3040 static int remove_chunk_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3041                              struct map_lookup *map, u64 chunk_offset)
3042 {
3043         int i;
3044
3045         /*
3046          * Removing chunk items and updating the device items in the chunks btree
3047          * requires holding the chunk_mutex.
3048          * See the comment at btrfs_chunk_alloc() for the details.
3049          */
3050         lockdep_assert_held(&trans->fs_info->chunk_mutex);
3051
3052         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
3053                 int ret;
3054
3055                 ret = btrfs_update_device(trans, map->stripes[i].dev);
3056                 if (ret)
3057                         return ret;
3058         }
3059
3060         return btrfs_free_chunk(trans, chunk_offset);
3061 }
3062
3063 int btrfs_remove_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans, u64 chunk_offset)
3064 {
3065         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
3066         struct extent_map *em;
3067         struct map_lookup *map;
3068         u64 dev_extent_len = 0;
3069         int i, ret = 0;
3070         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
3071
3072         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, chunk_offset, 1);
3073         if (IS_ERR(em)) {
3074                 /*
3075                  * This is a logic error, but we don't want to just rely on the
3076                  * user having built with ASSERT enabled, so if ASSERT doesn't
3077                  * do anything we still error out.
3078                  */
3079                 ASSERT(0);
3080                 return PTR_ERR(em);
3081         }
3082         map = em->map_lookup;
3083
3084         /*
3085          * First delete the device extent items from the devices btree.
3086          * We take the device_list_mutex to avoid racing with the finishing phase
3087          * of a device replace operation. See the comment below before acquiring
3088          * fs_info->chunk_mutex. Note that here we do not acquire the chunk_mutex
3089          * because that can result in a deadlock when deleting the device extent
3090          * items from the devices btree - COWing an extent buffer from the btree
3091          * may result in allocating a new metadata chunk, which would attempt to
3092          * lock again fs_info->chunk_mutex.
3093          */
3094         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
3095         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
3096                 struct btrfs_device *device = map->stripes[i].dev;
3097                 ret = btrfs_free_dev_extent(trans, device,
3098                                             map->stripes[i].physical,
3099                                             &dev_extent_len);
3100                 if (ret) {
3101                         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
3102                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3103                         goto out;
3104                 }
3105
3106                 if (device->bytes_used > 0) {
3107                         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
3108                         btrfs_device_set_bytes_used(device,
3109                                         device->bytes_used - dev_extent_len);
3110                         atomic64_add(dev_extent_len, &fs_info->free_chunk_space);
3111                         btrfs_clear_space_info_full(fs_info);
3112                         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
3113                 }
3114         }
3115         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
3116
3117         /*
3118          * We acquire fs_info->chunk_mutex for 2 reasons:
3119          *
3120          * 1) Just like with the first phase of the chunk allocation, we must
3121          *    reserve system space, do all chunk btree updates and deletions, and
3122          *    update the system chunk array in the superblock while holding this
3123          *    mutex. This is for similar reasons as explained on the comment at
3124          *    the top of btrfs_chunk_alloc();
3125          *
3126          * 2) Prevent races with the final phase of a device replace operation
3127          *    that replaces the device object associated with the map's stripes,
3128          *    because the device object's id can change at any time during that
3129          *    final phase of the device replace operation
3130          *    (dev-replace.c:btrfs_dev_replace_finishing()), so we could grab the
3131          *    replaced device and then see it with an ID of
3132          *    BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID, which would cause a failure when updating
3133          *    the device item, which does not exists on the chunk btree.
3134          *    The finishing phase of device replace acquires both the
3135          *    device_list_mutex and the chunk_mutex, in that order, so we are
3136          *    safe by just acquiring the chunk_mutex.
3137          */
3138         trans->removing_chunk = true;
3139         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
3140
3141         check_system_chunk(trans, map->type);
3142
3143         ret = remove_chunk_item(trans, map, chunk_offset);
3144         /*
3145          * Normally we should not get -ENOSPC since we reserved space before
3146          * through the call to check_system_chunk().
3147          *
3148          * Despite our system space_info having enough free space, we may not
3149          * be able to allocate extents from its block groups, because all have
3150          * an incompatible profile, which will force us to allocate a new system
3151          * block group with the right profile, or right after we called
3152          * check_system_space() above, a scrub turned the only system block group
3153          * with enough free space into RO mode.
3154          * This is explained with more detail at do_chunk_alloc().
3155          *
3156          * So if we get -ENOSPC, allocate a new system chunk and retry once.
3157          */
3158         if (ret == -ENOSPC) {
3159                 const u64 sys_flags = btrfs_system_alloc_profile(fs_info);
3160                 struct btrfs_block_group *sys_bg;
3161
3162                 sys_bg = btrfs_create_chunk(trans, sys_flags);
3163                 if (IS_ERR(sys_bg)) {
3164                         ret = PTR_ERR(sys_bg);
3165                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3166                         goto out;
3167                 }
3168
3169                 ret = btrfs_chunk_alloc_add_chunk_item(trans, sys_bg);
3170                 if (ret) {
3171                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3172                         goto out;
3173                 }
3174
3175                 ret = remove_chunk_item(trans, map, chunk_offset);
3176                 if (ret) {
3177                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3178                         goto out;
3179                 }
3180         } else if (ret) {
3181                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3182                 goto out;
3183         }
3184
3185         trace_btrfs_chunk_free(fs_info, map, chunk_offset, em->len);
3186
3187         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) {
3188                 ret = btrfs_del_sys_chunk(fs_info, chunk_offset);
3189                 if (ret) {
3190                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3191                         goto out;
3192                 }
3193         }
3194
3195         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
3196         trans->removing_chunk = false;
3197
3198         /*
3199          * We are done with chunk btree updates and deletions, so release the
3200          * system space we previously reserved (with check_system_chunk()).
3201          */
3202         btrfs_trans_release_chunk_metadata(trans);
3203
3204         ret = btrfs_remove_block_group(trans, chunk_offset, em);
3205         if (ret) {
3206                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3207                 goto out;
3208         }
3209
3210 out:
3211         if (trans->removing_chunk) {
3212                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
3213                 trans->removing_chunk = false;
3214         }
3215         /* once for us */
3216         free_extent_map(em);
3217         return ret;
3218 }
3219
3220 int btrfs_relocate_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 chunk_offset)
3221 {
3222         struct btrfs_root *root = fs_info->chunk_root;
3223         struct btrfs_trans_handle *trans;
3224         struct btrfs_block_group *block_group;
3225         u64 length;
3226         int ret;
3227
3228         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, EXTENT_TREE_V2)) {
3229                 btrfs_err(fs_info,
3230                           "relocate: not supported on extent tree v2 yet");
3231                 return -EINVAL;
3232         }
3233
3234         /*
3235          * Prevent races with automatic removal of unused block groups.
3236          * After we relocate and before we remove the chunk with offset
3237          * chunk_offset, automatic removal of the block group can kick in,
3238          * resulting in a failure when calling btrfs_remove_chunk() below.
3239          *
3240          * Make sure to acquire this mutex before doing a tree search (dev
3241          * or chunk trees) to find chunks. Otherwise the cleaner kthread might
3242          * call btrfs_remove_chunk() (through btrfs_delete_unused_bgs()) after
3243          * we release the path used to search the chunk/dev tree and before
3244          * the current task acquires this mutex and calls us.
3245          */
3246         lockdep_assert_held(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3247
3248         /* step one, relocate all the extents inside this chunk */
3249         btrfs_scrub_pause(fs_info);
3250         ret = btrfs_relocate_block_group(fs_info, chunk_offset);
3251         btrfs_scrub_continue(fs_info);
3252         if (ret)
3253                 return ret;
3254
3255         block_group = btrfs_lookup_block_group(fs_info, chunk_offset);
3256         if (!block_group)
3257                 return -ENOENT;
3258         btrfs_discard_cancel_work(&fs_info->discard_ctl, block_group);
3259         length = block_group->length;
3260         btrfs_put_block_group(block_group);
3261
3262         /*
3263          * On a zoned file system, discard the whole block group, this will
3264          * trigger a REQ_OP_ZONE_RESET operation on the device zone. If
3265          * resetting the zone fails, don't treat it as a fatal problem from the
3266          * filesystem's point of view.
3267          */
3268         if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
3269                 ret = btrfs_discard_extent(fs_info, chunk_offset, length, NULL);
3270                 if (ret)
3271                         btrfs_info(fs_info,
3272                                 "failed to reset zone %llu after relocation",
3273                                 chunk_offset);
3274         }
3275
3276         trans = btrfs_start_trans_remove_block_group(root->fs_info,
3277                                                      chunk_offset);
3278         if (IS_ERR(trans)) {
3279                 ret = PTR_ERR(trans);
3280                 btrfs_handle_fs_error(root->fs_info, ret, NULL);
3281                 return ret;
3282         }
3283
3284         /*
3285          * step two, delete the device extents and the
3286          * chunk tree entries
3287          */
3288         ret = btrfs_remove_chunk(trans, chunk_offset);
3289         btrfs_end_transaction(trans);
3290         return ret;
3291 }
3292
3293 static int btrfs_relocate_sys_chunks(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3294 {
3295         struct btrfs_root *chunk_root = fs_info->chunk_root;
3296         struct btrfs_path *path;
3297         struct extent_buffer *leaf;
3298         struct btrfs_chunk *chunk;
3299         struct btrfs_key key;
3300         struct btrfs_key found_key;
3301         u64 chunk_type;
3302         bool retried = false;
3303         int failed = 0;
3304         int ret;
3305
3306         path = btrfs_alloc_path();
3307         if (!path)
3308                 return -ENOMEM;
3309
3310 again:
3311         key.objectid = BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID;
3312         key.offset = (u64)-1;
3313         key.type = BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY;
3314
3315         while (1) {
3316                 mutex_lock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3317                 ret = btrfs_search_slot(NULL, chunk_root, &key, path, 0, 0);
3318                 if (ret < 0) {
3319                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3320                         goto error;
3321                 }
3322                 BUG_ON(ret == 0); /* Corruption */
3323
3324                 ret = btrfs_previous_item(chunk_root, path, key.objectid,
3325                                           key.type);
3326                 if (ret)
3327                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3328                 if (ret < 0)
3329                         goto error;
3330                 if (ret > 0)
3331                         break;
3332
3333                 leaf = path->nodes[0];
3334                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
3335
3336                 chunk = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3337                                        struct btrfs_chunk);
3338                 chunk_type = btrfs_chunk_type(leaf, chunk);
3339                 btrfs_release_path(path);
3340
3341                 if (chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) {
3342                         ret = btrfs_relocate_chunk(fs_info, found_key.offset);
3343                         if (ret == -ENOSPC)
3344                                 failed++;
3345                         else
3346                                 BUG_ON(ret);
3347                 }
3348                 mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3349
3350                 if (found_key.offset == 0)
3351                         break;
3352                 key.offset = found_key.offset - 1;
3353         }
3354         ret = 0;
3355         if (failed && !retried) {
3356                 failed = 0;
3357                 retried = true;
3358                 goto again;
3359         } else if (WARN_ON(failed && retried)) {
3360                 ret = -ENOSPC;
3361         }
3362 error:
3363         btrfs_free_path(path);
3364         return ret;
3365 }
3366
3367 /*
3368  * return 1 : allocate a data chunk successfully,
3369  * return <0: errors during allocating a data chunk,
3370  * return 0 : no need to allocate a data chunk.
3371  */
3372 static int btrfs_may_alloc_data_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3373                                       u64 chunk_offset)
3374 {
3375         struct btrfs_block_group *cache;
3376         u64 bytes_used;
3377         u64 chunk_type;
3378
3379         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, chunk_offset);
3380         ASSERT(cache);
3381         chunk_type = cache->flags;
3382         btrfs_put_block_group(cache);
3383
3384         if (!(chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA))
3385                 return 0;
3386
3387         spin_lock(&fs_info->data_sinfo->lock);
3388         bytes_used = fs_info->data_sinfo->bytes_used;
3389         spin_unlock(&fs_info->data_sinfo->lock);
3390
3391         if (!bytes_used) {
3392                 struct btrfs_trans_handle *trans;
3393                 int ret;
3394
3395                 trans = btrfs_join_transaction(fs_info->tree_root);
3396                 if (IS_ERR(trans))
3397                         return PTR_ERR(trans);
3398
3399                 ret = btrfs_force_chunk_alloc(trans, BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA);
3400                 btrfs_end_transaction(trans);
3401                 if (ret < 0)
3402                         return ret;
3403                 return 1;
3404         }
3405
3406         return 0;
3407 }
3408
3409 static int insert_balance_item(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3410                                struct btrfs_balance_control *bctl)
3411 {
3412         struct btrfs_root *root = fs_info->tree_root;
3413         struct btrfs_trans_handle *trans;
3414         struct btrfs_balance_item *item;
3415         struct btrfs_disk_balance_args disk_bargs;
3416         struct btrfs_path *path;
3417         struct extent_buffer *leaf;
3418         struct btrfs_key key;
3419         int ret, err;
3420
3421         path = btrfs_alloc_path();
3422         if (!path)
3423                 return -ENOMEM;
3424
3425         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
3426         if (IS_ERR(trans)) {
3427                 btrfs_free_path(path);
3428                 return PTR_ERR(trans);
3429         }
3430
3431         key.objectid = BTRFS_BALANCE_OBJECTID;
3432         key.type = BTRFS_TEMPORARY_ITEM_KEY;
3433         key.offset = 0;
3434
3435         ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
3436                                       sizeof(*item));
3437         if (ret)
3438                 goto out;
3439
3440         leaf = path->nodes[0];
3441         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_balance_item);
3442
3443         memzero_extent_buffer(leaf, (unsigned long)item, sizeof(*item));
3444
3445         btrfs_cpu_balance_args_to_disk(&disk_bargs, &bctl->data);
3446         btrfs_set_balance_data(leaf, item, &disk_bargs);
3447         btrfs_cpu_balance_args_to_disk(&disk_bargs, &bctl->meta);
3448         btrfs_set_balance_meta(leaf, item, &disk_bargs);
3449         btrfs_cpu_balance_args_to_disk(&disk_bargs, &bctl->sys);
3450         btrfs_set_balance_sys(leaf, item, &disk_bargs);
3451
3452         btrfs_set_balance_flags(leaf, item, bctl->flags);
3453
3454         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
3455 out:
3456         btrfs_free_path(path);
3457         err = btrfs_commit_transaction(trans);
3458         if (err && !ret)
3459                 ret = err;
3460         return ret;
3461 }
3462
3463 static int del_balance_item(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3464 {
3465         struct btrfs_root *root = fs_info->tree_root;
3466         struct btrfs_trans_handle *trans;
3467         struct btrfs_path *path;
3468         struct btrfs_key key;
3469         int ret, err;
3470
3471         path = btrfs_alloc_path();
3472         if (!path)
3473                 return -ENOMEM;
3474
3475         trans = btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(root, 0);
3476         if (IS_ERR(trans)) {
3477                 btrfs_free_path(path);
3478                 return PTR_ERR(trans);
3479         }
3480
3481         key.objectid = BTRFS_BALANCE_OBJECTID;
3482         key.type = BTRFS_TEMPORARY_ITEM_KEY;
3483         key.offset = 0;
3484
3485         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
3486         if (ret < 0)
3487                 goto out;
3488         if (ret > 0) {
3489                 ret = -ENOENT;
3490                 goto out;
3491         }
3492
3493         ret = btrfs_del_item(trans, root, path);
3494 out:
3495         btrfs_free_path(path);
3496         err = btrfs_commit_transaction(trans);
3497         if (err && !ret)
3498                 ret = err;
3499         return ret;
3500 }
3501
3502 /*
3503  * This is a heuristic used to reduce the number of chunks balanced on
3504  * resume after balance was interrupted.
3505  */
3506 static void update_balance_args(struct btrfs_balance_control *bctl)
3507 {
3508         /*
3509          * Turn on soft mode for chunk types that were being converted.
3510          */
3511         if (bctl->data.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT)
3512                 bctl->data.flags |= BTRFS_BALANCE_ARGS_SOFT;
3513         if (bctl->sys.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT)
3514                 bctl->sys.flags |= BTRFS_BALANCE_ARGS_SOFT;
3515         if (bctl->meta.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT)
3516                 bctl->meta.flags |= BTRFS_BALANCE_ARGS_SOFT;
3517
3518         /*
3519          * Turn on usage filter if is not already used.  The idea is
3520          * that chunks that we have already balanced should be
3521          * reasonably full.  Don't do it for chunks that are being
3522          * converted - that will keep us from relocating unconverted
3523          * (albeit full) chunks.
3524          */
3525         if (!(bctl->data.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE) &&
3526             !(bctl->data.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE_RANGE) &&
3527             !(bctl->data.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT)) {
3528                 bctl->data.flags |= BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE;
3529                 bctl->data.usage = 90;
3530         }
3531         if (!(bctl->sys.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE) &&
3532             !(bctl->sys.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE_RANGE) &&
3533             !(bctl->sys.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT)) {
3534                 bctl->sys.flags |= BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE;
3535                 bctl->sys.usage = 90;
3536         }
3537         if (!(bctl->meta.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE) &&
3538             !(bctl->meta.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE_RANGE) &&
3539             !(bctl->meta.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT)) {
3540                 bctl->meta.flags |= BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE;
3541                 bctl->meta.usage = 90;
3542         }
3543 }
3544
3545 /*
3546  * Clear the balance status in fs_info and delete the balance item from disk.
3547  */
3548 static void reset_balance_state(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3549 {
3550         struct btrfs_balance_control *bctl = fs_info->balance_ctl;
3551         int ret;
3552
3553         BUG_ON(!fs_info->balance_ctl);
3554
3555         spin_lock(&fs_info->balance_lock);
3556         fs_info->balance_ctl = NULL;
3557         spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
3558
3559         kfree(bctl);
3560         ret = del_balance_item(fs_info);
3561         if (ret)
3562                 btrfs_handle_fs_error(fs_info, ret, NULL);
3563 }
3564
3565 /*
3566  * Balance filters.  Return 1 if chunk should be filtered out
3567  * (should not be balanced).
3568  */
3569 static int chunk_profiles_filter(u64 chunk_type,
3570                                  struct btrfs_balance_args *bargs)
3571 {
3572         chunk_type = chunk_to_extended(chunk_type) &
3573                                 BTRFS_EXTENDED_PROFILE_MASK;
3574
3575         if (bargs->profiles & chunk_type)
3576                 return 0;
3577
3578         return 1;
3579 }
3580
3581 static int chunk_usage_range_filter(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 chunk_offset,
3582                               struct btrfs_balance_args *bargs)
3583 {
3584         struct btrfs_block_group *cache;
3585         u64 chunk_used;
3586         u64 user_thresh_min;
3587         u64 user_thresh_max;
3588         int ret = 1;
3589
3590         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, chunk_offset);
3591         chunk_used = cache->used;
3592
3593         if (bargs->usage_min == 0)
3594                 user_thresh_min = 0;
3595         else
3596                 user_thresh_min = mult_perc(cache->length, bargs->usage_min);
3597
3598         if (bargs->usage_max == 0)
3599                 user_thresh_max = 1;
3600         else if (bargs->usage_max > 100)
3601                 user_thresh_max = cache->length;
3602         else
3603                 user_thresh_max = mult_perc(cache->length, bargs->usage_max);
3604
3605         if (user_thresh_min <= chunk_used && chunk_used < user_thresh_max)
3606                 ret = 0;
3607
3608         btrfs_put_block_group(cache);
3609         return ret;
3610 }
3611
3612 static int chunk_usage_filter(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3613                 u64 chunk_offset, struct btrfs_balance_args *bargs)
3614 {
3615         struct btrfs_block_group *cache;
3616         u64 chunk_used, user_thresh;
3617         int ret = 1;
3618
3619         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, chunk_offset);
3620         chunk_used = cache->used;
3621
3622         if (bargs->usage_min == 0)
3623                 user_thresh = 1;
3624         else if (bargs->usage > 100)
3625                 user_thresh = cache->length;
3626         else
3627                 user_thresh = mult_perc(cache->length, bargs->usage);
3628
3629         if (chunk_used < user_thresh)
3630                 ret = 0;
3631
3632         btrfs_put_block_group(cache);
3633         return ret;
3634 }
3635
3636 static int chunk_devid_filter(struct extent_buffer *leaf,
3637                               struct btrfs_chunk *chunk,
3638                               struct btrfs_balance_args *bargs)
3639 {
3640         struct btrfs_stripe *stripe;
3641         int num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(leaf, chunk);
3642         int i;
3643
3644         for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
3645                 stripe = btrfs_stripe_nr(chunk, i);
3646                 if (btrfs_stripe_devid(leaf, stripe) == bargs->devid)
3647                         return 0;
3648         }
3649
3650         return 1;
3651 }
3652
3653 static u64 calc_data_stripes(u64 type, int num_stripes)
3654 {
3655         const int index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(type);
3656         const int ncopies = btrfs_raid_array[index].ncopies;
3657         const int nparity = btrfs_raid_array[index].nparity;
3658
3659         return (num_stripes - nparity) / ncopies;
3660 }
3661
3662 /* [pstart, pend) */
3663 static int chunk_drange_filter(struct extent_buffer *leaf,
3664                                struct btrfs_chunk *chunk,
3665                                struct btrfs_balance_args *bargs)
3666 {
3667         struct btrfs_stripe *stripe;
3668         int num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(leaf, chunk);
3669         u64 stripe_offset;
3670         u64 stripe_length;
3671         u64 type;
3672         int factor;
3673         int i;
3674
3675         if (!(bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_DEVID))
3676                 return 0;
3677
3678         type = btrfs_chunk_type(leaf, chunk);
3679         factor = calc_data_stripes(type, num_stripes);
3680
3681         for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
3682                 stripe = btrfs_stripe_nr(chunk, i);
3683                 if (btrfs_stripe_devid(leaf, stripe) != bargs->devid)
3684                         continue;
3685
3686                 stripe_offset = btrfs_stripe_offset(leaf, stripe);
3687                 stripe_length = btrfs_chunk_length(leaf, chunk);
3688                 stripe_length = div_u64(stripe_length, factor);
3689
3690                 if (stripe_offset < bargs->pend &&
3691                     stripe_offset + stripe_length > bargs->pstart)
3692                         return 0;
3693         }
3694
3695         return 1;
3696 }
3697
3698 /* [vstart, vend) */
3699 static int chunk_vrange_filter(struct extent_buffer *leaf,
3700                                struct btrfs_chunk *chunk,
3701                                u64 chunk_offset,
3702                                struct btrfs_balance_args *bargs)
3703 {
3704         if (chunk_offset < bargs->vend &&
3705             chunk_offset + btrfs_chunk_length(leaf, chunk) > bargs->vstart)
3706                 /* at least part of the chunk is inside this vrange */
3707                 return 0;
3708
3709         return 1;
3710 }
3711
3712 static int chunk_stripes_range_filter(struct extent_buffer *leaf,
3713                                struct btrfs_chunk *chunk,
3714                                struct btrfs_balance_args *bargs)
3715 {
3716         int num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(leaf, chunk);
3717
3718         if (bargs->stripes_min <= num_stripes
3719                         && num_stripes <= bargs->stripes_max)
3720                 return 0;
3721
3722         return 1;
3723 }
3724
3725 static int chunk_soft_convert_filter(u64 chunk_type,
3726                                      struct btrfs_balance_args *bargs)
3727 {
3728         if (!(bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT))
3729                 return 0;
3730
3731         chunk_type = chunk_to_extended(chunk_type) &
3732                                 BTRFS_EXTENDED_PROFILE_MASK;
3733
3734         if (bargs->target == chunk_type)
3735                 return 1;
3736
3737         return 0;
3738 }
3739
3740 static int should_balance_chunk(struct extent_buffer *leaf,
3741                                 struct btrfs_chunk *chunk, u64 chunk_offset)
3742 {
3743         struct btrfs_fs_info *fs_info = leaf->fs_info;
3744         struct btrfs_balance_control *bctl = fs_info->balance_ctl;
3745         struct btrfs_balance_args *bargs = NULL;
3746         u64 chunk_type = btrfs_chunk_type(leaf, chunk);
3747
3748         /* type filter */
3749         if (!((chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK) &
3750               (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_TYPE_MASK))) {
3751                 return 0;
3752         }
3753
3754         if (chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA)
3755                 bargs = &bctl->data;
3756         else if (chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM)
3757                 bargs = &bctl->sys;
3758         else if (chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA)
3759                 bargs = &bctl->meta;
3760
3761         /* profiles filter */
3762         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_PROFILES) &&
3763             chunk_profiles_filter(chunk_type, bargs)) {
3764                 return 0;
3765         }
3766
3767         /* usage filter */
3768         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE) &&
3769             chunk_usage_filter(fs_info, chunk_offset, bargs)) {
3770                 return 0;
3771         } else if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE_RANGE) &&
3772             chunk_usage_range_filter(fs_info, chunk_offset, bargs)) {
3773                 return 0;
3774         }
3775
3776         /* devid filter */
3777         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_DEVID) &&
3778             chunk_devid_filter(leaf, chunk, bargs)) {
3779                 return 0;
3780         }
3781
3782         /* drange filter, makes sense only with devid filter */
3783         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_DRANGE) &&
3784             chunk_drange_filter(leaf, chunk, bargs)) {
3785                 return 0;
3786         }
3787
3788         /* vrange filter */
3789         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_VRANGE) &&
3790             chunk_vrange_filter(leaf, chunk, chunk_offset, bargs)) {
3791                 return 0;
3792         }
3793
3794         /* stripes filter */
3795         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_STRIPES_RANGE) &&
3796             chunk_stripes_range_filter(leaf, chunk, bargs)) {
3797                 return 0;
3798         }
3799
3800         /* soft profile changing mode */
3801         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_SOFT) &&
3802             chunk_soft_convert_filter(chunk_type, bargs)) {
3803                 return 0;
3804         }
3805
3806         /*
3807          * limited by count, must be the last filter
3808          */
3809         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_LIMIT)) {
3810                 if (bargs->limit == 0)
3811                         return 0;
3812                 else
3813                         bargs->limit--;
3814         } else if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_LIMIT_RANGE)) {
3815                 /*
3816                  * Same logic as the 'limit' filter; the minimum cannot be
3817                  * determined here because we do not have the global information
3818                  * about the count of all chunks that satisfy the filters.
3819                  */
3820                 if (bargs->limit_max == 0)
3821                         return 0;
3822                 else
3823                         bargs->limit_max--;
3824         }
3825
3826         return 1;
3827 }
3828
3829 static int __btrfs_balance(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3830 {
3831         struct btrfs_balance_control *bctl = fs_info->balance_ctl;
3832         struct btrfs_root *chunk_root = fs_info->chunk_root;
3833         u64 chunk_type;
3834         struct btrfs_chunk *chunk;
3835         struct btrfs_path *path = NULL;
3836         struct btrfs_key key;
3837         struct btrfs_key found_key;
3838         struct extent_buffer *leaf;
3839         int slot;
3840         int ret;
3841         int enospc_errors = 0;
3842         bool counting = true;
3843         /* The single value limit and min/max limits use the same bytes in the */
3844         u64 limit_data = bctl->data.limit;
3845         u64 limit_meta = bctl->meta.limit;
3846         u64 limit_sys = bctl->sys.limit;
3847         u32 count_data = 0;
3848         u32 count_meta = 0;
3849         u32 count_sys = 0;
3850         int chunk_reserved = 0;
3851
3852         path = btrfs_alloc_path();
3853         if (!path) {
3854                 ret = -ENOMEM;
3855                 goto error;
3856         }
3857
3858         /* zero out stat counters */
3859         spin_lock(&fs_info->balance_lock);
3860         memset(&bctl->stat, 0, sizeof(bctl->stat));
3861         spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
3862 again:
3863         if (!counting) {
3864                 /*
3865                  * The single value limit and min/max limits use the same bytes
3866                  * in the
3867                  */
3868                 bctl->data.limit = limit_data;
3869                 bctl->meta.limit = limit_meta;
3870                 bctl->sys.limit = limit_sys;
3871         }
3872         key.objectid = BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID;
3873         key.offset = (u64)-1;
3874         key.type = BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY;
3875
3876         while (1) {
3877                 if ((!counting && atomic_read(&fs_info->balance_pause_req)) ||
3878                     atomic_read(&fs_info->balance_cancel_req)) {
3879                         ret = -ECANCELED;
3880                         goto error;
3881                 }
3882
3883                 mutex_lock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3884                 ret = btrfs_search_slot(NULL, chunk_root, &key, path, 0, 0);
3885                 if (ret < 0) {
3886                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3887                         goto error;
3888                 }
3889
3890                 /*
3891                  * this shouldn't happen, it means the last relocate
3892                  * failed
3893                  */
3894                 if (ret == 0)
3895                         BUG(); /* FIXME break ? */
3896
3897                 ret = btrfs_previous_item(chunk_root, path, 0,
3898                                           BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY);
3899                 if (ret) {
3900                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3901                         ret = 0;
3902                         break;
3903                 }
3904
3905                 leaf = path->nodes[0];
3906                 slot = path->slots[0];
3907                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
3908
3909                 if (found_key.objectid != key.objectid) {
3910                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3911                         break;
3912                 }
3913
3914                 chunk = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_chunk);
3915                 chunk_type = btrfs_chunk_type(leaf, chunk);
3916
3917                 if (!counting) {
3918                         spin_lock(&fs_info->balance_lock);
3919                         bctl->stat.considered++;
3920                         spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
3921                 }
3922
3923                 ret = should_balance_chunk(leaf, chunk, found_key.offset);
3924
3925                 btrfs_release_path(path);
3926                 if (!ret) {
3927                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3928                         goto loop;
3929                 }
3930
3931                 if (counting) {
3932                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3933                         spin_lock(&fs_info->balance_lock);
3934                         bctl->stat.expected++;
3935                         spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
3936
3937                         if (chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA)
3938                                 count_data++;
3939                         else if (chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM)
3940                                 count_sys++;
3941                         else if (chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA)
3942                                 count_meta++;
3943
3944                         goto loop;
3945                 }
3946
3947                 /*
3948                  * Apply limit_min filter, no need to check if the LIMITS
3949                  * filter is used, limit_min is 0 by default
3950                  */
3951                 if (((chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA) &&
3952                                         count_data < bctl->data.limit_min)
3953                                 || ((chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA) &&
3954                                         count_meta < bctl->meta.limit_min)
3955                                 || ((chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) &&
3956                                         count_sys < bctl->sys.limit_min)) {
3957                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3958                         goto loop;
3959                 }
3960
3961                 if (!chunk_reserved) {
3962                         /*
3963                          * We may be relocating the only data chunk we have,
3964                          * which could potentially end up with losing data's
3965                          * raid profile, so lets allocate an empty one in
3966                          * advance.
3967                          */
3968                         ret = btrfs_may_alloc_data_chunk(fs_info,
3969                                                          found_key.offset);
3970                         if (ret < 0) {
3971                                 mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3972                                 goto error;
3973                         } else if (ret == 1) {
3974                                 chunk_reserved = 1;
3975                         }
3976                 }
3977
3978                 ret = btrfs_relocate_chunk(fs_info, found_key.offset);
3979                 mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3980                 if (ret == -ENOSPC) {
3981                         enospc_errors++;
3982                 } else if (ret == -ETXTBSY) {
3983                         btrfs_info(fs_info,
3984            "skipping relocation of block group %llu due to active swapfile",
3985                                    found_key.offset);
3986                         ret = 0;
3987                 } else if (ret) {
3988                         goto error;
3989                 } else {
3990                         spin_lock(&fs_info->balance_lock);
3991                         bctl->stat.completed++;
3992                         spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
3993                 }
3994 loop:
3995                 if (found_key.offset == 0)
3996                         break;
3997                 key.offset = found_key.offset - 1;
3998         }
3999
4000         if (counting) {
4001                 btrfs_release_path(path);
4002                 counting = false;
4003                 goto again;
4004         }
4005 error:
4006         btrfs_free_path(path);
4007         if (enospc_errors) {
4008                 btrfs_info(fs_info, "%d enospc errors during balance",
4009                            enospc_errors);
4010                 if (!ret)
4011                         ret = -ENOSPC;
4012         }
4013
4014         return ret;
4015 }
4016
4017 /*
4018  * See if a given profile is valid and reduced.
4019  *
4020  * @flags:     profile to validate
4021  * @extended:  if true @flags is treated as an extended profile
4022  */
4023 static int alloc_profile_is_valid(u64 flags, int extended)
4024 {
4025         u64 mask = (extended ? BTRFS_EXTENDED_PROFILE_MASK :
4026                                BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK);
4027
4028         flags &= ~BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK;
4029
4030         /* 1) check that all other bits are zeroed */
4031         if (flags & ~mask)
4032                 return 0;
4033
4034         /* 2) see if profile is reduced */
4035         if (flags == 0)
4036                 return !extended; /* "0" is valid for usual profiles */
4037
4038         return has_single_bit_set(flags);
4039 }
4040
4041 static inline int balance_need_close(struct btrfs_fs_info *fs_info)
4042 {
4043         /* cancel requested || normal exit path */
4044         return atomic_read(&fs_info->balance_cancel_req) ||
4045                 (atomic_read(&fs_info->balance_pause_req) == 0 &&
4046                  atomic_read(&fs_info->balance_cancel_req) == 0);
4047 }
4048
4049 /*
4050  * Validate target profile against allowed profiles and return true if it's OK.
4051  * Otherwise print the error message and return false.
4052  */
4053 static inline int validate_convert_profile(struct btrfs_fs_info *fs_info,
4054                 const struct btrfs_balance_args *bargs,
4055                 u64 allowed, const char *type)
4056 {
4057         if (!(bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT))
4058                 return true;
4059
4060         /* Profile is valid and does not have bits outside of the allowed set */
4061         if (alloc_profile_is_valid(bargs->target, 1) &&
4062             (bargs->target & ~allowed) == 0)
4063                 return true;
4064
4065         btrfs_err(fs_info, "balance: invalid convert %s profile %s",
4066                         type, btrfs_bg_type_to_raid_name(bargs->target));
4067         return false;
4068 }
4069
4070 /*
4071  * Fill @buf with textual description of balance filter flags @bargs, up to
4072  * @size_buf including the terminating null. The output may be trimmed if it
4073  * does not fit into the provided buffer.
4074  */
4075 static void describe_balance_args(struct btrfs_balance_args *bargs, char *buf,
4076                                  u32 size_buf)
4077 {
4078         int ret;
4079         u32 size_bp = size_buf;
4080         char *bp = buf;
4081         u64 flags = bargs->flags;
4082         char tmp_buf[128] = {'\0'};
4083
4084         if (!flags)
4085                 return;
4086
4087 #define CHECK_APPEND_NOARG(a)                                           \
4088         do {                                                            \
4089                 ret = snprintf(bp, size_bp, (a));                       \
4090                 if (ret < 0 || ret >= size_bp)                          \
4091                         goto out_overflow;                              \
4092                 size_bp -= ret;                                         \
4093                 bp += ret;                                              \
4094         } while (0)
4095
4096 #define CHECK_APPEND_1ARG(a, v1)                                        \
4097         do {                                                            \
4098                 ret = snprintf(bp, size_bp, (a), (v1));                 \
4099                 if (ret < 0 || ret >= size_bp)                          \
4100                         goto out_overflow;                              \
4101                 size_bp -= ret;                                         \
4102                 bp += ret;                                              \
4103         } while (0)
4104
4105 #define CHECK_APPEND_2ARG(a, v1, v2)                                    \
4106         do {                                                            \
4107                 ret = snprintf(bp, size_bp, (a), (v1), (v2));           \
4108                 if (ret < 0 || ret >= size_bp)                          \
4109                         goto out_overflow;                              \
4110                 size_bp -= ret;                                         \
4111                 bp += ret;                                              \
4112         } while (0)
4113
4114         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT)
4115                 CHECK_APPEND_1ARG("convert=%s,",
4116                                   btrfs_bg_type_to_raid_name(bargs->target));
4117
4118         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_SOFT)
4119                 CHECK_APPEND_NOARG("soft,");
4120
4121         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_PROFILES) {
4122                 btrfs_describe_block_groups(bargs->profiles, tmp_buf,
4123                                             sizeof(tmp_buf));
4124                 CHECK_APPEND_1ARG("profiles=%s,", tmp_buf);
4125         }
4126
4127         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE)
4128                 CHECK_APPEND_1ARG("usage=%llu,", bargs->usage);
4129
4130         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE_RANGE)
4131                 CHECK_APPEND_2ARG("usage=%u..%u,",
4132                                   bargs->usage_min, bargs->usage_max);
4133
4134         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_DEVID)
4135                 CHECK_APPEND_1ARG("devid=%llu,", bargs->devid);
4136
4137         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_DRANGE)
4138                 CHECK_APPEND_2ARG("drange=%llu..%llu,",
4139                                   bargs->pstart, bargs->pend);
4140
4141         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_VRANGE)
4142                 CHECK_APPEND_2ARG("vrange=%llu..%llu,",
4143                                   bargs->vstart, bargs->vend);
4144
4145         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_LIMIT)
4146                 CHECK_APPEND_1ARG("limit=%llu,", bargs->limit);
4147
4148         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_LIMIT_RANGE)
4149                 CHECK_APPEND_2ARG("limit=%u..%u,",
4150                                 bargs->limit_min, bargs->limit_max);
4151
4152         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_STRIPES_RANGE)
4153                 CHECK_APPEND_2ARG("stripes=%u..%u,",
4154                                   bargs->stripes_min, bargs->stripes_max);
4155
4156 #undef CHECK_APPEND_2ARG
4157 #undef CHECK_APPEND_1ARG
4158 #undef CHECK_APPEND_NOARG
4159
4160 out_overflow:
4161
4162         if (size_bp < size_buf)
4163                 buf[size_buf - size_bp - 1] = '\0'; /* remove last , */
4164         else
4165                 buf[0] = '\0';
4166 }
4167
4168 static void describe_balance_start_or_resume(struct btrfs_fs_info *fs_info)
4169 {
4170         u32 size_buf = 1024;
4171         char tmp_buf[192] = {'\0'};
4172         char *buf;
4173         char *bp;
4174         u32 size_bp = size_buf;
4175         int ret;
4176         struct btrfs_balance_control *bctl = fs_info->balance_ctl;
4177
4178         buf = kzalloc(size_buf, GFP_KERNEL);
4179         if (!buf)
4180                 return;
4181
4182         bp = buf;
4183
4184 #define CHECK_APPEND_1ARG(a, v1)                                        \
4185         do {                                                            \
4186                 ret = snprintf(bp, size_bp, (a), (v1));                 \
4187                 if (ret < 0 || ret >= size_bp)                          \
4188                         goto out_overflow;                              \
4189                 size_bp -= ret;                                         \
4190                 bp += ret;                                              \
4191         } while (0)
4192
4193         if (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_FORCE)
4194                 CHECK_APPEND_1ARG("%s", "-f ");
4195
4196         if (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_DATA) {
4197                 describe_balance_args(&bctl->data, tmp_buf, sizeof(tmp_buf));
4198                 CHECK_APPEND_1ARG("-d%s ", tmp_buf);
4199         }
4200
4201         if (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_METADATA) {
4202                 describe_balance_args(&bctl->meta, tmp_buf, sizeof(tmp_buf));
4203                 CHECK_APPEND_1ARG("-m%s ", tmp_buf);
4204         }
4205
4206         if (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_SYSTEM) {
4207                 describe_balance_args(&bctl->sys, tmp_buf, sizeof(tmp_buf));
4208                 CHECK_APPEND_1ARG("-s%s ", tmp_buf);
4209         }
4210
4211 #undef CHECK_APPEND_1ARG
4212
4213 out_overflow:
4214
4215         if (size_bp < size_buf)
4216                 buf[size_buf - size_bp - 1] = '\0'; /* remove last " " */
4217         btrfs_info(fs_info, "balance: %s %s",
4218                    (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_RESUME) ?
4219                    "resume" : "start", buf);
4220
4221         kfree(buf);
4222 }
4223
4224 /*
4225  * Should be called with balance mutexe held
4226  */
4227 int btrfs_balance(struct btrfs_fs_info *fs_info,
4228                   struct btrfs_balance_control *bctl,
4229                   struct btrfs_ioctl_balance_args *bargs)
4230 {
4231         u64 meta_target, data_target;
4232         u64 allowed;
4233         int mixed = 0;
4234         int ret;
4235         u64 num_devices;
4236         unsigned seq;
4237         bool reducing_redundancy;
4238         int i;
4239
4240         if (btrfs_fs_closing(fs_info) ||
4241             atomic_read(&fs_info->balance_pause_req) ||
4242             btrfs_should_cancel_balance(fs_info)) {
4243                 ret = -EINVAL;
4244                 goto out;
4245         }
4246
4247         allowed = btrfs_super_incompat_flags(fs_info->super_copy);
4248         if (allowed & BTRFS_FEATURE_INCOMPAT_MIXED_GROUPS)
4249                 mixed = 1;
4250
4251         /*
4252          * In case of mixed groups both data and meta should be picked,
4253          * and identical options should be given for both of them.
4254          */
4255         allowed = BTRFS_BALANCE_DATA | BTRFS_BALANCE_METADATA;
4256         if (mixed && (bctl->flags & allowed)) {
4257                 if (!(bctl->flags & BTRFS_BALANCE_DATA) ||
4258                     !(bctl->flags & BTRFS_BALANCE_METADATA) ||
4259                     memcmp(&bctl->data, &bctl->meta, sizeof(bctl->data))) {
4260                         btrfs_err(fs_info,
4261           "balance: mixed groups data and metadata options must be the same");
4262                         ret = -EINVAL;
4263                         goto out;
4264                 }
4265         }
4266
4267         /*
4268          * rw_devices will not change at the moment, device add/delete/replace
4269          * are exclusive
4270          */
4271         num_devices = fs_info->fs_devices->rw_devices;
4272
4273         /*
4274          * SINGLE profile on-disk has no profile bit, but in-memory we have a
4275          * special bit for it, to make it easier to distinguish.  Thus we need
4276          * to set it manually, or balance would refuse the profile.
4277          */
4278         allowed = BTRFS_AVAIL_ALLOC_BIT_SINGLE;
4279         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(btrfs_raid_array); i++)
4280                 if (num_devices >= btrfs_raid_array[i].devs_min)
4281                         allowed |= btrfs_raid_array[i].bg_flag;
4282
4283         if (!validate_convert_profile(fs_info, &bctl->data, allowed, "data") ||
4284             !validate_convert_profile(fs_info, &bctl->meta, allowed, "metadata") ||
4285             !validate_convert_profile(fs_info, &bctl->sys,  allowed, "system")) {
4286                 ret = -EINVAL;
4287                 goto out;
4288         }
4289
4290         /*
4291          * Allow to reduce metadata or system integrity only if force set for
4292          * profiles with redundancy (copies, parity)
4293          */
4294         allowed = 0;
4295         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(btrfs_raid_array); i++) {
4296                 if (btrfs_raid_array[i].ncopies >= 2 ||
4297                     btrfs_raid_array[i].tolerated_failures >= 1)
4298                         allowed |= btrfs_raid_array[i].bg_flag;
4299         }
4300         do {
4301                 seq = read_seqbegin(&fs_info->profiles_lock);
4302
4303                 if (((bctl->sys.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT) &&
4304                      (fs_info->avail_system_alloc_bits & allowed) &&
4305                      !(bctl->sys.target & allowed)) ||
4306                     ((bctl->meta.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT) &&
4307                      (fs_info->avail_metadata_alloc_bits & allowed) &&
4308                      !(bctl->meta.target & allowed)))
4309                         reducing_redundancy = true;
4310                 else
4311                         reducing_redundancy = false;
4312
4313                 /* if we're not converting, the target field is uninitialized */
4314                 meta_target = (bctl->meta.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT) ?
4315                         bctl->meta.target : fs_info->avail_metadata_alloc_bits;
4316                 data_target = (bctl->data.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT) ?
4317                         bctl->data.target : fs_info->avail_data_alloc_bits;
4318         } while (read_seqretry(&fs_info->profiles_lock, seq));
4319
4320         if (reducing_redundancy) {
4321                 if (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_FORCE) {
4322                         btrfs_info(fs_info,
4323                            "balance: force reducing metadata redundancy");
4324                 } else {
4325                         btrfs_err(fs_info,
4326         "balance: reduces metadata redundancy, use --force if you want this");
4327                         ret = -EINVAL;
4328                         goto out;
4329                 }
4330         }
4331
4332         if (btrfs_get_num_tolerated_disk_barrier_failures(meta_target) <
4333                 btrfs_get_num_tolerated_disk_barrier_failures(data_target)) {
4334                 btrfs_warn(fs_info,
4335         "balance: metadata profile %s has lower redundancy than data profile %s",
4336                                 btrfs_bg_type_to_raid_name(meta_target),
4337                                 btrfs_bg_type_to_raid_name(data_target));
4338         }
4339
4340         ret = insert_balance_item(fs_info, bctl);
4341         if (ret && ret != -EEXIST)
4342                 goto out;
4343
4344         if (!(bctl->flags & BTRFS_BALANCE_RESUME)) {
4345                 BUG_ON(ret == -EEXIST);
4346                 BUG_ON(fs_info->balance_ctl);
4347                 spin_lock(&fs_info->balance_lock);
4348                 fs_info->balance_ctl = bctl;
4349                 spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
4350         } else {
4351                 BUG_ON(ret != -EEXIST);
4352                 spin_lock(&fs_info->balance_lock);
4353                 update_balance_args(bctl);
4354                 spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
4355         }
4356
4357         ASSERT(!test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags));
4358         set_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags);
4359         describe_balance_start_or_resume(fs_info);
4360         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4361
4362         ret = __btrfs_balance(fs_info);
4363
4364         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4365         if (ret == -ECANCELED && atomic_read(&fs_info->balance_pause_req)) {
4366                 btrfs_info(fs_info, "balance: paused");
4367                 btrfs_exclop_balance(fs_info, BTRFS_EXCLOP_BALANCE_PAUSED);
4368         }
4369         /*
4370          * Balance can be canceled by:
4371          *
4372          * - Regular cancel request
4373          *   Then ret == -ECANCELED and balance_cancel_req > 0
4374          *
4375          * - Fatal signal to "btrfs" process
4376          *   Either the signal caught by wait_reserve_ticket() and callers
4377          *   got -EINTR, or caught by btrfs_should_cancel_balance() and
4378          *   got -ECANCELED.
4379          *   Either way, in this case balance_cancel_req = 0, and
4380          *   ret == -EINTR or ret == -ECANCELED.
4381          *
4382          * So here we only check the return value to catch canceled balance.
4383          */
4384         else if (ret == -ECANCELED || ret == -EINTR)
4385                 btrfs_info(fs_info, "balance: canceled");
4386         else
4387                 btrfs_info(fs_info, "balance: ended with status: %d", ret);
4388
4389         clear_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags);
4390
4391         if (bargs) {
4392                 memset(bargs, 0, sizeof(*bargs));
4393                 btrfs_update_ioctl_balance_args(fs_info, bargs);
4394         }
4395
4396         if ((ret && ret != -ECANCELED && ret != -ENOSPC) ||
4397             balance_need_close(fs_info)) {
4398                 reset_balance_state(fs_info);
4399                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
4400         }
4401
4402         wake_up(&fs_info->balance_wait_q);
4403
4404         return ret;
4405 out:
4406         if (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_RESUME)
4407                 reset_balance_state(fs_info);
4408         else
4409                 kfree(bctl);
4410         btrfs_exclop_finish(fs_info);
4411
4412         return ret;
4413 }
4414
4415 static int balance_kthread(void *data)
4416 {
4417         struct btrfs_fs_info *fs_info = data;
4418         int ret = 0;
4419
4420         sb_start_write(fs_info->sb);
4421         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4422         if (fs_info->balance_ctl)
4423                 ret = btrfs_balance(fs_info, fs_info->balance_ctl, NULL);
4424         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4425         sb_end_write(fs_info->sb);
4426
4427         return ret;
4428 }
4429
4430 int btrfs_resume_balance_async(struct btrfs_fs_info *fs_info)
4431 {
4432         struct task_struct *tsk;
4433
4434         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4435         if (!fs_info->balance_ctl) {
4436                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4437                 return 0;
4438         }
4439         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4440
4441         if (btrfs_test_opt(fs_info, SKIP_BALANCE)) {
4442                 btrfs_info(fs_info, "balance: resume skipped");
4443                 return 0;
4444         }
4445
4446         spin_lock(&fs_info->super_lock);
4447         ASSERT(fs_info->exclusive_operation == BTRFS_EXCLOP_BALANCE_PAUSED);
4448         fs_info->exclusive_operation = BTRFS_EXCLOP_BALANCE;
4449         spin_unlock(&fs_info->super_lock);
4450         /*
4451          * A ro->rw remount sequence should continue with the paused balance
4452          * regardless of who pauses it, system or the user as of now, so set
4453          * the resume flag.
4454          */
4455         spin_lock(&fs_info->balance_lock);
4456         fs_info->balance_ctl->flags |= BTRFS_BALANCE_RESUME;
4457         spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
4458
4459         tsk = kthread_run(balance_kthread, fs_info, "btrfs-balance");
4460         return PTR_ERR_OR_ZERO(tsk);
4461 }
4462
4463 int btrfs_recover_balance(struct btrfs_fs_info *fs_info)
4464 {
4465         struct btrfs_balance_control *bctl;
4466         struct btrfs_balance_item *item;
4467         struct btrfs_disk_balance_args disk_bargs;
4468         struct btrfs_path *path;
4469         struct extent_buffer *leaf;
4470         struct btrfs_key key;
4471         int ret;
4472
4473         path = btrfs_alloc_path();
4474         if (!path)
4475                 return -ENOMEM;
4476
4477         key.objectid = BTRFS_BALANCE_OBJECTID;
4478         key.type = BTRFS_TEMPORARY_ITEM_KEY;
4479         key.offset = 0;
4480
4481         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
4482         if (ret < 0)
4483                 goto out;
4484         if (ret > 0) { /* ret = -ENOENT; */
4485                 ret = 0;
4486                 goto out;
4487         }
4488
4489         bctl = kzalloc(sizeof(*bctl), GFP_NOFS);
4490         if (!bctl) {
4491                 ret = -ENOMEM;
4492                 goto out;
4493         }
4494
4495         leaf = path->nodes[0];
4496         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_balance_item);
4497
4498         bctl->flags = btrfs_balance_flags(leaf, item);
4499         bctl->flags |= BTRFS_BALANCE_RESUME;
4500
4501         btrfs_balance_data(leaf, item, &disk_bargs);
4502         btrfs_disk_balance_args_to_cpu(&bctl->data, &disk_bargs);
4503         btrfs_balance_meta(leaf, item, &disk_bargs);
4504         btrfs_disk_balance_args_to_cpu(&bctl->meta, &disk_bargs);
4505         btrfs_balance_sys(leaf, item, &disk_bargs);
4506         btrfs_disk_balance_args_to_cpu(&bctl->sys, &disk_bargs);
4507
4508         /*
4509          * This should never happen, as the paused balance state is recovered
4510          * during mount without any chance of other exclusive ops to collide.
4511          *
4512          * This gives the exclusive op status to balance and keeps in paused
4513          * state until user intervention (cancel or umount). If the ownership
4514          * cannot be assigned, show a message but do not fail. The balance
4515          * is in a paused state and must have fs_info::balance_ctl properly
4516          * set up.
4517          */
4518         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_BALANCE_PAUSED))
4519                 btrfs_warn(fs_info,
4520         "balance: cannot set exclusive op status, resume manually");
4521
4522         btrfs_release_path(path);
4523
4524         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4525         BUG_ON(fs_info->balance_ctl);
4526         spin_lock(&fs_info->balance_lock);
4527         fs_info->balance_ctl = bctl;
4528         spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
4529         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4530 out:
4531         btrfs_free_path(path);
4532         return ret;
4533 }
4534
4535 int btrfs_pause_balance(struct btrfs_fs_info *fs_info)
4536 {
4537         int ret = 0;
4538
4539         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4540         if (!fs_info->balance_ctl) {
4541                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4542                 return -ENOTCONN;
4543         }
4544
4545         if (test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags)) {
4546                 atomic_inc(&fs_info->balance_pause_req);
4547                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4548
4549                 wait_event(fs_info->balance_wait_q,
4550                            !test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags));
4551
4552                 mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4553                 /* we are good with balance_ctl ripped off from under us */
4554                 BUG_ON(test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags));
4555                 atomic_dec(&fs_info->balance_pause_req);
4556         } else {
4557                 ret = -ENOTCONN;
4558         }
4559
4560         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4561         return ret;
4562 }
4563
4564 int btrfs_cancel_balance(struct btrfs_fs_info *fs_info)
4565 {
4566         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4567         if (!fs_info->balance_ctl) {
4568                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4569                 return -ENOTCONN;
4570         }
4571
4572         /*
4573          * A paused balance with the item stored on disk can be resumed at
4574          * mount time if the mount is read-write. Otherwise it's still paused
4575          * and we must not allow cancelling as it deletes the item.
4576          */
4577         if (sb_rdonly(fs_info->sb)) {
4578                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4579                 return -EROFS;
4580         }
4581
4582         atomic_inc(&fs_info->balance_cancel_req);
4583         /*
4584          * if we are running just wait and return, balance item is
4585          * deleted in btrfs_balance in this case
4586          */
4587         if (test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags)) {
4588                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4589                 wait_event(fs_info->balance_wait_q,
4590                            !test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags));
4591                 mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4592         } else {
4593                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4594                 /*
4595                  * Lock released to allow other waiters to continue, we'll
4596                  * reexamine the status again.
4597                  */
4598                 mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4599
4600                 if (fs_info->balance_ctl) {
4601                         reset_balance_state(fs_info);
4602                         btrfs_exclop_finish(fs_info);
4603                         btrfs_info(fs_info, "balance: canceled");
4604                 }
4605         }
4606
4607         BUG_ON(fs_info->balance_ctl ||
4608                 test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags));
4609         atomic_dec(&fs_info->balance_cancel_req);
4610         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4611         return 0;
4612 }
4613
4614 int btrfs_uuid_scan_kthread(void *data)
4615 {
4616         struct btrfs_fs_info *fs_info = data;
4617         struct btrfs_root *root = fs_info->tree_root;
4618         struct btrfs_key key;
4619         struct btrfs_path *path = NULL;
4620         int ret = 0;
4621         struct extent_buffer *eb;
4622         int slot;
4623         struct btrfs_root_item root_item;
4624         u32 item_size;
4625         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
4626         bool closing = false;
4627
4628         path = btrfs_alloc_path();
4629         if (!path) {
4630                 ret = -ENOMEM;
4631                 goto out;
4632         }
4633
4634         key.objectid = 0;
4635         key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
4636         key.offset = 0;
4637
4638         while (1) {
4639                 if (btrfs_fs_closing(fs_info)) {
4640                         closing = true;
4641                         break;
4642                 }
4643                 ret = btrfs_search_forward(root, &key, path,
4644                                 BTRFS_OLDEST_GENERATION);
4645                 if (ret) {
4646                         if (ret > 0)
4647                                 ret = 0;
4648                         break;
4649                 }
4650
4651                 if (key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY ||
4652                     (key.objectid < BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID &&
4653                      key.objectid != BTRFS_FS_TREE_OBJECTID) ||
4654                     key.objectid > BTRFS_LAST_FREE_OBJECTID)
4655                         goto skip;
4656
4657                 eb = path->nodes[0];
4658                 slot = path->slots[0];
4659                 item_size = btrfs_item_size(eb, slot);
4660                 if (item_size < sizeof(root_item))
4661                         goto skip;
4662
4663                 read_extent_buffer(eb, &root_item,
4664                                    btrfs_item_ptr_offset(eb, slot),
4665                                    (int)sizeof(root_item));
4666                 if (btrfs_root_refs(&root_item) == 0)
4667                         goto skip;
4668
4669                 if (!btrfs_is_empty_uuid(root_item.uuid) ||
4670                     !btrfs_is_empty_uuid(root_item.received_uuid)) {
4671                         if (trans)
4672                                 goto update_tree;
4673
4674                         btrfs_release_path(path);
4675                         /*
4676                          * 1 - subvol uuid item
4677                          * 1 - received_subvol uuid item
4678                          */
4679                         trans = btrfs_start_transaction(fs_info->uuid_root, 2);
4680                         if (IS_ERR(trans)) {
4681                                 ret = PTR_ERR(trans);
4682                                 break;
4683                         }
4684                         continue;
4685                 } else {
4686                         goto skip;
4687                 }
4688 update_tree:
4689                 btrfs_release_path(path);
4690                 if (!btrfs_is_empty_uuid(root_item.uuid)) {
4691                         ret = btrfs_uuid_tree_add(trans, root_item.uuid,
4692                                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL,
4693                                                   key.objectid);
4694                         if (ret < 0) {
4695                                 btrfs_warn(fs_info, "uuid_tree_add failed %d",
4696                                         ret);
4697                                 break;
4698                         }
4699                 }
4700
4701                 if (!btrfs_is_empty_uuid(root_item.received_uuid)) {
4702                         ret = btrfs_uuid_tree_add(trans,
4703                                                   root_item.received_uuid,
4704                                                  BTRFS_UUID_KEY_RECEIVED_SUBVOL,
4705                                                   key.objectid);
4706                         if (ret < 0) {
4707                                 btrfs_warn(fs_info, "uuid_tree_add failed %d",
4708                                         ret);
4709                                 break;
4710                         }
4711                 }
4712
4713 skip:
4714                 btrfs_release_path(path);
4715                 if (trans) {
4716                         ret = btrfs_end_transaction(trans);
4717                         trans = NULL;
4718                         if (ret)
4719                                 break;
4720                 }
4721
4722                 if (key.offset < (u64)-1) {
4723                         key.offset++;
4724                 } else if (key.type < BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
4725                         key.offset = 0;
4726                         key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
4727                 } else if (key.objectid < (u64)-1) {
4728                         key.offset = 0;
4729                         key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
4730                         key.objectid++;
4731                 } else {
4732                         break;
4733                 }
4734                 cond_resched();
4735         }
4736
4737 out:
4738         btrfs_free_path(path);
4739         if (trans && !IS_ERR(trans))
4740                 btrfs_end_transaction(trans);
4741         if (ret)
4742                 btrfs_warn(fs_info, "btrfs_uuid_scan_kthread failed %d", ret);
4743         else if (!closing)
4744                 set_bit(BTRFS_FS_UPDATE_UUID_TREE_GEN, &fs_info->flags);
4745         up(&fs_info->uuid_tree_rescan_sem);
4746         return 0;
4747 }
4748
4749 int btrfs_create_uuid_tree(struct btrfs_fs_info *fs_info)
4750 {
4751         struct btrfs_trans_handle *trans;
4752         struct btrfs_root *tree_root = fs_info->tree_root;
4753         struct btrfs_root *uuid_root;
4754         struct task_struct *task;
4755         int ret;
4756
4757         /*
4758          * 1 - root node
4759          * 1 - root item
4760          */
4761         trans = btrfs_start_transaction(tree_root, 2);
4762         if (IS_ERR(trans))
4763                 return PTR_ERR(trans);
4764
4765         uuid_root = btrfs_create_tree(trans, BTRFS_UUID_TREE_OBJECTID);
4766         if (IS_ERR(uuid_root)) {
4767                 ret = PTR_ERR(uuid_root);
4768                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4769                 btrfs_end_transaction(trans);
4770                 return ret;
4771         }
4772
4773         fs_info->uuid_root = uuid_root;
4774
4775         ret = btrfs_commit_transaction(trans);
4776         if (ret)
4777                 return ret;
4778
4779         down(&fs_info->uuid_tree_rescan_sem);
4780         task = kthread_run(btrfs_uuid_scan_kthread, fs_info, "btrfs-uuid");
4781         if (IS_ERR(task)) {
4782                 /* fs_info->update_uuid_tree_gen remains 0 in all error case */
4783                 btrfs_warn(fs_info, "failed to start uuid_scan task");
4784                 up(&fs_info->uuid_tree_rescan_sem);
4785                 return PTR_ERR(task);
4786         }
4787
4788         return 0;
4789 }
4790
4791 /*
4792  * shrinking a device means finding all of the device extents past
4793  * the new size, and then following the back refs to the chunks.
4794  * The chunk relocation code actually frees the device extent
4795  */
4796 int btrfs_shrink_device(struct btrfs_device *device, u64 new_size)
4797 {
4798         struct btrfs_fs_info *fs_info = device->fs_info;
4799         struct btrfs_root *root = fs_info->dev_root;
4800         struct btrfs_trans_handle *trans;
4801         struct btrfs_dev_extent *dev_extent = NULL;
4802         struct btrfs_path *path;
4803         u64 length;
4804         u64 chunk_offset;
4805         int ret;
4806         int slot;
4807         int failed = 0;
4808         bool retried = false;
4809         struct extent_buffer *l;
4810         struct btrfs_key key;
4811         struct btrfs_super_block *super_copy = fs_info->super_copy;
4812         u64 old_total = btrfs_super_total_bytes(super_copy);
4813         u64 old_size = btrfs_device_get_total_bytes(device);
4814         u64 diff;
4815         u64 start;
4816
4817         new_size = round_down(new_size, fs_info->sectorsize);
4818         start = new_size;
4819         diff = round_down(old_size - new_size, fs_info->sectorsize);
4820
4821         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state))
4822                 return -EINVAL;
4823
4824         path = btrfs_alloc_path();
4825         if (!path)
4826                 return -ENOMEM;
4827
4828         path->reada = READA_BACK;
4829
4830         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4831         if (IS_ERR(trans)) {
4832                 btrfs_free_path(path);
4833                 return PTR_ERR(trans);
4834         }
4835
4836         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
4837
4838         btrfs_device_set_total_bytes(device, new_size);
4839         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state)) {
4840                 device->fs_devices->total_rw_bytes -= diff;
4841                 atomic64_sub(diff, &fs_info->free_chunk_space);
4842         }
4843
4844         /*
4845          * Once the device's size has been set to the new size, ensure all
4846          * in-memory chunks are synced to disk so that the loop below sees them
4847          * and relocates them accordingly.
4848          */
4849         if (contains_pending_extent(device, &start, diff)) {
4850                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
4851                 ret = btrfs_commit_transaction(trans);
4852                 if (ret)
4853                         goto done;
4854         } else {
4855                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
4856                 btrfs_end_transaction(trans);
4857         }
4858
4859 again:
4860         key.objectid = device->devid;
4861         key.offset = (u64)-1;
4862         key.type = BTRFS_DEV_EXTENT_KEY;
4863
4864         do {
4865                 mutex_lock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
4866                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4867                 if (ret < 0) {
4868                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
4869                         goto done;
4870                 }
4871
4872                 ret = btrfs_previous_item(root, path, 0, key.type);
4873                 if (ret) {
4874                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
4875                         if (ret < 0)
4876                                 goto done;
4877                         ret = 0;
4878                         btrfs_release_path(path);
4879                         break;
4880                 }
4881
4882                 l = path->nodes[0];
4883                 slot = path->slots[0];
4884                 btrfs_item_key_to_cpu(l, &key, path->slots[0]);
4885
4886                 if (key.objectid != device->devid) {
4887                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
4888                         btrfs_release_path(path);
4889                         break;
4890                 }
4891
4892                 dev_extent = btrfs_item_ptr(l, slot, struct btrfs_dev_extent);
4893                 length = btrfs_dev_extent_length(l, dev_extent);
4894
4895                 if (key.offset + length <= new_size) {
4896                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
4897                         btrfs_release_path(path);
4898                         break;
4899                 }
4900
4901                 chunk_offset = btrfs_dev_extent_chunk_offset(l, dev_extent);
4902                 btrfs_release_path(path);
4903
4904                 /*
4905                  * We may be relocating the only data chunk we have,
4906                  * which could potentially end up with losing data's
4907                  * raid profile, so lets allocate an empty one in
4908                  * advance.
4909                  */
4910                 ret = btrfs_may_alloc_data_chunk(fs_info, chunk_offset);
4911                 if (ret < 0) {
4912                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
4913                         goto done;
4914                 }
4915
4916                 ret = btrfs_relocate_chunk(fs_info, chunk_offset);
4917                 mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
4918                 if (ret == -ENOSPC) {
4919                         failed++;
4920                 } else if (ret) {
4921                         if (ret == -ETXTBSY) {
4922                                 btrfs_warn(fs_info,
4923                    "could not shrink block group %llu due to active swapfile",
4924                                            chunk_offset);
4925                         }
4926                         goto done;
4927                 }
4928         } while (key.offset-- > 0);
4929
4930         if (failed && !retried) {
4931                 failed = 0;
4932                 retried = true;
4933                 goto again;
4934         } else if (failed && retried) {
4935                 ret = -ENOSPC;
4936                 goto done;
4937         }
4938
4939         /* Shrinking succeeded, else we would be at "done". */
4940         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4941         if (IS_ERR(trans)) {
4942                 ret = PTR_ERR(trans);
4943                 goto done;
4944         }
4945
4946         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
4947         /* Clear all state bits beyond the shrunk device size */
4948         clear_extent_bits(&device->alloc_state, new_size, (u64)-1,
4949                           CHUNK_STATE_MASK);
4950
4951         btrfs_device_set_disk_total_bytes(device, new_size);
4952         if (list_empty(&device->post_commit_list))
4953                 list_add_tail(&device->post_commit_list,
4954                               &trans->transaction->dev_update_list);
4955
4956         WARN_ON(diff > old_total);
4957         btrfs_set_super_total_bytes(super_copy,
4958                         round_down(old_total - diff, fs_info->sectorsize));
4959         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
4960
4961         btrfs_reserve_chunk_metadata(trans, false);
4962         /* Now btrfs_update_device() will change the on-disk size. */
4963         ret = btrfs_update_device(trans, device);
4964         btrfs_trans_release_chunk_metadata(trans);
4965         if (ret < 0) {
4966                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4967                 btrfs_end_transaction(trans);
4968         } else {
4969                 ret = btrfs_commit_transaction(trans);
4970         }
4971 done:
4972         btrfs_free_path(path);
4973         if (ret) {
4974                 mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
4975                 btrfs_device_set_total_bytes(device, old_size);
4976                 if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state))
4977                         device->fs_devices->total_rw_bytes += diff;
4978                 atomic64_add(diff, &fs_info->free_chunk_space);
4979                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
4980         }
4981         return ret;
4982 }
4983
4984 static int btrfs_add_system_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info,
4985                            struct btrfs_key *key,
4986                            struct btrfs_chunk *chunk, int item_size)
4987 {
4988         struct btrfs_super_block *super_copy = fs_info->super_copy;
4989         struct btrfs_disk_key disk_key;
4990         u32 array_size;
4991         u8 *ptr;
4992
4993         lockdep_assert_held(&fs_info->chunk_mutex);
4994
4995         array_size = btrfs_super_sys_array_size(super_copy);
4996         if (array_size + item_size + sizeof(disk_key)
4997                         > BTRFS_SYSTEM_CHUNK_ARRAY_SIZE)
4998                 return -EFBIG;
4999
5000         ptr = super_copy->sys_chunk_array + array_size;
5001         btrfs_cpu_key_to_disk(&disk_key, key);
5002         memcpy(ptr, &disk_key, sizeof(disk_key));
5003         ptr += sizeof(disk_key);
5004         memcpy(ptr, chunk, item_size);
5005         item_size += sizeof(disk_key);
5006         btrfs_set_super_sys_array_size(super_copy, array_size + item_size);
5007
5008         return 0;
5009 }
5010
5011 /*
5012  * sort the devices in descending order by max_avail, total_avail
5013  */
5014 static int btrfs_cmp_device_info(const void *a, const void *b)
5015 {
5016         const struct btrfs_device_info *di_a = a;
5017         const struct btrfs_device_info *di_b = b;
5018
5019         if (di_a->max_avail > di_b->max_avail)
5020                 return -1;
5021         if (di_a->max_avail < di_b->max_avail)
5022                 return 1;
5023         if (di_a->total_avail > di_b->total_avail)
5024                 return -1;
5025         if (di_a->total_avail < di_b->total_avail)
5026                 return 1;
5027         return 0;
5028 }
5029
5030 static void check_raid56_incompat_flag(struct btrfs_fs_info *info, u64 type)
5031 {
5032         if (!(type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK))
5033                 return;
5034
5035         btrfs_set_fs_incompat(info, RAID56);
5036 }
5037
5038 static void check_raid1c34_incompat_flag(struct btrfs_fs_info *info, u64 type)
5039 {
5040         if (!(type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1C3 | BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1C4)))
5041                 return;
5042
5043         btrfs_set_fs_incompat(info, RAID1C34);
5044 }
5045
5046 /*
5047  * Structure used internally for btrfs_create_chunk() function.
5048  * Wraps needed parameters.
5049  */
5050 struct alloc_chunk_ctl {
5051         u64 start;
5052         u64 type;
5053         /* Total number of stripes to allocate */
5054         int num_stripes;
5055         /* sub_stripes info for map */
5056         int sub_stripes;
5057         /* Stripes per device */
5058         int dev_stripes;
5059         /* Maximum number of devices to use */
5060         int devs_max;
5061         /* Minimum number of devices to use */
5062         int devs_min;
5063         /* ndevs has to be a multiple of this */
5064         int devs_increment;
5065         /* Number of copies */
5066         int ncopies;
5067         /* Number of stripes worth of bytes to store parity information */
5068         int nparity;
5069         u64 max_stripe_size;
5070         u64 max_chunk_size;
5071         u64 dev_extent_min;
5072         u64 stripe_size;
5073         u64 chunk_size;
5074         int ndevs;
5075 };
5076
5077 static void init_alloc_chunk_ctl_policy_regular(
5078                                 struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
5079                                 struct alloc_chunk_ctl *ctl)
5080 {
5081         struct btrfs_space_info *space_info;
5082
5083         space_info = btrfs_find_space_info(fs_devices->fs_info, ctl->type);
5084         ASSERT(space_info);
5085
5086         ctl->max_chunk_size = READ_ONCE(space_info->chunk_size);
5087         ctl->max_stripe_size = ctl->max_chunk_size;
5088
5089         if (ctl->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM)
5090                 ctl->devs_max = min_t(int, ctl->devs_max, BTRFS_MAX_DEVS_SYS_CHUNK);
5091
5092         /* We don't want a chunk larger than 10% of writable space */
5093         ctl->max_chunk_size = min(mult_perc(fs_devices->total_rw_bytes, 10),
5094                                   ctl->max_chunk_size);
5095         ctl->dev_extent_min = BTRFS_STRIPE_LEN * ctl->dev_stripes;
5096 }
5097
5098 static void init_alloc_chunk_ctl_policy_zoned(
5099                                       struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
5100                                       struct alloc_chunk_ctl *ctl)
5101 {
5102         u64 zone_size = fs_devices->fs_info->zone_size;
5103         u64 limit;
5104         int min_num_stripes = ctl->devs_min * ctl->dev_stripes;
5105         int min_data_stripes = (min_num_stripes - ctl->nparity) / ctl->ncopies;
5106         u64 min_chunk_size = min_data_stripes * zone_size;
5107         u64 type = ctl->type;
5108
5109         ctl->max_stripe_size = zone_size;
5110         if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA) {
5111                 ctl->max_chunk_size = round_down(BTRFS_MAX_DATA_CHUNK_SIZE,
5112                                                  zone_size);
5113         } else if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA) {
5114                 ctl->max_chunk_size = ctl->max_stripe_size;
5115         } else if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) {
5116                 ctl->max_chunk_size = 2 * ctl->max_stripe_size;
5117                 ctl->devs_max = min_t(int, ctl->devs_max,
5118                                       BTRFS_MAX_DEVS_SYS_CHUNK);
5119         } else {
5120                 BUG();
5121         }
5122
5123         /* We don't want a chunk larger than 10% of writable space */
5124         limit = max(round_down(mult_perc(fs_devices->total_rw_bytes, 10),
5125                                zone_size),
5126                     min_chunk_size);
5127         ctl->max_chunk_size = min(limit, ctl->max_chunk_size);
5128         ctl->dev_extent_min = zone_size * ctl->dev_stripes;
5129 }
5130
5131 static void init_alloc_chunk_ctl(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
5132                                  struct alloc_chunk_ctl *ctl)
5133 {
5134         int index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(ctl->type);
5135
5136         ctl->sub_stripes = btrfs_raid_array[index].sub_stripes;
5137         ctl->dev_stripes = btrfs_raid_array[index].dev_stripes;
5138         ctl->devs_max = btrfs_raid_array[index].devs_max;
5139         if (!ctl->devs_max)
5140                 ctl->devs_max = BTRFS_MAX_DEVS(fs_devices->fs_info);
5141         ctl->devs_min = btrfs_raid_array[index].devs_min;
5142         ctl->devs_increment = btrfs_raid_array[index].devs_increment;
5143         ctl->ncopies = btrfs_raid_array[index].ncopies;
5144         ctl->nparity = btrfs_raid_array[index].nparity;
5145         ctl->ndevs = 0;
5146
5147         switch (fs_devices->chunk_alloc_policy) {
5148         case BTRFS_CHUNK_ALLOC_REGULAR:
5149                 init_alloc_chunk_ctl_policy_regular(fs_devices, ctl);
5150                 break;
5151         case BTRFS_CHUNK_ALLOC_ZONED:
5152                 init_alloc_chunk_ctl_policy_zoned(fs_devices, ctl);
5153                 break;
5154         default:
5155                 BUG();
5156         }
5157 }
5158
5159 static int gather_device_info(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
5160                               struct alloc_chunk_ctl *ctl,
5161                               struct btrfs_device_info *devices_info)
5162 {
5163         struct btrfs_fs_info *info = fs_devices->fs_info;
5164         struct btrfs_device *device;
5165         u64 total_avail;
5166         u64 dev_extent_want = ctl->max_stripe_size * ctl->dev_stripes;
5167         int ret;
5168         int ndevs = 0;
5169         u64 max_avail;
5170         u64 dev_offset;
5171
5172         /*
5173          * in the first pass through the devices list, we gather information
5174          * about the available holes on each device.
5175          */
5176         list_for_each_entry(device, &fs_devices->alloc_list, dev_alloc_list) {
5177                 if (!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state)) {
5178                         WARN(1, KERN_ERR
5179                                "BTRFS: read-only device in alloc_list\n");
5180                         continue;
5181                 }
5182
5183                 if (!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA,
5184                                         &device->dev_state) ||
5185                     test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state))
5186                         continue;
5187
5188                 if (device->total_bytes > device->bytes_used)
5189                         total_avail = device->total_bytes - device->bytes_used;
5190                 else
5191                         total_avail = 0;
5192
5193                 /* If there is no space on this device, skip it. */
5194                 if (total_avail < ctl->dev_extent_min)
5195                         continue;
5196
5197                 ret = find_free_dev_extent(device, dev_extent_want, &dev_offset,
5198                                            &max_avail);
5199                 if (ret && ret != -ENOSPC)
5200                         return ret;
5201
5202                 if (ret == 0)
5203                         max_avail = dev_extent_want;
5204
5205                 if (max_avail < ctl->dev_extent_min) {
5206                         if (btrfs_test_opt(info, ENOSPC_DEBUG))
5207                                 btrfs_debug(info,
5208                         "%s: devid %llu has no free space, have=%llu want=%llu",
5209                                             __func__, device->devid, max_avail,
5210                                             ctl->dev_extent_min);
5211                         continue;
5212                 }
5213
5214                 if (ndevs == fs_devices->rw_devices) {
5215                         WARN(1, "%s: found more than %llu devices\n",
5216                              __func__, fs_devices->rw_devices);
5217                         break;
5218                 }
5219                 devices_info[ndevs].dev_offset = dev_offset;
5220                 devices_info[ndevs].max_avail = max_avail;
5221                 devices_info[ndevs].total_avail = total_avail;
5222                 devices_info[ndevs].dev = device;
5223                 ++ndevs;
5224         }
5225         ctl->ndevs = ndevs;
5226
5227         /*
5228          * now sort the devices by hole size / available space
5229          */
5230         sort(devices_info, ndevs, sizeof(struct btrfs_device_info),
5231              btrfs_cmp_device_info, NULL);
5232
5233         return 0;
5234 }
5235
5236 static int decide_stripe_size_regular(struct alloc_chunk_ctl *ctl,
5237                                       struct btrfs_device_info *devices_info)
5238 {
5239         /* Number of stripes that count for block group size */
5240         int data_stripes;
5241
5242         /*
5243          * The primary goal is to maximize the number of stripes, so use as
5244          * many devices as possible, even if the stripes are not maximum sized.
5245          *
5246          * The DUP profile stores more than one stripe per device, the
5247          * max_avail is the total size so we have to adjust.
5248          */
5249         ctl->stripe_size = div_u64(devices_info[ctl->ndevs - 1].max_avail,
5250                                    ctl->dev_stripes);
5251         ctl->num_stripes = ctl->ndevs * ctl->dev_stripes;
5252
5253         /* This will have to be fixed for RAID1 and RAID10 over more drives */
5254         data_stripes = (ctl->num_stripes - ctl->nparity) / ctl->ncopies;
5255
5256         /*
5257          * Use the number of data stripes to figure out how big this chunk is
5258          * really going to be in terms of logical address space, and compare
5259          * that answer with the max chunk size. If it's higher, we try to
5260          * reduce stripe_size.
5261          */
5262         if (ctl->stripe_size * data_stripes > ctl->max_chunk_size) {
5263                 /*
5264                  * Reduce stripe_size, round it up to a 16MB boundary again and
5265                  * then use it, unless it ends up being even bigger than the
5266                  * previous value we had already.
5267                  */
5268                 ctl->stripe_size = min(round_up(div_u64(ctl->max_chunk_size,
5269                                                         data_stripes), SZ_16M),
5270                                        ctl->stripe_size);
5271         }
5272
5273         /* Stripe size should not go beyond 1G. */
5274         ctl->stripe_size = min_t(u64, ctl->stripe_size, SZ_1G);
5275
5276         /* Align to BTRFS_STRIPE_LEN */
5277         ctl->stripe_size = round_down(ctl->stripe_size, BTRFS_STRIPE_LEN);
5278         ctl->chunk_size = ctl->stripe_size * data_stripes;
5279
5280         return 0;
5281 }
5282
5283 static int decide_stripe_size_zoned(struct alloc_chunk_ctl *ctl,
5284                                     struct btrfs_device_info *devices_info)
5285 {
5286         u64 zone_size = devices_info[0].dev->zone_info->zone_size;
5287         /* Number of stripes that count for block group size */
5288         int data_stripes;
5289
5290         /*
5291          * It should hold because:
5292          *    dev_extent_min == dev_extent_want == zone_size * dev_stripes
5293          */
5294         ASSERT(devices_info[ctl->ndevs - 1].max_avail == ctl->dev_extent_min);
5295
5296         ctl->stripe_size = zone_size;
5297         ctl->num_stripes = ctl->ndevs * ctl->dev_stripes;
5298         data_stripes = (ctl->num_stripes - ctl->nparity) / ctl->ncopies;
5299
5300         /* stripe_size is fixed in zoned filesysmte. Reduce ndevs instead. */
5301         if (ctl->stripe_size * data_stripes > ctl->max_chunk_size) {
5302                 ctl->ndevs = div_u64(div_u64(ctl->max_chunk_size * ctl->ncopies,
5303                                              ctl->stripe_size) + ctl->nparity,
5304                                      ctl->dev_stripes);
5305                 ctl->num_stripes = ctl->ndevs * ctl->dev_stripes;
5306                 data_stripes = (ctl->num_stripes - ctl->nparity) / ctl->ncopies;
5307                 ASSERT(ctl->stripe_size * data_stripes <= ctl->max_chunk_size);
5308         }
5309
5310         ctl->chunk_size = ctl->stripe_size * data_stripes;
5311
5312         return 0;
5313 }
5314
5315 static int decide_stripe_size(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
5316                               struct alloc_chunk_ctl *ctl,
5317                               struct btrfs_device_info *devices_info)
5318 {
5319         struct btrfs_fs_info *info = fs_devices->fs_info;
5320
5321         /*
5322          * Round down to number of usable stripes, devs_increment can be any
5323          * number so we can't use round_down() that requires power of 2, while
5324          * rounddown is safe.
5325          */
5326         ctl->ndevs = rounddown(ctl->ndevs, ctl->devs_increment);
5327
5328         if (ctl->ndevs < ctl->devs_min) {
5329                 if (btrfs_test_opt(info, ENOSPC_DEBUG)) {
5330                         btrfs_debug(info,
5331         "%s: not enough devices with free space: have=%d minimum required=%d",
5332                                     __func__, ctl->ndevs, ctl->devs_min);
5333                 }
5334                 return -ENOSPC;
5335         }
5336
5337         ctl->ndevs = min(ctl->ndevs, ctl->devs_max);
5338
5339         switch (fs_devices->chunk_alloc_policy) {
5340         case BTRFS_CHUNK_ALLOC_REGULAR:
5341                 return decide_stripe_size_regular(ctl, devices_info);
5342         case BTRFS_CHUNK_ALLOC_ZONED:
5343                 return decide_stripe_size_zoned(ctl, devices_info);
5344         default:
5345                 BUG();
5346         }
5347 }
5348
5349 static struct btrfs_block_group *create_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans,
5350                         struct alloc_chunk_ctl *ctl,
5351                         struct btrfs_device_info *devices_info)
5352 {
5353         struct btrfs_fs_info *info = trans->fs_info;
5354         struct map_lookup *map = NULL;
5355         struct extent_map_tree *em_tree;
5356         struct btrfs_block_group *block_group;
5357         struct extent_map *em;
5358         u64 start = ctl->start;
5359         u64 type = ctl->type;
5360         int ret;
5361         int i;
5362         int j;
5363
5364         map = kmalloc(map_lookup_size(ctl->num_stripes), GFP_NOFS);
5365         if (!map)
5366                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5367         map->num_stripes = ctl->num_stripes;
5368
5369         for (i = 0; i < ctl->ndevs; ++i) {
5370                 for (j = 0; j < ctl->dev_stripes; ++j) {
5371                         int s = i * ctl->dev_stripes + j;
5372                         map->stripes[s].dev = devices_info[i].dev;
5373                         map->stripes[s].physical = devices_info[i].dev_offset +
5374                                                    j * ctl->stripe_size;
5375                 }
5376         }
5377         map->stripe_len = BTRFS_STRIPE_LEN;
5378         map->io_align = BTRFS_STRIPE_LEN;
5379         map->io_width = BTRFS_STRIPE_LEN;
5380         map->type = type;
5381         map->sub_stripes = ctl->sub_stripes;
5382
5383         trace_btrfs_chunk_alloc(info, map, start, ctl->chunk_size);
5384
5385         em = alloc_extent_map();
5386         if (!em) {
5387                 kfree(map);
5388                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5389         }
5390         set_bit(EXTENT_FLAG_FS_MAPPING, &em->flags);
5391         em->map_lookup = map;
5392         em->start = start;
5393         em->len = ctl->chunk_size;
5394         em->block_start = 0;
5395         em->block_len = em->len;
5396         em->orig_block_len = ctl->stripe_size;
5397
5398         em_tree = &info->mapping_tree;
5399         write_lock(&em_tree->lock);
5400         ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 0);
5401         if (ret) {
5402                 write_unlock(&em_tree->lock);
5403                 free_extent_map(em);
5404                 return ERR_PTR(ret);
5405         }
5406         write_unlock(&em_tree->lock);
5407
5408         block_group = btrfs_make_block_group(trans, 0, type, start, ctl->chunk_size);
5409         if (IS_ERR(block_group))
5410                 goto error_del_extent;
5411
5412         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
5413                 struct btrfs_device *dev = map->stripes[i].dev;
5414
5415                 btrfs_device_set_bytes_used(dev,
5416                                             dev->bytes_used + ctl->stripe_size);
5417                 if (list_empty(&dev->post_commit_list))
5418                         list_add_tail(&dev->post_commit_list,
5419                                       &trans->transaction->dev_update_list);
5420         }
5421
5422         atomic64_sub(ctl->stripe_size * map->num_stripes,
5423                      &info->free_chunk_space);
5424
5425         free_extent_map(em);
5426         check_raid56_incompat_flag(info, type);
5427         check_raid1c34_incompat_flag(info, type);
5428
5429         return block_group;
5430
5431 error_del_extent:
5432         write_lock(&em_tree->lock);
5433         remove_extent_mapping(em_tree, em);
5434         write_unlock(&em_tree->lock);
5435
5436         /* One for our allocation */
5437         free_extent_map(em);
5438         /* One for the tree reference */
5439         free_extent_map(em);
5440
5441         return block_group;
5442 }
5443
5444 struct btrfs_block_group *btrfs_create_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans,
5445                                             u64 type)
5446 {
5447         struct btrfs_fs_info *info = trans->fs_info;
5448         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = info->fs_devices;
5449         struct btrfs_device_info *devices_info = NULL;
5450         struct alloc_chunk_ctl ctl;
5451         struct btrfs_block_group *block_group;
5452         int ret;
5453
5454         lockdep_assert_held(&info->chunk_mutex);
5455
5456         if (!alloc_profile_is_valid(type, 0)) {
5457                 ASSERT(0);
5458                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5459         }
5460
5461         if (list_empty(&fs_devices->alloc_list)) {
5462                 if (btrfs_test_opt(info, ENOSPC_DEBUG))
5463                         btrfs_debug(info, "%s: no writable device", __func__);
5464                 return ERR_PTR(-ENOSPC);
5465         }
5466
5467         if (!(type & BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK)) {
5468                 btrfs_err(info, "invalid chunk type 0x%llx requested", type);
5469                 ASSERT(0);
5470                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5471         }
5472
5473         ctl.start = find_next_chunk(info);
5474         ctl.type = type;
5475         init_alloc_chunk_ctl(fs_devices, &ctl);
5476
5477         devices_info = kcalloc(fs_devices->rw_devices, sizeof(*devices_info),
5478                                GFP_NOFS);
5479         if (!devices_info)
5480                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5481
5482         ret = gather_device_info(fs_devices, &ctl, devices_info);
5483         if (ret < 0) {
5484                 block_group = ERR_PTR(ret);
5485                 goto out;
5486         }
5487
5488         ret = decide_stripe_size(fs_devices, &ctl, devices_info);
5489         if (ret < 0) {
5490                 block_group = ERR_PTR(ret);
5491                 goto out;
5492         }
5493
5494         block_group = create_chunk(trans, &ctl, devices_info);
5495
5496 out:
5497         kfree(devices_info);
5498         return block_group;
5499 }
5500
5501 /*
5502  * This function, btrfs_chunk_alloc_add_chunk_item(), typically belongs to the
5503  * phase 1 of chunk allocation. It belongs to phase 2 only when allocating system
5504  * chunks.
5505  *
5506  * See the comment at btrfs_chunk_alloc() for details about the chunk allocation
5507  * phases.
5508  */
5509 int btrfs_chunk_alloc_add_chunk_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
5510                                      struct btrfs_block_group *bg)
5511 {
5512         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
5513         struct btrfs_root *chunk_root = fs_info->chunk_root;
5514         struct btrfs_key key;
5515         struct btrfs_chunk *chunk;
5516         struct btrfs_stripe *stripe;
5517         struct extent_map *em;
5518         struct map_lookup *map;
5519         size_t item_size;
5520         int i;
5521         int ret;
5522
5523         /*
5524          * We take the chunk_mutex for 2 reasons:
5525          *
5526          * 1) Updates and insertions in the chunk btree must be done while holding
5527          *    the chunk_mutex, as well as updating the system chunk array in the
5528          *    superblock. See the comment on top of btrfs_chunk_alloc() for the
5529          *    details;
5530          *
5531          * 2) To prevent races with the final phase of a device replace operation
5532          *    that replaces the device object associated with the map's stripes,
5533          *    because the device object's id can change at any time during that
5534          *    final phase of the device replace operation
5535          *    (dev-replace.c:btrfs_dev_replace_finishing()), so we could grab the
5536          *    replaced device and then see it with an ID of BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID,
5537          *    which would cause a failure when updating the device item, which does
5538          *    not exists, or persisting a stripe of the chunk item with such ID.
5539          *    Here we can't use the device_list_mutex because our caller already
5540          *    has locked the chunk_mutex, and the final phase of device replace
5541          *    acquires both mutexes - first the device_list_mutex and then the
5542          *    chunk_mutex. Using any of those two mutexes protects us from a
5543          *    concurrent device replace.
5544          */
5545         lockdep_assert_held(&fs_info->chunk_mutex);
5546
5547         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, bg->start, bg->length);
5548         if (IS_ERR(em)) {
5549                 ret = PTR_ERR(em);
5550                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
5551                 return ret;
5552         }
5553
5554         map = em->map_lookup;
5555         item_size = btrfs_chunk_item_size(map->num_stripes);
5556
5557         chunk = kzalloc(item_size, GFP_NOFS);
5558         if (!chunk) {
5559                 ret = -ENOMEM;
5560                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
5561                 goto out;
5562         }
5563
5564         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
5565                 struct btrfs_device *device = map->stripes[i].dev;
5566
5567                 ret = btrfs_update_device(trans, device);
5568                 if (ret)
5569                         goto out;
5570         }
5571
5572         stripe = &chunk->stripe;
5573         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
5574                 struct btrfs_device *device = map->stripes[i].dev;
5575                 const u64 dev_offset = map->stripes[i].physical;
5576
5577                 btrfs_set_stack_stripe_devid(stripe, device->devid);
5578                 btrfs_set_stack_stripe_offset(stripe, dev_offset);
5579                 memcpy(stripe->dev_uuid, device->uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
5580                 stripe++;
5581         }
5582
5583         btrfs_set_stack_chunk_length(chunk, bg->length);
5584         btrfs_set_stack_chunk_owner(chunk, BTRFS_EXTENT_TREE_OBJECTID);
5585         btrfs_set_stack_chunk_stripe_len(chunk, map->stripe_len);
5586         btrfs_set_stack_chunk_type(chunk, map->type);
5587         btrfs_set_stack_chunk_num_stripes(chunk, map->num_stripes);
5588         btrfs_set_stack_chunk_io_align(chunk, map->stripe_len);
5589         btrfs_set_stack_chunk_io_width(chunk, map->stripe_len);
5590         btrfs_set_stack_chunk_sector_size(chunk, fs_info->sectorsize);
5591         btrfs_set_stack_chunk_sub_stripes(chunk, map->sub_stripes);
5592
5593         key.objectid = BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID;
5594         key.type = BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY;
5595         key.offset = bg->start;
5596
5597         ret = btrfs_insert_item(trans, chunk_root, &key, chunk, item_size);
5598         if (ret)
5599                 goto out;
5600
5601         set_bit(BLOCK_GROUP_FLAG_CHUNK_ITEM_INSERTED, &bg->runtime_flags);
5602
5603         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) {
5604                 ret = btrfs_add_system_chunk(fs_info, &key, chunk, item_size);
5605                 if (ret)
5606                         goto out;
5607         }
5608
5609 out:
5610         kfree(chunk);
5611         free_extent_map(em);
5612         return ret;
5613 }
5614
5615 static noinline int init_first_rw_device(struct btrfs_trans_handle *trans)
5616 {
5617         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
5618         u64 alloc_profile;
5619         struct btrfs_block_group *meta_bg;
5620         struct btrfs_block_group *sys_bg;
5621
5622         /*
5623          * When adding a new device for sprouting, the seed device is read-only
5624          * so we must first allocate a metadata and a system chunk. But before
5625          * adding the block group items to the extent, device and chunk btrees,
5626          * we must first:
5627          *
5628          * 1) Create both chunks without doing any changes to the btrees, as
5629          *    otherwise we would get -ENOSPC since the block groups from the
5630          *    seed device are read-only;
5631          *
5632          * 2) Add the device item for the new sprout device - finishing the setup
5633          *    of a new block group requires updating the device item in the chunk
5634          *    btree, so it must exist when we attempt to do it. The previous step
5635          *    ensures this does not fail with -ENOSPC.
5636          *
5637          * After that we can add the block group items to their btrees:
5638          * update existing device item in the chunk btree, add a new block group
5639          * item to the extent btree, add a new chunk item to the chunk btree and
5640          * finally add the new device extent items to the devices btree.
5641          */
5642
5643         alloc_profile = btrfs_metadata_alloc_profile(fs_info);
5644         meta_bg = btrfs_create_chunk(trans, alloc_profile);
5645         if (IS_ERR(meta_bg))
5646                 return PTR_ERR(meta_bg);
5647
5648         alloc_profile = btrfs_system_alloc_profile(fs_info);
5649         sys_bg = btrfs_create_chunk(trans, alloc_profile);
5650         if (IS_ERR(sys_bg))
5651                 return PTR_ERR(sys_bg);
5652
5653         return 0;
5654 }
5655
5656 static inline int btrfs_chunk_max_errors(struct map_lookup *map)
5657 {
5658         const int index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(map->type);
5659
5660         return btrfs_raid_array[index].tolerated_failures;
5661 }
5662
5663 bool btrfs_chunk_writeable(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 chunk_offset)
5664 {
5665         struct extent_map *em;
5666         struct map_lookup *map;
5667         int miss_ndevs = 0;
5668         int i;
5669         bool ret = true;
5670
5671         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, chunk_offset, 1);
5672         if (IS_ERR(em))
5673                 return false;
5674
5675         map = em->map_lookup;
5676         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
5677                 if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING,
5678                                         &map->stripes[i].dev->dev_state)) {
5679                         miss_ndevs++;
5680                         continue;
5681                 }
5682                 if (!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE,
5683                                         &map->stripes[i].dev->dev_state)) {
5684                         ret = false;
5685                         goto end;
5686                 }
5687         }
5688
5689         /*
5690          * If the number of missing devices is larger than max errors, we can
5691          * not write the data into that chunk successfully.
5692          */
5693         if (miss_ndevs > btrfs_chunk_max_errors(map))
5694                 ret = false;
5695 end:
5696         free_extent_map(em);
5697         return ret;
5698 }
5699
5700 void btrfs_mapping_tree_free(struct extent_map_tree *tree)
5701 {
5702         struct extent_map *em;
5703
5704         while (1) {
5705                 write_lock(&tree->lock);
5706                 em = lookup_extent_mapping(tree, 0, (u64)-1);
5707                 if (em)
5708                         remove_extent_mapping(tree, em);
5709                 write_unlock(&tree->lock);
5710                 if (!em)
5711                         break;
5712                 /* once for us */
5713                 free_extent_map(em);
5714                 /* once for the tree */
5715                 free_extent_map(em);
5716         }
5717 }
5718
5719 int btrfs_num_copies(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical, u64 len)
5720 {
5721         struct extent_map *em;
5722         struct map_lookup *map;
5723         enum btrfs_raid_types index;
5724         int ret = 1;
5725
5726         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, len);
5727         if (IS_ERR(em))
5728                 /*
5729                  * We could return errors for these cases, but that could get
5730                  * ugly and we'd probably do the same thing which is just not do
5731                  * anything else and exit, so return 1 so the callers don't try
5732                  * to use other copies.
5733                  */
5734                 return 1;
5735
5736         map = em->map_lookup;
5737         index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(map->type);
5738
5739         /* Non-RAID56, use their ncopies from btrfs_raid_array. */
5740         if (!(map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK))
5741                 ret = btrfs_raid_array[index].ncopies;
5742         else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID5)
5743                 ret = 2;
5744         else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6)
5745                 /*
5746                  * There could be two corrupted data stripes, we need
5747                  * to loop retry in order to rebuild the correct data.
5748                  *
5749                  * Fail a stripe at a time on every retry except the
5750                  * stripe under reconstruction.
5751                  */
5752                 ret = map->num_stripes;
5753         free_extent_map(em);
5754
5755         down_read(&fs_info->dev_replace.rwsem);
5756         if (btrfs_dev_replace_is_ongoing(&fs_info->dev_replace) &&
5757             fs_info->dev_replace.tgtdev)
5758                 ret++;
5759         up_read(&fs_info->dev_replace.rwsem);
5760
5761         return ret;
5762 }
5763
5764 unsigned long btrfs_full_stripe_len(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5765                                     u64 logical)
5766 {
5767         struct extent_map *em;
5768         struct map_lookup *map;
5769         unsigned long len = fs_info->sectorsize;
5770
5771         if (!btrfs_fs_incompat(fs_info, RAID56))
5772                 return len;
5773
5774         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, len);
5775
5776         if (!WARN_ON(IS_ERR(em))) {
5777                 map = em->map_lookup;
5778                 if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK)
5779                         len = map->stripe_len * nr_data_stripes(map);
5780                 free_extent_map(em);
5781         }
5782         return len;
5783 }
5784
5785 int btrfs_is_parity_mirror(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical, u64 len)
5786 {
5787         struct extent_map *em;
5788         struct map_lookup *map;
5789         int ret = 0;
5790
5791         if (!btrfs_fs_incompat(fs_info, RAID56))
5792                 return 0;
5793
5794         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, len);
5795
5796         if(!WARN_ON(IS_ERR(em))) {
5797                 map = em->map_lookup;
5798                 if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK)
5799                         ret = 1;
5800                 free_extent_map(em);
5801         }
5802         return ret;
5803 }
5804
5805 static int find_live_mirror(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5806                             struct map_lookup *map, int first,
5807                             int dev_replace_is_ongoing)
5808 {
5809         int i;
5810         int num_stripes;
5811         int preferred_mirror;
5812         int tolerance;
5813         struct btrfs_device *srcdev;
5814
5815         ASSERT((map->type &
5816                  (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1_MASK | BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)));
5817
5818         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)
5819                 num_stripes = map->sub_stripes;
5820         else
5821                 num_stripes = map->num_stripes;
5822
5823         switch (fs_info->fs_devices->read_policy) {
5824         default:
5825                 /* Shouldn't happen, just warn and use pid instead of failing */
5826                 btrfs_warn_rl(fs_info,
5827                               "unknown read_policy type %u, reset to pid",
5828                               fs_info->fs_devices->read_policy);
5829                 fs_info->fs_devices->read_policy = BTRFS_READ_POLICY_PID;
5830                 fallthrough;
5831         case BTRFS_READ_POLICY_PID:
5832                 preferred_mirror = first + (current->pid % num_stripes);
5833                 break;
5834         }
5835
5836         if (dev_replace_is_ongoing &&
5837             fs_info->dev_replace.cont_reading_from_srcdev_mode ==
5838              BTRFS_DEV_REPLACE_ITEM_CONT_READING_FROM_SRCDEV_MODE_AVOID)
5839                 srcdev = fs_info->dev_replace.srcdev;
5840         else
5841                 srcdev = NULL;
5842
5843         /*
5844          * try to avoid the drive that is the source drive for a
5845          * dev-replace procedure, only choose it if no other non-missing
5846          * mirror is available
5847          */
5848         for (tolerance = 0; tolerance < 2; tolerance++) {
5849                 if (map->stripes[preferred_mirror].dev->bdev &&
5850                     (tolerance || map->stripes[preferred_mirror].dev != srcdev))
5851                         return preferred_mirror;
5852                 for (i = first; i < first + num_stripes; i++) {
5853                         if (map->stripes[i].dev->bdev &&
5854                             (tolerance || map->stripes[i].dev != srcdev))
5855                                 return i;
5856                 }
5857         }
5858
5859         /* we couldn't find one that doesn't fail.  Just return something
5860          * and the io error handling code will clean up eventually
5861          */
5862         return preferred_mirror;
5863 }
5864
5865 /* Bubble-sort the stripe set to put the parity/syndrome stripes last */
5866 static void sort_parity_stripes(struct btrfs_io_context *bioc, int num_stripes)
5867 {
5868         int i;
5869         int again = 1;
5870
5871         while (again) {
5872                 again = 0;
5873                 for (i = 0; i < num_stripes - 1; i++) {
5874                         /* Swap if parity is on a smaller index */
5875                         if (bioc->raid_map[i] > bioc->raid_map[i + 1]) {
5876                                 swap(bioc->stripes[i], bioc->stripes[i + 1]);
5877                                 swap(bioc->raid_map[i], bioc->raid_map[i + 1]);
5878                                 again = 1;
5879                         }
5880                 }
5881         }
5882 }
5883
5884 static struct btrfs_io_context *alloc_btrfs_io_context(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5885                                                        int total_stripes,
5886                                                        int real_stripes)
5887 {
5888         struct btrfs_io_context *bioc = kzalloc(
5889                  /* The size of btrfs_io_context */
5890                 sizeof(struct btrfs_io_context) +
5891                 /* Plus the variable array for the stripes */
5892                 sizeof(struct btrfs_io_stripe) * (total_stripes) +
5893                 /* Plus the variable array for the tgt dev */
5894                 sizeof(int) * (real_stripes) +
5895                 /*
5896                  * Plus the raid_map, which includes both the tgt dev
5897                  * and the stripes.
5898                  */
5899                 sizeof(u64) * (total_stripes),
5900                 GFP_NOFS);
5901
5902         if (!bioc)
5903                 return NULL;
5904
5905         refcount_set(&bioc->refs, 1);
5906
5907         bioc->fs_info = fs_info;
5908         bioc->tgtdev_map = (int *)(bioc->stripes + total_stripes);
5909         bioc->raid_map = (u64 *)(bioc->tgtdev_map + real_stripes);
5910
5911         return bioc;
5912 }
5913
5914 void btrfs_get_bioc(struct btrfs_io_context *bioc)
5915 {
5916         WARN_ON(!refcount_read(&bioc->refs));
5917         refcount_inc(&bioc->refs);
5918 }
5919
5920 void btrfs_put_bioc(struct btrfs_io_context *bioc)
5921 {
5922         if (!bioc)
5923                 return;
5924         if (refcount_dec_and_test(&bioc->refs))
5925                 kfree(bioc);
5926 }
5927
5928 /*
5929  * Please note that, discard won't be sent to target device of device
5930  * replace.
5931  */
5932 struct btrfs_discard_stripe *btrfs_map_discard(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5933                                                u64 logical, u64 *length_ret,
5934                                                u32 *num_stripes)
5935 {
5936         struct extent_map *em;
5937         struct map_lookup *map;
5938         struct btrfs_discard_stripe *stripes;
5939         u64 length = *length_ret;
5940         u64 offset;
5941         u64 stripe_nr;
5942         u64 stripe_nr_end;
5943         u64 stripe_end_offset;
5944         u64 stripe_cnt;
5945         u64 stripe_len;
5946         u64 stripe_offset;
5947         u32 stripe_index;
5948         u32 factor = 0;
5949         u32 sub_stripes = 0;
5950         u64 stripes_per_dev = 0;
5951         u32 remaining_stripes = 0;
5952         u32 last_stripe = 0;
5953         int ret;
5954         int i;
5955
5956         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, length);
5957         if (IS_ERR(em))
5958                 return ERR_CAST(em);
5959
5960         map = em->map_lookup;
5961
5962         /* we don't discard raid56 yet */
5963         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK) {
5964                 ret = -EOPNOTSUPP;
5965                 goto out_free_map;
5966 }
5967
5968         offset = logical - em->start;
5969         length = min_t(u64, em->start + em->len - logical, length);
5970         *length_ret = length;
5971
5972         stripe_len = map->stripe_len;
5973         /*
5974          * stripe_nr counts the total number of stripes we have to stride
5975          * to get to this block
5976          */
5977         stripe_nr = div64_u64(offset, stripe_len);
5978
5979         /* stripe_offset is the offset of this block in its stripe */
5980         stripe_offset = offset - stripe_nr * stripe_len;
5981
5982         stripe_nr_end = round_up(offset + length, map->stripe_len);
5983         stripe_nr_end = div64_u64(stripe_nr_end, map->stripe_len);
5984         stripe_cnt = stripe_nr_end - stripe_nr;
5985         stripe_end_offset = stripe_nr_end * map->stripe_len -
5986                             (offset + length);
5987         /*
5988          * after this, stripe_nr is the number of stripes on this
5989          * device we have to walk to find the data, and stripe_index is
5990          * the number of our device in the stripe array
5991          */
5992         *num_stripes = 1;
5993         stripe_index = 0;
5994         if (map->type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0 |
5995                          BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)) {
5996                 if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0)
5997                         sub_stripes = 1;
5998                 else
5999                         sub_stripes = map->sub_stripes;
6000
6001                 factor = map->num_stripes / sub_stripes;
6002                 *num_stripes = min_t(u64, map->num_stripes,
6003                                     sub_stripes * stripe_cnt);
6004                 stripe_nr = div_u64_rem(stripe_nr, factor, &stripe_index);
6005                 stripe_index *= sub_stripes;
6006                 stripes_per_dev = div_u64_rem(stripe_cnt, factor,
6007                                               &remaining_stripes);
6008                 div_u64_rem(stripe_nr_end - 1, factor, &last_stripe);
6009                 last_stripe *= sub_stripes;
6010         } else if (map->type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1_MASK |
6011                                 BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP)) {
6012                 *num_stripes = map->num_stripes;
6013         } else {
6014                 stripe_nr = div_u64_rem(stripe_nr, map->num_stripes,
6015                                         &stripe_index);
6016         }
6017
6018         stripes = kcalloc(*num_stripes, sizeof(*stripes), GFP_NOFS);
6019         if (!stripes) {
6020                 ret = -ENOMEM;
6021                 goto out_free_map;
6022         }
6023
6024         for (i = 0; i < *num_stripes; i++) {
6025                 stripes[i].physical =
6026                         map->stripes[stripe_index].physical +
6027                         stripe_offset + stripe_nr * map->stripe_len;
6028                 stripes[i].dev = map->stripes[stripe_index].dev;
6029
6030                 if (map->type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0 |
6031                                  BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)) {
6032                         stripes[i].length = stripes_per_dev * map->stripe_len;
6033
6034                         if (i / sub_stripes < remaining_stripes)
6035                                 stripes[i].length += map->stripe_len;
6036
6037                         /*
6038                          * Special for the first stripe and
6039                          * the last stripe:
6040                          *
6041                          * |-------|...|-------|
6042                          *     |----------|
6043                          *    off     end_off
6044                          */
6045                         if (i < sub_stripes)
6046                                 stripes[i].length -= stripe_offset;
6047
6048                         if (stripe_index >= last_stripe &&
6049                             stripe_index <= (last_stripe +
6050                                              sub_stripes - 1))
6051                                 stripes[i].length -= stripe_end_offset;
6052
6053                         if (i == sub_stripes - 1)
6054                                 stripe_offset = 0;
6055                 } else {
6056                         stripes[i].length = length;
6057                 }
6058
6059                 stripe_index++;
6060                 if (stripe_index == map->num_stripes) {
6061                         stripe_index = 0;
6062                         stripe_nr++;
6063                 }
6064         }
6065
6066         free_extent_map(em);
6067         return stripes;
6068 out_free_map:
6069         free_extent_map(em);
6070         return ERR_PTR(ret);
6071 }
6072
6073 /*
6074  * In dev-replace case, for repair case (that's the only case where the mirror
6075  * is selected explicitly when calling btrfs_map_block), blocks left of the
6076  * left cursor can also be read from the target drive.
6077  *
6078  * For REQ_GET_READ_MIRRORS, the target drive is added as the last one to the
6079  * array of stripes.
6080  * For READ, it also needs to be supported using the same mirror number.
6081  *
6082  * If the requested block is not left of the left cursor, EIO is returned. This
6083  * can happen because btrfs_num_copies() returns one more in the dev-replace
6084  * case.
6085  */
6086 static int get_extra_mirror_from_replace(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6087                                          u64 logical, u64 length,
6088                                          u64 srcdev_devid, int *mirror_num,
6089                                          u64 *physical)
6090 {
6091         struct btrfs_io_context *bioc = NULL;
6092         int num_stripes;
6093         int index_srcdev = 0;
6094         int found = 0;
6095         u64 physical_of_found = 0;
6096         int i;
6097         int ret = 0;
6098
6099         ret = __btrfs_map_block(fs_info, BTRFS_MAP_GET_READ_MIRRORS,
6100                                 logical, &length, &bioc, NULL, NULL, 0);
6101         if (ret) {
6102                 ASSERT(bioc == NULL);
6103                 return ret;
6104         }
6105
6106         num_stripes = bioc->num_stripes;
6107         if (*mirror_num > num_stripes) {
6108                 /*
6109                  * BTRFS_MAP_GET_READ_MIRRORS does not contain this mirror,
6110                  * that means that the requested area is not left of the left
6111                  * cursor
6112                  */
6113                 btrfs_put_bioc(bioc);
6114                 return -EIO;
6115         }
6116
6117         /*
6118          * process the rest of the function using the mirror_num of the source
6119          * drive. Therefore look it up first.  At the end, patch the device
6120          * pointer to the one of the target drive.
6121          */
6122         for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
6123                 if (bioc->stripes[i].dev->devid != srcdev_devid)
6124                         continue;
6125
6126                 /*
6127                  * In case of DUP, in order to keep it simple, only add the
6128                  * mirror with the lowest physical address
6129                  */
6130                 if (found &&
6131                     physical_of_found <= bioc->stripes[i].physical)
6132                         continue;
6133
6134                 index_srcdev = i;
6135                 found = 1;
6136                 physical_of_found = bioc->stripes[i].physical;
6137         }
6138
6139         btrfs_put_bioc(bioc);
6140
6141         ASSERT(found);
6142         if (!found)
6143                 return -EIO;
6144
6145         *mirror_num = index_srcdev + 1;
6146         *physical = physical_of_found;
6147         return ret;
6148 }
6149
6150 static bool is_block_group_to_copy(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical)
6151 {
6152         struct btrfs_block_group *cache;
6153         bool ret;
6154
6155         /* Non zoned filesystem does not use "to_copy" flag */
6156         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
6157                 return false;
6158
6159         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical);
6160
6161         ret = test_bit(BLOCK_GROUP_FLAG_TO_COPY, &cache->runtime_flags);
6162
6163         btrfs_put_block_group(cache);
6164         return ret;
6165 }
6166
6167 static void handle_ops_on_dev_replace(enum btrfs_map_op op,
6168                                       struct btrfs_io_context **bioc_ret,
6169                                       struct btrfs_dev_replace *dev_replace,
6170                                       u64 logical,
6171                                       int *num_stripes_ret, int *max_errors_ret)
6172 {
6173         struct btrfs_io_context *bioc = *bioc_ret;
6174         u64 srcdev_devid = dev_replace->srcdev->devid;
6175         int tgtdev_indexes = 0;
6176         int num_stripes = *num_stripes_ret;
6177         int max_errors = *max_errors_ret;
6178         int i;
6179
6180         if (op == BTRFS_MAP_WRITE) {
6181                 int index_where_to_add;
6182
6183                 /*
6184                  * A block group which have "to_copy" set will eventually
6185                  * copied by dev-replace process. We can avoid cloning IO here.
6186                  */
6187                 if (is_block_group_to_copy(dev_replace->srcdev->fs_info, logical))
6188                         return;
6189
6190                 /*
6191                  * duplicate the write operations while the dev replace
6192                  * procedure is running. Since the copying of the old disk to
6193                  * the new disk takes place at run time while the filesystem is
6194                  * mounted writable, the regular write operations to the old
6195                  * disk have to be duplicated to go to the new disk as well.
6196                  *
6197                  * Note that device->missing is handled by the caller, and that
6198                  * the write to the old disk is already set up in the stripes
6199                  * array.
6200                  */
6201                 index_where_to_add = num_stripes;
6202                 for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
6203                         if (bioc->stripes[i].dev->devid == srcdev_devid) {
6204                                 /* write to new disk, too */
6205                                 struct btrfs_io_stripe *new =
6206                                         bioc->stripes + index_where_to_add;
6207                                 struct btrfs_io_stripe *old =
6208                                         bioc->stripes + i;
6209
6210                                 new->physical = old->physical;
6211                                 new->dev = dev_replace->tgtdev;
6212                                 bioc->tgtdev_map[i] = index_where_to_add;
6213                                 index_where_to_add++;
6214                                 max_errors++;
6215                                 tgtdev_indexes++;
6216                         }
6217                 }
6218                 num_stripes = index_where_to_add;
6219         } else if (op == BTRFS_MAP_GET_READ_MIRRORS) {
6220                 int index_srcdev = 0;
6221                 int found = 0;
6222                 u64 physical_of_found = 0;
6223
6224                 /*
6225                  * During the dev-replace procedure, the target drive can also
6226                  * be used to read data in case it is needed to repair a corrupt
6227                  * block elsewhere. This is possible if the requested area is
6228                  * left of the left cursor. In this area, the target drive is a
6229                  * full copy of the source drive.
6230                  */
6231                 for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
6232                         if (bioc->stripes[i].dev->devid == srcdev_devid) {
6233                                 /*
6234                                  * In case of DUP, in order to keep it simple,
6235                                  * only add the mirror with the lowest physical
6236                                  * address
6237                                  */
6238                                 if (found &&
6239                                     physical_of_found <= bioc->stripes[i].physical)
6240                                         continue;
6241                                 index_srcdev = i;
6242                                 found = 1;
6243                                 physical_of_found = bioc->stripes[i].physical;
6244                         }
6245                 }
6246                 if (found) {
6247                         struct btrfs_io_stripe *tgtdev_stripe =
6248                                 bioc->stripes + num_stripes;
6249
6250                         tgtdev_stripe->physical = physical_of_found;
6251                         tgtdev_stripe->dev = dev_replace->tgtdev;
6252                         bioc->tgtdev_map[index_srcdev] = num_stripes;
6253
6254                         tgtdev_indexes++;
6255                         num_stripes++;
6256                 }
6257         }
6258
6259         *num_stripes_ret = num_stripes;
6260         *max_errors_ret = max_errors;
6261         bioc->num_tgtdevs = tgtdev_indexes;
6262         *bioc_ret = bioc;
6263 }
6264
6265 static bool need_full_stripe(enum btrfs_map_op op)
6266 {
6267         return (op == BTRFS_MAP_WRITE || op == BTRFS_MAP_GET_READ_MIRRORS);
6268 }
6269
6270 /*
6271  * Calculate the geometry of a particular (address, len) tuple. This
6272  * information is used to calculate how big a particular bio can get before it
6273  * straddles a stripe.
6274  *
6275  * @fs_info: the filesystem
6276  * @em:      mapping containing the logical extent
6277  * @op:      type of operation - write or read
6278  * @logical: address that we want to figure out the geometry of
6279  * @io_geom: pointer used to return values
6280  *
6281  * Returns < 0 in case a chunk for the given logical address cannot be found,
6282  * usually shouldn't happen unless @logical is corrupted, 0 otherwise.
6283  */
6284 int btrfs_get_io_geometry(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct extent_map *em,
6285                           enum btrfs_map_op op, u64 logical,
6286                           struct btrfs_io_geometry *io_geom)
6287 {
6288         struct map_lookup *map;
6289         u64 len;
6290         u64 offset;
6291         u64 stripe_offset;
6292         u64 stripe_nr;
6293         u32 stripe_len;
6294         u64 raid56_full_stripe_start = (u64)-1;
6295         int data_stripes;
6296
6297         ASSERT(op != BTRFS_MAP_DISCARD);
6298
6299         map = em->map_lookup;
6300         /* Offset of this logical address in the chunk */
6301         offset = logical - em->start;
6302         /* Len of a stripe in a chunk */
6303         stripe_len = map->stripe_len;
6304         /*
6305          * Stripe_nr is where this block falls in
6306          * stripe_offset is the offset of this block in its stripe.
6307          */
6308         stripe_nr = div64_u64_rem(offset, stripe_len, &stripe_offset);
6309         ASSERT(stripe_offset < U32_MAX);
6310
6311         data_stripes = nr_data_stripes(map);
6312
6313         /* Only stripe based profiles needs to check against stripe length. */
6314         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_STRIPE_MASK) {
6315                 u64 max_len = stripe_len - stripe_offset;
6316
6317                 /*
6318                  * In case of raid56, we need to know the stripe aligned start
6319                  */
6320                 if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK) {
6321                         unsigned long full_stripe_len = stripe_len * data_stripes;
6322                         raid56_full_stripe_start = offset;
6323
6324                         /*
6325                          * Allow a write of a full stripe, but make sure we
6326                          * don't allow straddling of stripes
6327                          */
6328                         raid56_full_stripe_start = div64_u64(raid56_full_stripe_start,
6329                                         full_stripe_len);
6330                         raid56_full_stripe_start *= full_stripe_len;
6331
6332                         /*
6333                          * For writes to RAID[56], allow a full stripeset across
6334                          * all disks. For other RAID types and for RAID[56]
6335                          * reads, just allow a single stripe (on a single disk).
6336                          */
6337                         if (op == BTRFS_MAP_WRITE) {
6338                                 max_len = stripe_len * data_stripes -
6339                                           (offset - raid56_full_stripe_start);
6340                         }
6341                 }
6342                 len = min_t(u64, em->len - offset, max_len);
6343         } else {
6344                 len = em->len - offset;
6345         }
6346
6347         io_geom->len = len;
6348         io_geom->offset = offset;
6349         io_geom->stripe_len = stripe_len;
6350         io_geom->stripe_nr = stripe_nr;
6351         io_geom->stripe_offset = stripe_offset;
6352         io_geom->raid56_stripe_offset = raid56_full_stripe_start;
6353
6354         return 0;
6355 }
6356
6357 static void set_io_stripe(struct btrfs_io_stripe *dst, const struct map_lookup *map,
6358                           u32 stripe_index, u64 stripe_offset, u64 stripe_nr)
6359 {
6360         dst->dev = map->stripes[stripe_index].dev;
6361         dst->physical = map->stripes[stripe_index].physical +
6362                         stripe_offset + stripe_nr * map->stripe_len;
6363 }
6364
6365 int __btrfs_map_block(struct btrfs_fs_info *fs_info, enum btrfs_map_op op,
6366                       u64 logical, u64 *length,
6367                       struct btrfs_io_context **bioc_ret,
6368                       struct btrfs_io_stripe *smap, int *mirror_num_ret,
6369                       int need_raid_map)
6370 {
6371         struct extent_map *em;
6372         struct map_lookup *map;
6373         u64 stripe_offset;
6374         u64 stripe_nr;
6375         u64 stripe_len;
6376         u32 stripe_index;
6377         int data_stripes;
6378         int i;
6379         int ret = 0;
6380         int mirror_num = (mirror_num_ret ? *mirror_num_ret : 0);
6381         int num_stripes;
6382         int max_errors = 0;
6383         int tgtdev_indexes = 0;
6384         struct btrfs_io_context *bioc = NULL;
6385         struct btrfs_dev_replace *dev_replace = &fs_info->dev_replace;
6386         int dev_replace_is_ongoing = 0;
6387         int num_alloc_stripes;
6388         int patch_the_first_stripe_for_dev_replace = 0;
6389         u64 physical_to_patch_in_first_stripe = 0;
6390         u64 raid56_full_stripe_start = (u64)-1;
6391         struct btrfs_io_geometry geom;
6392
6393         ASSERT(bioc_ret);
6394         ASSERT(op != BTRFS_MAP_DISCARD);
6395
6396         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, *length);
6397         ASSERT(!IS_ERR(em));
6398
6399         ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, op, logical, &geom);
6400         if (ret < 0)
6401                 return ret;
6402
6403         map = em->map_lookup;
6404
6405         *length = geom.len;
6406         stripe_len = geom.stripe_len;
6407         stripe_nr = geom.stripe_nr;
6408         stripe_offset = geom.stripe_offset;
6409         raid56_full_stripe_start = geom.raid56_stripe_offset;
6410         data_stripes = nr_data_stripes(map);
6411
6412         down_read(&dev_replace->rwsem);
6413         dev_replace_is_ongoing = btrfs_dev_replace_is_ongoing(dev_replace);
6414         /*
6415          * Hold the semaphore for read during the whole operation, write is
6416          * requested at commit time but must wait.
6417          */
6418         if (!dev_replace_is_ongoing)
6419                 up_read(&dev_replace->rwsem);
6420
6421         if (dev_replace_is_ongoing && mirror_num == map->num_stripes + 1 &&
6422             !need_full_stripe(op) && dev_replace->tgtdev != NULL) {
6423                 ret = get_extra_mirror_from_replace(fs_info, logical, *length,
6424                                                     dev_replace->srcdev->devid,
6425                                                     &mirror_num,
6426                                             &physical_to_patch_in_first_stripe);
6427                 if (ret)
6428                         goto out;
6429                 else
6430                         patch_the_first_stripe_for_dev_replace = 1;
6431         } else if (mirror_num > map->num_stripes) {
6432                 mirror_num = 0;
6433         }
6434
6435         num_stripes = 1;
6436         stripe_index = 0;
6437         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0) {
6438                 stripe_nr = div_u64_rem(stripe_nr, map->num_stripes,
6439                                 &stripe_index);
6440                 if (!need_full_stripe(op))
6441                         mirror_num = 1;
6442         } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1_MASK) {
6443                 if (need_full_stripe(op))
6444                         num_stripes = map->num_stripes;
6445                 else if (mirror_num)
6446                         stripe_index = mirror_num - 1;
6447                 else {
6448                         stripe_index = find_live_mirror(fs_info, map, 0,
6449                                             dev_replace_is_ongoing);
6450                         mirror_num = stripe_index + 1;
6451                 }
6452
6453         } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP) {
6454                 if (need_full_stripe(op)) {
6455                         num_stripes = map->num_stripes;
6456                 } else if (mirror_num) {
6457                         stripe_index = mirror_num - 1;
6458                 } else {
6459                         mirror_num = 1;
6460                 }
6461
6462         } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10) {
6463                 u32 factor = map->num_stripes / map->sub_stripes;
6464
6465                 stripe_nr = div_u64_rem(stripe_nr, factor, &stripe_index);
6466                 stripe_index *= map->sub_stripes;
6467
6468                 if (need_full_stripe(op))
6469                         num_stripes = map->sub_stripes;
6470                 else if (mirror_num)
6471                         stripe_index += mirror_num - 1;
6472                 else {
6473                         int old_stripe_index = stripe_index;
6474                         stripe_index = find_live_mirror(fs_info, map,
6475                                               stripe_index,
6476                                               dev_replace_is_ongoing);
6477                         mirror_num = stripe_index - old_stripe_index + 1;
6478                 }
6479
6480         } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK) {
6481                 ASSERT(map->stripe_len == BTRFS_STRIPE_LEN);
6482                 if (need_raid_map && (need_full_stripe(op) || mirror_num > 1)) {
6483                         /* push stripe_nr back to the start of the full stripe */
6484                         stripe_nr = div64_u64(raid56_full_stripe_start,
6485                                         stripe_len * data_stripes);
6486
6487                         /* RAID[56] write or recovery. Return all stripes */
6488                         num_stripes = map->num_stripes;
6489                         max_errors = btrfs_chunk_max_errors(map);
6490
6491                         /* Return the length to the full stripe end */
6492                         *length = min(logical + *length,
6493                                       raid56_full_stripe_start + em->start +
6494                                       data_stripes * stripe_len) - logical;
6495                         stripe_index = 0;
6496                         stripe_offset = 0;
6497                 } else {
6498                         /*
6499                          * Mirror #0 or #1 means the original data block.
6500                          * Mirror #2 is RAID5 parity block.
6501                          * Mirror #3 is RAID6 Q block.
6502                          */
6503                         stripe_nr = div_u64_rem(stripe_nr,
6504                                         data_stripes, &stripe_index);
6505                         if (mirror_num > 1)
6506                                 stripe_index = data_stripes + mirror_num - 2;
6507
6508                         /* We distribute the parity blocks across stripes */
6509                         div_u64_rem(stripe_nr + stripe_index, map->num_stripes,
6510                                         &stripe_index);
6511                         if (!need_full_stripe(op) && mirror_num <= 1)
6512                                 mirror_num = 1;
6513                 }
6514         } else {
6515                 /*
6516                  * after this, stripe_nr is the number of stripes on this
6517                  * device we have to walk to find the data, and stripe_index is
6518                  * the number of our device in the stripe array
6519                  */
6520                 stripe_nr = div_u64_rem(stripe_nr, map->num_stripes,
6521                                 &stripe_index);
6522                 mirror_num = stripe_index + 1;
6523         }
6524         if (stripe_index >= map->num_stripes) {
6525                 btrfs_crit(fs_info,
6526                            "stripe index math went horribly wrong, got stripe_index=%u, num_stripes=%u",
6527                            stripe_index, map->num_stripes);
6528                 ret = -EINVAL;
6529                 goto out;
6530         }
6531
6532         num_alloc_stripes = num_stripes;
6533         if (dev_replace_is_ongoing && dev_replace->tgtdev != NULL) {
6534                 if (op == BTRFS_MAP_WRITE)
6535                         num_alloc_stripes <<= 1;
6536                 if (op == BTRFS_MAP_GET_READ_MIRRORS)
6537                         num_alloc_stripes++;
6538                 tgtdev_indexes = num_stripes;
6539         }
6540
6541         /*
6542          * If this I/O maps to a single device, try to return the device and
6543          * physical block information on the stack instead of allocating an
6544          * I/O context structure.
6545          */
6546         if (smap && num_alloc_stripes == 1 &&
6547             !((map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK) && mirror_num > 1) &&
6548             (!need_full_stripe(op) || !dev_replace_is_ongoing ||
6549              !dev_replace->tgtdev)) {
6550                 if (patch_the_first_stripe_for_dev_replace) {
6551                         smap->dev = dev_replace->tgtdev;
6552                         smap->physical = physical_to_patch_in_first_stripe;
6553                         *mirror_num_ret = map->num_stripes + 1;
6554                 } else {
6555                         set_io_stripe(smap, map, stripe_index, stripe_offset,
6556                                       stripe_nr);
6557                         *mirror_num_ret = mirror_num;
6558                 }
6559                 *bioc_ret = NULL;
6560                 ret = 0;
6561                 goto out;
6562         }
6563
6564         bioc = alloc_btrfs_io_context(fs_info, num_alloc_stripes, tgtdev_indexes);
6565         if (!bioc) {
6566                 ret = -ENOMEM;
6567                 goto out;
6568         }
6569
6570         for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
6571                 set_io_stripe(&bioc->stripes[i], map, stripe_index, stripe_offset,
6572                               stripe_nr);
6573                 stripe_index++;
6574         }
6575
6576         /* Build raid_map */
6577         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK && need_raid_map &&
6578             (need_full_stripe(op) || mirror_num > 1)) {
6579                 u64 tmp;
6580                 unsigned rot;
6581
6582                 /* Work out the disk rotation on this stripe-set */
6583                 div_u64_rem(stripe_nr, num_stripes, &rot);
6584
6585                 /* Fill in the logical address of each stripe */
6586                 tmp = stripe_nr * data_stripes;
6587                 for (i = 0; i < data_stripes; i++)
6588                         bioc->raid_map[(i + rot) % num_stripes] =
6589                                 em->start + (tmp + i) * map->stripe_len;
6590
6591                 bioc->raid_map[(i + rot) % map->num_stripes] = RAID5_P_STRIPE;
6592                 if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6)
6593                         bioc->raid_map[(i + rot + 1) % num_stripes] =
6594                                 RAID6_Q_STRIPE;
6595
6596                 sort_parity_stripes(bioc, num_stripes);
6597         }
6598
6599         if (need_full_stripe(op))
6600                 max_errors = btrfs_chunk_max_errors(map);
6601
6602         if (dev_replace_is_ongoing && dev_replace->tgtdev != NULL &&
6603             need_full_stripe(op)) {
6604                 handle_ops_on_dev_replace(op, &bioc, dev_replace, logical,
6605                                           &num_stripes, &max_errors);
6606         }
6607
6608         *bioc_ret = bioc;
6609         bioc->map_type = map->type;
6610         bioc->num_stripes = num_stripes;
6611         bioc->max_errors = max_errors;
6612         bioc->mirror_num = mirror_num;
6613
6614         /*
6615          * this is the case that REQ_READ && dev_replace_is_ongoing &&
6616          * mirror_num == num_stripes + 1 && dev_replace target drive is
6617          * available as a mirror
6618          */
6619         if (patch_the_first_stripe_for_dev_replace && num_stripes > 0) {
6620                 WARN_ON(num_stripes > 1);
6621                 bioc->stripes[0].dev = dev_replace->tgtdev;
6622                 bioc->stripes[0].physical = physical_to_patch_in_first_stripe;
6623                 bioc->mirror_num = map->num_stripes + 1;
6624         }
6625 out:
6626         if (dev_replace_is_ongoing) {
6627                 lockdep_assert_held(&dev_replace->rwsem);
6628                 /* Unlock and let waiting writers proceed */
6629                 up_read(&dev_replace->rwsem);
6630         }
6631         free_extent_map(em);
6632         return ret;
6633 }
6634
6635 int btrfs_map_block(struct btrfs_fs_info *fs_info, enum btrfs_map_op op,
6636                       u64 logical, u64 *length,
6637                       struct btrfs_io_context **bioc_ret, int mirror_num)
6638 {
6639         return __btrfs_map_block(fs_info, op, logical, length, bioc_ret,
6640                                  NULL, &mirror_num, 0);
6641 }
6642
6643 /* For Scrub/replace */
6644 int btrfs_map_sblock(struct btrfs_fs_info *fs_info, enum btrfs_map_op op,
6645                      u64 logical, u64 *length,
6646                      struct btrfs_io_context **bioc_ret)
6647 {
6648         return __btrfs_map_block(fs_info, op, logical, length, bioc_ret,
6649                                  NULL, NULL, 1);
6650 }
6651
6652 static bool dev_args_match_fs_devices(const struct btrfs_dev_lookup_args *args,
6653                                       const struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
6654 {
6655         if (args->fsid == NULL)
6656                 return true;
6657         if (memcmp(fs_devices->metadata_uuid, args->fsid, BTRFS_FSID_SIZE) == 0)
6658                 return true;
6659         return false;
6660 }
6661
6662 static bool dev_args_match_device(const struct btrfs_dev_lookup_args *args,
6663                                   const struct btrfs_device *device)
6664 {
6665         if (args->missing) {
6666                 if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA, &device->dev_state) &&
6667                     !device->bdev)
6668                         return true;
6669                 return false;
6670         }
6671
6672         if (device->devid != args->devid)
6673                 return false;
6674         if (args->uuid && memcmp(device->uuid, args->uuid, BTRFS_UUID_SIZE) != 0)
6675                 return false;
6676         return true;
6677 }
6678
6679 /*
6680  * Find a device specified by @devid or @uuid in the list of @fs_devices, or
6681  * return NULL.
6682  *
6683  * If devid and uuid are both specified, the match must be exact, otherwise
6684  * only devid is used.
6685  */
6686 struct btrfs_device *btrfs_find_device(const struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
6687                                        const struct btrfs_dev_lookup_args *args)
6688 {
6689         struct btrfs_device *device;
6690         struct btrfs_fs_devices *seed_devs;
6691
6692         if (dev_args_match_fs_devices(args, fs_devices)) {
6693                 list_for_each_entry(device, &fs_devices->devices, dev_list) {
6694                         if (dev_args_match_device(args, device))
6695                                 return device;
6696                 }
6697         }
6698
6699         list_for_each_entry(seed_devs, &fs_devices->seed_list, seed_list) {
6700                 if (!dev_args_match_fs_devices(args, seed_devs))
6701                         continue;
6702                 list_for_each_entry(device, &seed_devs->devices, dev_list) {
6703                         if (dev_args_match_device(args, device))
6704                                 return device;
6705                 }
6706         }
6707
6708         return NULL;
6709 }
6710
6711 static struct btrfs_device *add_missing_dev(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
6712                                             u64 devid, u8 *dev_uuid)
6713 {
6714         struct btrfs_device *device;
6715         unsigned int nofs_flag;
6716
6717         /*
6718          * We call this under the chunk_mutex, so we want to use NOFS for this
6719          * allocation, however we don't want to change btrfs_alloc_device() to
6720          * always do NOFS because we use it in a lot of other GFP_KERNEL safe
6721          * places.
6722          */
6723
6724         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
6725         device = btrfs_alloc_device(NULL, &devid, dev_uuid, NULL);
6726         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
6727         if (IS_ERR(device))
6728                 return device;
6729
6730         list_add(&device->dev_list, &fs_devices->devices);
6731         device->fs_devices = fs_devices;
6732         fs_devices->num_devices++;
6733
6734         set_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state);
6735         fs_devices->missing_devices++;
6736
6737         return device;
6738 }
6739
6740 /*
6741  * Allocate new device struct, set up devid and UUID.
6742  *
6743  * @fs_info:    used only for generating a new devid, can be NULL if
6744  *              devid is provided (i.e. @devid != NULL).
6745  * @devid:      a pointer to devid for this device.  If NULL a new devid
6746  *              is generated.
6747  * @uuid:       a pointer to UUID for this device.  If NULL a new UUID
6748  *              is generated.
6749  * @path:       a pointer to device path if available, NULL otherwise.
6750  *
6751  * Return: a pointer to a new &struct btrfs_device on success; ERR_PTR()
6752  * on error.  Returned struct is not linked onto any lists and must be
6753  * destroyed with btrfs_free_device.
6754  */
6755 struct btrfs_device *btrfs_alloc_device(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6756                                         const u64 *devid, const u8 *uuid,
6757                                         const char *path)
6758 {
6759         struct btrfs_device *dev;
6760         u64 tmp;
6761
6762         if (WARN_ON(!devid && !fs_info))
6763                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6764
6765         dev = kzalloc(sizeof(*dev), GFP_KERNEL);
6766         if (!dev)
6767                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6768
6769         INIT_LIST_HEAD(&dev->dev_list);
6770         INIT_LIST_HEAD(&dev->dev_alloc_list);
6771         INIT_LIST_HEAD(&dev->post_commit_list);
6772
6773         atomic_set(&dev->dev_stats_ccnt, 0);
6774         btrfs_device_data_ordered_init(dev);
6775         extent_io_tree_init(fs_info, &dev->alloc_state, IO_TREE_DEVICE_ALLOC_STATE);
6776
6777         if (devid)
6778                 tmp = *devid;
6779         else {
6780                 int ret;
6781
6782                 ret = find_next_devid(fs_info, &tmp);
6783                 if (ret) {
6784                         btrfs_free_device(dev);
6785                         return ERR_PTR(ret);
6786                 }
6787         }
6788         dev->devid = tmp;
6789
6790         if (uuid)
6791                 memcpy(dev->uuid, uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
6792         else
6793                 generate_random_uuid(dev->uuid);
6794
6795         if (path) {
6796                 struct rcu_string *name;
6797
6798                 name = rcu_string_strdup(path, GFP_KERNEL);
6799                 if (!name) {
6800                         btrfs_free_device(dev);
6801                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6802                 }
6803                 rcu_assign_pointer(dev->name, name);
6804         }
6805
6806         return dev;
6807 }
6808
6809 static void btrfs_report_missing_device(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6810                                         u64 devid, u8 *uuid, bool error)
6811 {
6812         if (error)
6813                 btrfs_err_rl(fs_info, "devid %llu uuid %pU is missing",
6814                               devid, uuid);
6815         else
6816                 btrfs_warn_rl(fs_info, "devid %llu uuid %pU is missing",
6817                               devid, uuid);
6818 }
6819
6820 u64 btrfs_calc_stripe_length(const struct extent_map *em)
6821 {
6822         const struct map_lookup *map = em->map_lookup;
6823         const int data_stripes = calc_data_stripes(map->type, map->num_stripes);
6824
6825         return div_u64(em->len, data_stripes);
6826 }
6827
6828 #if BITS_PER_LONG == 32
6829 /*
6830  * Due to page cache limit, metadata beyond BTRFS_32BIT_MAX_FILE_SIZE
6831  * can't be accessed on 32bit systems.
6832  *
6833  * This function do mount time check to reject the fs if it already has
6834  * metadata chunk beyond that limit.
6835  */
6836 static int check_32bit_meta_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6837                                   u64 logical, u64 length, u64 type)
6838 {
6839         if (!(type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA))
6840                 return 0;
6841
6842         if (logical + length < MAX_LFS_FILESIZE)
6843                 return 0;
6844
6845         btrfs_err_32bit_limit(fs_info);
6846         return -EOVERFLOW;
6847 }
6848
6849 /*
6850  * This is to give early warning for any metadata chunk reaching
6851  * BTRFS_32BIT_EARLY_WARN_THRESHOLD.
6852  * Although we can still access the metadata, it's not going to be possible
6853  * once the limit is reached.
6854  */
6855 static void warn_32bit_meta_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6856                                   u64 logical, u64 length, u64 type)
6857 {
6858         if (!(type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA))
6859                 return;
6860
6861         if (logical + length < BTRFS_32BIT_EARLY_WARN_THRESHOLD)
6862                 return;
6863
6864         btrfs_warn_32bit_limit(fs_info);
6865 }
6866 #endif
6867
6868 static struct btrfs_device *handle_missing_device(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6869                                                   u64 devid, u8 *uuid)
6870 {
6871         struct btrfs_device *dev;
6872
6873         if (!btrfs_test_opt(fs_info, DEGRADED)) {
6874                 btrfs_report_missing_device(fs_info, devid, uuid, true);
6875                 return ERR_PTR(-ENOENT);
6876         }
6877
6878         dev = add_missing_dev(fs_info->fs_devices, devid, uuid);
6879         if (IS_ERR(dev)) {
6880                 btrfs_err(fs_info, "failed to init missing device %llu: %ld",
6881                           devid, PTR_ERR(dev));
6882                 return dev;
6883         }
6884         btrfs_report_missing_device(fs_info, devid, uuid, false);
6885
6886         return dev;
6887 }
6888
6889 static int read_one_chunk(struct btrfs_key *key, struct extent_buffer *leaf,
6890                           struct btrfs_chunk *chunk)
6891 {
6892         BTRFS_DEV_LOOKUP_ARGS(args);
6893         struct btrfs_fs_info *fs_info = leaf->fs_info;
6894         struct extent_map_tree *map_tree = &fs_info->mapping_tree;
6895         struct map_lookup *map;
6896         struct extent_map *em;
6897         u64 logical;
6898         u64 length;
6899         u64 devid;
6900         u64 type;
6901         u8 uuid[BTRFS_UUID_SIZE];
6902         int index;
6903         int num_stripes;
6904         int ret;
6905         int i;
6906
6907         logical = key->offset;
6908         length = btrfs_chunk_length(leaf, chunk);
6909         type = btrfs_chunk_type(leaf, chunk);
6910         index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(type);
6911         num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(leaf, chunk);
6912
6913 #if BITS_PER_LONG == 32
6914         ret = check_32bit_meta_chunk(fs_info, logical, length, type);
6915         if (ret < 0)
6916                 return ret;
6917         warn_32bit_meta_chunk(fs_info, logical, length, type);
6918 #endif
6919
6920         /*
6921          * Only need to verify chunk item if we're reading from sys chunk array,
6922          * as chunk item in tree block is already verified by tree-checker.
6923          */
6924         if (leaf->start == BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET) {
6925                 ret = btrfs_check_chunk_valid(leaf, chunk, logical);
6926                 if (ret)
6927                         return ret;
6928         }
6929
6930         read_lock(&map_tree->lock);
6931         em = lookup_extent_mapping(map_tree, logical, 1);
6932         read_unlock(&map_tree->lock);
6933
6934         /* already mapped? */
6935         if (em && em->start <= logical && em->start + em->len > logical) {
6936                 free_extent_map(em);
6937                 return 0;
6938         } else if (em) {
6939                 free_extent_map(em);
6940         }
6941
6942         em = alloc_extent_map();
6943         if (!em)
6944                 return -ENOMEM;
6945         map = kmalloc(map_lookup_size(num_stripes), GFP_NOFS);
6946         if (!map) {
6947                 free_extent_map(em);
6948                 return -ENOMEM;
6949         }
6950
6951         set_bit(EXTENT_FLAG_FS_MAPPING, &em->flags);
6952         em->map_lookup = map;
6953         em->start = logical;
6954         em->len = length;
6955         em->orig_start = 0;
6956         em->block_start = 0;
6957         em->block_len = em->len;
6958
6959         map->num_stripes = num_stripes;
6960         map->io_width = btrfs_chunk_io_width(leaf, chunk);
6961         map->io_align = btrfs_chunk_io_align(leaf, chunk);
6962         map->stripe_len = btrfs_chunk_stripe_len(leaf, chunk);
6963         map->type = type;
6964         /*
6965          * We can't use the sub_stripes value, as for profiles other than
6966          * RAID10, they may have 0 as sub_stripes for filesystems created by
6967          * older mkfs (<v5.4).
6968          * In that case, it can cause divide-by-zero errors later.
6969          * Since currently sub_stripes is fixed for each profile, let's
6970          * use the trusted value instead.
6971          */
6972         map->sub_stripes = btrfs_raid_array[index].sub_stripes;
6973         map->verified_stripes = 0;
6974         em->orig_block_len = btrfs_calc_stripe_length(em);
6975         for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
6976                 map->stripes[i].physical =
6977                         btrfs_stripe_offset_nr(leaf, chunk, i);
6978                 devid = btrfs_stripe_devid_nr(leaf, chunk, i);
6979                 args.devid = devid;
6980                 read_extent_buffer(leaf, uuid, (unsigned long)
6981                                    btrfs_stripe_dev_uuid_nr(chunk, i),
6982                                    BTRFS_UUID_SIZE);
6983                 args.uuid = uuid;
6984                 map->stripes[i].dev = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, &args);
6985                 if (!map->stripes[i].dev) {
6986                         map->stripes[i].dev = handle_missing_device(fs_info,
6987                                                                     devid, uuid);
6988                         if (IS_ERR(map->stripes[i].dev)) {
6989                                 ret = PTR_ERR(map->stripes[i].dev);
6990                                 free_extent_map(em);
6991                                 return ret;
6992                         }
6993                 }
6994
6995                 set_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA,
6996                                 &(map->stripes[i].dev->dev_state));
6997         }
6998
6999         write_lock(&map_tree->lock);
7000         ret = add_extent_mapping(map_tree, em, 0);
7001         write_unlock(&map_tree->lock);
7002         if (ret < 0) {
7003                 btrfs_err(fs_info,
7004                           "failed to add chunk map, start=%llu len=%llu: %d",
7005                           em->start, em->len, ret);
7006         }
7007         free_extent_map(em);
7008
7009         return ret;
7010 }
7011
7012 static void fill_device_from_item(struct extent_buffer *leaf,
7013                                  struct btrfs_dev_item *dev_item,
7014                                  struct btrfs_device *device)
7015 {
7016         unsigned long ptr;
7017
7018         device->devid = btrfs_device_id(leaf, dev_item);
7019         device->disk_total_bytes = btrfs_device_total_bytes(leaf, dev_item);
7020         device->total_bytes = device->disk_total_bytes;
7021         device->commit_total_bytes = device->disk_total_bytes;
7022         device->bytes_used = btrfs_device_bytes_used(leaf, dev_item);
7023         device->commit_bytes_used = device->bytes_used;
7024         device->type = btrfs_device_type(leaf, dev_item);
7025         device->io_align = btrfs_device_io_align(leaf, dev_item);
7026         device->io_width = btrfs_device_io_width(leaf, dev_item);
7027         device->sector_size = btrfs_device_sector_size(leaf, dev_item);
7028         WARN_ON(device->devid == BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID);
7029         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state);
7030
7031         ptr = btrfs_device_uuid(dev_item);
7032         read_extent_buffer(leaf, device->uuid, ptr, BTRFS_UUID_SIZE);
7033 }
7034
7035 static struct btrfs_fs_devices *open_seed_devices(struct btrfs_fs_info *fs_info,
7036                                                   u8 *fsid)
7037 {
7038         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
7039         int ret;
7040
7041         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
7042         ASSERT(fsid);
7043
7044         /* This will match only for multi-device seed fs */
7045         list_for_each_entry(fs_devices, &fs_info->fs_devices->seed_list, seed_list)
7046                 if (!memcmp(fs_devices->fsid, fsid, BTRFS_FSID_SIZE))
7047                         return fs_devices;
7048
7049
7050         fs_devices = find_fsid(fsid, NULL);
7051         if (!fs_devices) {
7052                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, DEGRADED))
7053                         return ERR_PTR(-ENOENT);
7054
7055                 fs_devices = alloc_fs_devices(fsid, NULL);
7056                 if (IS_ERR(fs_devices))
7057                         return fs_devices;
7058
7059                 fs_devices->seeding = true;
7060                 fs_devices->opened = 1;
7061                 return fs_devices;
7062         }
7063
7064         /*
7065          * Upon first call for a seed fs fsid, just create a private copy of the
7066          * respective fs_devices and anchor it at fs_info->fs_devices->seed_list
7067          */
7068         fs_devices = clone_fs_devices(fs_devices);
7069         if (IS_ERR(fs_devices))
7070                 return fs_devices;
7071
7072         ret = open_fs_devices(fs_devices, FMODE_READ, fs_info->bdev_holder);
7073         if (ret) {
7074                 free_fs_devices(fs_devices);
7075                 return ERR_PTR(ret);
7076         }
7077
7078         if (!fs_devices->seeding) {
7079                 close_fs_devices(fs_devices);
7080                 free_fs_devices(fs_devices);
7081                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7082         }
7083
7084         list_add(&fs_devices->seed_list, &fs_info->fs_devices->seed_list);
7085
7086         return fs_devices;
7087 }
7088
7089 static int read_one_dev(struct extent_buffer *leaf,
7090                         struct btrfs_dev_item *dev_item)
7091 {
7092         BTRFS_DEV_LOOKUP_ARGS(args);
7093         struct btrfs_fs_info *fs_info = leaf->fs_info;
7094         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
7095         struct btrfs_device *device;
7096         u64 devid;
7097         int ret;
7098         u8 fs_uuid[BTRFS_FSID_SIZE];
7099         u8 dev_uuid[BTRFS_UUID_SIZE];
7100
7101         devid = btrfs_device_id(leaf, dev_item);
7102         args.devid = devid;
7103         read_extent_buffer(leaf, dev_uuid, btrfs_device_uuid(dev_item),
7104                            BTRFS_UUID_SIZE);
7105         read_extent_buffer(leaf, fs_uuid, btrfs_device_fsid(dev_item),
7106                            BTRFS_FSID_SIZE);
7107         args.uuid = dev_uuid;
7108         args.fsid = fs_uuid;
7109
7110         if (memcmp(fs_uuid, fs_devices->metadata_uuid, BTRFS_FSID_SIZE)) {
7111                 fs_devices = open_seed_devices(fs_info, fs_uuid);
7112                 if (IS_ERR(fs_devices))
7113                         return PTR_ERR(fs_devices);
7114         }
7115
7116         device = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, &args);
7117         if (!device) {
7118                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, DEGRADED)) {
7119                         btrfs_report_missing_device(fs_info, devid,
7120                                                         dev_uuid, true);
7121                         return -ENOENT;
7122                 }
7123
7124                 device = add_missing_dev(fs_devices, devid, dev_uuid);
7125                 if (IS_ERR(device)) {
7126                         btrfs_err(fs_info,
7127                                 "failed to add missing dev %llu: %ld",
7128                                 devid, PTR_ERR(device));
7129                         return PTR_ERR(device);
7130                 }
7131                 btrfs_report_missing_device(fs_info, devid, dev_uuid, false);
7132         } else {
7133                 if (!device->bdev) {
7134                         if (!btrfs_test_opt(fs_info, DEGRADED)) {
7135                                 btrfs_report_missing_device(fs_info,
7136                                                 devid, dev_uuid, true);
7137                                 return -ENOENT;
7138                         }
7139                         btrfs_report_missing_device(fs_info, devid,
7140                                                         dev_uuid, false);
7141                 }
7142
7143                 if (!device->bdev &&
7144                     !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state)) {
7145                         /*
7146                          * this happens when a device that was properly setup
7147                          * in the device info lists suddenly goes bad.
7148                          * device->bdev is NULL, and so we have to set
7149                          * device->missing to one here
7150                          */
7151                         device->fs_devices->missing_devices++;
7152                         set_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state);
7153                 }
7154
7155                 /* Move the device to its own fs_devices */
7156                 if (device->fs_devices != fs_devices) {
7157                         ASSERT(test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING,
7158                                                         &device->dev_state));
7159
7160                         list_move(&device->dev_list, &fs_devices->devices);
7161                         device->fs_devices->num_devices--;
7162                         fs_devices->num_devices++;
7163
7164                         device->fs_devices->missing_devices--;
7165                         fs_devices->missing_devices++;
7166
7167                         device->fs_devices = fs_devices;
7168                 }
7169         }
7170
7171         if (device->fs_devices != fs_info->fs_devices) {
7172                 BUG_ON(test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state));
7173                 if (device->generation !=
7174                     btrfs_device_generation(leaf, dev_item))
7175                         return -EINVAL;
7176         }
7177
7178         fill_device_from_item(leaf, dev_item, device);
7179         if (device->bdev) {
7180                 u64 max_total_bytes = bdev_nr_bytes(device->bdev);
7181
7182                 if (device->total_bytes > max_total_bytes) {
7183                         btrfs_err(fs_info,
7184                         "device total_bytes should be at most %llu but found %llu",
7185                                   max_total_bytes, device->total_bytes);
7186                         return -EINVAL;
7187                 }
7188         }
7189         set_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA, &device->dev_state);
7190         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state) &&
7191            !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state)) {
7192                 device->fs_devices->total_rw_bytes += device->total_bytes;
7193                 atomic64_add(device->total_bytes - device->bytes_used,
7194                                 &fs_info->free_chunk_space);
7195         }
7196         ret = 0;
7197         return ret;
7198 }
7199
7200 int btrfs_read_sys_array(struct btrfs_fs_info *fs_info)
7201 {
7202         struct btrfs_super_block *super_copy = fs_info->super_copy;
7203         struct extent_buffer *sb;
7204         struct btrfs_disk_key *disk_key;
7205         struct btrfs_chunk *chunk;
7206         u8 *array_ptr;
7207         unsigned long sb_array_offset;
7208         int ret = 0;
7209         u32 num_stripes;
7210         u32 array_size;
7211         u32 len = 0;
7212         u32 cur_offset;
7213         u64 type;
7214         struct btrfs_key key;
7215
7216         ASSERT(BTRFS_SUPER_INFO_SIZE <= fs_info->nodesize);
7217
7218         /*
7219          * We allocated a dummy extent, just to use extent buffer accessors.
7220          * There will be unused space after BTRFS_SUPER_INFO_SIZE, but
7221          * that's fine, we will not go beyond system chunk array anyway.
7222          */
7223         sb = alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET);
7224         if (!sb)
7225                 return -ENOMEM;
7226         set_extent_buffer_uptodate(sb);
7227
7228         write_extent_buffer(sb, super_copy, 0, BTRFS_SUPER_INFO_SIZE);
7229         array_size = btrfs_super_sys_array_size(super_copy);
7230
7231         array_ptr = super_copy->sys_chunk_array;
7232         sb_array_offset = offsetof(struct btrfs_super_block, sys_chunk_array);
7233         cur_offset = 0;
7234
7235         while (cur_offset < array_size) {
7236                 disk_key = (struct btrfs_disk_key *)array_ptr;
7237                 len = sizeof(*disk_key);
7238                 if (cur_offset + len > array_size)
7239                         goto out_short_read;
7240
7241                 btrfs_disk_key_to_cpu(&key, disk_key);
7242
7243                 array_ptr += len;
7244                 sb_array_offset += len;
7245                 cur_offset += len;
7246
7247                 if (key.type != BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY) {
7248                         btrfs_err(fs_info,
7249                             "unexpected item type %u in sys_array at offset %u",
7250                                   (u32)key.type, cur_offset);
7251                         ret = -EIO;
7252                         break;
7253                 }
7254
7255                 chunk = (struct btrfs_chunk *)sb_array_offset;
7256                 /*
7257                  * At least one btrfs_chunk with one stripe must be present,
7258                  * exact stripe count check comes afterwards
7259                  */
7260                 len = btrfs_chunk_item_size(1);
7261                 if (cur_offset + len > array_size)
7262                         goto out_short_read;
7263
7264                 num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(sb, chunk);
7265                 if (!num_stripes) {
7266                         btrfs_err(fs_info,
7267                         "invalid number of stripes %u in sys_array at offset %u",
7268                                   num_stripes, cur_offset);
7269                         ret = -EIO;
7270                         break;
7271                 }
7272
7273                 type = btrfs_chunk_type(sb, chunk);
7274                 if ((type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) == 0) {
7275                         btrfs_err(fs_info,
7276                         "invalid chunk type %llu in sys_array at offset %u",
7277                                   type, cur_offset);
7278                         ret = -EIO;
7279                         break;
7280                 }
7281
7282                 len = btrfs_chunk_item_size(num_stripes);
7283                 if (cur_offset + len > array_size)
7284                         goto out_short_read;
7285
7286                 ret = read_one_chunk(&key, sb, chunk);
7287                 if (ret)
7288                         break;
7289
7290                 array_ptr += len;
7291                 sb_array_offset += len;
7292                 cur_offset += len;
7293         }
7294         clear_extent_buffer_uptodate(sb);
7295         free_extent_buffer_stale(sb);
7296         return ret;
7297
7298 out_short_read:
7299         btrfs_err(fs_info, "sys_array too short to read %u bytes at offset %u",
7300                         len, cur_offset);
7301         clear_extent_buffer_uptodate(sb);
7302         free_extent_buffer_stale(sb);
7303         return -EIO;
7304 }
7305
7306 /*
7307  * Check if all chunks in the fs are OK for read-write degraded mount
7308  *
7309  * If the @failing_dev is specified, it's accounted as missing.
7310  *
7311  * Return true if all chunks meet the minimal RW mount requirements.
7312  * Return false if any chunk doesn't meet the minimal RW mount requirements.
7313  */
7314 bool btrfs_check_rw_degradable(struct btrfs_fs_info *fs_info,
7315                                         struct btrfs_device *failing_dev)
7316 {
7317         struct extent_map_tree *map_tree = &fs_info->mapping_tree;
7318         struct extent_map *em;
7319         u64 next_start = 0;
7320         bool ret = true;
7321
7322         read_lock(&map_tree->lock);
7323         em = lookup_extent_mapping(map_tree, 0, (u64)-1);
7324         read_unlock(&map_tree->lock);
7325         /* No chunk at all? Return false anyway */
7326         if (!em) {
7327                 ret = false;
7328                 goto out;
7329         }
7330         while (em) {
7331                 struct map_lookup *map;
7332                 int missing = 0;
7333                 int max_tolerated;
7334                 int i;
7335
7336                 map = em->map_lookup;
7337                 max_tolerated =
7338                         btrfs_get_num_tolerated_disk_barrier_failures(
7339                                         map->type);
7340                 for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
7341                         struct btrfs_device *dev = map->stripes[i].dev;
7342
7343                         if (!dev || !dev->bdev ||
7344                             test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &dev->dev_state) ||
7345                             dev->last_flush_error)
7346                                 missing++;
7347                         else if (failing_dev && failing_dev == dev)
7348                                 missing++;
7349                 }
7350                 if (missing > max_tolerated) {
7351                         if (!failing_dev)
7352                                 btrfs_warn(fs_info,
7353         "chunk %llu missing %d devices, max tolerance is %d for writable mount",
7354                                    em->start, missing, max_tolerated);
7355                         free_extent_map(em);
7356                         ret = false;
7357                         goto out;
7358                 }
7359                 next_start = extent_map_end(em);
7360                 free_extent_map(em);
7361
7362                 read_lock(&map_tree->lock);
7363                 em = lookup_extent_mapping(map_tree, next_start,
7364                                            (u64)(-1) - next_start);
7365                 read_unlock(&map_tree->lock);
7366         }
7367 out:
7368         return ret;
7369 }
7370
7371 static void readahead_tree_node_children(struct extent_buffer *node)
7372 {
7373         int i;
7374         const int nr_items = btrfs_header_nritems(node);
7375
7376         for (i = 0; i < nr_items; i++)
7377                 btrfs_readahead_node_child(node, i);
7378 }
7379
7380 int btrfs_read_chunk_tree(struct btrfs_fs_info *fs_info)
7381 {
7382         struct btrfs_root *root = fs_info->chunk_root;
7383         struct btrfs_path *path;
7384         struct extent_buffer *leaf;
7385         struct btrfs_key key;
7386         struct btrfs_key found_key;
7387         int ret;
7388         int slot;
7389         int iter_ret = 0;
7390         u64 total_dev = 0;
7391         u64 last_ra_node = 0;
7392
7393         path = btrfs_alloc_path();
7394         if (!path)
7395                 return -ENOMEM;
7396
7397         /*
7398          * uuid_mutex is needed only if we are mounting a sprout FS
7399          * otherwise we don't need it.
7400          */
7401         mutex_lock(&uuid_mutex);
7402
7403         /*
7404          * It is possible for mount and umount to race in such a way that
7405          * we execute this code path, but open_fs_devices failed to clear
7406          * total_rw_bytes. We certainly want it cleared before reading the
7407          * device items, so clear it here.
7408          */
7409         fs_info->fs_devices->total_rw_bytes = 0;
7410
7411         /*
7412          * Lockdep complains about possible circular locking dependency between
7413          * a disk's open_mutex (struct gendisk.open_mutex), the rw semaphores
7414          * used for freeze procection of a fs (struct super_block.s_writers),
7415          * which we take when starting a transaction, and extent buffers of the
7416          * chunk tree if we call read_one_dev() while holding a lock on an
7417          * extent buffer of the chunk tree. Since we are mounting the filesystem
7418          * and at this point there can't be any concurrent task modifying the
7419          * chunk tree, to keep it simple, just skip locking on the chunk tree.
7420          */
7421         ASSERT(!test_bit(BTRFS_FS_OPEN, &fs_info->flags));
7422         path->skip_locking = 1;
7423
7424         /*
7425          * Read all device items, and then all the chunk items. All
7426          * device items are found before any chunk item (their object id
7427          * is smaller than the lowest possible object id for a chunk
7428          * item - BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID).
7429          */
7430         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
7431         key.offset = 0;
7432         key.type = 0;
7433         btrfs_for_each_slot(root, &key, &found_key, path, iter_ret) {
7434                 struct extent_buffer *node = path->nodes[1];
7435
7436                 leaf = path->nodes[0];
7437                 slot = path->slots[0];
7438
7439                 if (node) {
7440                         if (last_ra_node != node->start) {
7441                                 readahead_tree_node_children(node);
7442                                 last_ra_node = node->start;
7443                         }
7444                 }
7445                 if (found_key.type == BTRFS_DEV_ITEM_KEY) {
7446                         struct btrfs_dev_item *dev_item;
7447                         dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, slot,
7448                                                   struct btrfs_dev_item);
7449                         ret = read_one_dev(leaf, dev_item);
7450                         if (ret)
7451                                 goto error;
7452                         total_dev++;
7453                 } else if (found_key.type == BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY) {
7454                         struct btrfs_chunk *chunk;
7455
7456                         /*
7457                          * We are only called at mount time, so no need to take
7458                          * fs_info->chunk_mutex. Plus, to avoid lockdep warnings,
7459                          * we always lock first fs_info->chunk_mutex before
7460                          * acquiring any locks on the chunk tree. This is a
7461                          * requirement for chunk allocation, see the comment on
7462                          * top of btrfs_chunk_alloc() for details.
7463                          */
7464                         chunk = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_chunk);
7465                         ret = read_one_chunk(&found_key, leaf, chunk);
7466                         if (ret)
7467                                 goto error;
7468                 }
7469         }
7470         /* Catch error found during iteration */
7471         if (iter_ret < 0) {
7472                 ret = iter_ret;
7473                 goto error;
7474         }
7475
7476         /*
7477          * After loading chunk tree, we've got all device information,
7478          * do another round of validation checks.
7479          */
7480         if (total_dev != fs_info->fs_devices->total_devices) {
7481                 btrfs_warn(fs_info,
7482 "super block num_devices %llu mismatch with DEV_ITEM count %llu, will be repaired on next transaction commit",
7483                           btrfs_super_num_devices(fs_info->super_copy),
7484                           total_dev);
7485                 fs_info->fs_devices->total_devices = total_dev;
7486                 btrfs_set_super_num_devices(fs_info->super_copy, total_dev);
7487         }
7488         if (btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy) <
7489             fs_info->fs_devices->total_rw_bytes) {
7490                 btrfs_err(fs_info,
7491         "super_total_bytes %llu mismatch with fs_devices total_rw_bytes %llu",
7492                           btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy),
7493                           fs_info->fs_devices->total_rw_bytes);
7494                 ret = -EINVAL;
7495                 goto error;
7496         }
7497         ret = 0;
7498 error:
7499         mutex_unlock(&uuid_mutex);
7500
7501         btrfs_free_path(path);
7502         return ret;
7503 }
7504
7505 int btrfs_init_devices_late(struct btrfs_fs_info *fs_info)
7506 {
7507         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices, *seed_devs;
7508         struct btrfs_device *device;
7509         int ret = 0;
7510
7511         fs_devices->fs_info = fs_info;
7512
7513         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
7514         list_for_each_entry(device, &fs_devices->devices, dev_list)
7515                 device->fs_info = fs_info;
7516
7517         list_for_each_entry(seed_devs, &fs_devices->seed_list, seed_list) {
7518                 list_for_each_entry(device, &seed_devs->devices, dev_list) {
7519                         device->fs_info = fs_info;
7520                         ret = btrfs_get_dev_zone_info(device, false);
7521                         if (ret)
7522                                 break;
7523                 }
7524
7525                 seed_devs->fs_info = fs_info;
7526         }
7527         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
7528
7529         return ret;
7530 }
7531
7532 static u64 btrfs_dev_stats_value(const struct extent_buffer *eb,
7533                                  const struct btrfs_dev_stats_item *ptr,
7534                                  int index)
7535 {
7536         u64 val;
7537
7538         read_extent_buffer(eb, &val,
7539                            offsetof(struct btrfs_dev_stats_item, values) +
7540                             ((unsigned long)ptr) + (index * sizeof(u64)),
7541                            sizeof(val));
7542         return val;
7543 }
7544
7545 static void btrfs_set_dev_stats_value(struct extent_buffer *eb,
7546                                       struct btrfs_dev_stats_item *ptr,
7547                                       int index, u64 val)
7548 {
7549         write_extent_buffer(eb, &val,
7550                             offsetof(struct btrfs_dev_stats_item, values) +
7551                              ((unsigned long)ptr) + (index * sizeof(u64)),
7552                             sizeof(val));
7553 }
7554
7555 static int btrfs_device_init_dev_stats(struct btrfs_device *device,
7556                                        struct btrfs_path *path)
7557 {
7558         struct btrfs_dev_stats_item *ptr;
7559         struct extent_buffer *eb;
7560         struct btrfs_key key;
7561         int item_size;
7562         int i, ret, slot;
7563
7564         if (!device->fs_info->dev_root)
7565                 return 0;
7566
7567         key.objectid = BTRFS_DEV_STATS_OBJECTID;
7568         key.type = BTRFS_PERSISTENT_ITEM_KEY;
7569         key.offset = device->devid;
7570         ret = btrfs_search_slot(NULL, device->fs_info->dev_root, &key, path, 0, 0);
7571         if (ret) {
7572                 for (i = 0; i < BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX; i++)
7573                         btrfs_dev_stat_set(device, i, 0);
7574                 device->dev_stats_valid = 1;
7575                 btrfs_release_path(path);
7576                 return ret < 0 ? ret : 0;
7577         }
7578         slot = path->slots[0];
7579         eb = path->nodes[0];
7580         item_size = btrfs_item_size(eb, slot);
7581
7582         ptr = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dev_stats_item);
7583
7584         for (i = 0; i < BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX; i++) {
7585                 if (item_size >= (1 + i) * sizeof(__le64))
7586                         btrfs_dev_stat_set(device, i,
7587                                            btrfs_dev_stats_value(eb, ptr, i));
7588                 else
7589                         btrfs_dev_stat_set(device, i, 0);
7590         }
7591
7592         device->dev_stats_valid = 1;
7593         btrfs_dev_stat_print_on_load(device);
7594         btrfs_release_path(path);
7595
7596         return 0;
7597 }
7598
7599 int btrfs_init_dev_stats(struct btrfs_fs_info *fs_info)
7600 {
7601         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices, *seed_devs;
7602         struct btrfs_device *device;
7603         struct btrfs_path *path = NULL;
7604         int ret = 0;
7605
7606         path = btrfs_alloc_path();
7607         if (!path)
7608                 return -ENOMEM;
7609
7610         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
7611         list_for_each_entry(device, &fs_devices->devices, dev_list) {
7612                 ret = btrfs_device_init_dev_stats(device, path);
7613                 if (ret)
7614                         goto out;
7615         }
7616         list_for_each_entry(seed_devs, &fs_devices->seed_list, seed_list) {
7617                 list_for_each_entry(device, &seed_devs->devices, dev_list) {
7618                         ret = btrfs_device_init_dev_stats(device, path);
7619                         if (ret)
7620                                 goto out;
7621                 }
7622         }
7623 out:
7624         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
7625
7626         btrfs_free_path(path);
7627         return ret;
7628 }
7629
7630 static int update_dev_stat_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
7631                                 struct btrfs_device *device)
7632 {
7633         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
7634         struct btrfs_root *dev_root = fs_info->dev_root;
7635         struct btrfs_path *path;
7636         struct btrfs_key key;
7637         struct extent_buffer *eb;
7638         struct btrfs_dev_stats_item *ptr;
7639         int ret;
7640         int i;
7641
7642         key.objectid = BTRFS_DEV_STATS_OBJECTID;
7643         key.type = BTRFS_PERSISTENT_ITEM_KEY;
7644         key.offset = device->devid;
7645
7646         path = btrfs_alloc_path();
7647         if (!path)
7648                 return -ENOMEM;
7649         ret = btrfs_search_slot(trans, dev_root, &key, path, -1, 1);
7650         if (ret < 0) {
7651                 btrfs_warn_in_rcu(fs_info,
7652                         "error %d while searching for dev_stats item for device %s",
7653                                   ret, btrfs_dev_name(device));
7654                 goto out;
7655         }
7656
7657         if (ret == 0 &&
7658             btrfs_item_size(path->nodes[0], path->slots[0]) < sizeof(*ptr)) {
7659                 /* need to delete old one and insert a new one */
7660                 ret = btrfs_del_item(trans, dev_root, path);
7661                 if (ret != 0) {
7662                         btrfs_warn_in_rcu(fs_info,
7663                                 "delete too small dev_stats item for device %s failed %d",
7664                                           btrfs_dev_name(device), ret);
7665                         goto out;
7666                 }
7667                 ret = 1;
7668         }
7669
7670         if (ret == 1) {
7671                 /* need to insert a new item */
7672                 btrfs_release_path(path);
7673                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, dev_root, path,
7674                                               &key, sizeof(*ptr));
7675                 if (ret < 0) {
7676                         btrfs_warn_in_rcu(fs_info,
7677                                 "insert dev_stats item for device %s failed %d",
7678                                 btrfs_dev_name(device), ret);
7679                         goto out;
7680                 }
7681         }
7682
7683         eb = path->nodes[0];
7684         ptr = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0], struct btrfs_dev_stats_item);
7685         for (i = 0; i < BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX; i++)
7686                 btrfs_set_dev_stats_value(eb, ptr, i,
7687                                           btrfs_dev_stat_read(device, i));
7688         btrfs_mark_buffer_dirty(eb);
7689
7690 out:
7691         btrfs_free_path(path);
7692         return ret;
7693 }
7694
7695 /*
7696  * called from commit_transaction. Writes all changed device stats to disk.
7697  */
7698 int btrfs_run_dev_stats(struct btrfs_trans_handle *trans)
7699 {
7700         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
7701         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
7702         struct btrfs_device *device;
7703         int stats_cnt;
7704         int ret = 0;
7705
7706         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
7707         list_for_each_entry(device, &fs_devices->devices, dev_list) {
7708                 stats_cnt = atomic_read(&device->dev_stats_ccnt);
7709                 if (!device->dev_stats_valid || stats_cnt == 0)
7710                         continue;
7711
7712
7713                 /*
7714                  * There is a LOAD-LOAD control dependency between the value of
7715                  * dev_stats_ccnt and updating the on-disk values which requires
7716                  * reading the in-memory counters. Such control dependencies
7717                  * require explicit read memory barriers.
7718                  *
7719                  * This memory barriers pairs with smp_mb__before_atomic in
7720                  * btrfs_dev_stat_inc/btrfs_dev_stat_set and with the full
7721                  * barrier implied by atomic_xchg in
7722                  * btrfs_dev_stats_read_and_reset
7723                  */
7724                 smp_rmb();
7725
7726                 ret = update_dev_stat_item(trans, device);
7727                 if (!ret)
7728                         atomic_sub(stats_cnt, &device->dev_stats_ccnt);
7729         }
7730         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
7731
7732         return ret;
7733 }
7734
7735 void btrfs_dev_stat_inc_and_print(struct btrfs_device *dev, int index)
7736 {
7737         btrfs_dev_stat_inc(dev, index);
7738
7739         if (!dev->dev_stats_valid)
7740                 return;
7741         btrfs_err_rl_in_rcu(dev->fs_info,
7742                 "bdev %s errs: wr %u, rd %u, flush %u, corrupt %u, gen %u",
7743                            btrfs_dev_name(dev),
7744                            btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_WRITE_ERRS),
7745                            btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_READ_ERRS),
7746                            btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_FLUSH_ERRS),
7747                            btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS),
7748                            btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_GENERATION_ERRS));
7749 }
7750
7751 static void btrfs_dev_stat_print_on_load(struct btrfs_device *dev)
7752 {
7753         int i;
7754
7755         for (i = 0; i < BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX; i++)
7756                 if (btrfs_dev_stat_read(dev, i) != 0)
7757                         break;
7758         if (i == BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX)
7759                 return; /* all values == 0, suppress message */
7760
7761         btrfs_info_in_rcu(dev->fs_info,
7762                 "bdev %s errs: wr %u, rd %u, flush %u, corrupt %u, gen %u",
7763                btrfs_dev_name(dev),
7764                btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_WRITE_ERRS),
7765                btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_READ_ERRS),
7766                btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_FLUSH_ERRS),
7767                btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS),
7768                btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_GENERATION_ERRS));
7769 }
7770
7771 int btrfs_get_dev_stats(struct btrfs_fs_info *fs_info,
7772                         struct btrfs_ioctl_get_dev_stats *stats)
7773 {
7774         BTRFS_DEV_LOOKUP_ARGS(args);
7775         struct btrfs_device *dev;
7776         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
7777         int i;
7778
7779         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
7780         args.devid = stats->devid;
7781         dev = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, &args);
7782         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
7783
7784         if (!dev) {
7785                 btrfs_warn(fs_info, "get dev_stats failed, device not found");
7786                 return -ENODEV;
7787         } else if (!dev->dev_stats_valid) {
7788                 btrfs_warn(fs_info, "get dev_stats failed, not yet valid");
7789                 return -ENODEV;
7790         } else if (stats->flags & BTRFS_DEV_STATS_RESET) {
7791                 for (i = 0; i < BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX; i++) {
7792                         if (stats->nr_items > i)
7793                                 stats->values[i] =
7794                                         btrfs_dev_stat_read_and_reset(dev, i);
7795                         else
7796                                 btrfs_dev_stat_set(dev, i, 0);
7797                 }
7798                 btrfs_info(fs_info, "device stats zeroed by %s (%d)",
7799                            current->comm, task_pid_nr(current));
7800         } else {
7801                 for (i = 0; i < BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX; i++)
7802                         if (stats->nr_items > i)
7803                                 stats->values[i] = btrfs_dev_stat_read(dev, i);
7804         }
7805         if (stats->nr_items > BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX)
7806                 stats->nr_items = BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX;
7807         return 0;
7808 }
7809
7810 /*
7811  * Update the size and bytes used for each device where it changed.  This is
7812  * delayed since we would otherwise get errors while writing out the
7813  * superblocks.
7814  *
7815  * Must be invoked during transaction commit.
7816  */
7817 void btrfs_commit_device_sizes(struct btrfs_transaction *trans)
7818 {
7819         struct btrfs_device *curr, *next;
7820
7821         ASSERT(trans->state == TRANS_STATE_COMMIT_DOING);
7822
7823         if (list_empty(&trans->dev_update_list))
7824                 return;
7825
7826         /*
7827          * We don't need the device_list_mutex here.  This list is owned by the
7828          * transaction and the transaction must complete before the device is
7829          * released.
7830          */
7831         mutex_lock(&trans->fs_info->chunk_mutex);
7832         list_for_each_entry_safe(curr, next, &trans->dev_update_list,
7833                                  post_commit_list) {
7834                 list_del_init(&curr->post_commit_list);
7835                 curr->commit_total_bytes = curr->disk_total_bytes;
7836                 curr->commit_bytes_used = curr->bytes_used;
7837         }
7838         mutex_unlock(&trans->fs_info->chunk_mutex);
7839 }
7840
7841 /*
7842  * Multiplicity factor for simple profiles: DUP, RAID1-like and RAID10.
7843  */
7844 int btrfs_bg_type_to_factor(u64 flags)
7845 {
7846         const int index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(flags);
7847
7848         return btrfs_raid_array[index].ncopies;
7849 }
7850
7851
7852
7853 static int verify_one_dev_extent(struct btrfs_fs_info *fs_info,
7854                                  u64 chunk_offset, u64 devid,
7855                                  u64 physical_offset, u64 physical_len)
7856 {
7857         struct btrfs_dev_lookup_args args = { .devid = devid };
7858         struct extent_map_tree *em_tree = &fs_info->mapping_tree;
7859         struct extent_map *em;
7860         struct map_lookup *map;
7861         struct btrfs_device *dev;
7862         u64 stripe_len;
7863         bool found = false;
7864         int ret = 0;
7865         int i;
7866
7867         read_lock(&em_tree->lock);
7868         em = lookup_extent_mapping(em_tree, chunk_offset, 1);
7869         read_unlock(&em_tree->lock);
7870
7871         if (!em) {
7872                 btrfs_err(fs_info,
7873 "dev extent physical offset %llu on devid %llu doesn't have corresponding chunk",
7874                           physical_offset, devid);
7875                 ret = -EUCLEAN;
7876                 goto out;
7877         }
7878
7879         map = em->map_lookup;
7880         stripe_len = btrfs_calc_stripe_length(em);
7881         if (physical_len != stripe_len) {
7882                 btrfs_err(fs_info,
7883 "dev extent physical offset %llu on devid %llu length doesn't match chunk %llu, have %llu expect %llu",
7884                           physical_offset, devid, em->start, physical_len,
7885                           stripe_len);
7886                 ret = -EUCLEAN;
7887                 goto out;
7888         }
7889
7890         /*
7891          * Very old mkfs.btrfs (before v4.1) will not respect the reserved
7892          * space. Although kernel can handle it without problem, better to warn
7893          * the users.
7894          */
7895         if (physical_offset < BTRFS_DEVICE_RANGE_RESERVED)
7896                 btrfs_warn(fs_info,
7897                 "devid %llu physical %llu len %llu inside the reserved space",
7898                            devid, physical_offset, physical_len);
7899
7900         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
7901                 if (map->stripes[i].dev->devid == devid &&
7902                     map->stripes[i].physical == physical_offset) {
7903                         found = true;
7904                         if (map->verified_stripes >= map->num_stripes) {
7905                                 btrfs_err(fs_info,
7906                                 "too many dev extents for chunk %llu found",
7907                                           em->start);
7908                                 ret = -EUCLEAN;
7909                                 goto out;
7910                         }
7911                         map->verified_stripes++;
7912                         break;
7913                 }
7914         }
7915         if (!found) {
7916                 btrfs_err(fs_info,
7917         "dev extent physical offset %llu devid %llu has no corresponding chunk",
7918                         physical_offset, devid);
7919                 ret = -EUCLEAN;
7920         }
7921
7922         /* Make sure no dev extent is beyond device boundary */
7923         dev = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, &args);
7924         if (!dev) {
7925                 btrfs_err(fs_info, "failed to find devid %llu", devid);
7926                 ret = -EUCLEAN;
7927                 goto out;
7928         }
7929
7930         if (physical_offset + physical_len > dev->disk_total_bytes) {
7931                 btrfs_err(fs_info,
7932 "dev extent devid %llu physical offset %llu len %llu is beyond device boundary %llu",
7933                           devid, physical_offset, physical_len,
7934                           dev->disk_total_bytes);
7935                 ret = -EUCLEAN;
7936                 goto out;
7937         }
7938
7939         if (dev->zone_info) {
7940                 u64 zone_size = dev->zone_info->zone_size;
7941
7942                 if (!IS_ALIGNED(physical_offset, zone_size) ||
7943                     !IS_ALIGNED(physical_len, zone_size)) {
7944                         btrfs_err(fs_info,
7945 "zoned: dev extent devid %llu physical offset %llu len %llu is not aligned to device zone",
7946                                   devid, physical_offset, physical_len);
7947                         ret = -EUCLEAN;
7948                         goto out;
7949                 }
7950         }
7951
7952 out:
7953         free_extent_map(em);
7954         return ret;
7955 }
7956
7957 static int verify_chunk_dev_extent_mapping(struct btrfs_fs_info *fs_info)
7958 {
7959         struct extent_map_tree *em_tree = &fs_info->mapping_tree;
7960         struct extent_map *em;
7961         struct rb_node *node;
7962         int ret = 0;
7963
7964         read_lock(&em_tree->lock);
7965         for (node = rb_first_cached(&em_tree->map); node; node = rb_next(node)) {
7966                 em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
7967                 if (em->map_lookup->num_stripes !=
7968                     em->map_lookup->verified_stripes) {
7969                         btrfs_err(fs_info,
7970                         "chunk %llu has missing dev extent, have %d expect %d",
7971                                   em->start, em->map_lookup->verified_stripes,
7972                                   em->map_lookup->num_stripes);
7973                         ret = -EUCLEAN;
7974                         goto out;
7975                 }
7976         }
7977 out:
7978         read_unlock(&em_tree->lock);
7979         return ret;
7980 }
7981
7982 /*
7983  * Ensure that all dev extents are mapped to correct chunk, otherwise
7984  * later chunk allocation/free would cause unexpected behavior.
7985  *
7986  * NOTE: This will iterate through the whole device tree, which should be of
7987  * the same size level as the chunk tree.  This slightly increases mount time.
7988  */
7989 int btrfs_verify_dev_extents(struct btrfs_fs_info *fs_info)
7990 {
7991         struct btrfs_path *path;
7992         struct btrfs_root *root = fs_info->dev_root;
7993         struct btrfs_key key;
7994         u64 prev_devid = 0;
7995         u64 prev_dev_ext_end = 0;
7996         int ret = 0;
7997
7998         /*
7999          * We don't have a dev_root because we mounted with ignorebadroots and
8000          * failed to load the root, so we want to skip the verification in this
8001          * case for sure.
8002          *
8003          * However if the dev root is fine, but the tree itself is corrupted
8004          * we'd still fail to mount.  This verification is only to make sure
8005          * writes can happen safely, so instead just bypass this check
8006          * completely in the case of IGNOREBADROOTS.
8007          */
8008         if (btrfs_test_opt(fs_info, IGNOREBADROOTS))
8009                 return 0;
8010
8011         key.objectid = 1;
8012         key.type = BTRFS_DEV_EXTENT_KEY;
8013         key.offset = 0;
8014
8015         path = btrfs_alloc_path();
8016         if (!path)
8017                 return -ENOMEM;
8018
8019         path->reada = READA_FORWARD;
8020         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
8021         if (ret < 0)
8022                 goto out;
8023
8024         if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
8025                 ret = btrfs_next_leaf(root, path);
8026                 if (ret < 0)
8027                         goto out;
8028                 /* No dev extents at all? Not good */
8029                 if (ret > 0) {
8030                         ret = -EUCLEAN;
8031                         goto out;
8032                 }
8033         }
8034         while (1) {
8035                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
8036                 struct btrfs_dev_extent *dext;
8037                 int slot = path->slots[0];
8038                 u64 chunk_offset;
8039                 u64 physical_offset;
8040                 u64 physical_len;
8041                 u64 devid;
8042
8043                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
8044                 if (key.type != BTRFS_DEV_EXTENT_KEY)
8045                         break;
8046                 devid = key.objectid;
8047                 physical_offset = key.offset;
8048
8049                 dext = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_dev_extent);
8050                 chunk_offset = btrfs_dev_extent_chunk_offset(leaf, dext);
8051                 physical_len = btrfs_dev_extent_length(leaf, dext);
8052
8053                 /* Check if this dev extent overlaps with the previous one */
8054                 if (devid == prev_devid && physical_offset < prev_dev_ext_end) {
8055                         btrfs_err(fs_info,
8056 "dev extent devid %llu physical offset %llu overlap with previous dev extent end %llu",
8057                                   devid, physical_offset, prev_dev_ext_end);
8058                         ret = -EUCLEAN;
8059                         goto out;
8060                 }
8061
8062                 ret = verify_one_dev_extent(fs_info, chunk_offset, devid,
8063                                             physical_offset, physical_len);
8064                 if (ret < 0)
8065                         goto out;
8066                 prev_devid = devid;
8067                 prev_dev_ext_end = physical_offset + physical_len;
8068
8069                 ret = btrfs_next_item(root, path);
8070                 if (ret < 0)
8071                         goto out;
8072                 if (ret > 0) {
8073                         ret = 0;
8074                         break;
8075                 }
8076         }
8077
8078         /* Ensure all chunks have corresponding dev extents */
8079         ret = verify_chunk_dev_extent_mapping(fs_info);
8080 out:
8081         btrfs_free_path(path);
8082         return ret;
8083 }
8084
8085 /*
8086  * Check whether the given block group or device is pinned by any inode being
8087  * used as a swapfile.
8088  */
8089 bool btrfs_pinned_by_swapfile(struct btrfs_fs_info *fs_info, void *ptr)
8090 {
8091         struct btrfs_swapfile_pin *sp;
8092         struct rb_node *node;
8093
8094         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
8095         node = fs_info->swapfile_pins.rb_node;
8096         while (node) {
8097                 sp = rb_entry(node, struct btrfs_swapfile_pin, node);
8098                 if (ptr < sp->ptr)
8099                         node = node->rb_left;
8100                 else if (ptr > sp->ptr)
8101                         node = node->rb_right;
8102                 else
8103                         break;
8104         }
8105         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
8106         return node != NULL;
8107 }
8108
8109 static int relocating_repair_kthread(void *data)
8110 {
8111         struct btrfs_block_group *cache = data;
8112         struct btrfs_fs_info *fs_info = cache->fs_info;
8113         u64 target;
8114         int ret = 0;
8115
8116         target = cache->start;
8117         btrfs_put_block_group(cache);
8118
8119         sb_start_write(fs_info->sb);
8120         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_BALANCE)) {
8121                 btrfs_info(fs_info,
8122                            "zoned: skip relocating block group %llu to repair: EBUSY",
8123                            target);
8124                 sb_end_write(fs_info->sb);
8125                 return -EBUSY;
8126         }
8127
8128         mutex_lock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
8129
8130         /* Ensure block group still exists */
8131         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, target);
8132         if (!cache)
8133                 goto out;
8134
8135         if (!test_bit(BLOCK_GROUP_FLAG_RELOCATING_REPAIR, &cache->runtime_flags))
8136                 goto out;
8137
8138         ret = btrfs_may_alloc_data_chunk(fs_info, target);
8139         if (ret < 0)
8140                 goto out;
8141
8142         btrfs_info(fs_info,
8143                    "zoned: relocating block group %llu to repair IO failure",
8144                    target);
8145         ret = btrfs_relocate_chunk(fs_info, target);
8146
8147 out:
8148         if (cache)
8149                 btrfs_put_block_group(cache);
8150         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
8151         btrfs_exclop_finish(fs_info);
8152         sb_end_write(fs_info->sb);
8153
8154         return ret;
8155 }
8156
8157 bool btrfs_repair_one_zone(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical)
8158 {
8159         struct btrfs_block_group *cache;
8160
8161         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
8162                 return false;
8163
8164         /* Do not attempt to repair in degraded state */
8165         if (btrfs_test_opt(fs_info, DEGRADED))
8166                 return true;
8167
8168         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical);
8169         if (!cache)
8170                 return true;
8171
8172         if (test_and_set_bit(BLOCK_GROUP_FLAG_RELOCATING_REPAIR, &cache->runtime_flags)) {
8173                 btrfs_put_block_group(cache);
8174                 return true;
8175         }
8176
8177         kthread_run(relocating_repair_kthread, cache,
8178                     "btrfs-relocating-repair");
8179
8180         return true;
8181 }