btrfs: rename btrfs_flags_to_ioctl to reflect which flags it touches
[sfrench/cifs-2.6.git] / fs / btrfs / ioctl.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
4  */
5
6 #include <linux/kernel.h>
7 #include <linux/bio.h>
8 #include <linux/buffer_head.h>
9 #include <linux/file.h>
10 #include <linux/fs.h>
11 #include <linux/fsnotify.h>
12 #include <linux/pagemap.h>
13 #include <linux/highmem.h>
14 #include <linux/time.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/string.h>
17 #include <linux/backing-dev.h>
18 #include <linux/mount.h>
19 #include <linux/mpage.h>
20 #include <linux/namei.h>
21 #include <linux/swap.h>
22 #include <linux/writeback.h>
23 #include <linux/compat.h>
24 #include <linux/bit_spinlock.h>
25 #include <linux/security.h>
26 #include <linux/xattr.h>
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/slab.h>
29 #include <linux/blkdev.h>
30 #include <linux/uuid.h>
31 #include <linux/btrfs.h>
32 #include <linux/uaccess.h>
33 #include <linux/iversion.h>
34 #include "ctree.h"
35 #include "disk-io.h"
36 #include "transaction.h"
37 #include "btrfs_inode.h"
38 #include "print-tree.h"
39 #include "volumes.h"
40 #include "locking.h"
41 #include "inode-map.h"
42 #include "backref.h"
43 #include "rcu-string.h"
44 #include "send.h"
45 #include "dev-replace.h"
46 #include "props.h"
47 #include "sysfs.h"
48 #include "qgroup.h"
49 #include "tree-log.h"
50 #include "compression.h"
51
52 #ifdef CONFIG_64BIT
53 /* If we have a 32-bit userspace and 64-bit kernel, then the UAPI
54  * structures are incorrect, as the timespec structure from userspace
55  * is 4 bytes too small. We define these alternatives here to teach
56  * the kernel about the 32-bit struct packing.
57  */
58 struct btrfs_ioctl_timespec_32 {
59         __u64 sec;
60         __u32 nsec;
61 } __attribute__ ((__packed__));
62
63 struct btrfs_ioctl_received_subvol_args_32 {
64         char    uuid[BTRFS_UUID_SIZE];  /* in */
65         __u64   stransid;               /* in */
66         __u64   rtransid;               /* out */
67         struct btrfs_ioctl_timespec_32 stime; /* in */
68         struct btrfs_ioctl_timespec_32 rtime; /* out */
69         __u64   flags;                  /* in */
70         __u64   reserved[16];           /* in */
71 } __attribute__ ((__packed__));
72
73 #define BTRFS_IOC_SET_RECEIVED_SUBVOL_32 _IOWR(BTRFS_IOCTL_MAGIC, 37, \
74                                 struct btrfs_ioctl_received_subvol_args_32)
75 #endif
76
77 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_COMPAT)
78 struct btrfs_ioctl_send_args_32 {
79         __s64 send_fd;                  /* in */
80         __u64 clone_sources_count;      /* in */
81         compat_uptr_t clone_sources;    /* in */
82         __u64 parent_root;              /* in */
83         __u64 flags;                    /* in */
84         __u64 reserved[4];              /* in */
85 } __attribute__ ((__packed__));
86
87 #define BTRFS_IOC_SEND_32 _IOW(BTRFS_IOCTL_MAGIC, 38, \
88                                struct btrfs_ioctl_send_args_32)
89 #endif
90
91 static int btrfs_clone(struct inode *src, struct inode *inode,
92                        u64 off, u64 olen, u64 olen_aligned, u64 destoff,
93                        int no_time_update);
94
95 /* Mask out flags that are inappropriate for the given type of inode. */
96 static unsigned int btrfs_mask_fsflags_for_type(struct inode *inode,
97                 unsigned int flags)
98 {
99         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
100                 return flags;
101         else if (S_ISREG(inode->i_mode))
102                 return flags & ~FS_DIRSYNC_FL;
103         else
104                 return flags & (FS_NODUMP_FL | FS_NOATIME_FL);
105 }
106
107 /*
108  * Export internal inode flags to the format expected by the FS_IOC_GETFLAGS
109  * ioctl.
110  */
111 static unsigned int btrfs_inode_flags_to_fsflags(unsigned int flags)
112 {
113         unsigned int iflags = 0;
114
115         if (flags & BTRFS_INODE_SYNC)
116                 iflags |= FS_SYNC_FL;
117         if (flags & BTRFS_INODE_IMMUTABLE)
118                 iflags |= FS_IMMUTABLE_FL;
119         if (flags & BTRFS_INODE_APPEND)
120                 iflags |= FS_APPEND_FL;
121         if (flags & BTRFS_INODE_NODUMP)
122                 iflags |= FS_NODUMP_FL;
123         if (flags & BTRFS_INODE_NOATIME)
124                 iflags |= FS_NOATIME_FL;
125         if (flags & BTRFS_INODE_DIRSYNC)
126                 iflags |= FS_DIRSYNC_FL;
127         if (flags & BTRFS_INODE_NODATACOW)
128                 iflags |= FS_NOCOW_FL;
129
130         if (flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS)
131                 iflags |= FS_NOCOMP_FL;
132         else if (flags & BTRFS_INODE_COMPRESS)
133                 iflags |= FS_COMPR_FL;
134
135         return iflags;
136 }
137
138 /*
139  * Update inode->i_flags based on the btrfs internal flags.
140  */
141 void btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(struct inode *inode)
142 {
143         struct btrfs_inode *ip = BTRFS_I(inode);
144         unsigned int new_fl = 0;
145
146         if (ip->flags & BTRFS_INODE_SYNC)
147                 new_fl |= S_SYNC;
148         if (ip->flags & BTRFS_INODE_IMMUTABLE)
149                 new_fl |= S_IMMUTABLE;
150         if (ip->flags & BTRFS_INODE_APPEND)
151                 new_fl |= S_APPEND;
152         if (ip->flags & BTRFS_INODE_NOATIME)
153                 new_fl |= S_NOATIME;
154         if (ip->flags & BTRFS_INODE_DIRSYNC)
155                 new_fl |= S_DIRSYNC;
156
157         set_mask_bits(&inode->i_flags,
158                       S_SYNC | S_APPEND | S_IMMUTABLE | S_NOATIME | S_DIRSYNC,
159                       new_fl);
160 }
161
162 static int btrfs_ioctl_getflags(struct file *file, void __user *arg)
163 {
164         struct btrfs_inode *ip = BTRFS_I(file_inode(file));
165         unsigned int flags = btrfs_inode_flags_to_fsflags(ip->flags);
166
167         if (copy_to_user(arg, &flags, sizeof(flags)))
168                 return -EFAULT;
169         return 0;
170 }
171
172 /* Check if @flags are a supported and valid set of FS_*_FL flags */
173 static int check_fsflags(unsigned int flags)
174 {
175         if (flags & ~(FS_IMMUTABLE_FL | FS_APPEND_FL | \
176                       FS_NOATIME_FL | FS_NODUMP_FL | \
177                       FS_SYNC_FL | FS_DIRSYNC_FL | \
178                       FS_NOCOMP_FL | FS_COMPR_FL |
179                       FS_NOCOW_FL))
180                 return -EOPNOTSUPP;
181
182         if ((flags & FS_NOCOMP_FL) && (flags & FS_COMPR_FL))
183                 return -EINVAL;
184
185         return 0;
186 }
187
188 static int btrfs_ioctl_setflags(struct file *file, void __user *arg)
189 {
190         struct inode *inode = file_inode(file);
191         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
192         struct btrfs_inode *ip = BTRFS_I(inode);
193         struct btrfs_root *root = ip->root;
194         struct btrfs_trans_handle *trans;
195         unsigned int flags, oldflags;
196         int ret;
197         u64 ip_oldflags;
198         unsigned int i_oldflags;
199         umode_t mode;
200
201         if (!inode_owner_or_capable(inode))
202                 return -EPERM;
203
204         if (btrfs_root_readonly(root))
205                 return -EROFS;
206
207         if (copy_from_user(&flags, arg, sizeof(flags)))
208                 return -EFAULT;
209
210         ret = check_fsflags(flags);
211         if (ret)
212                 return ret;
213
214         ret = mnt_want_write_file(file);
215         if (ret)
216                 return ret;
217
218         inode_lock(inode);
219
220         ip_oldflags = ip->flags;
221         i_oldflags = inode->i_flags;
222         mode = inode->i_mode;
223
224         flags = btrfs_mask_fsflags_for_type(inode, flags);
225         oldflags = btrfs_inode_flags_to_fsflags(ip->flags);
226         if ((flags ^ oldflags) & (FS_APPEND_FL | FS_IMMUTABLE_FL)) {
227                 if (!capable(CAP_LINUX_IMMUTABLE)) {
228                         ret = -EPERM;
229                         goto out_unlock;
230                 }
231         }
232
233         if (flags & FS_SYNC_FL)
234                 ip->flags |= BTRFS_INODE_SYNC;
235         else
236                 ip->flags &= ~BTRFS_INODE_SYNC;
237         if (flags & FS_IMMUTABLE_FL)
238                 ip->flags |= BTRFS_INODE_IMMUTABLE;
239         else
240                 ip->flags &= ~BTRFS_INODE_IMMUTABLE;
241         if (flags & FS_APPEND_FL)
242                 ip->flags |= BTRFS_INODE_APPEND;
243         else
244                 ip->flags &= ~BTRFS_INODE_APPEND;
245         if (flags & FS_NODUMP_FL)
246                 ip->flags |= BTRFS_INODE_NODUMP;
247         else
248                 ip->flags &= ~BTRFS_INODE_NODUMP;
249         if (flags & FS_NOATIME_FL)
250                 ip->flags |= BTRFS_INODE_NOATIME;
251         else
252                 ip->flags &= ~BTRFS_INODE_NOATIME;
253         if (flags & FS_DIRSYNC_FL)
254                 ip->flags |= BTRFS_INODE_DIRSYNC;
255         else
256                 ip->flags &= ~BTRFS_INODE_DIRSYNC;
257         if (flags & FS_NOCOW_FL) {
258                 if (S_ISREG(mode)) {
259                         /*
260                          * It's safe to turn csums off here, no extents exist.
261                          * Otherwise we want the flag to reflect the real COW
262                          * status of the file and will not set it.
263                          */
264                         if (inode->i_size == 0)
265                                 ip->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW
266                                            | BTRFS_INODE_NODATASUM;
267                 } else {
268                         ip->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW;
269                 }
270         } else {
271                 /*
272                  * Revert back under same assumptions as above
273                  */
274                 if (S_ISREG(mode)) {
275                         if (inode->i_size == 0)
276                                 ip->flags &= ~(BTRFS_INODE_NODATACOW
277                                              | BTRFS_INODE_NODATASUM);
278                 } else {
279                         ip->flags &= ~BTRFS_INODE_NODATACOW;
280                 }
281         }
282
283         /*
284          * The COMPRESS flag can only be changed by users, while the NOCOMPRESS
285          * flag may be changed automatically if compression code won't make
286          * things smaller.
287          */
288         if (flags & FS_NOCOMP_FL) {
289                 ip->flags &= ~BTRFS_INODE_COMPRESS;
290                 ip->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
291
292                 ret = btrfs_set_prop(inode, "btrfs.compression", NULL, 0, 0);
293                 if (ret && ret != -ENODATA)
294                         goto out_drop;
295         } else if (flags & FS_COMPR_FL) {
296                 const char *comp;
297
298                 ip->flags |= BTRFS_INODE_COMPRESS;
299                 ip->flags &= ~BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
300
301                 comp = btrfs_compress_type2str(fs_info->compress_type);
302                 if (!comp || comp[0] == 0)
303                         comp = btrfs_compress_type2str(BTRFS_COMPRESS_ZLIB);
304
305                 ret = btrfs_set_prop(inode, "btrfs.compression",
306                                      comp, strlen(comp), 0);
307                 if (ret)
308                         goto out_drop;
309
310         } else {
311                 ret = btrfs_set_prop(inode, "btrfs.compression", NULL, 0, 0);
312                 if (ret && ret != -ENODATA)
313                         goto out_drop;
314                 ip->flags &= ~(BTRFS_INODE_COMPRESS | BTRFS_INODE_NOCOMPRESS);
315         }
316
317         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
318         if (IS_ERR(trans)) {
319                 ret = PTR_ERR(trans);
320                 goto out_drop;
321         }
322
323         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
324         inode_inc_iversion(inode);
325         inode->i_ctime = current_time(inode);
326         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
327
328         btrfs_end_transaction(trans);
329  out_drop:
330         if (ret) {
331                 ip->flags = ip_oldflags;
332                 inode->i_flags = i_oldflags;
333         }
334
335  out_unlock:
336         inode_unlock(inode);
337         mnt_drop_write_file(file);
338         return ret;
339 }
340
341 static int btrfs_ioctl_getversion(struct file *file, int __user *arg)
342 {
343         struct inode *inode = file_inode(file);
344
345         return put_user(inode->i_generation, arg);
346 }
347
348 static noinline int btrfs_ioctl_fitrim(struct file *file, void __user *arg)
349 {
350         struct inode *inode = file_inode(file);
351         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
352         struct btrfs_device *device;
353         struct request_queue *q;
354         struct fstrim_range range;
355         u64 minlen = ULLONG_MAX;
356         u64 num_devices = 0;
357         u64 total_bytes = btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy);
358         int ret;
359
360         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
361                 return -EPERM;
362
363         rcu_read_lock();
364         list_for_each_entry_rcu(device, &fs_info->fs_devices->devices,
365                                 dev_list) {
366                 if (!device->bdev)
367                         continue;
368                 q = bdev_get_queue(device->bdev);
369                 if (blk_queue_discard(q)) {
370                         num_devices++;
371                         minlen = min_t(u64, q->limits.discard_granularity,
372                                      minlen);
373                 }
374         }
375         rcu_read_unlock();
376
377         if (!num_devices)
378                 return -EOPNOTSUPP;
379         if (copy_from_user(&range, arg, sizeof(range)))
380                 return -EFAULT;
381         if (range.start > total_bytes ||
382             range.len < fs_info->sb->s_blocksize)
383                 return -EINVAL;
384
385         range.len = min(range.len, total_bytes - range.start);
386         range.minlen = max(range.minlen, minlen);
387         ret = btrfs_trim_fs(fs_info, &range);
388         if (ret < 0)
389                 return ret;
390
391         if (copy_to_user(arg, &range, sizeof(range)))
392                 return -EFAULT;
393
394         return 0;
395 }
396
397 int btrfs_is_empty_uuid(u8 *uuid)
398 {
399         int i;
400
401         for (i = 0; i < BTRFS_UUID_SIZE; i++) {
402                 if (uuid[i])
403                         return 0;
404         }
405         return 1;
406 }
407
408 static noinline int create_subvol(struct inode *dir,
409                                   struct dentry *dentry,
410                                   const char *name, int namelen,
411                                   u64 *async_transid,
412                                   struct btrfs_qgroup_inherit *inherit)
413 {
414         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
415         struct btrfs_trans_handle *trans;
416         struct btrfs_key key;
417         struct btrfs_root_item *root_item;
418         struct btrfs_inode_item *inode_item;
419         struct extent_buffer *leaf;
420         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
421         struct btrfs_root *new_root;
422         struct btrfs_block_rsv block_rsv;
423         struct timespec cur_time = current_time(dir);
424         struct inode *inode;
425         int ret;
426         int err;
427         u64 objectid;
428         u64 new_dirid = BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID;
429         u64 index = 0;
430         u64 qgroup_reserved;
431         uuid_le new_uuid;
432
433         root_item = kzalloc(sizeof(*root_item), GFP_KERNEL);
434         if (!root_item)
435                 return -ENOMEM;
436
437         ret = btrfs_find_free_objectid(fs_info->tree_root, &objectid);
438         if (ret)
439                 goto fail_free;
440
441         /*
442          * Don't create subvolume whose level is not zero. Or qgroup will be
443          * screwed up since it assumes subvolume qgroup's level to be 0.
444          */
445         if (btrfs_qgroup_level(objectid)) {
446                 ret = -ENOSPC;
447                 goto fail_free;
448         }
449
450         btrfs_init_block_rsv(&block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
451         /*
452          * The same as the snapshot creation, please see the comment
453          * of create_snapshot().
454          */
455         ret = btrfs_subvolume_reserve_metadata(root, &block_rsv,
456                                                8, &qgroup_reserved, false);
457         if (ret)
458                 goto fail_free;
459
460         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
461         if (IS_ERR(trans)) {
462                 ret = PTR_ERR(trans);
463                 btrfs_subvolume_release_metadata(fs_info, &block_rsv);
464                 goto fail_free;
465         }
466         trans->block_rsv = &block_rsv;
467         trans->bytes_reserved = block_rsv.size;
468
469         ret = btrfs_qgroup_inherit(trans, fs_info, 0, objectid, inherit);
470         if (ret)
471                 goto fail;
472
473         leaf = btrfs_alloc_tree_block(trans, root, 0, objectid, NULL, 0, 0, 0);
474         if (IS_ERR(leaf)) {
475                 ret = PTR_ERR(leaf);
476                 goto fail;
477         }
478
479         memzero_extent_buffer(leaf, 0, sizeof(struct btrfs_header));
480         btrfs_set_header_bytenr(leaf, leaf->start);
481         btrfs_set_header_generation(leaf, trans->transid);
482         btrfs_set_header_backref_rev(leaf, BTRFS_MIXED_BACKREF_REV);
483         btrfs_set_header_owner(leaf, objectid);
484
485         write_extent_buffer_fsid(leaf, fs_info->fsid);
486         write_extent_buffer_chunk_tree_uuid(leaf, fs_info->chunk_tree_uuid);
487         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
488
489         inode_item = &root_item->inode;
490         btrfs_set_stack_inode_generation(inode_item, 1);
491         btrfs_set_stack_inode_size(inode_item, 3);
492         btrfs_set_stack_inode_nlink(inode_item, 1);
493         btrfs_set_stack_inode_nbytes(inode_item,
494                                      fs_info->nodesize);
495         btrfs_set_stack_inode_mode(inode_item, S_IFDIR | 0755);
496
497         btrfs_set_root_flags(root_item, 0);
498         btrfs_set_root_limit(root_item, 0);
499         btrfs_set_stack_inode_flags(inode_item, BTRFS_INODE_ROOT_ITEM_INIT);
500
501         btrfs_set_root_bytenr(root_item, leaf->start);
502         btrfs_set_root_generation(root_item, trans->transid);
503         btrfs_set_root_level(root_item, 0);
504         btrfs_set_root_refs(root_item, 1);
505         btrfs_set_root_used(root_item, leaf->len);
506         btrfs_set_root_last_snapshot(root_item, 0);
507
508         btrfs_set_root_generation_v2(root_item,
509                         btrfs_root_generation(root_item));
510         uuid_le_gen(&new_uuid);
511         memcpy(root_item->uuid, new_uuid.b, BTRFS_UUID_SIZE);
512         btrfs_set_stack_timespec_sec(&root_item->otime, cur_time.tv_sec);
513         btrfs_set_stack_timespec_nsec(&root_item->otime, cur_time.tv_nsec);
514         root_item->ctime = root_item->otime;
515         btrfs_set_root_ctransid(root_item, trans->transid);
516         btrfs_set_root_otransid(root_item, trans->transid);
517
518         btrfs_tree_unlock(leaf);
519         free_extent_buffer(leaf);
520         leaf = NULL;
521
522         btrfs_set_root_dirid(root_item, new_dirid);
523
524         key.objectid = objectid;
525         key.offset = 0;
526         key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
527         ret = btrfs_insert_root(trans, fs_info->tree_root, &key,
528                                 root_item);
529         if (ret)
530                 goto fail;
531
532         key.offset = (u64)-1;
533         new_root = btrfs_read_fs_root_no_name(fs_info, &key);
534         if (IS_ERR(new_root)) {
535                 ret = PTR_ERR(new_root);
536                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
537                 goto fail;
538         }
539
540         btrfs_record_root_in_trans(trans, new_root);
541
542         ret = btrfs_create_subvol_root(trans, new_root, root, new_dirid);
543         if (ret) {
544                 /* We potentially lose an unused inode item here */
545                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
546                 goto fail;
547         }
548
549         mutex_lock(&new_root->objectid_mutex);
550         new_root->highest_objectid = new_dirid;
551         mutex_unlock(&new_root->objectid_mutex);
552
553         /*
554          * insert the directory item
555          */
556         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &index);
557         if (ret) {
558                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
559                 goto fail;
560         }
561
562         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, root,
563                                     name, namelen, BTRFS_I(dir), &key,
564                                     BTRFS_FT_DIR, index);
565         if (ret) {
566                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
567                 goto fail;
568         }
569
570         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(dir), dir->i_size + namelen * 2);
571         ret = btrfs_update_inode(trans, root, dir);
572         BUG_ON(ret);
573
574         ret = btrfs_add_root_ref(trans, fs_info,
575                                  objectid, root->root_key.objectid,
576                                  btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), index, name, namelen);
577         BUG_ON(ret);
578
579         ret = btrfs_uuid_tree_add(trans, fs_info, root_item->uuid,
580                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL, objectid);
581         if (ret)
582                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
583
584 fail:
585         kfree(root_item);
586         trans->block_rsv = NULL;
587         trans->bytes_reserved = 0;
588         btrfs_subvolume_release_metadata(fs_info, &block_rsv);
589
590         if (async_transid) {
591                 *async_transid = trans->transid;
592                 err = btrfs_commit_transaction_async(trans, 1);
593                 if (err)
594                         err = btrfs_commit_transaction(trans);
595         } else {
596                 err = btrfs_commit_transaction(trans);
597         }
598         if (err && !ret)
599                 ret = err;
600
601         if (!ret) {
602                 inode = btrfs_lookup_dentry(dir, dentry);
603                 if (IS_ERR(inode))
604                         return PTR_ERR(inode);
605                 d_instantiate(dentry, inode);
606         }
607         return ret;
608
609 fail_free:
610         kfree(root_item);
611         return ret;
612 }
613
614 static int create_snapshot(struct btrfs_root *root, struct inode *dir,
615                            struct dentry *dentry,
616                            u64 *async_transid, bool readonly,
617                            struct btrfs_qgroup_inherit *inherit)
618 {
619         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
620         struct inode *inode;
621         struct btrfs_pending_snapshot *pending_snapshot;
622         struct btrfs_trans_handle *trans;
623         int ret;
624
625         if (!test_bit(BTRFS_ROOT_REF_COWS, &root->state))
626                 return -EINVAL;
627
628         pending_snapshot = kzalloc(sizeof(*pending_snapshot), GFP_KERNEL);
629         if (!pending_snapshot)
630                 return -ENOMEM;
631
632         pending_snapshot->root_item = kzalloc(sizeof(struct btrfs_root_item),
633                         GFP_KERNEL);
634         pending_snapshot->path = btrfs_alloc_path();
635         if (!pending_snapshot->root_item || !pending_snapshot->path) {
636                 ret = -ENOMEM;
637                 goto free_pending;
638         }
639
640         atomic_inc(&root->will_be_snapshotted);
641         smp_mb__after_atomic();
642         /* wait for no snapshot writes */
643         wait_event(root->subv_writers->wait,
644                    percpu_counter_sum(&root->subv_writers->counter) == 0);
645
646         ret = btrfs_start_delalloc_inodes(root);
647         if (ret)
648                 goto dec_and_free;
649
650         btrfs_wait_ordered_extents(root, U64_MAX, 0, (u64)-1);
651
652         btrfs_init_block_rsv(&pending_snapshot->block_rsv,
653                              BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
654         /*
655          * 1 - parent dir inode
656          * 2 - dir entries
657          * 1 - root item
658          * 2 - root ref/backref
659          * 1 - root of snapshot
660          * 1 - UUID item
661          */
662         ret = btrfs_subvolume_reserve_metadata(BTRFS_I(dir)->root,
663                                         &pending_snapshot->block_rsv, 8,
664                                         &pending_snapshot->qgroup_reserved,
665                                         false);
666         if (ret)
667                 goto dec_and_free;
668
669         pending_snapshot->dentry = dentry;
670         pending_snapshot->root = root;
671         pending_snapshot->readonly = readonly;
672         pending_snapshot->dir = dir;
673         pending_snapshot->inherit = inherit;
674
675         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
676         if (IS_ERR(trans)) {
677                 ret = PTR_ERR(trans);
678                 goto fail;
679         }
680
681         spin_lock(&fs_info->trans_lock);
682         list_add(&pending_snapshot->list,
683                  &trans->transaction->pending_snapshots);
684         spin_unlock(&fs_info->trans_lock);
685         if (async_transid) {
686                 *async_transid = trans->transid;
687                 ret = btrfs_commit_transaction_async(trans, 1);
688                 if (ret)
689                         ret = btrfs_commit_transaction(trans);
690         } else {
691                 ret = btrfs_commit_transaction(trans);
692         }
693         if (ret)
694                 goto fail;
695
696         ret = pending_snapshot->error;
697         if (ret)
698                 goto fail;
699
700         ret = btrfs_orphan_cleanup(pending_snapshot->snap);
701         if (ret)
702                 goto fail;
703
704         inode = btrfs_lookup_dentry(d_inode(dentry->d_parent), dentry);
705         if (IS_ERR(inode)) {
706                 ret = PTR_ERR(inode);
707                 goto fail;
708         }
709
710         d_instantiate(dentry, inode);
711         ret = 0;
712 fail:
713         btrfs_subvolume_release_metadata(fs_info, &pending_snapshot->block_rsv);
714 dec_and_free:
715         if (atomic_dec_and_test(&root->will_be_snapshotted))
716                 wake_up_var(&root->will_be_snapshotted);
717 free_pending:
718         kfree(pending_snapshot->root_item);
719         btrfs_free_path(pending_snapshot->path);
720         kfree(pending_snapshot);
721
722         return ret;
723 }
724
725 /*  copy of may_delete in fs/namei.c()
726  *      Check whether we can remove a link victim from directory dir, check
727  *  whether the type of victim is right.
728  *  1. We can't do it if dir is read-only (done in permission())
729  *  2. We should have write and exec permissions on dir
730  *  3. We can't remove anything from append-only dir
731  *  4. We can't do anything with immutable dir (done in permission())
732  *  5. If the sticky bit on dir is set we should either
733  *      a. be owner of dir, or
734  *      b. be owner of victim, or
735  *      c. have CAP_FOWNER capability
736  *  6. If the victim is append-only or immutable we can't do anything with
737  *     links pointing to it.
738  *  7. If we were asked to remove a directory and victim isn't one - ENOTDIR.
739  *  8. If we were asked to remove a non-directory and victim isn't one - EISDIR.
740  *  9. We can't remove a root or mountpoint.
741  * 10. We don't allow removal of NFS sillyrenamed files; it's handled by
742  *     nfs_async_unlink().
743  */
744
745 static int btrfs_may_delete(struct inode *dir, struct dentry *victim, int isdir)
746 {
747         int error;
748
749         if (d_really_is_negative(victim))
750                 return -ENOENT;
751
752         BUG_ON(d_inode(victim->d_parent) != dir);
753         audit_inode_child(dir, victim, AUDIT_TYPE_CHILD_DELETE);
754
755         error = inode_permission(dir, MAY_WRITE | MAY_EXEC);
756         if (error)
757                 return error;
758         if (IS_APPEND(dir))
759                 return -EPERM;
760         if (check_sticky(dir, d_inode(victim)) || IS_APPEND(d_inode(victim)) ||
761             IS_IMMUTABLE(d_inode(victim)) || IS_SWAPFILE(d_inode(victim)))
762                 return -EPERM;
763         if (isdir) {
764                 if (!d_is_dir(victim))
765                         return -ENOTDIR;
766                 if (IS_ROOT(victim))
767                         return -EBUSY;
768         } else if (d_is_dir(victim))
769                 return -EISDIR;
770         if (IS_DEADDIR(dir))
771                 return -ENOENT;
772         if (victim->d_flags & DCACHE_NFSFS_RENAMED)
773                 return -EBUSY;
774         return 0;
775 }
776
777 /* copy of may_create in fs/namei.c() */
778 static inline int btrfs_may_create(struct inode *dir, struct dentry *child)
779 {
780         if (d_really_is_positive(child))
781                 return -EEXIST;
782         if (IS_DEADDIR(dir))
783                 return -ENOENT;
784         return inode_permission(dir, MAY_WRITE | MAY_EXEC);
785 }
786
787 /*
788  * Create a new subvolume below @parent.  This is largely modeled after
789  * sys_mkdirat and vfs_mkdir, but we only do a single component lookup
790  * inside this filesystem so it's quite a bit simpler.
791  */
792 static noinline int btrfs_mksubvol(const struct path *parent,
793                                    const char *name, int namelen,
794                                    struct btrfs_root *snap_src,
795                                    u64 *async_transid, bool readonly,
796                                    struct btrfs_qgroup_inherit *inherit)
797 {
798         struct inode *dir = d_inode(parent->dentry);
799         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
800         struct dentry *dentry;
801         int error;
802
803         error = down_write_killable_nested(&dir->i_rwsem, I_MUTEX_PARENT);
804         if (error == -EINTR)
805                 return error;
806
807         dentry = lookup_one_len(name, parent->dentry, namelen);
808         error = PTR_ERR(dentry);
809         if (IS_ERR(dentry))
810                 goto out_unlock;
811
812         error = btrfs_may_create(dir, dentry);
813         if (error)
814                 goto out_dput;
815
816         /*
817          * even if this name doesn't exist, we may get hash collisions.
818          * check for them now when we can safely fail
819          */
820         error = btrfs_check_dir_item_collision(BTRFS_I(dir)->root,
821                                                dir->i_ino, name,
822                                                namelen);
823         if (error)
824                 goto out_dput;
825
826         down_read(&fs_info->subvol_sem);
827
828         if (btrfs_root_refs(&BTRFS_I(dir)->root->root_item) == 0)
829                 goto out_up_read;
830
831         if (snap_src) {
832                 error = create_snapshot(snap_src, dir, dentry,
833                                         async_transid, readonly, inherit);
834         } else {
835                 error = create_subvol(dir, dentry, name, namelen,
836                                       async_transid, inherit);
837         }
838         if (!error)
839                 fsnotify_mkdir(dir, dentry);
840 out_up_read:
841         up_read(&fs_info->subvol_sem);
842 out_dput:
843         dput(dentry);
844 out_unlock:
845         inode_unlock(dir);
846         return error;
847 }
848
849 /*
850  * When we're defragging a range, we don't want to kick it off again
851  * if it is really just waiting for delalloc to send it down.
852  * If we find a nice big extent or delalloc range for the bytes in the
853  * file you want to defrag, we return 0 to let you know to skip this
854  * part of the file
855  */
856 static int check_defrag_in_cache(struct inode *inode, u64 offset, u32 thresh)
857 {
858         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
859         struct extent_map *em = NULL;
860         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
861         u64 end;
862
863         read_lock(&em_tree->lock);
864         em = lookup_extent_mapping(em_tree, offset, PAGE_SIZE);
865         read_unlock(&em_tree->lock);
866
867         if (em) {
868                 end = extent_map_end(em);
869                 free_extent_map(em);
870                 if (end - offset > thresh)
871                         return 0;
872         }
873         /* if we already have a nice delalloc here, just stop */
874         thresh /= 2;
875         end = count_range_bits(io_tree, &offset, offset + thresh,
876                                thresh, EXTENT_DELALLOC, 1);
877         if (end >= thresh)
878                 return 0;
879         return 1;
880 }
881
882 /*
883  * helper function to walk through a file and find extents
884  * newer than a specific transid, and smaller than thresh.
885  *
886  * This is used by the defragging code to find new and small
887  * extents
888  */
889 static int find_new_extents(struct btrfs_root *root,
890                             struct inode *inode, u64 newer_than,
891                             u64 *off, u32 thresh)
892 {
893         struct btrfs_path *path;
894         struct btrfs_key min_key;
895         struct extent_buffer *leaf;
896         struct btrfs_file_extent_item *extent;
897         int type;
898         int ret;
899         u64 ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
900
901         path = btrfs_alloc_path();
902         if (!path)
903                 return -ENOMEM;
904
905         min_key.objectid = ino;
906         min_key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
907         min_key.offset = *off;
908
909         while (1) {
910                 ret = btrfs_search_forward(root, &min_key, path, newer_than);
911                 if (ret != 0)
912                         goto none;
913 process_slot:
914                 if (min_key.objectid != ino)
915                         goto none;
916                 if (min_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
917                         goto none;
918
919                 leaf = path->nodes[0];
920                 extent = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
921                                         struct btrfs_file_extent_item);
922
923                 type = btrfs_file_extent_type(leaf, extent);
924                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
925                     btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, extent) < thresh &&
926                     check_defrag_in_cache(inode, min_key.offset, thresh)) {
927                         *off = min_key.offset;
928                         btrfs_free_path(path);
929                         return 0;
930                 }
931
932                 path->slots[0]++;
933                 if (path->slots[0] < btrfs_header_nritems(leaf)) {
934                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &min_key, path->slots[0]);
935                         goto process_slot;
936                 }
937
938                 if (min_key.offset == (u64)-1)
939                         goto none;
940
941                 min_key.offset++;
942                 btrfs_release_path(path);
943         }
944 none:
945         btrfs_free_path(path);
946         return -ENOENT;
947 }
948
949 static struct extent_map *defrag_lookup_extent(struct inode *inode, u64 start)
950 {
951         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
952         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
953         struct extent_map *em;
954         u64 len = PAGE_SIZE;
955
956         /*
957          * hopefully we have this extent in the tree already, try without
958          * the full extent lock
959          */
960         read_lock(&em_tree->lock);
961         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
962         read_unlock(&em_tree->lock);
963
964         if (!em) {
965                 struct extent_state *cached = NULL;
966                 u64 end = start + len - 1;
967
968                 /* get the big lock and read metadata off disk */
969                 lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached);
970                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len, 0);
971                 unlock_extent_cached(io_tree, start, end, &cached);
972
973                 if (IS_ERR(em))
974                         return NULL;
975         }
976
977         return em;
978 }
979
980 static bool defrag_check_next_extent(struct inode *inode, struct extent_map *em)
981 {
982         struct extent_map *next;
983         bool ret = true;
984
985         /* this is the last extent */
986         if (em->start + em->len >= i_size_read(inode))
987                 return false;
988
989         next = defrag_lookup_extent(inode, em->start + em->len);
990         if (!next || next->block_start >= EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
991                 ret = false;
992         else if ((em->block_start + em->block_len == next->block_start) &&
993                  (em->block_len > SZ_128K && next->block_len > SZ_128K))
994                 ret = false;
995
996         free_extent_map(next);
997         return ret;
998 }
999
1000 static int should_defrag_range(struct inode *inode, u64 start, u32 thresh,
1001                                u64 *last_len, u64 *skip, u64 *defrag_end,
1002                                int compress)
1003 {
1004         struct extent_map *em;
1005         int ret = 1;
1006         bool next_mergeable = true;
1007         bool prev_mergeable = true;
1008
1009         /*
1010          * make sure that once we start defragging an extent, we keep on
1011          * defragging it
1012          */
1013         if (start < *defrag_end)
1014                 return 1;
1015
1016         *skip = 0;
1017
1018         em = defrag_lookup_extent(inode, start);
1019         if (!em)
1020                 return 0;
1021
1022         /* this will cover holes, and inline extents */
1023         if (em->block_start >= EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
1024                 ret = 0;
1025                 goto out;
1026         }
1027
1028         if (!*defrag_end)
1029                 prev_mergeable = false;
1030
1031         next_mergeable = defrag_check_next_extent(inode, em);
1032         /*
1033          * we hit a real extent, if it is big or the next extent is not a
1034          * real extent, don't bother defragging it
1035          */
1036         if (!compress && (*last_len == 0 || *last_len >= thresh) &&
1037             (em->len >= thresh || (!next_mergeable && !prev_mergeable)))
1038                 ret = 0;
1039 out:
1040         /*
1041          * last_len ends up being a counter of how many bytes we've defragged.
1042          * every time we choose not to defrag an extent, we reset *last_len
1043          * so that the next tiny extent will force a defrag.
1044          *
1045          * The end result of this is that tiny extents before a single big
1046          * extent will force at least part of that big extent to be defragged.
1047          */
1048         if (ret) {
1049                 *defrag_end = extent_map_end(em);
1050         } else {
1051                 *last_len = 0;
1052                 *skip = extent_map_end(em);
1053                 *defrag_end = 0;
1054         }
1055
1056         free_extent_map(em);
1057         return ret;
1058 }
1059
1060 /*
1061  * it doesn't do much good to defrag one or two pages
1062  * at a time.  This pulls in a nice chunk of pages
1063  * to COW and defrag.
1064  *
1065  * It also makes sure the delalloc code has enough
1066  * dirty data to avoid making new small extents as part
1067  * of the defrag
1068  *
1069  * It's a good idea to start RA on this range
1070  * before calling this.
1071  */
1072 static int cluster_pages_for_defrag(struct inode *inode,
1073                                     struct page **pages,
1074                                     unsigned long start_index,
1075                                     unsigned long num_pages)
1076 {
1077         unsigned long file_end;
1078         u64 isize = i_size_read(inode);
1079         u64 page_start;
1080         u64 page_end;
1081         u64 page_cnt;
1082         int ret;
1083         int i;
1084         int i_done;
1085         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
1086         struct extent_state *cached_state = NULL;
1087         struct extent_io_tree *tree;
1088         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
1089         gfp_t mask = btrfs_alloc_write_mask(inode->i_mapping);
1090
1091         file_end = (isize - 1) >> PAGE_SHIFT;
1092         if (!isize || start_index > file_end)
1093                 return 0;
1094
1095         page_cnt = min_t(u64, (u64)num_pages, (u64)file_end - start_index + 1);
1096
1097         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved,
1098                         start_index << PAGE_SHIFT,
1099                         page_cnt << PAGE_SHIFT);
1100         if (ret)
1101                 return ret;
1102         i_done = 0;
1103         tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
1104
1105         /* step one, lock all the pages */
1106         for (i = 0; i < page_cnt; i++) {
1107                 struct page *page;
1108 again:
1109                 page = find_or_create_page(inode->i_mapping,
1110                                            start_index + i, mask);
1111                 if (!page)
1112                         break;
1113
1114                 page_start = page_offset(page);
1115                 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
1116                 while (1) {
1117                         lock_extent_bits(tree, page_start, page_end,
1118                                          &cached_state);
1119                         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode,
1120                                                               page_start);
1121                         unlock_extent_cached(tree, page_start, page_end,
1122                                              &cached_state);
1123                         if (!ordered)
1124                                 break;
1125
1126                         unlock_page(page);
1127                         btrfs_start_ordered_extent(inode, ordered, 1);
1128                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
1129                         lock_page(page);
1130                         /*
1131                          * we unlocked the page above, so we need check if
1132                          * it was released or not.
1133                          */
1134                         if (page->mapping != inode->i_mapping) {
1135                                 unlock_page(page);
1136                                 put_page(page);
1137                                 goto again;
1138                         }
1139                 }
1140
1141                 if (!PageUptodate(page)) {
1142                         btrfs_readpage(NULL, page);
1143                         lock_page(page);
1144                         if (!PageUptodate(page)) {
1145                                 unlock_page(page);
1146                                 put_page(page);
1147                                 ret = -EIO;
1148                                 break;
1149                         }
1150                 }
1151
1152                 if (page->mapping != inode->i_mapping) {
1153                         unlock_page(page);
1154                         put_page(page);
1155                         goto again;
1156                 }
1157
1158                 pages[i] = page;
1159                 i_done++;
1160         }
1161         if (!i_done || ret)
1162                 goto out;
1163
1164         if (!(inode->i_sb->s_flags & SB_ACTIVE))
1165                 goto out;
1166
1167         /*
1168          * so now we have a nice long stream of locked
1169          * and up to date pages, lets wait on them
1170          */
1171         for (i = 0; i < i_done; i++)
1172                 wait_on_page_writeback(pages[i]);
1173
1174         page_start = page_offset(pages[0]);
1175         page_end = page_offset(pages[i_done - 1]) + PAGE_SIZE;
1176
1177         lock_extent_bits(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
1178                          page_start, page_end - 1, &cached_state);
1179         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, page_start,
1180                           page_end - 1, EXTENT_DIRTY | EXTENT_DELALLOC |
1181                           EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 0, 0,
1182                           &cached_state);
1183
1184         if (i_done != page_cnt) {
1185                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1186                 BTRFS_I(inode)->outstanding_extents++;
1187                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1188                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
1189                                 start_index << PAGE_SHIFT,
1190                                 (page_cnt - i_done) << PAGE_SHIFT, true);
1191         }
1192
1193
1194         set_extent_defrag(&BTRFS_I(inode)->io_tree, page_start, page_end - 1,
1195                           &cached_state);
1196
1197         unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
1198                              page_start, page_end - 1, &cached_state);
1199
1200         for (i = 0; i < i_done; i++) {
1201                 clear_page_dirty_for_io(pages[i]);
1202                 ClearPageChecked(pages[i]);
1203                 set_page_extent_mapped(pages[i]);
1204                 set_page_dirty(pages[i]);
1205                 unlock_page(pages[i]);
1206                 put_page(pages[i]);
1207         }
1208         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), page_cnt << PAGE_SHIFT,
1209                                        false);
1210         extent_changeset_free(data_reserved);
1211         return i_done;
1212 out:
1213         for (i = 0; i < i_done; i++) {
1214                 unlock_page(pages[i]);
1215                 put_page(pages[i]);
1216         }
1217         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
1218                         start_index << PAGE_SHIFT,
1219                         page_cnt << PAGE_SHIFT, true);
1220         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), page_cnt << PAGE_SHIFT,
1221                                        true);
1222         extent_changeset_free(data_reserved);
1223         return ret;
1224
1225 }
1226
1227 int btrfs_defrag_file(struct inode *inode, struct file *file,
1228                       struct btrfs_ioctl_defrag_range_args *range,
1229                       u64 newer_than, unsigned long max_to_defrag)
1230 {
1231         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
1232         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
1233         struct file_ra_state *ra = NULL;
1234         unsigned long last_index;
1235         u64 isize = i_size_read(inode);
1236         u64 last_len = 0;
1237         u64 skip = 0;
1238         u64 defrag_end = 0;
1239         u64 newer_off = range->start;
1240         unsigned long i;
1241         unsigned long ra_index = 0;
1242         int ret;
1243         int defrag_count = 0;
1244         int compress_type = BTRFS_COMPRESS_ZLIB;
1245         u32 extent_thresh = range->extent_thresh;
1246         unsigned long max_cluster = SZ_256K >> PAGE_SHIFT;
1247         unsigned long cluster = max_cluster;
1248         u64 new_align = ~((u64)SZ_128K - 1);
1249         struct page **pages = NULL;
1250         bool do_compress = range->flags & BTRFS_DEFRAG_RANGE_COMPRESS;
1251
1252         if (isize == 0)
1253                 return 0;
1254
1255         if (range->start >= isize)
1256                 return -EINVAL;
1257
1258         if (do_compress) {
1259                 if (range->compress_type > BTRFS_COMPRESS_TYPES)
1260                         return -EINVAL;
1261                 if (range->compress_type)
1262                         compress_type = range->compress_type;
1263         }
1264
1265         if (extent_thresh == 0)
1266                 extent_thresh = SZ_256K;
1267
1268         /*
1269          * If we were not given a file, allocate a readahead context. As
1270          * readahead is just an optimization, defrag will work without it so
1271          * we don't error out.
1272          */
1273         if (!file) {
1274                 ra = kzalloc(sizeof(*ra), GFP_KERNEL);
1275                 if (ra)
1276                         file_ra_state_init(ra, inode->i_mapping);
1277         } else {
1278                 ra = &file->f_ra;
1279         }
1280
1281         pages = kmalloc_array(max_cluster, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
1282         if (!pages) {
1283                 ret = -ENOMEM;
1284                 goto out_ra;
1285         }
1286
1287         /* find the last page to defrag */
1288         if (range->start + range->len > range->start) {
1289                 last_index = min_t(u64, isize - 1,
1290                          range->start + range->len - 1) >> PAGE_SHIFT;
1291         } else {
1292                 last_index = (isize - 1) >> PAGE_SHIFT;
1293         }
1294
1295         if (newer_than) {
1296                 ret = find_new_extents(root, inode, newer_than,
1297                                        &newer_off, SZ_64K);
1298                 if (!ret) {
1299                         range->start = newer_off;
1300                         /*
1301                          * we always align our defrag to help keep
1302                          * the extents in the file evenly spaced
1303                          */
1304                         i = (newer_off & new_align) >> PAGE_SHIFT;
1305                 } else
1306                         goto out_ra;
1307         } else {
1308                 i = range->start >> PAGE_SHIFT;
1309         }
1310         if (!max_to_defrag)
1311                 max_to_defrag = last_index - i + 1;
1312
1313         /*
1314          * make writeback starts from i, so the defrag range can be
1315          * written sequentially.
1316          */
1317         if (i < inode->i_mapping->writeback_index)
1318                 inode->i_mapping->writeback_index = i;
1319
1320         while (i <= last_index && defrag_count < max_to_defrag &&
1321                (i < DIV_ROUND_UP(i_size_read(inode), PAGE_SIZE))) {
1322                 /*
1323                  * make sure we stop running if someone unmounts
1324                  * the FS
1325                  */
1326                 if (!(inode->i_sb->s_flags & SB_ACTIVE))
1327                         break;
1328
1329                 if (btrfs_defrag_cancelled(fs_info)) {
1330                         btrfs_debug(fs_info, "defrag_file cancelled");
1331                         ret = -EAGAIN;
1332                         break;
1333                 }
1334
1335                 if (!should_defrag_range(inode, (u64)i << PAGE_SHIFT,
1336                                          extent_thresh, &last_len, &skip,
1337                                          &defrag_end, do_compress)){
1338                         unsigned long next;
1339                         /*
1340                          * the should_defrag function tells us how much to skip
1341                          * bump our counter by the suggested amount
1342                          */
1343                         next = DIV_ROUND_UP(skip, PAGE_SIZE);
1344                         i = max(i + 1, next);
1345                         continue;
1346                 }
1347
1348                 if (!newer_than) {
1349                         cluster = (PAGE_ALIGN(defrag_end) >>
1350                                    PAGE_SHIFT) - i;
1351                         cluster = min(cluster, max_cluster);
1352                 } else {
1353                         cluster = max_cluster;
1354                 }
1355
1356                 if (i + cluster > ra_index) {
1357                         ra_index = max(i, ra_index);
1358                         if (ra)
1359                                 page_cache_sync_readahead(inode->i_mapping, ra,
1360                                                 file, ra_index, cluster);
1361                         ra_index += cluster;
1362                 }
1363
1364                 inode_lock(inode);
1365                 if (do_compress)
1366                         BTRFS_I(inode)->defrag_compress = compress_type;
1367                 ret = cluster_pages_for_defrag(inode, pages, i, cluster);
1368                 if (ret < 0) {
1369                         inode_unlock(inode);
1370                         goto out_ra;
1371                 }
1372
1373                 defrag_count += ret;
1374                 balance_dirty_pages_ratelimited(inode->i_mapping);
1375                 inode_unlock(inode);
1376
1377                 if (newer_than) {
1378                         if (newer_off == (u64)-1)
1379                                 break;
1380
1381                         if (ret > 0)
1382                                 i += ret;
1383
1384                         newer_off = max(newer_off + 1,
1385                                         (u64)i << PAGE_SHIFT);
1386
1387                         ret = find_new_extents(root, inode, newer_than,
1388                                                &newer_off, SZ_64K);
1389                         if (!ret) {
1390                                 range->start = newer_off;
1391                                 i = (newer_off & new_align) >> PAGE_SHIFT;
1392                         } else {
1393                                 break;
1394                         }
1395                 } else {
1396                         if (ret > 0) {
1397                                 i += ret;
1398                                 last_len += ret << PAGE_SHIFT;
1399                         } else {
1400                                 i++;
1401                                 last_len = 0;
1402                         }
1403                 }
1404         }
1405
1406         if ((range->flags & BTRFS_DEFRAG_RANGE_START_IO)) {
1407                 filemap_flush(inode->i_mapping);
1408                 if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
1409                              &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
1410                         filemap_flush(inode->i_mapping);
1411         }
1412
1413         if (range->compress_type == BTRFS_COMPRESS_LZO) {
1414                 btrfs_set_fs_incompat(fs_info, COMPRESS_LZO);
1415         } else if (range->compress_type == BTRFS_COMPRESS_ZSTD) {
1416                 btrfs_set_fs_incompat(fs_info, COMPRESS_ZSTD);
1417         }
1418
1419         ret = defrag_count;
1420
1421 out_ra:
1422         if (do_compress) {
1423                 inode_lock(inode);
1424                 BTRFS_I(inode)->defrag_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
1425                 inode_unlock(inode);
1426         }
1427         if (!file)
1428                 kfree(ra);
1429         kfree(pages);
1430         return ret;
1431 }
1432
1433 static noinline int btrfs_ioctl_resize(struct file *file,
1434                                         void __user *arg)
1435 {
1436         struct inode *inode = file_inode(file);
1437         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
1438         u64 new_size;
1439         u64 old_size;
1440         u64 devid = 1;
1441         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
1442         struct btrfs_ioctl_vol_args *vol_args;
1443         struct btrfs_trans_handle *trans;
1444         struct btrfs_device *device = NULL;
1445         char *sizestr;
1446         char *retptr;
1447         char *devstr = NULL;
1448         int ret = 0;
1449         int mod = 0;
1450
1451         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
1452                 return -EPERM;
1453
1454         ret = mnt_want_write_file(file);
1455         if (ret)
1456                 return ret;
1457
1458         if (test_and_set_bit(BTRFS_FS_EXCL_OP, &fs_info->flags)) {
1459                 mnt_drop_write_file(file);
1460                 return BTRFS_ERROR_DEV_EXCL_RUN_IN_PROGRESS;
1461         }
1462
1463         vol_args = memdup_user(arg, sizeof(*vol_args));
1464         if (IS_ERR(vol_args)) {
1465                 ret = PTR_ERR(vol_args);
1466                 goto out;
1467         }
1468
1469         vol_args->name[BTRFS_PATH_NAME_MAX] = '\0';
1470
1471         sizestr = vol_args->name;
1472         devstr = strchr(sizestr, ':');
1473         if (devstr) {
1474                 sizestr = devstr + 1;
1475                 *devstr = '\0';
1476                 devstr = vol_args->name;
1477                 ret = kstrtoull(devstr, 10, &devid);
1478                 if (ret)
1479                         goto out_free;
1480                 if (!devid) {
1481                         ret = -EINVAL;
1482                         goto out_free;
1483                 }
1484                 btrfs_info(fs_info, "resizing devid %llu", devid);
1485         }
1486
1487         device = btrfs_find_device(fs_info, devid, NULL, NULL);
1488         if (!device) {
1489                 btrfs_info(fs_info, "resizer unable to find device %llu",
1490                            devid);
1491                 ret = -ENODEV;
1492                 goto out_free;
1493         }
1494
1495         if (!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state)) {
1496                 btrfs_info(fs_info,
1497                            "resizer unable to apply on readonly device %llu",
1498                        devid);
1499                 ret = -EPERM;
1500                 goto out_free;
1501         }
1502
1503         if (!strcmp(sizestr, "max"))
1504                 new_size = device->bdev->bd_inode->i_size;
1505         else {
1506                 if (sizestr[0] == '-') {
1507                         mod = -1;
1508                         sizestr++;
1509                 } else if (sizestr[0] == '+') {
1510                         mod = 1;
1511                         sizestr++;
1512                 }
1513                 new_size = memparse(sizestr, &retptr);
1514                 if (*retptr != '\0' || new_size == 0) {
1515                         ret = -EINVAL;
1516                         goto out_free;
1517                 }
1518         }
1519
1520         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state)) {
1521                 ret = -EPERM;
1522                 goto out_free;
1523         }
1524
1525         old_size = btrfs_device_get_total_bytes(device);
1526
1527         if (mod < 0) {
1528                 if (new_size > old_size) {
1529                         ret = -EINVAL;
1530                         goto out_free;
1531                 }
1532                 new_size = old_size - new_size;
1533         } else if (mod > 0) {
1534                 if (new_size > ULLONG_MAX - old_size) {
1535                         ret = -ERANGE;
1536                         goto out_free;
1537                 }
1538                 new_size = old_size + new_size;
1539         }
1540
1541         if (new_size < SZ_256M) {
1542                 ret = -EINVAL;
1543                 goto out_free;
1544         }
1545         if (new_size > device->bdev->bd_inode->i_size) {
1546                 ret = -EFBIG;
1547                 goto out_free;
1548         }
1549
1550         new_size = round_down(new_size, fs_info->sectorsize);
1551
1552         btrfs_info_in_rcu(fs_info, "new size for %s is %llu",
1553                           rcu_str_deref(device->name), new_size);
1554
1555         if (new_size > old_size) {
1556                 trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
1557                 if (IS_ERR(trans)) {
1558                         ret = PTR_ERR(trans);
1559                         goto out_free;
1560                 }
1561                 ret = btrfs_grow_device(trans, device, new_size);
1562                 btrfs_commit_transaction(trans);
1563         } else if (new_size < old_size) {
1564                 ret = btrfs_shrink_device(device, new_size);
1565         } /* equal, nothing need to do */
1566
1567 out_free:
1568         kfree(vol_args);
1569 out:
1570         clear_bit(BTRFS_FS_EXCL_OP, &fs_info->flags);
1571         mnt_drop_write_file(file);
1572         return ret;
1573 }
1574
1575 static noinline int btrfs_ioctl_snap_create_transid(struct file *file,
1576                                 const char *name, unsigned long fd, int subvol,
1577                                 u64 *transid, bool readonly,
1578                                 struct btrfs_qgroup_inherit *inherit)
1579 {
1580         int namelen;
1581         int ret = 0;
1582
1583         if (!S_ISDIR(file_inode(file)->i_mode))
1584                 return -ENOTDIR;
1585
1586         ret = mnt_want_write_file(file);
1587         if (ret)
1588                 goto out;
1589
1590         namelen = strlen(name);
1591         if (strchr(name, '/')) {
1592                 ret = -EINVAL;
1593                 goto out_drop_write;
1594         }
1595
1596         if (name[0] == '.' &&
1597            (namelen == 1 || (name[1] == '.' && namelen == 2))) {
1598                 ret = -EEXIST;
1599                 goto out_drop_write;
1600         }
1601
1602         if (subvol) {
1603                 ret = btrfs_mksubvol(&file->f_path, name, namelen,
1604                                      NULL, transid, readonly, inherit);
1605         } else {
1606                 struct fd src = fdget(fd);
1607                 struct inode *src_inode;
1608                 if (!src.file) {
1609                         ret = -EINVAL;
1610                         goto out_drop_write;
1611                 }
1612
1613                 src_inode = file_inode(src.file);
1614                 if (src_inode->i_sb != file_inode(file)->i_sb) {
1615                         btrfs_info(BTRFS_I(file_inode(file))->root->fs_info,
1616                                    "Snapshot src from another FS");
1617                         ret = -EXDEV;
1618                 } else if (!inode_owner_or_capable(src_inode)) {
1619                         /*
1620                          * Subvolume creation is not restricted, but snapshots
1621                          * are limited to own subvolumes only
1622                          */
1623                         ret = -EPERM;
1624                 } else {
1625                         ret = btrfs_mksubvol(&file->f_path, name, namelen,
1626                                              BTRFS_I(src_inode)->root,
1627                                              transid, readonly, inherit);
1628                 }
1629                 fdput(src);
1630         }
1631 out_drop_write:
1632         mnt_drop_write_file(file);
1633 out:
1634         return ret;
1635 }
1636
1637 static noinline int btrfs_ioctl_snap_create(struct file *file,
1638                                             void __user *arg, int subvol)
1639 {
1640         struct btrfs_ioctl_vol_args *vol_args;
1641         int ret;
1642
1643         if (!S_ISDIR(file_inode(file)->i_mode))
1644                 return -ENOTDIR;
1645
1646         vol_args = memdup_user(arg, sizeof(*vol_args));
1647         if (IS_ERR(vol_args))
1648                 return PTR_ERR(vol_args);
1649         vol_args->name[BTRFS_PATH_NAME_MAX] = '\0';
1650
1651         ret = btrfs_ioctl_snap_create_transid(file, vol_args->name,
1652                                               vol_args->fd, subvol,
1653                                               NULL, false, NULL);
1654
1655         kfree(vol_args);
1656         return ret;
1657 }
1658
1659 static noinline int btrfs_ioctl_snap_create_v2(struct file *file,
1660                                                void __user *arg, int subvol)
1661 {
1662         struct btrfs_ioctl_vol_args_v2 *vol_args;
1663         int ret;
1664         u64 transid = 0;
1665         u64 *ptr = NULL;
1666         bool readonly = false;
1667         struct btrfs_qgroup_inherit *inherit = NULL;
1668
1669         if (!S_ISDIR(file_inode(file)->i_mode))
1670                 return -ENOTDIR;
1671
1672         vol_args = memdup_user(arg, sizeof(*vol_args));
1673         if (IS_ERR(vol_args))
1674                 return PTR_ERR(vol_args);
1675         vol_args->name[BTRFS_SUBVOL_NAME_MAX] = '\0';
1676
1677         if (vol_args->flags &
1678             ~(BTRFS_SUBVOL_CREATE_ASYNC | BTRFS_SUBVOL_RDONLY |
1679               BTRFS_SUBVOL_QGROUP_INHERIT)) {
1680                 ret = -EOPNOTSUPP;
1681                 goto free_args;
1682         }
1683
1684         if (vol_args->flags & BTRFS_SUBVOL_CREATE_ASYNC)
1685                 ptr = &transid;
1686         if (vol_args->flags & BTRFS_SUBVOL_RDONLY)
1687                 readonly = true;
1688         if (vol_args->flags & BTRFS_SUBVOL_QGROUP_INHERIT) {
1689                 if (vol_args->size > PAGE_SIZE) {
1690                         ret = -EINVAL;
1691                         goto free_args;
1692                 }
1693                 inherit = memdup_user(vol_args->qgroup_inherit, vol_args->size);
1694                 if (IS_ERR(inherit)) {
1695                         ret = PTR_ERR(inherit);
1696                         goto free_args;
1697                 }
1698         }
1699
1700         ret = btrfs_ioctl_snap_create_transid(file, vol_args->name,
1701                                               vol_args->fd, subvol, ptr,
1702                                               readonly, inherit);
1703         if (ret)
1704                 goto free_inherit;
1705
1706         if (ptr && copy_to_user(arg +
1707                                 offsetof(struct btrfs_ioctl_vol_args_v2,
1708                                         transid),
1709                                 ptr, sizeof(*ptr)))
1710                 ret = -EFAULT;
1711
1712 free_inherit:
1713         kfree(inherit);
1714 free_args:
1715         kfree(vol_args);
1716         return ret;
1717 }
1718
1719 static noinline int btrfs_ioctl_subvol_getflags(struct file *file,
1720                                                 void __user *arg)
1721 {
1722         struct inode *inode = file_inode(file);
1723         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
1724         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
1725         int ret = 0;
1726         u64 flags = 0;
1727
1728         if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
1729                 return -EINVAL;
1730
1731         down_read(&fs_info->subvol_sem);
1732         if (btrfs_root_readonly(root))
1733                 flags |= BTRFS_SUBVOL_RDONLY;
1734         up_read(&fs_info->subvol_sem);
1735
1736         if (copy_to_user(arg, &flags, sizeof(flags)))
1737                 ret = -EFAULT;
1738
1739         return ret;
1740 }
1741
1742 static noinline int btrfs_ioctl_subvol_setflags(struct file *file,
1743                                               void __user *arg)
1744 {
1745         struct inode *inode = file_inode(file);
1746         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
1747         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
1748         struct btrfs_trans_handle *trans;
1749         u64 root_flags;
1750         u64 flags;
1751         int ret = 0;
1752
1753         if (!inode_owner_or_capable(inode))
1754                 return -EPERM;
1755
1756         ret = mnt_want_write_file(file);
1757         if (ret)
1758                 goto out;
1759
1760         if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1761                 ret = -EINVAL;
1762                 goto out_drop_write;
1763         }
1764
1765         if (copy_from_user(&flags, arg, sizeof(flags))) {
1766                 ret = -EFAULT;
1767                 goto out_drop_write;
1768         }
1769
1770         if (flags & BTRFS_SUBVOL_CREATE_ASYNC) {
1771                 ret = -EINVAL;
1772                 goto out_drop_write;
1773         }
1774
1775         if (flags & ~BTRFS_SUBVOL_RDONLY) {
1776                 ret = -EOPNOTSUPP;
1777                 goto out_drop_write;
1778         }
1779
1780         down_write(&fs_info->subvol_sem);
1781
1782         /* nothing to do */
1783         if (!!(flags & BTRFS_SUBVOL_RDONLY) == btrfs_root_readonly(root))
1784                 goto out_drop_sem;
1785
1786         root_flags = btrfs_root_flags(&root->root_item);
1787         if (flags & BTRFS_SUBVOL_RDONLY) {
1788                 btrfs_set_root_flags(&root->root_item,
1789                                      root_flags | BTRFS_ROOT_SUBVOL_RDONLY);
1790         } else {
1791                 /*
1792                  * Block RO -> RW transition if this subvolume is involved in
1793                  * send
1794                  */
1795                 spin_lock(&root->root_item_lock);
1796                 if (root->send_in_progress == 0) {
1797                         btrfs_set_root_flags(&root->root_item,
1798                                      root_flags & ~BTRFS_ROOT_SUBVOL_RDONLY);
1799                         spin_unlock(&root->root_item_lock);
1800                 } else {
1801                         spin_unlock(&root->root_item_lock);
1802                         btrfs_warn(fs_info,
1803                                    "Attempt to set subvolume %llu read-write during send",
1804                                    root->root_key.objectid);
1805                         ret = -EPERM;
1806                         goto out_drop_sem;
1807                 }
1808         }
1809
1810         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
1811         if (IS_ERR(trans)) {
1812                 ret = PTR_ERR(trans);
1813                 goto out_reset;
1814         }
1815
1816         ret = btrfs_update_root(trans, fs_info->tree_root,
1817                                 &root->root_key, &root->root_item);
1818         if (ret < 0) {
1819                 btrfs_end_transaction(trans);
1820                 goto out_reset;
1821         }
1822
1823         ret = btrfs_commit_transaction(trans);
1824
1825 out_reset:
1826         if (ret)
1827                 btrfs_set_root_flags(&root->root_item, root_flags);
1828 out_drop_sem:
1829         up_write(&fs_info->subvol_sem);
1830 out_drop_write:
1831         mnt_drop_write_file(file);
1832 out:
1833         return ret;
1834 }
1835
1836 static noinline int key_in_sk(struct btrfs_key *key,
1837                               struct btrfs_ioctl_search_key *sk)
1838 {
1839         struct btrfs_key test;
1840         int ret;
1841
1842         test.objectid = sk->min_objectid;
1843         test.type = sk->min_type;
1844         test.offset = sk->min_offset;
1845
1846         ret = btrfs_comp_cpu_keys(key, &test);
1847         if (ret < 0)
1848                 return 0;
1849
1850         test.objectid = sk->max_objectid;
1851         test.type = sk->max_type;
1852         test.offset = sk->max_offset;
1853
1854         ret = btrfs_comp_cpu_keys(key, &test);
1855         if (ret > 0)
1856                 return 0;
1857         return 1;
1858 }
1859
1860 static noinline int copy_to_sk(struct btrfs_path *path,
1861                                struct btrfs_key *key,
1862                                struct btrfs_ioctl_search_key *sk,
1863                                size_t *buf_size,
1864                                char __user *ubuf,
1865                                unsigned long *sk_offset,
1866                                int *num_found)
1867 {
1868         u64 found_transid;
1869         struct extent_buffer *leaf;
1870         struct btrfs_ioctl_search_header sh;
1871         struct btrfs_key test;
1872         unsigned long item_off;
1873         unsigned long item_len;
1874         int nritems;
1875         int i;
1876         int slot;
1877         int ret = 0;
1878
1879         leaf = path->nodes[0];
1880         slot = path->slots[0];
1881         nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
1882
1883         if (btrfs_header_generation(leaf) > sk->max_transid) {
1884                 i = nritems;
1885                 goto advance_key;
1886         }
1887         found_transid = btrfs_header_generation(leaf);
1888
1889         for (i = slot; i < nritems; i++) {
1890                 item_off = btrfs_item_ptr_offset(leaf, i);
1891                 item_len = btrfs_item_size_nr(leaf, i);
1892
1893                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, key, i);
1894                 if (!key_in_sk(key, sk))
1895                         continue;
1896
1897                 if (sizeof(sh) + item_len > *buf_size) {
1898                         if (*num_found) {
1899                                 ret = 1;
1900                                 goto out;
1901                         }
1902
1903                         /*
1904                          * return one empty item back for v1, which does not
1905                          * handle -EOVERFLOW
1906                          */
1907
1908                         *buf_size = sizeof(sh) + item_len;
1909                         item_len = 0;
1910                         ret = -EOVERFLOW;
1911                 }
1912
1913                 if (sizeof(sh) + item_len + *sk_offset > *buf_size) {
1914                         ret = 1;
1915                         goto out;
1916                 }
1917
1918                 sh.objectid = key->objectid;
1919                 sh.offset = key->offset;
1920                 sh.type = key->type;
1921                 sh.len = item_len;
1922                 sh.transid = found_transid;
1923
1924                 /* copy search result header */
1925                 if (copy_to_user(ubuf + *sk_offset, &sh, sizeof(sh))) {
1926                         ret = -EFAULT;
1927                         goto out;
1928                 }
1929
1930                 *sk_offset += sizeof(sh);
1931
1932                 if (item_len) {
1933                         char __user *up = ubuf + *sk_offset;
1934                         /* copy the item */
1935                         if (read_extent_buffer_to_user(leaf, up,
1936                                                        item_off, item_len)) {
1937                                 ret = -EFAULT;
1938                                 goto out;
1939                         }
1940
1941                         *sk_offset += item_len;
1942                 }
1943                 (*num_found)++;
1944
1945                 if (ret) /* -EOVERFLOW from above */
1946                         goto out;
1947
1948                 if (*num_found >= sk->nr_items) {
1949                         ret = 1;
1950                         goto out;
1951                 }
1952         }
1953 advance_key:
1954         ret = 0;
1955         test.objectid = sk->max_objectid;
1956         test.type = sk->max_type;
1957         test.offset = sk->max_offset;
1958         if (btrfs_comp_cpu_keys(key, &test) >= 0)
1959                 ret = 1;
1960         else if (key->offset < (u64)-1)
1961                 key->offset++;
1962         else if (key->type < (u8)-1) {
1963                 key->offset = 0;
1964                 key->type++;
1965         } else if (key->objectid < (u64)-1) {
1966                 key->offset = 0;
1967                 key->type = 0;
1968                 key->objectid++;
1969         } else
1970                 ret = 1;
1971 out:
1972         /*
1973          *  0: all items from this leaf copied, continue with next
1974          *  1: * more items can be copied, but unused buffer is too small
1975          *     * all items were found
1976          *     Either way, it will stops the loop which iterates to the next
1977          *     leaf
1978          *  -EOVERFLOW: item was to large for buffer
1979          *  -EFAULT: could not copy extent buffer back to userspace
1980          */
1981         return ret;
1982 }
1983
1984 static noinline int search_ioctl(struct inode *inode,
1985                                  struct btrfs_ioctl_search_key *sk,
1986                                  size_t *buf_size,
1987                                  char __user *ubuf)
1988 {
1989         struct btrfs_fs_info *info = btrfs_sb(inode->i_sb);
1990         struct btrfs_root *root;
1991         struct btrfs_key key;
1992         struct btrfs_path *path;
1993         int ret;
1994         int num_found = 0;
1995         unsigned long sk_offset = 0;
1996
1997         if (*buf_size < sizeof(struct btrfs_ioctl_search_header)) {
1998                 *buf_size = sizeof(struct btrfs_ioctl_search_header);
1999                 return -EOVERFLOW;
2000         }
2001
2002         path = btrfs_alloc_path();
2003         if (!path)
2004                 return -ENOMEM;
2005
2006         if (sk->tree_id == 0) {
2007                 /* search the root of the inode that was passed */
2008                 root = BTRFS_I(inode)->root;
2009         } else {
2010                 key.objectid = sk->tree_id;
2011                 key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
2012                 key.offset = (u64)-1;
2013                 root = btrfs_read_fs_root_no_name(info, &key);
2014                 if (IS_ERR(root)) {
2015                         btrfs_free_path(path);
2016                         return -ENOENT;
2017                 }
2018         }
2019
2020         key.objectid = sk->min_objectid;
2021         key.type = sk->min_type;
2022         key.offset = sk->min_offset;
2023
2024         while (1) {
2025                 ret = btrfs_search_forward(root, &key, path, sk->min_transid);
2026                 if (ret != 0) {
2027                         if (ret > 0)
2028                                 ret = 0;
2029                         goto err;
2030                 }
2031                 ret = copy_to_sk(path, &key, sk, buf_size, ubuf,
2032                                  &sk_offset, &num_found);
2033                 btrfs_release_path(path);
2034                 if (ret)
2035                         break;
2036
2037         }
2038         if (ret > 0)
2039                 ret = 0;
2040 err:
2041         sk->nr_items = num_found;
2042         btrfs_free_path(path);
2043         return ret;
2044 }
2045
2046 static noinline int btrfs_ioctl_tree_search(struct file *file,
2047                                            void __user *argp)
2048 {
2049         struct btrfs_ioctl_search_args __user *uargs;
2050         struct btrfs_ioctl_search_key sk;
2051         struct inode *inode;
2052         int ret;
2053         size_t buf_size;
2054
2055         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
2056                 return -EPERM;
2057
2058         uargs = (struct btrfs_ioctl_search_args __user *)argp;
2059
2060         if (copy_from_user(&sk, &uargs->key, sizeof(sk)))
2061                 return -EFAULT;
2062
2063         buf_size = sizeof(uargs->buf);
2064
2065         inode = file_inode(file);
2066         ret = search_ioctl(inode, &sk, &buf_size, uargs->buf);
2067
2068         /*
2069          * In the origin implementation an overflow is handled by returning a
2070          * search header with a len of zero, so reset ret.
2071          */
2072         if (ret == -EOVERFLOW)
2073                 ret = 0;
2074
2075         if (ret == 0 && copy_to_user(&uargs->key, &sk, sizeof(sk)))
2076                 ret = -EFAULT;
2077         return ret;
2078 }
2079
2080 static noinline int btrfs_ioctl_tree_search_v2(struct file *file,
2081                                                void __user *argp)
2082 {
2083         struct btrfs_ioctl_search_args_v2 __user *uarg;
2084         struct btrfs_ioctl_search_args_v2 args;
2085         struct inode *inode;
2086         int ret;
2087         size_t buf_size;
2088         const size_t buf_limit = SZ_16M;
2089
2090         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
2091                 return -EPERM;
2092
2093         /* copy search header and buffer size */
2094         uarg = (struct btrfs_ioctl_search_args_v2 __user *)argp;
2095         if (copy_from_user(&args, uarg, sizeof(args)))
2096                 return -EFAULT;
2097
2098         buf_size = args.buf_size;
2099
2100         /* limit result size to 16MB */
2101         if (buf_size > buf_limit)
2102                 buf_size = buf_limit;
2103
2104         inode = file_inode(file);
2105         ret = search_ioctl(inode, &args.key, &buf_size,
2106                            (char __user *)(&uarg->buf[0]));
2107         if (ret == 0 && copy_to_user(&uarg->key, &args.key, sizeof(args.key)))
2108                 ret = -EFAULT;
2109         else if (ret == -EOVERFLOW &&
2110                 copy_to_user(&uarg->buf_size, &buf_size, sizeof(buf_size)))
2111                 ret = -EFAULT;
2112
2113         return ret;
2114 }
2115
2116 /*
2117  * Search INODE_REFs to identify path name of 'dirid' directory
2118  * in a 'tree_id' tree. and sets path name to 'name'.
2119  */
2120 static noinline int btrfs_search_path_in_tree(struct btrfs_fs_info *info,
2121                                 u64 tree_id, u64 dirid, char *name)
2122 {
2123         struct btrfs_root *root;
2124         struct btrfs_key key;
2125         char *ptr;
2126         int ret = -1;
2127         int slot;
2128         int len;
2129         int total_len = 0;
2130         struct btrfs_inode_ref *iref;
2131         struct extent_buffer *l;
2132         struct btrfs_path *path;
2133
2134         if (dirid == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
2135                 name[0]='\0';
2136                 return 0;
2137         }
2138
2139         path = btrfs_alloc_path();
2140         if (!path)
2141                 return -ENOMEM;
2142
2143         ptr = &name[BTRFS_INO_LOOKUP_PATH_MAX - 1];
2144
2145         key.objectid = tree_id;
2146         key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
2147         key.offset = (u64)-1;
2148         root = btrfs_read_fs_root_no_name(info, &key);
2149         if (IS_ERR(root)) {
2150                 btrfs_err(info, "could not find root %llu", tree_id);
2151                 ret = -ENOENT;
2152                 goto out;
2153         }
2154
2155         key.objectid = dirid;
2156         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
2157         key.offset = (u64)-1;
2158
2159         while (1) {
2160                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2161                 if (ret < 0)
2162                         goto out;
2163                 else if (ret > 0) {
2164                         ret = btrfs_previous_item(root, path, dirid,
2165                                                   BTRFS_INODE_REF_KEY);
2166                         if (ret < 0)
2167                                 goto out;
2168                         else if (ret > 0) {
2169                                 ret = -ENOENT;
2170                                 goto out;
2171                         }
2172                 }
2173
2174                 l = path->nodes[0];
2175                 slot = path->slots[0];
2176                 btrfs_item_key_to_cpu(l, &key, slot);
2177
2178                 iref = btrfs_item_ptr(l, slot, struct btrfs_inode_ref);
2179                 len = btrfs_inode_ref_name_len(l, iref);
2180                 ptr -= len + 1;
2181                 total_len += len + 1;
2182                 if (ptr < name) {
2183                         ret = -ENAMETOOLONG;
2184                         goto out;
2185                 }
2186
2187                 *(ptr + len) = '/';
2188                 read_extent_buffer(l, ptr, (unsigned long)(iref + 1), len);
2189
2190                 if (key.offset == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
2191                         break;
2192
2193                 btrfs_release_path(path);
2194                 key.objectid = key.offset;
2195                 key.offset = (u64)-1;
2196                 dirid = key.objectid;
2197         }
2198         memmove(name, ptr, total_len);
2199         name[total_len] = '\0';
2200         ret = 0;
2201 out:
2202         btrfs_free_path(path);
2203         return ret;
2204 }
2205
2206 static noinline int btrfs_ioctl_ino_lookup(struct file *file,
2207                                            void __user *argp)
2208 {
2209          struct btrfs_ioctl_ino_lookup_args *args;
2210          struct inode *inode;
2211         int ret = 0;
2212
2213         args = memdup_user(argp, sizeof(*args));
2214         if (IS_ERR(args))
2215                 return PTR_ERR(args);
2216
2217         inode = file_inode(file);
2218
2219         /*
2220          * Unprivileged query to obtain the containing subvolume root id. The
2221          * path is reset so it's consistent with btrfs_search_path_in_tree.
2222          */
2223         if (args->treeid == 0)
2224                 args->treeid = BTRFS_I(inode)->root->root_key.objectid;
2225
2226         if (args->objectid == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
2227                 args->name[0] = 0;
2228                 goto out;
2229         }
2230
2231         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
2232                 ret = -EPERM;
2233                 goto out;
2234         }
2235
2236         ret = btrfs_search_path_in_tree(BTRFS_I(inode)->root->fs_info,
2237                                         args->treeid, args->objectid,
2238                                         args->name);
2239
2240 out:
2241         if (ret == 0 && copy_to_user(argp, args, sizeof(*args)))
2242                 ret = -EFAULT;
2243
2244         kfree(args);
2245         return ret;
2246 }
2247
2248 static noinline int btrfs_ioctl_snap_destroy(struct file *file,
2249                                              void __user *arg)
2250 {
2251         struct dentry *parent = file->f_path.dentry;
2252         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(parent->d_sb);
2253         struct dentry *dentry;
2254         struct inode *dir = d_inode(parent);
2255         struct inode *inode;
2256         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
2257         struct btrfs_root *dest = NULL;
2258         struct btrfs_ioctl_vol_args *vol_args;
2259         int namelen;
2260         int err = 0;
2261
2262         if (!S_ISDIR(dir->i_mode))
2263                 return -ENOTDIR;
2264
2265         vol_args = memdup_user(arg, sizeof(*vol_args));
2266         if (IS_ERR(vol_args))
2267                 return PTR_ERR(vol_args);
2268
2269         vol_args->name[BTRFS_PATH_NAME_MAX] = '\0';
2270         namelen = strlen(vol_args->name);
2271         if (strchr(vol_args->name, '/') ||
2272             strncmp(vol_args->name, "..", namelen) == 0) {
2273                 err = -EINVAL;
2274                 goto out;
2275         }
2276
2277         err = mnt_want_write_file(file);
2278         if (err)
2279                 goto out;
2280
2281
2282         err = down_write_killable_nested(&dir->i_rwsem, I_MUTEX_PARENT);
2283         if (err == -EINTR)
2284                 goto out_drop_write;
2285         dentry = lookup_one_len(vol_args->name, parent, namelen);
2286         if (IS_ERR(dentry)) {
2287                 err = PTR_ERR(dentry);
2288                 goto out_unlock_dir;
2289         }
2290
2291         if (d_really_is_negative(dentry)) {
2292                 err = -ENOENT;
2293                 goto out_dput;
2294         }
2295
2296         inode = d_inode(dentry);
2297         dest = BTRFS_I(inode)->root;
2298         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
2299                 /*
2300                  * Regular user.  Only allow this with a special mount
2301                  * option, when the user has write+exec access to the
2302                  * subvol root, and when rmdir(2) would have been
2303                  * allowed.
2304                  *
2305                  * Note that this is _not_ check that the subvol is
2306                  * empty or doesn't contain data that we wouldn't
2307                  * otherwise be able to delete.
2308                  *
2309                  * Users who want to delete empty subvols should try
2310                  * rmdir(2).
2311                  */
2312                 err = -EPERM;
2313                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, USER_SUBVOL_RM_ALLOWED))
2314                         goto out_dput;
2315
2316                 /*
2317                  * Do not allow deletion if the parent dir is the same
2318                  * as the dir to be deleted.  That means the ioctl
2319                  * must be called on the dentry referencing the root
2320                  * of the subvol, not a random directory contained
2321                  * within it.
2322                  */
2323                 err = -EINVAL;
2324                 if (root == dest)
2325                         goto out_dput;
2326
2327                 err = inode_permission(inode, MAY_WRITE | MAY_EXEC);
2328                 if (err)
2329                         goto out_dput;
2330         }
2331
2332         /* check if subvolume may be deleted by a user */
2333         err = btrfs_may_delete(dir, dentry, 1);
2334         if (err)
2335                 goto out_dput;
2336
2337         if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
2338                 err = -EINVAL;
2339                 goto out_dput;
2340         }
2341
2342         inode_lock(inode);
2343         err = btrfs_delete_subvolume(dir, dentry);
2344         inode_unlock(inode);
2345         if (!err)
2346                 d_delete(dentry);
2347
2348 out_dput:
2349         dput(dentry);
2350 out_unlock_dir:
2351         inode_unlock(dir);
2352 out_drop_write:
2353         mnt_drop_write_file(file);
2354 out:
2355         kfree(vol_args);
2356         return err;
2357 }
2358
2359 static int btrfs_ioctl_defrag(struct file *file, void __user *argp)
2360 {
2361         struct inode *inode = file_inode(file);
2362         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2363         struct btrfs_ioctl_defrag_range_args *range;
2364         int ret;
2365
2366         ret = mnt_want_write_file(file);
2367         if (ret)
2368                 return ret;
2369
2370         if (btrfs_root_readonly(root)) {
2371                 ret = -EROFS;
2372                 goto out;
2373         }
2374
2375         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
2376         case S_IFDIR:
2377                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
2378                         ret = -EPERM;
2379                         goto out;
2380                 }
2381                 ret = btrfs_defrag_root(root);
2382                 break;
2383         case S_IFREG:
2384                 if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE)) {
2385                         ret = -EINVAL;
2386                         goto out;
2387                 }
2388
2389                 range = kzalloc(sizeof(*range), GFP_KERNEL);
2390                 if (!range) {
2391                         ret = -ENOMEM;
2392                         goto out;
2393                 }
2394
2395                 if (argp) {
2396                         if (copy_from_user(range, argp,
2397                                            sizeof(*range))) {
2398                                 ret = -EFAULT;
2399                                 kfree(range);
2400                                 goto out;
2401                         }
2402                         /* compression requires us to start the IO */
2403                         if ((range->flags & BTRFS_DEFRAG_RANGE_COMPRESS)) {
2404                                 range->flags |= BTRFS_DEFRAG_RANGE_START_IO;
2405                                 range->extent_thresh = (u32)-1;
2406                         }
2407                 } else {
2408                         /* the rest are all set to zero by kzalloc */
2409                         range->len = (u64)-1;
2410                 }
2411                 ret = btrfs_defrag_file(file_inode(file), file,
2412                                         range, BTRFS_OLDEST_GENERATION, 0);
2413                 if (ret > 0)
2414                         ret = 0;
2415                 kfree(range);
2416                 break;
2417         default:
2418                 ret = -EINVAL;
2419         }
2420 out:
2421         mnt_drop_write_file(file);
2422         return ret;
2423 }
2424
2425 static long btrfs_ioctl_add_dev(struct btrfs_fs_info *fs_info, void __user *arg)
2426 {
2427         struct btrfs_ioctl_vol_args *vol_args;
2428         int ret;
2429
2430         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
2431                 return -EPERM;
2432
2433         if (test_and_set_bit(BTRFS_FS_EXCL_OP, &fs_info->flags))
2434                 return BTRFS_ERROR_DEV_EXCL_RUN_IN_PROGRESS;
2435
2436         vol_args = memdup_user(arg, sizeof(*vol_args));
2437         if (IS_ERR(vol_args)) {
2438                 ret = PTR_ERR(vol_args);
2439                 goto out;
2440         }
2441
2442         vol_args->name[BTRFS_PATH_NAME_MAX] = '\0';
2443         ret = btrfs_init_new_device(fs_info, vol_args->name);
2444
2445         if (!ret)
2446                 btrfs_info(fs_info, "disk added %s", vol_args->name);
2447
2448         kfree(vol_args);
2449 out:
2450         clear_bit(BTRFS_FS_EXCL_OP, &fs_info->flags);
2451         return ret;
2452 }
2453
2454 static long btrfs_ioctl_rm_dev_v2(struct file *file, void __user *arg)
2455 {
2456         struct inode *inode = file_inode(file);
2457         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2458         struct btrfs_ioctl_vol_args_v2 *vol_args;
2459         int ret;
2460
2461         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
2462                 return -EPERM;
2463
2464         ret = mnt_want_write_file(file);
2465         if (ret)
2466                 return ret;
2467
2468         vol_args = memdup_user(arg, sizeof(*vol_args));
2469         if (IS_ERR(vol_args)) {
2470                 ret = PTR_ERR(vol_args);
2471                 goto err_drop;
2472         }
2473
2474         /* Check for compatibility reject unknown flags */
2475         if (vol_args->flags & ~BTRFS_VOL_ARG_V2_FLAGS_SUPPORTED)
2476                 return -EOPNOTSUPP;
2477
2478         if (test_and_set_bit(BTRFS_FS_EXCL_OP, &fs_info->flags)) {
2479                 ret = BTRFS_ERROR_DEV_EXCL_RUN_IN_PROGRESS;
2480                 goto out;
2481         }
2482
2483         if (vol_args->flags & BTRFS_DEVICE_SPEC_BY_ID) {
2484                 ret = btrfs_rm_device(fs_info, NULL, vol_args->devid);
2485         } else {
2486                 vol_args->name[BTRFS_SUBVOL_NAME_MAX] = '\0';
2487                 ret = btrfs_rm_device(fs_info, vol_args->name, 0);
2488         }
2489         clear_bit(BTRFS_FS_EXCL_OP, &fs_info->flags);
2490
2491         if (!ret) {
2492                 if (vol_args->flags & BTRFS_DEVICE_SPEC_BY_ID)
2493                         btrfs_info(fs_info, "device deleted: id %llu",
2494                                         vol_args->devid);
2495                 else
2496                         btrfs_info(fs_info, "device deleted: %s",
2497                                         vol_args->name);
2498         }
2499 out:
2500         kfree(vol_args);
2501 err_drop:
2502         mnt_drop_write_file(file);
2503         return ret;
2504 }
2505
2506 static long btrfs_ioctl_rm_dev(struct file *file, void __user *arg)
2507 {
2508         struct inode *inode = file_inode(file);
2509         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2510         struct btrfs_ioctl_vol_args *vol_args;
2511         int ret;
2512
2513         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
2514                 return -EPERM;
2515
2516         ret = mnt_want_write_file(file);
2517         if (ret)
2518                 return ret;
2519
2520         if (test_and_set_bit(BTRFS_FS_EXCL_OP, &fs_info->flags)) {
2521                 ret = BTRFS_ERROR_DEV_EXCL_RUN_IN_PROGRESS;
2522                 goto out_drop_write;
2523         }
2524
2525         vol_args = memdup_user(arg, sizeof(*vol_args));
2526         if (IS_ERR(vol_args)) {
2527                 ret = PTR_ERR(vol_args);
2528                 goto out;
2529         }
2530
2531         vol_args->name[BTRFS_PATH_NAME_MAX] = '\0';
2532         ret = btrfs_rm_device(fs_info, vol_args->name, 0);
2533
2534         if (!ret)
2535                 btrfs_info(fs_info, "disk deleted %s", vol_args->name);
2536         kfree(vol_args);
2537 out:
2538         clear_bit(BTRFS_FS_EXCL_OP, &fs_info->flags);
2539 out_drop_write:
2540         mnt_drop_write_file(file);
2541
2542         return ret;
2543 }
2544
2545 static long btrfs_ioctl_fs_info(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2546                                 void __user *arg)
2547 {
2548         struct btrfs_ioctl_fs_info_args *fi_args;
2549         struct btrfs_device *device;
2550         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
2551         int ret = 0;
2552
2553         fi_args = kzalloc(sizeof(*fi_args), GFP_KERNEL);
2554         if (!fi_args)
2555                 return -ENOMEM;
2556
2557         rcu_read_lock();
2558         fi_args->num_devices = fs_devices->num_devices;
2559
2560         list_for_each_entry_rcu(device, &fs_devices->devices, dev_list) {
2561                 if (device->devid > fi_args->max_id)
2562                         fi_args->max_id = device->devid;
2563         }
2564         rcu_read_unlock();
2565
2566         memcpy(&fi_args->fsid, fs_info->fsid, sizeof(fi_args->fsid));
2567         fi_args->nodesize = fs_info->nodesize;
2568         fi_args->sectorsize = fs_info->sectorsize;
2569         fi_args->clone_alignment = fs_info->sectorsize;
2570
2571         if (copy_to_user(arg, fi_args, sizeof(*fi_args)))
2572                 ret = -EFAULT;
2573
2574         kfree(fi_args);
2575         return ret;
2576 }
2577
2578 static long btrfs_ioctl_dev_info(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2579                                  void __user *arg)
2580 {
2581         struct btrfs_ioctl_dev_info_args *di_args;
2582         struct btrfs_device *dev;
2583         int ret = 0;
2584         char *s_uuid = NULL;
2585
2586         di_args = memdup_user(arg, sizeof(*di_args));
2587         if (IS_ERR(di_args))
2588                 return PTR_ERR(di_args);
2589
2590         if (!btrfs_is_empty_uuid(di_args->uuid))
2591                 s_uuid = di_args->uuid;
2592
2593         rcu_read_lock();
2594         dev = btrfs_find_device(fs_info, di_args->devid, s_uuid, NULL);
2595
2596         if (!dev) {
2597                 ret = -ENODEV;
2598                 goto out;
2599         }
2600
2601         di_args->devid = dev->devid;
2602         di_args->bytes_used = btrfs_device_get_bytes_used(dev);
2603         di_args->total_bytes = btrfs_device_get_total_bytes(dev);
2604         memcpy(di_args->uuid, dev->uuid, sizeof(di_args->uuid));
2605         if (dev->name) {
2606                 struct rcu_string *name;
2607
2608                 name = rcu_dereference(dev->name);
2609                 strncpy(di_args->path, name->str, sizeof(di_args->path) - 1);
2610                 di_args->path[sizeof(di_args->path) - 1] = 0;
2611         } else {
2612                 di_args->path[0] = '\0';
2613         }
2614
2615 out:
2616         rcu_read_unlock();
2617         if (ret == 0 && copy_to_user(arg, di_args, sizeof(*di_args)))
2618                 ret = -EFAULT;
2619
2620         kfree(di_args);
2621         return ret;
2622 }
2623
2624 static struct page *extent_same_get_page(struct inode *inode, pgoff_t index)
2625 {
2626         struct page *page;
2627
2628         page = grab_cache_page(inode->i_mapping, index);
2629         if (!page)
2630                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2631
2632         if (!PageUptodate(page)) {
2633                 int ret;
2634
2635                 ret = btrfs_readpage(NULL, page);
2636                 if (ret)
2637                         return ERR_PTR(ret);
2638                 lock_page(page);
2639                 if (!PageUptodate(page)) {
2640                         unlock_page(page);
2641                         put_page(page);
2642                         return ERR_PTR(-EIO);
2643                 }
2644                 if (page->mapping != inode->i_mapping) {
2645                         unlock_page(page);
2646                         put_page(page);
2647                         return ERR_PTR(-EAGAIN);
2648                 }
2649         }
2650
2651         return page;
2652 }
2653
2654 static int gather_extent_pages(struct inode *inode, struct page **pages,
2655                                int num_pages, u64 off)
2656 {
2657         int i;
2658         pgoff_t index = off >> PAGE_SHIFT;
2659
2660         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
2661 again:
2662                 pages[i] = extent_same_get_page(inode, index + i);
2663                 if (IS_ERR(pages[i])) {
2664                         int err = PTR_ERR(pages[i]);
2665
2666                         if (err == -EAGAIN)
2667                                 goto again;
2668                         pages[i] = NULL;
2669                         return err;
2670                 }
2671         }
2672         return 0;
2673 }
2674
2675 static int lock_extent_range(struct inode *inode, u64 off, u64 len,
2676                              bool retry_range_locking)
2677 {
2678         /*
2679          * Do any pending delalloc/csum calculations on inode, one way or
2680          * another, and lock file content.
2681          * The locking order is:
2682          *
2683          *   1) pages
2684          *   2) range in the inode's io tree
2685          */
2686         while (1) {
2687                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2688                 lock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, off, off + len - 1);
2689                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode,
2690                                                             off + len - 1);
2691                 if ((!ordered ||
2692                      ordered->file_offset + ordered->len <= off ||
2693                      ordered->file_offset >= off + len) &&
2694                     !test_range_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, off,
2695                                     off + len - 1, EXTENT_DELALLOC, 0, NULL)) {
2696                         if (ordered)
2697                                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2698                         break;
2699                 }
2700                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, off, off + len - 1);
2701                 if (ordered)
2702                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2703                 if (!retry_range_locking)
2704                         return -EAGAIN;
2705                 btrfs_wait_ordered_range(inode, off, len);
2706         }
2707         return 0;
2708 }
2709
2710 static void btrfs_double_inode_unlock(struct inode *inode1, struct inode *inode2)
2711 {
2712         inode_unlock(inode1);
2713         inode_unlock(inode2);
2714 }
2715
2716 static void btrfs_double_inode_lock(struct inode *inode1, struct inode *inode2)
2717 {
2718         if (inode1 < inode2)
2719                 swap(inode1, inode2);
2720
2721         inode_lock_nested(inode1, I_MUTEX_PARENT);
2722         inode_lock_nested(inode2, I_MUTEX_CHILD);
2723 }
2724
2725 static void btrfs_double_extent_unlock(struct inode *inode1, u64 loff1,
2726                                       struct inode *inode2, u64 loff2, u64 len)
2727 {
2728         unlock_extent(&BTRFS_I(inode1)->io_tree, loff1, loff1 + len - 1);
2729         unlock_extent(&BTRFS_I(inode2)->io_tree, loff2, loff2 + len - 1);
2730 }
2731
2732 static int btrfs_double_extent_lock(struct inode *inode1, u64 loff1,
2733                                     struct inode *inode2, u64 loff2, u64 len,
2734                                     bool retry_range_locking)
2735 {
2736         int ret;
2737
2738         if (inode1 < inode2) {
2739                 swap(inode1, inode2);
2740                 swap(loff1, loff2);
2741         }
2742         ret = lock_extent_range(inode1, loff1, len, retry_range_locking);
2743         if (ret)
2744                 return ret;
2745         ret = lock_extent_range(inode2, loff2, len, retry_range_locking);
2746         if (ret)
2747                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode1)->io_tree, loff1,
2748                               loff1 + len - 1);
2749         return ret;
2750 }
2751
2752 struct cmp_pages {
2753         int             num_pages;
2754         struct page     **src_pages;
2755         struct page     **dst_pages;
2756 };
2757
2758 static void btrfs_cmp_data_free(struct cmp_pages *cmp)
2759 {
2760         int i;
2761         struct page *pg;
2762
2763         for (i = 0; i < cmp->num_pages; i++) {
2764                 pg = cmp->src_pages[i];
2765                 if (pg) {
2766                         unlock_page(pg);
2767                         put_page(pg);
2768                 }
2769                 pg = cmp->dst_pages[i];
2770                 if (pg) {
2771                         unlock_page(pg);
2772                         put_page(pg);
2773                 }
2774         }
2775         kfree(cmp->src_pages);
2776         kfree(cmp->dst_pages);
2777 }
2778
2779 static int btrfs_cmp_data_prepare(struct inode *src, u64 loff,
2780                                   struct inode *dst, u64 dst_loff,
2781                                   u64 len, struct cmp_pages *cmp)
2782 {
2783         int ret;
2784         int num_pages = PAGE_ALIGN(len) >> PAGE_SHIFT;
2785         struct page **src_pgarr, **dst_pgarr;
2786
2787         /*
2788          * We must gather up all the pages before we initiate our
2789          * extent locking. We use an array for the page pointers. Size
2790          * of the array is bounded by len, which is in turn bounded by
2791          * BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN.
2792          */
2793         src_pgarr = kcalloc(num_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
2794         dst_pgarr = kcalloc(num_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
2795         if (!src_pgarr || !dst_pgarr) {
2796                 kfree(src_pgarr);
2797                 kfree(dst_pgarr);
2798                 return -ENOMEM;
2799         }
2800         cmp->num_pages = num_pages;
2801         cmp->src_pages = src_pgarr;
2802         cmp->dst_pages = dst_pgarr;
2803
2804         /*
2805          * If deduping ranges in the same inode, locking rules make it mandatory
2806          * to always lock pages in ascending order to avoid deadlocks with
2807          * concurrent tasks (such as starting writeback/delalloc).
2808          */
2809         if (src == dst && dst_loff < loff) {
2810                 swap(src_pgarr, dst_pgarr);
2811                 swap(loff, dst_loff);
2812         }
2813
2814         ret = gather_extent_pages(src, src_pgarr, cmp->num_pages, loff);
2815         if (ret)
2816                 goto out;
2817
2818         ret = gather_extent_pages(dst, dst_pgarr, cmp->num_pages, dst_loff);
2819
2820 out:
2821         if (ret)
2822                 btrfs_cmp_data_free(cmp);
2823         return ret;
2824 }
2825
2826 static int btrfs_cmp_data(u64 len, struct cmp_pages *cmp)
2827 {
2828         int ret = 0;
2829         int i;
2830         struct page *src_page, *dst_page;
2831         unsigned int cmp_len = PAGE_SIZE;
2832         void *addr, *dst_addr;
2833
2834         i = 0;
2835         while (len) {
2836                 if (len < PAGE_SIZE)
2837                         cmp_len = len;
2838
2839                 BUG_ON(i >= cmp->num_pages);
2840
2841                 src_page = cmp->src_pages[i];
2842                 dst_page = cmp->dst_pages[i];
2843                 ASSERT(PageLocked(src_page));
2844                 ASSERT(PageLocked(dst_page));
2845
2846                 addr = kmap_atomic(src_page);
2847                 dst_addr = kmap_atomic(dst_page);
2848
2849                 flush_dcache_page(src_page);
2850                 flush_dcache_page(dst_page);
2851
2852                 if (memcmp(addr, dst_addr, cmp_len))
2853                         ret = -EBADE;
2854
2855                 kunmap_atomic(addr);
2856                 kunmap_atomic(dst_addr);
2857
2858                 if (ret)
2859                         break;
2860
2861                 len -= cmp_len;
2862                 i++;
2863         }
2864
2865         return ret;
2866 }
2867
2868 static int extent_same_check_offsets(struct inode *inode, u64 off, u64 *plen,
2869                                      u64 olen)
2870 {
2871         u64 len = *plen;
2872         u64 bs = BTRFS_I(inode)->root->fs_info->sb->s_blocksize;
2873
2874         if (off + olen > inode->i_size || off + olen < off)
2875                 return -EINVAL;
2876
2877         /* if we extend to eof, continue to block boundary */
2878         if (off + len == inode->i_size)
2879                 *plen = len = ALIGN(inode->i_size, bs) - off;
2880
2881         /* Check that we are block aligned - btrfs_clone() requires this */
2882         if (!IS_ALIGNED(off, bs) || !IS_ALIGNED(off + len, bs))
2883                 return -EINVAL;
2884
2885         return 0;
2886 }
2887
2888 static int btrfs_extent_same(struct inode *src, u64 loff, u64 olen,
2889                              struct inode *dst, u64 dst_loff)
2890 {
2891         int ret;
2892         u64 len = olen;
2893         struct cmp_pages cmp;
2894         bool same_inode = (src == dst);
2895         u64 same_lock_start = 0;
2896         u64 same_lock_len = 0;
2897
2898         if (len == 0)
2899                 return 0;
2900
2901         if (same_inode)
2902                 inode_lock(src);
2903         else
2904                 btrfs_double_inode_lock(src, dst);
2905
2906         ret = extent_same_check_offsets(src, loff, &len, olen);
2907         if (ret)
2908                 goto out_unlock;
2909
2910         ret = extent_same_check_offsets(dst, dst_loff, &len, olen);
2911         if (ret)
2912                 goto out_unlock;
2913
2914         if (same_inode) {
2915                 /*
2916                  * Single inode case wants the same checks, except we
2917                  * don't want our length pushed out past i_size as
2918                  * comparing that data range makes no sense.
2919                  *
2920                  * extent_same_check_offsets() will do this for an
2921                  * unaligned length at i_size, so catch it here and
2922                  * reject the request.
2923                  *
2924                  * This effectively means we require aligned extents
2925                  * for the single-inode case, whereas the other cases
2926                  * allow an unaligned length so long as it ends at
2927                  * i_size.
2928                  */
2929                 if (len != olen) {
2930                         ret = -EINVAL;
2931                         goto out_unlock;
2932                 }
2933
2934                 /* Check for overlapping ranges */
2935                 if (dst_loff + len > loff && dst_loff < loff + len) {
2936                         ret = -EINVAL;
2937                         goto out_unlock;
2938                 }
2939
2940                 same_lock_start = min_t(u64, loff, dst_loff);
2941                 same_lock_len = max_t(u64, loff, dst_loff) + len - same_lock_start;
2942         }
2943
2944         /* don't make the dst file partly checksummed */
2945         if ((BTRFS_I(src)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM) !=
2946             (BTRFS_I(dst)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
2947                 ret = -EINVAL;
2948                 goto out_unlock;
2949         }
2950
2951 again:
2952         ret = btrfs_cmp_data_prepare(src, loff, dst, dst_loff, olen, &cmp);
2953         if (ret)
2954                 goto out_unlock;
2955
2956         if (same_inode)
2957                 ret = lock_extent_range(src, same_lock_start, same_lock_len,
2958                                         false);
2959         else
2960                 ret = btrfs_double_extent_lock(src, loff, dst, dst_loff, len,
2961                                                false);
2962         /*
2963          * If one of the inodes has dirty pages in the respective range or
2964          * ordered extents, we need to flush dellaloc and wait for all ordered
2965          * extents in the range. We must unlock the pages and the ranges in the
2966          * io trees to avoid deadlocks when flushing delalloc (requires locking
2967          * pages) and when waiting for ordered extents to complete (they require
2968          * range locking).
2969          */
2970         if (ret == -EAGAIN) {
2971                 /*
2972                  * Ranges in the io trees already unlocked. Now unlock all
2973                  * pages before waiting for all IO to complete.
2974                  */
2975                 btrfs_cmp_data_free(&cmp);
2976                 if (same_inode) {
2977                         btrfs_wait_ordered_range(src, same_lock_start,
2978                                                  same_lock_len);
2979                 } else {
2980                         btrfs_wait_ordered_range(src, loff, len);
2981                         btrfs_wait_ordered_range(dst, dst_loff, len);
2982                 }
2983                 goto again;
2984         }
2985         ASSERT(ret == 0);
2986         if (WARN_ON(ret)) {
2987                 /* ranges in the io trees already unlocked */
2988                 btrfs_cmp_data_free(&cmp);
2989                 return ret;
2990         }
2991
2992         /* pass original length for comparison so we stay within i_size */
2993         ret = btrfs_cmp_data(olen, &cmp);
2994         if (ret == 0)
2995                 ret = btrfs_clone(src, dst, loff, olen, len, dst_loff, 1);
2996
2997         if (same_inode)
2998                 unlock_extent(&BTRFS_I(src)->io_tree, same_lock_start,
2999                               same_lock_start + same_lock_len - 1);
3000         else
3001                 btrfs_double_extent_unlock(src, loff, dst, dst_loff, len);
3002
3003         btrfs_cmp_data_free(&cmp);
3004 out_unlock:
3005         if (same_inode)
3006                 inode_unlock(src);
3007         else
3008                 btrfs_double_inode_unlock(src, dst);
3009
3010         return ret;
3011 }
3012
3013 #define BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN    SZ_16M
3014
3015 ssize_t btrfs_dedupe_file_range(struct file *src_file, u64 loff, u64 olen,
3016                                 struct file *dst_file, u64 dst_loff)
3017 {
3018         struct inode *src = file_inode(src_file);
3019         struct inode *dst = file_inode(dst_file);
3020         u64 bs = BTRFS_I(src)->root->fs_info->sb->s_blocksize;
3021         ssize_t res;
3022
3023         if (olen > BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN)
3024                 olen = BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN;
3025
3026         if (WARN_ON_ONCE(bs < PAGE_SIZE)) {
3027                 /*
3028                  * Btrfs does not support blocksize < page_size. As a
3029                  * result, btrfs_cmp_data() won't correctly handle
3030                  * this situation without an update.
3031                  */
3032                 return -EINVAL;
3033         }
3034
3035         res = btrfs_extent_same(src, loff, olen, dst, dst_loff);
3036         if (res)
3037                 return res;
3038         return olen;
3039 }
3040
3041 static int clone_finish_inode_update(struct btrfs_trans_handle *trans,
3042                                      struct inode *inode,
3043                                      u64 endoff,
3044                                      const u64 destoff,
3045                                      const u64 olen,
3046                                      int no_time_update)
3047 {
3048         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3049         int ret;
3050
3051         inode_inc_iversion(inode);
3052         if (!no_time_update)
3053                 inode->i_mtime = inode->i_ctime = current_time(inode);
3054         /*
3055          * We round up to the block size at eof when determining which
3056          * extents to clone above, but shouldn't round up the file size.
3057          */
3058         if (endoff > destoff + olen)
3059                 endoff = destoff + olen;
3060         if (endoff > inode->i_size)
3061                 btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), endoff);
3062
3063         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
3064         if (ret) {
3065                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3066                 btrfs_end_transaction(trans);
3067                 goto out;
3068         }
3069         ret = btrfs_end_transaction(trans);
3070 out:
3071         return ret;
3072 }
3073
3074 static void clone_update_extent_map(struct btrfs_inode *inode,
3075                                     const struct btrfs_trans_handle *trans,
3076                                     const struct btrfs_path *path,
3077                                     const u64 hole_offset,
3078                                     const u64 hole_len)
3079 {
3080         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
3081         struct extent_map *em;
3082         int ret;
3083
3084         em = alloc_extent_map();
3085         if (!em) {
3086                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &inode->runtime_flags);
3087                 return;
3088         }
3089
3090         if (path) {
3091                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
3092
3093                 fi = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
3094                                     struct btrfs_file_extent_item);
3095                 btrfs_extent_item_to_extent_map(inode, path, fi, false, em);
3096                 em->generation = -1;
3097                 if (btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], fi) ==
3098                     BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE)
3099                         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
3100                                         &inode->runtime_flags);
3101         } else {
3102                 em->start = hole_offset;
3103                 em->len = hole_len;
3104                 em->ram_bytes = em->len;
3105                 em->orig_start = hole_offset;
3106                 em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
3107                 em->block_len = 0;
3108                 em->orig_block_len = 0;
3109                 em->compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
3110                 em->generation = trans->transid;
3111         }
3112
3113         while (1) {
3114                 write_lock(&em_tree->lock);
3115                 ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
3116                 write_unlock(&em_tree->lock);
3117                 if (ret != -EEXIST) {
3118                         free_extent_map(em);
3119                         break;
3120                 }
3121                 btrfs_drop_extent_cache(inode, em->start,
3122                                         em->start + em->len - 1, 0);
3123         }
3124
3125         if (ret)
3126                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &inode->runtime_flags);
3127 }
3128
3129 /*
3130  * Make sure we do not end up inserting an inline extent into a file that has
3131  * already other (non-inline) extents. If a file has an inline extent it can
3132  * not have any other extents and the (single) inline extent must start at the
3133  * file offset 0. Failing to respect these rules will lead to file corruption,
3134  * resulting in EIO errors on read/write operations, hitting BUG_ON's in mm, etc
3135  *
3136  * We can have extents that have been already written to disk or we can have
3137  * dirty ranges still in delalloc, in which case the extent maps and items are
3138  * created only when we run delalloc, and the delalloc ranges might fall outside
3139  * the range we are currently locking in the inode's io tree. So we check the
3140  * inode's i_size because of that (i_size updates are done while holding the
3141  * i_mutex, which we are holding here).
3142  * We also check to see if the inode has a size not greater than "datal" but has
3143  * extents beyond it, due to an fallocate with FALLOC_FL_KEEP_SIZE (and we are
3144  * protected against such concurrent fallocate calls by the i_mutex).
3145  *
3146  * If the file has no extents but a size greater than datal, do not allow the
3147  * copy because we would need turn the inline extent into a non-inline one (even
3148  * with NO_HOLES enabled). If we find our destination inode only has one inline
3149  * extent, just overwrite it with the source inline extent if its size is less
3150  * than the source extent's size, or we could copy the source inline extent's
3151  * data into the destination inode's inline extent if the later is greater then
3152  * the former.
3153  */
3154 static int clone_copy_inline_extent(struct inode *dst,
3155                                     struct btrfs_trans_handle *trans,
3156                                     struct btrfs_path *path,
3157                                     struct btrfs_key *new_key,
3158                                     const u64 drop_start,
3159                                     const u64 datal,
3160                                     const u64 skip,
3161                                     const u64 size,
3162                                     char *inline_data)
3163 {
3164         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dst->i_sb);
3165         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dst)->root;
3166         const u64 aligned_end = ALIGN(new_key->offset + datal,
3167                                       fs_info->sectorsize);
3168         int ret;
3169         struct btrfs_key key;
3170
3171         if (new_key->offset > 0)
3172                 return -EOPNOTSUPP;
3173
3174         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(dst));
3175         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
3176         key.offset = 0;
3177         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3178         if (ret < 0) {
3179                 return ret;
3180         } else if (ret > 0) {
3181                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
3182                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
3183                         if (ret < 0)
3184                                 return ret;
3185                         else if (ret > 0)
3186                                 goto copy_inline_extent;
3187                 }
3188                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
3189                 if (key.objectid == btrfs_ino(BTRFS_I(dst)) &&
3190                     key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
3191                         ASSERT(key.offset > 0);
3192                         return -EOPNOTSUPP;
3193                 }
3194         } else if (i_size_read(dst) <= datal) {
3195                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
3196                 u64 ext_len;
3197
3198                 /*
3199                  * If the file size is <= datal, make sure there are no other
3200                  * extents following (can happen do to an fallocate call with
3201                  * the flag FALLOC_FL_KEEP_SIZE).
3202                  */
3203                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
3204                                     struct btrfs_file_extent_item);
3205                 /*
3206                  * If it's an inline extent, it can not have other extents
3207                  * following it.
3208                  */
3209                 if (btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei) ==
3210                     BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE)
3211                         goto copy_inline_extent;
3212
3213                 ext_len = btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], ei);
3214                 if (ext_len > aligned_end)
3215                         return -EOPNOTSUPP;
3216
3217                 ret = btrfs_next_item(root, path);
3218                 if (ret < 0) {
3219                         return ret;
3220                 } else if (ret == 0) {
3221                         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key,
3222                                               path->slots[0]);
3223                         if (key.objectid == btrfs_ino(BTRFS_I(dst)) &&
3224                             key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
3225                                 return -EOPNOTSUPP;
3226                 }
3227         }
3228
3229 copy_inline_extent:
3230         /*
3231          * We have no extent items, or we have an extent at offset 0 which may
3232          * or may not be inlined. All these cases are dealt the same way.
3233          */
3234         if (i_size_read(dst) > datal) {
3235                 /*
3236                  * If the destination inode has an inline extent...
3237                  * This would require copying the data from the source inline
3238                  * extent into the beginning of the destination's inline extent.
3239                  * But this is really complex, both extents can be compressed
3240                  * or just one of them, which would require decompressing and
3241                  * re-compressing data (which could increase the new compressed
3242                  * size, not allowing the compressed data to fit anymore in an
3243                  * inline extent).
3244                  * So just don't support this case for now (it should be rare,
3245                  * we are not really saving space when cloning inline extents).
3246                  */
3247                 return -EOPNOTSUPP;