GNU Linux-libre 5.13.14-gnu1
[releases.git] / fs / btrfs / block-group.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2
3 #include "misc.h"
4 #include "ctree.h"
5 #include "block-group.h"
6 #include "space-info.h"
7 #include "disk-io.h"
8 #include "free-space-cache.h"
9 #include "free-space-tree.h"
10 #include "volumes.h"
11 #include "transaction.h"
12 #include "ref-verify.h"
13 #include "sysfs.h"
14 #include "tree-log.h"
15 #include "delalloc-space.h"
16 #include "discard.h"
17 #include "raid56.h"
18 #include "zoned.h"
19
20 /*
21  * Return target flags in extended format or 0 if restripe for this chunk_type
22  * is not in progress
23  *
24  * Should be called with balance_lock held
25  */
26 static u64 get_restripe_target(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 flags)
27 {
28         struct btrfs_balance_control *bctl = fs_info->balance_ctl;
29         u64 target = 0;
30
31         if (!bctl)
32                 return 0;
33
34         if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA &&
35             bctl->data.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT) {
36                 target = BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA | bctl->data.target;
37         } else if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM &&
38                    bctl->sys.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT) {
39                 target = BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM | bctl->sys.target;
40         } else if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA &&
41                    bctl->meta.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT) {
42                 target = BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA | bctl->meta.target;
43         }
44
45         return target;
46 }
47
48 /*
49  * @flags: available profiles in extended format (see ctree.h)
50  *
51  * Return reduced profile in chunk format.  If profile changing is in progress
52  * (either running or paused) picks the target profile (if it's already
53  * available), otherwise falls back to plain reducing.
54  */
55 static u64 btrfs_reduce_alloc_profile(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 flags)
56 {
57         u64 num_devices = fs_info->fs_devices->rw_devices;
58         u64 target;
59         u64 raid_type;
60         u64 allowed = 0;
61
62         /*
63          * See if restripe for this chunk_type is in progress, if so try to
64          * reduce to the target profile
65          */
66         spin_lock(&fs_info->balance_lock);
67         target = get_restripe_target(fs_info, flags);
68         if (target) {
69                 spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
70                 return extended_to_chunk(target);
71         }
72         spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
73
74         /* First, mask out the RAID levels which aren't possible */
75         for (raid_type = 0; raid_type < BTRFS_NR_RAID_TYPES; raid_type++) {
76                 if (num_devices >= btrfs_raid_array[raid_type].devs_min)
77                         allowed |= btrfs_raid_array[raid_type].bg_flag;
78         }
79         allowed &= flags;
80
81         if (allowed & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6)
82                 allowed = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6;
83         else if (allowed & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID5)
84                 allowed = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID5;
85         else if (allowed & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)
86                 allowed = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10;
87         else if (allowed & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1)
88                 allowed = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1;
89         else if (allowed & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0)
90                 allowed = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0;
91
92         flags &= ~BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK;
93
94         return extended_to_chunk(flags | allowed);
95 }
96
97 u64 btrfs_get_alloc_profile(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 orig_flags)
98 {
99         unsigned seq;
100         u64 flags;
101
102         do {
103                 flags = orig_flags;
104                 seq = read_seqbegin(&fs_info->profiles_lock);
105
106                 if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA)
107                         flags |= fs_info->avail_data_alloc_bits;
108                 else if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM)
109                         flags |= fs_info->avail_system_alloc_bits;
110                 else if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA)
111                         flags |= fs_info->avail_metadata_alloc_bits;
112         } while (read_seqretry(&fs_info->profiles_lock, seq));
113
114         return btrfs_reduce_alloc_profile(fs_info, flags);
115 }
116
117 void btrfs_get_block_group(struct btrfs_block_group *cache)
118 {
119         refcount_inc(&cache->refs);
120 }
121
122 void btrfs_put_block_group(struct btrfs_block_group *cache)
123 {
124         if (refcount_dec_and_test(&cache->refs)) {
125                 WARN_ON(cache->pinned > 0);
126                 WARN_ON(cache->reserved > 0);
127
128                 /*
129                  * A block_group shouldn't be on the discard_list anymore.
130                  * Remove the block_group from the discard_list to prevent us
131                  * from causing a panic due to NULL pointer dereference.
132                  */
133                 if (WARN_ON(!list_empty(&cache->discard_list)))
134                         btrfs_discard_cancel_work(&cache->fs_info->discard_ctl,
135                                                   cache);
136
137                 /*
138                  * If not empty, someone is still holding mutex of
139                  * full_stripe_lock, which can only be released by caller.
140                  * And it will definitely cause use-after-free when caller
141                  * tries to release full stripe lock.
142                  *
143                  * No better way to resolve, but only to warn.
144                  */
145                 WARN_ON(!RB_EMPTY_ROOT(&cache->full_stripe_locks_root.root));
146                 kfree(cache->free_space_ctl);
147                 kfree(cache);
148         }
149 }
150
151 /*
152  * This adds the block group to the fs_info rb tree for the block group cache
153  */
154 static int btrfs_add_block_group_cache(struct btrfs_fs_info *info,
155                                        struct btrfs_block_group *block_group)
156 {
157         struct rb_node **p;
158         struct rb_node *parent = NULL;
159         struct btrfs_block_group *cache;
160
161         ASSERT(block_group->length != 0);
162
163         spin_lock(&info->block_group_cache_lock);
164         p = &info->block_group_cache_tree.rb_node;
165
166         while (*p) {
167                 parent = *p;
168                 cache = rb_entry(parent, struct btrfs_block_group, cache_node);
169                 if (block_group->start < cache->start) {
170                         p = &(*p)->rb_left;
171                 } else if (block_group->start > cache->start) {
172                         p = &(*p)->rb_right;
173                 } else {
174                         spin_unlock(&info->block_group_cache_lock);
175                         return -EEXIST;
176                 }
177         }
178
179         rb_link_node(&block_group->cache_node, parent, p);
180         rb_insert_color(&block_group->cache_node,
181                         &info->block_group_cache_tree);
182
183         if (info->first_logical_byte > block_group->start)
184                 info->first_logical_byte = block_group->start;
185
186         spin_unlock(&info->block_group_cache_lock);
187
188         return 0;
189 }
190
191 /*
192  * This will return the block group at or after bytenr if contains is 0, else
193  * it will return the block group that contains the bytenr
194  */
195 static struct btrfs_block_group *block_group_cache_tree_search(
196                 struct btrfs_fs_info *info, u64 bytenr, int contains)
197 {
198         struct btrfs_block_group *cache, *ret = NULL;
199         struct rb_node *n;
200         u64 end, start;
201
202         spin_lock(&info->block_group_cache_lock);
203         n = info->block_group_cache_tree.rb_node;
204
205         while (n) {
206                 cache = rb_entry(n, struct btrfs_block_group, cache_node);
207                 end = cache->start + cache->length - 1;
208                 start = cache->start;
209
210                 if (bytenr < start) {
211                         if (!contains && (!ret || start < ret->start))
212                                 ret = cache;
213                         n = n->rb_left;
214                 } else if (bytenr > start) {
215                         if (contains && bytenr <= end) {
216                                 ret = cache;
217                                 break;
218                         }
219                         n = n->rb_right;
220                 } else {
221                         ret = cache;
222                         break;
223                 }
224         }
225         if (ret) {
226                 btrfs_get_block_group(ret);
227                 if (bytenr == 0 && info->first_logical_byte > ret->start)
228                         info->first_logical_byte = ret->start;
229         }
230         spin_unlock(&info->block_group_cache_lock);
231
232         return ret;
233 }
234
235 /*
236  * Return the block group that starts at or after bytenr
237  */
238 struct btrfs_block_group *btrfs_lookup_first_block_group(
239                 struct btrfs_fs_info *info, u64 bytenr)
240 {
241         return block_group_cache_tree_search(info, bytenr, 0);
242 }
243
244 /*
245  * Return the block group that contains the given bytenr
246  */
247 struct btrfs_block_group *btrfs_lookup_block_group(
248                 struct btrfs_fs_info *info, u64 bytenr)
249 {
250         return block_group_cache_tree_search(info, bytenr, 1);
251 }
252
253 struct btrfs_block_group *btrfs_next_block_group(
254                 struct btrfs_block_group *cache)
255 {
256         struct btrfs_fs_info *fs_info = cache->fs_info;
257         struct rb_node *node;
258
259         spin_lock(&fs_info->block_group_cache_lock);
260
261         /* If our block group was removed, we need a full search. */
262         if (RB_EMPTY_NODE(&cache->cache_node)) {
263                 const u64 next_bytenr = cache->start + cache->length;
264
265                 spin_unlock(&fs_info->block_group_cache_lock);
266                 btrfs_put_block_group(cache);
267                 cache = btrfs_lookup_first_block_group(fs_info, next_bytenr); return cache;
268         }
269         node = rb_next(&cache->cache_node);
270         btrfs_put_block_group(cache);
271         if (node) {
272                 cache = rb_entry(node, struct btrfs_block_group, cache_node);
273                 btrfs_get_block_group(cache);
274         } else
275                 cache = NULL;
276         spin_unlock(&fs_info->block_group_cache_lock);
277         return cache;
278 }
279
280 bool btrfs_inc_nocow_writers(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr)
281 {
282         struct btrfs_block_group *bg;
283         bool ret = true;
284
285         bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, bytenr);
286         if (!bg)
287                 return false;
288
289         spin_lock(&bg->lock);
290         if (bg->ro)
291                 ret = false;
292         else
293                 atomic_inc(&bg->nocow_writers);
294         spin_unlock(&bg->lock);
295
296         /* No put on block group, done by btrfs_dec_nocow_writers */
297         if (!ret)
298                 btrfs_put_block_group(bg);
299
300         return ret;
301 }
302
303 void btrfs_dec_nocow_writers(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr)
304 {
305         struct btrfs_block_group *bg;
306
307         bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, bytenr);
308         ASSERT(bg);
309         if (atomic_dec_and_test(&bg->nocow_writers))
310                 wake_up_var(&bg->nocow_writers);
311         /*
312          * Once for our lookup and once for the lookup done by a previous call
313          * to btrfs_inc_nocow_writers()
314          */
315         btrfs_put_block_group(bg);
316         btrfs_put_block_group(bg);
317 }
318
319 void btrfs_wait_nocow_writers(struct btrfs_block_group *bg)
320 {
321         wait_var_event(&bg->nocow_writers, !atomic_read(&bg->nocow_writers));
322 }
323
324 void btrfs_dec_block_group_reservations(struct btrfs_fs_info *fs_info,
325                                         const u64 start)
326 {
327         struct btrfs_block_group *bg;
328
329         bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, start);
330         ASSERT(bg);
331         if (atomic_dec_and_test(&bg->reservations))
332                 wake_up_var(&bg->reservations);
333         btrfs_put_block_group(bg);
334 }
335
336 void btrfs_wait_block_group_reservations(struct btrfs_block_group *bg)
337 {
338         struct btrfs_space_info *space_info = bg->space_info;
339
340         ASSERT(bg->ro);
341
342         if (!(bg->flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA))
343                 return;
344
345         /*
346          * Our block group is read only but before we set it to read only,
347          * some task might have had allocated an extent from it already, but it
348          * has not yet created a respective ordered extent (and added it to a
349          * root's list of ordered extents).
350          * Therefore wait for any task currently allocating extents, since the
351          * block group's reservations counter is incremented while a read lock
352          * on the groups' semaphore is held and decremented after releasing
353          * the read access on that semaphore and creating the ordered extent.
354          */
355         down_write(&space_info->groups_sem);
356         up_write(&space_info->groups_sem);
357
358         wait_var_event(&bg->reservations, !atomic_read(&bg->reservations));
359 }
360
361 struct btrfs_caching_control *btrfs_get_caching_control(
362                 struct btrfs_block_group *cache)
363 {
364         struct btrfs_caching_control *ctl;
365
366         spin_lock(&cache->lock);
367         if (!cache->caching_ctl) {
368                 spin_unlock(&cache->lock);
369                 return NULL;
370         }
371
372         ctl = cache->caching_ctl;
373         refcount_inc(&ctl->count);
374         spin_unlock(&cache->lock);
375         return ctl;
376 }
377
378 void btrfs_put_caching_control(struct btrfs_caching_control *ctl)
379 {
380         if (refcount_dec_and_test(&ctl->count))
381                 kfree(ctl);
382 }
383
384 /*
385  * When we wait for progress in the block group caching, its because our
386  * allocation attempt failed at least once.  So, we must sleep and let some
387  * progress happen before we try again.
388  *
389  * This function will sleep at least once waiting for new free space to show
390  * up, and then it will check the block group free space numbers for our min
391  * num_bytes.  Another option is to have it go ahead and look in the rbtree for
392  * a free extent of a given size, but this is a good start.
393  *
394  * Callers of this must check if cache->cached == BTRFS_CACHE_ERROR before using
395  * any of the information in this block group.
396  */
397 void btrfs_wait_block_group_cache_progress(struct btrfs_block_group *cache,
398                                            u64 num_bytes)
399 {
400         struct btrfs_caching_control *caching_ctl;
401
402         caching_ctl = btrfs_get_caching_control(cache);
403         if (!caching_ctl)
404                 return;
405
406         wait_event(caching_ctl->wait, btrfs_block_group_done(cache) ||
407                    (cache->free_space_ctl->free_space >= num_bytes));
408
409         btrfs_put_caching_control(caching_ctl);
410 }
411
412 int btrfs_wait_block_group_cache_done(struct btrfs_block_group *cache)
413 {
414         struct btrfs_caching_control *caching_ctl;
415         int ret = 0;
416
417         caching_ctl = btrfs_get_caching_control(cache);
418         if (!caching_ctl)
419                 return (cache->cached == BTRFS_CACHE_ERROR) ? -EIO : 0;
420
421         wait_event(caching_ctl->wait, btrfs_block_group_done(cache));
422         if (cache->cached == BTRFS_CACHE_ERROR)
423                 ret = -EIO;
424         btrfs_put_caching_control(caching_ctl);
425         return ret;
426 }
427
428 static bool space_cache_v1_done(struct btrfs_block_group *cache)
429 {
430         bool ret;
431
432         spin_lock(&cache->lock);
433         ret = cache->cached != BTRFS_CACHE_FAST;
434         spin_unlock(&cache->lock);
435
436         return ret;
437 }
438
439 void btrfs_wait_space_cache_v1_finished(struct btrfs_block_group *cache,
440                                 struct btrfs_caching_control *caching_ctl)
441 {
442         wait_event(caching_ctl->wait, space_cache_v1_done(cache));
443 }
444
445 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
446 static void fragment_free_space(struct btrfs_block_group *block_group)
447 {
448         struct btrfs_fs_info *fs_info = block_group->fs_info;
449         u64 start = block_group->start;
450         u64 len = block_group->length;
451         u64 chunk = block_group->flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA ?
452                 fs_info->nodesize : fs_info->sectorsize;
453         u64 step = chunk << 1;
454
455         while (len > chunk) {
456                 btrfs_remove_free_space(block_group, start, chunk);
457                 start += step;
458                 if (len < step)
459                         len = 0;
460                 else
461                         len -= step;
462         }
463 }
464 #endif
465
466 /*
467  * This is only called by btrfs_cache_block_group, since we could have freed
468  * extents we need to check the pinned_extents for any extents that can't be
469  * used yet since their free space will be released as soon as the transaction
470  * commits.
471  */
472 u64 add_new_free_space(struct btrfs_block_group *block_group, u64 start, u64 end)
473 {
474         struct btrfs_fs_info *info = block_group->fs_info;
475         u64 extent_start, extent_end, size, total_added = 0;
476         int ret;
477
478         while (start < end) {
479                 ret = find_first_extent_bit(&info->excluded_extents, start,
480                                             &extent_start, &extent_end,
481                                             EXTENT_DIRTY | EXTENT_UPTODATE,
482                                             NULL);
483                 if (ret)
484                         break;
485
486                 if (extent_start <= start) {
487                         start = extent_end + 1;
488                 } else if (extent_start > start && extent_start < end) {
489                         size = extent_start - start;
490                         total_added += size;
491                         ret = btrfs_add_free_space_async_trimmed(block_group,
492                                                                  start, size);
493                         BUG_ON(ret); /* -ENOMEM or logic error */
494                         start = extent_end + 1;
495                 } else {
496                         break;
497                 }
498         }
499
500         if (start < end) {
501                 size = end - start;
502                 total_added += size;
503                 ret = btrfs_add_free_space_async_trimmed(block_group, start,
504                                                          size);
505                 BUG_ON(ret); /* -ENOMEM or logic error */
506         }
507
508         return total_added;
509 }
510
511 static int load_extent_tree_free(struct btrfs_caching_control *caching_ctl)
512 {
513         struct btrfs_block_group *block_group = caching_ctl->block_group;
514         struct btrfs_fs_info *fs_info = block_group->fs_info;
515         struct btrfs_root *extent_root = fs_info->extent_root;
516         struct btrfs_path *path;
517         struct extent_buffer *leaf;
518         struct btrfs_key key;
519         u64 total_found = 0;
520         u64 last = 0;
521         u32 nritems;
522         int ret;
523         bool wakeup = true;
524
525         path = btrfs_alloc_path();
526         if (!path)
527                 return -ENOMEM;
528
529         last = max_t(u64, block_group->start, BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET);
530
531 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
532         /*
533          * If we're fragmenting we don't want to make anybody think we can
534          * allocate from this block group until we've had a chance to fragment
535          * the free space.
536          */
537         if (btrfs_should_fragment_free_space(block_group))
538                 wakeup = false;
539 #endif
540         /*
541          * We don't want to deadlock with somebody trying to allocate a new
542          * extent for the extent root while also trying to search the extent
543          * root to add free space.  So we skip locking and search the commit
544          * root, since its read-only
545          */
546         path->skip_locking = 1;
547         path->search_commit_root = 1;
548         path->reada = READA_FORWARD;
549
550         key.objectid = last;
551         key.offset = 0;
552         key.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
553
554 next:
555         ret = btrfs_search_slot(NULL, extent_root, &key, path, 0, 0);
556         if (ret < 0)
557                 goto out;
558
559         leaf = path->nodes[0];
560         nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
561
562         while (1) {
563                 if (btrfs_fs_closing(fs_info) > 1) {
564                         last = (u64)-1;
565                         break;
566                 }
567
568                 if (path->slots[0] < nritems) {
569                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
570                 } else {
571                         ret = btrfs_find_next_key(extent_root, path, &key, 0, 0);
572                         if (ret)
573                                 break;
574
575                         if (need_resched() ||
576                             rwsem_is_contended(&fs_info->commit_root_sem)) {
577                                 if (wakeup)
578                                         caching_ctl->progress = last;
579                                 btrfs_release_path(path);
580                                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
581                                 mutex_unlock(&caching_ctl->mutex);
582                                 cond_resched();
583                                 mutex_lock(&caching_ctl->mutex);
584                                 down_read(&fs_info->commit_root_sem);
585                                 goto next;
586                         }
587
588                         ret = btrfs_next_leaf(extent_root, path);
589                         if (ret < 0)
590                                 goto out;
591                         if (ret)
592                                 break;
593                         leaf = path->nodes[0];
594                         nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
595                         continue;
596                 }
597
598                 if (key.objectid < last) {
599                         key.objectid = last;
600                         key.offset = 0;
601                         key.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
602
603                         if (wakeup)
604                                 caching_ctl->progress = last;
605                         btrfs_release_path(path);
606                         goto next;
607                 }
608
609                 if (key.objectid < block_group->start) {
610                         path->slots[0]++;
611                         continue;
612                 }
613
614                 if (key.objectid >= block_group->start + block_group->length)
615                         break;
616
617                 if (key.type == BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY ||
618                     key.type == BTRFS_METADATA_ITEM_KEY) {
619                         total_found += add_new_free_space(block_group, last,
620                                                           key.objectid);
621                         if (key.type == BTRFS_METADATA_ITEM_KEY)
622                                 last = key.objectid +
623                                         fs_info->nodesize;
624                         else
625                                 last = key.objectid + key.offset;
626
627                         if (total_found > CACHING_CTL_WAKE_UP) {
628                                 total_found = 0;
629                                 if (wakeup)
630                                         wake_up(&caching_ctl->wait);
631                         }
632                 }
633                 path->slots[0]++;
634         }
635         ret = 0;
636
637         total_found += add_new_free_space(block_group, last,
638                                 block_group->start + block_group->length);
639         caching_ctl->progress = (u64)-1;
640
641 out:
642         btrfs_free_path(path);
643         return ret;
644 }
645
646 static noinline void caching_thread(struct btrfs_work *work)
647 {
648         struct btrfs_block_group *block_group;
649         struct btrfs_fs_info *fs_info;
650         struct btrfs_caching_control *caching_ctl;
651         int ret;
652
653         caching_ctl = container_of(work, struct btrfs_caching_control, work);
654         block_group = caching_ctl->block_group;
655         fs_info = block_group->fs_info;
656
657         mutex_lock(&caching_ctl->mutex);
658         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
659
660         if (btrfs_test_opt(fs_info, SPACE_CACHE)) {
661                 ret = load_free_space_cache(block_group);
662                 if (ret == 1) {
663                         ret = 0;
664                         goto done;
665                 }
666
667                 /*
668                  * We failed to load the space cache, set ourselves to
669                  * CACHE_STARTED and carry on.
670                  */
671                 spin_lock(&block_group->lock);
672                 block_group->cached = BTRFS_CACHE_STARTED;
673                 spin_unlock(&block_group->lock);
674                 wake_up(&caching_ctl->wait);
675         }
676
677         /*
678          * If we are in the transaction that populated the free space tree we
679          * can't actually cache from the free space tree as our commit root and
680          * real root are the same, so we could change the contents of the blocks
681          * while caching.  Instead do the slow caching in this case, and after
682          * the transaction has committed we will be safe.
683          */
684         if (btrfs_fs_compat_ro(fs_info, FREE_SPACE_TREE) &&
685             !(test_bit(BTRFS_FS_FREE_SPACE_TREE_UNTRUSTED, &fs_info->flags)))
686                 ret = load_free_space_tree(caching_ctl);
687         else
688                 ret = load_extent_tree_free(caching_ctl);
689 done:
690         spin_lock(&block_group->lock);
691         block_group->caching_ctl = NULL;
692         block_group->cached = ret ? BTRFS_CACHE_ERROR : BTRFS_CACHE_FINISHED;
693         spin_unlock(&block_group->lock);
694
695 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
696         if (btrfs_should_fragment_free_space(block_group)) {
697                 u64 bytes_used;
698
699                 spin_lock(&block_group->space_info->lock);
700                 spin_lock(&block_group->lock);
701                 bytes_used = block_group->length - block_group->used;
702                 block_group->space_info->bytes_used += bytes_used >> 1;
703                 spin_unlock(&block_group->lock);
704                 spin_unlock(&block_group->space_info->lock);
705                 fragment_free_space(block_group);
706         }
707 #endif
708
709         caching_ctl->progress = (u64)-1;
710
711         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
712         btrfs_free_excluded_extents(block_group);
713         mutex_unlock(&caching_ctl->mutex);
714
715         wake_up(&caching_ctl->wait);
716
717         btrfs_put_caching_control(caching_ctl);
718         btrfs_put_block_group(block_group);
719 }
720
721 int btrfs_cache_block_group(struct btrfs_block_group *cache, int load_cache_only)
722 {
723         DEFINE_WAIT(wait);
724         struct btrfs_fs_info *fs_info = cache->fs_info;
725         struct btrfs_caching_control *caching_ctl = NULL;
726         int ret = 0;
727
728         /* Allocator for zoned filesystems does not use the cache at all */
729         if (btrfs_is_zoned(fs_info))
730                 return 0;
731
732         caching_ctl = kzalloc(sizeof(*caching_ctl), GFP_NOFS);
733         if (!caching_ctl)
734                 return -ENOMEM;
735
736         INIT_LIST_HEAD(&caching_ctl->list);
737         mutex_init(&caching_ctl->mutex);
738         init_waitqueue_head(&caching_ctl->wait);
739         caching_ctl->block_group = cache;
740         caching_ctl->progress = cache->start;
741         refcount_set(&caching_ctl->count, 2);
742         btrfs_init_work(&caching_ctl->work, caching_thread, NULL, NULL);
743
744         spin_lock(&cache->lock);
745         if (cache->cached != BTRFS_CACHE_NO) {
746                 kfree(caching_ctl);
747
748                 caching_ctl = cache->caching_ctl;
749                 if (caching_ctl)
750                         refcount_inc(&caching_ctl->count);
751                 spin_unlock(&cache->lock);
752                 goto out;
753         }
754         WARN_ON(cache->caching_ctl);
755         cache->caching_ctl = caching_ctl;
756         if (btrfs_test_opt(fs_info, SPACE_CACHE))
757                 cache->cached = BTRFS_CACHE_FAST;
758         else
759                 cache->cached = BTRFS_CACHE_STARTED;
760         cache->has_caching_ctl = 1;
761         spin_unlock(&cache->lock);
762
763         spin_lock(&fs_info->block_group_cache_lock);
764         refcount_inc(&caching_ctl->count);
765         list_add_tail(&caching_ctl->list, &fs_info->caching_block_groups);
766         spin_unlock(&fs_info->block_group_cache_lock);
767
768         btrfs_get_block_group(cache);
769
770         btrfs_queue_work(fs_info->caching_workers, &caching_ctl->work);
771 out:
772         if (load_cache_only && caching_ctl)
773                 btrfs_wait_space_cache_v1_finished(cache, caching_ctl);
774         if (caching_ctl)
775                 btrfs_put_caching_control(caching_ctl);
776
777         return ret;
778 }
779
780 static void clear_avail_alloc_bits(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 flags)
781 {
782         u64 extra_flags = chunk_to_extended(flags) &
783                                 BTRFS_EXTENDED_PROFILE_MASK;
784
785         write_seqlock(&fs_info->profiles_lock);
786         if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA)
787                 fs_info->avail_data_alloc_bits &= ~extra_flags;
788         if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA)
789                 fs_info->avail_metadata_alloc_bits &= ~extra_flags;
790         if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM)
791                 fs_info->avail_system_alloc_bits &= ~extra_flags;
792         write_sequnlock(&fs_info->profiles_lock);
793 }
794
795 /*
796  * Clear incompat bits for the following feature(s):
797  *
798  * - RAID56 - in case there's neither RAID5 nor RAID6 profile block group
799  *            in the whole filesystem
800  *
801  * - RAID1C34 - same as above for RAID1C3 and RAID1C4 block groups
802  */
803 static void clear_incompat_bg_bits(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 flags)
804 {
805         bool found_raid56 = false;
806         bool found_raid1c34 = false;
807
808         if ((flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK) ||
809             (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1C3) ||
810             (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1C4)) {
811                 struct list_head *head = &fs_info->space_info;
812                 struct btrfs_space_info *sinfo;
813
814                 list_for_each_entry_rcu(sinfo, head, list) {
815                         down_read(&sinfo->groups_sem);
816                         if (!list_empty(&sinfo->block_groups[BTRFS_RAID_RAID5]))
817                                 found_raid56 = true;
818                         if (!list_empty(&sinfo->block_groups[BTRFS_RAID_RAID6]))
819                                 found_raid56 = true;
820                         if (!list_empty(&sinfo->block_groups[BTRFS_RAID_RAID1C3]))
821                                 found_raid1c34 = true;
822                         if (!list_empty(&sinfo->block_groups[BTRFS_RAID_RAID1C4]))
823                                 found_raid1c34 = true;
824                         up_read(&sinfo->groups_sem);
825                 }
826                 if (!found_raid56)
827                         btrfs_clear_fs_incompat(fs_info, RAID56);
828                 if (!found_raid1c34)
829                         btrfs_clear_fs_incompat(fs_info, RAID1C34);
830         }
831 }
832
833 static int remove_block_group_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
834                                    struct btrfs_path *path,
835                                    struct btrfs_block_group *block_group)
836 {
837         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
838         struct btrfs_root *root;
839         struct btrfs_key key;
840         int ret;
841
842         root = fs_info->extent_root;
843         key.objectid = block_group->start;
844         key.type = BTRFS_BLOCK_GROUP_ITEM_KEY;
845         key.offset = block_group->length;
846
847         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
848         if (ret > 0)
849                 ret = -ENOENT;
850         if (ret < 0)
851                 return ret;
852
853         ret = btrfs_del_item(trans, root, path);
854         return ret;
855 }
856
857 int btrfs_remove_block_group(struct btrfs_trans_handle *trans,
858                              u64 group_start, struct extent_map *em)
859 {
860         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
861         struct btrfs_path *path;
862         struct btrfs_block_group *block_group;
863         struct btrfs_free_cluster *cluster;
864         struct inode *inode;
865         struct kobject *kobj = NULL;
866         int ret;
867         int index;
868         int factor;
869         struct btrfs_caching_control *caching_ctl = NULL;
870         bool remove_em;
871         bool remove_rsv = false;
872
873         block_group = btrfs_lookup_block_group(fs_info, group_start);
874         BUG_ON(!block_group);
875         BUG_ON(!block_group->ro);
876
877         trace_btrfs_remove_block_group(block_group);
878         /*
879          * Free the reserved super bytes from this block group before
880          * remove it.
881          */
882         btrfs_free_excluded_extents(block_group);
883         btrfs_free_ref_tree_range(fs_info, block_group->start,
884                                   block_group->length);
885
886         index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(block_group->flags);
887         factor = btrfs_bg_type_to_factor(block_group->flags);
888
889         /* make sure this block group isn't part of an allocation cluster */
890         cluster = &fs_info->data_alloc_cluster;
891         spin_lock(&cluster->refill_lock);
892         btrfs_return_cluster_to_free_space(block_group, cluster);
893         spin_unlock(&cluster->refill_lock);
894
895         /*
896          * make sure this block group isn't part of a metadata
897          * allocation cluster
898          */
899         cluster = &fs_info->meta_alloc_cluster;
900         spin_lock(&cluster->refill_lock);
901         btrfs_return_cluster_to_free_space(block_group, cluster);
902         spin_unlock(&cluster->refill_lock);
903
904         btrfs_clear_treelog_bg(block_group);
905
906         path = btrfs_alloc_path();
907         if (!path) {
908                 ret = -ENOMEM;
909                 goto out;
910         }
911
912         /*
913          * get the inode first so any iput calls done for the io_list
914          * aren't the final iput (no unlinks allowed now)
915          */
916         inode = lookup_free_space_inode(block_group, path);
917
918         mutex_lock(&trans->transaction->cache_write_mutex);
919         /*
920          * Make sure our free space cache IO is done before removing the
921          * free space inode
922          */
923         spin_lock(&trans->transaction->dirty_bgs_lock);
924         if (!list_empty(&block_group->io_list)) {
925                 list_del_init(&block_group->io_list);
926
927                 WARN_ON(!IS_ERR(inode) && inode != block_group->io_ctl.inode);
928
929                 spin_unlock(&trans->transaction->dirty_bgs_lock);
930                 btrfs_wait_cache_io(trans, block_group, path);
931                 btrfs_put_block_group(block_group);
932                 spin_lock(&trans->transaction->dirty_bgs_lock);
933         }
934
935         if (!list_empty(&block_group->dirty_list)) {
936                 list_del_init(&block_group->dirty_list);
937                 remove_rsv = true;
938                 btrfs_put_block_group(block_group);
939         }
940         spin_unlock(&trans->transaction->dirty_bgs_lock);
941         mutex_unlock(&trans->transaction->cache_write_mutex);
942
943         ret = btrfs_remove_free_space_inode(trans, inode, block_group);
944         if (ret)
945                 goto out;
946
947         spin_lock(&fs_info->block_group_cache_lock);
948         rb_erase(&block_group->cache_node,
949                  &fs_info->block_group_cache_tree);
950         RB_CLEAR_NODE(&block_group->cache_node);
951
952         /* Once for the block groups rbtree */
953         btrfs_put_block_group(block_group);
954
955         if (fs_info->first_logical_byte == block_group->start)
956                 fs_info->first_logical_byte = (u64)-1;
957         spin_unlock(&fs_info->block_group_cache_lock);
958
959         down_write(&block_group->space_info->groups_sem);
960         /*
961          * we must use list_del_init so people can check to see if they
962          * are still on the list after taking the semaphore
963          */
964         list_del_init(&block_group->list);
965         if (list_empty(&block_group->space_info->block_groups[index])) {
966                 kobj = block_group->space_info->block_group_kobjs[index];
967                 block_group->space_info->block_group_kobjs[index] = NULL;
968                 clear_avail_alloc_bits(fs_info, block_group->flags);
969         }
970         up_write(&block_group->space_info->groups_sem);
971         clear_incompat_bg_bits(fs_info, block_group->flags);
972         if (kobj) {
973                 kobject_del(kobj);
974                 kobject_put(kobj);
975         }
976
977         if (block_group->has_caching_ctl)
978                 caching_ctl = btrfs_get_caching_control(block_group);
979         if (block_group->cached == BTRFS_CACHE_STARTED)
980                 btrfs_wait_block_group_cache_done(block_group);
981         if (block_group->has_caching_ctl) {
982                 spin_lock(&fs_info->block_group_cache_lock);
983                 if (!caching_ctl) {
984                         struct btrfs_caching_control *ctl;
985
986                         list_for_each_entry(ctl,
987                                     &fs_info->caching_block_groups, list)
988                                 if (ctl->block_group == block_group) {
989                                         caching_ctl = ctl;
990                                         refcount_inc(&caching_ctl->count);
991                                         break;
992                                 }
993                 }
994                 if (caching_ctl)
995                         list_del_init(&caching_ctl->list);
996                 spin_unlock(&fs_info->block_group_cache_lock);
997                 if (caching_ctl) {
998                         /* Once for the caching bgs list and once for us. */
999                         btrfs_put_caching_control(caching_ctl);
1000                         btrfs_put_caching_control(caching_ctl);
1001                 }
1002         }
1003
1004         spin_lock(&trans->transaction->dirty_bgs_lock);
1005         WARN_ON(!list_empty(&block_group->dirty_list));
1006         WARN_ON(!list_empty(&block_group->io_list));
1007         spin_unlock(&trans->transaction->dirty_bgs_lock);
1008
1009         btrfs_remove_free_space_cache(block_group);
1010
1011         spin_lock(&block_group->space_info->lock);
1012         list_del_init(&block_group->ro_list);
1013
1014         if (btrfs_test_opt(fs_info, ENOSPC_DEBUG)) {
1015                 WARN_ON(block_group->space_info->total_bytes
1016                         < block_group->length);
1017                 WARN_ON(block_group->space_info->bytes_readonly
1018                         < block_group->length - block_group->zone_unusable);
1019                 WARN_ON(block_group->space_info->bytes_zone_unusable
1020                         < block_group->zone_unusable);
1021                 WARN_ON(block_group->space_info->disk_total
1022                         < block_group->length * factor);
1023         }
1024         block_group->space_info->total_bytes -= block_group->length;
1025         block_group->space_info->bytes_readonly -=
1026                 (block_group->length - block_group->zone_unusable);
1027         block_group->space_info->bytes_zone_unusable -=
1028                 block_group->zone_unusable;
1029         block_group->space_info->disk_total -= block_group->length * factor;
1030
1031         spin_unlock(&block_group->space_info->lock);
1032
1033         /*
1034          * Remove the free space for the block group from the free space tree
1035          * and the block group's item from the extent tree before marking the
1036          * block group as removed. This is to prevent races with tasks that
1037          * freeze and unfreeze a block group, this task and another task
1038          * allocating a new block group - the unfreeze task ends up removing
1039          * the block group's extent map before the task calling this function
1040          * deletes the block group item from the extent tree, allowing for
1041          * another task to attempt to create another block group with the same
1042          * item key (and failing with -EEXIST and a transaction abort).
1043          */
1044         ret = remove_block_group_free_space(trans, block_group);
1045         if (ret)
1046                 goto out;
1047
1048         ret = remove_block_group_item(trans, path, block_group);
1049         if (ret < 0)
1050                 goto out;
1051
1052         spin_lock(&block_group->lock);
1053         block_group->removed = 1;
1054         /*
1055          * At this point trimming or scrub can't start on this block group,
1056          * because we removed the block group from the rbtree
1057          * fs_info->block_group_cache_tree so no one can't find it anymore and
1058          * even if someone already got this block group before we removed it
1059          * from the rbtree, they have already incremented block_group->frozen -
1060          * if they didn't, for the trimming case they won't find any free space
1061          * entries because we already removed them all when we called
1062          * btrfs_remove_free_space_cache().
1063          *
1064          * And we must not remove the extent map from the fs_info->mapping_tree
1065          * to prevent the same logical address range and physical device space
1066          * ranges from being reused for a new block group. This is needed to
1067          * avoid races with trimming and scrub.
1068          *
1069          * An fs trim operation (btrfs_trim_fs() / btrfs_ioctl_fitrim()) is
1070          * completely transactionless, so while it is trimming a range the
1071          * currently running transaction might finish and a new one start,
1072          * allowing for new block groups to be created that can reuse the same
1073          * physical device locations unless we take this special care.
1074          *
1075          * There may also be an implicit trim operation if the file system
1076          * is mounted with -odiscard. The same protections must remain
1077          * in place until the extents have been discarded completely when
1078          * the transaction commit has completed.
1079          */
1080         remove_em = (atomic_read(&block_group->frozen) == 0);
1081         spin_unlock(&block_group->lock);
1082
1083         if (remove_em) {
1084                 struct extent_map_tree *em_tree;
1085
1086                 em_tree = &fs_info->mapping_tree;
1087                 write_lock(&em_tree->lock);
1088                 remove_extent_mapping(em_tree, em);
1089                 write_unlock(&em_tree->lock);
1090                 /* once for the tree */
1091                 free_extent_map(em);
1092         }
1093
1094 out:
1095         /* Once for the lookup reference */
1096         btrfs_put_block_group(block_group);
1097         if (remove_rsv)
1098                 btrfs_delayed_refs_rsv_release(fs_info, 1);
1099         btrfs_free_path(path);
1100         return ret;
1101 }
1102
1103 struct btrfs_trans_handle *btrfs_start_trans_remove_block_group(
1104                 struct btrfs_fs_info *fs_info, const u64 chunk_offset)
1105 {
1106         struct extent_map_tree *em_tree = &fs_info->mapping_tree;
1107         struct extent_map *em;
1108         struct map_lookup *map;
1109         unsigned int num_items;
1110
1111         read_lock(&em_tree->lock);
1112         em = lookup_extent_mapping(em_tree, chunk_offset, 1);
1113         read_unlock(&em_tree->lock);
1114         ASSERT(em && em->start == chunk_offset);
1115
1116         /*
1117          * We need to reserve 3 + N units from the metadata space info in order
1118          * to remove a block group (done at btrfs_remove_chunk() and at
1119          * btrfs_remove_block_group()), which are used for:
1120          *
1121          * 1 unit for adding the free space inode's orphan (located in the tree
1122          * of tree roots).
1123          * 1 unit for deleting the block group item (located in the extent
1124          * tree).
1125          * 1 unit for deleting the free space item (located in tree of tree
1126          * roots).
1127          * N units for deleting N device extent items corresponding to each
1128          * stripe (located in the device tree).
1129          *
1130          * In order to remove a block group we also need to reserve units in the
1131          * system space info in order to update the chunk tree (update one or
1132          * more device items and remove one chunk item), but this is done at
1133          * btrfs_remove_chunk() through a call to check_system_chunk().
1134          */
1135         map = em->map_lookup;
1136         num_items = 3 + map->num_stripes;
1137         free_extent_map(em);
1138
1139         return btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(fs_info->extent_root,
1140                                                            num_items);
1141 }
1142
1143 /*
1144  * Mark block group @cache read-only, so later write won't happen to block
1145  * group @cache.
1146  *
1147  * If @force is not set, this function will only mark the block group readonly
1148  * if we have enough free space (1M) in other metadata/system block groups.
1149  * If @force is not set, this function will mark the block group readonly
1150  * without checking free space.
1151  *
1152  * NOTE: This function doesn't care if other block groups can contain all the
1153  * data in this block group. That check should be done by relocation routine,
1154  * not this function.
1155  */
1156 static int inc_block_group_ro(struct btrfs_block_group *cache, int force)
1157 {
1158         struct btrfs_space_info *sinfo = cache->space_info;
1159         u64 num_bytes;
1160         int ret = -ENOSPC;
1161
1162         spin_lock(&sinfo->lock);
1163         spin_lock(&cache->lock);
1164
1165         if (cache->swap_extents) {
1166                 ret = -ETXTBSY;
1167                 goto out;
1168         }
1169
1170         if (cache->ro) {
1171                 cache->ro++;
1172                 ret = 0;
1173                 goto out;
1174         }
1175
1176         num_bytes = cache->length - cache->reserved - cache->pinned -
1177                     cache->bytes_super - cache->zone_unusable - cache->used;
1178
1179         /*
1180          * Data never overcommits, even in mixed mode, so do just the straight
1181          * check of left over space in how much we have allocated.
1182          */
1183         if (force) {
1184                 ret = 0;
1185         } else if (sinfo->flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA) {
1186                 u64 sinfo_used = btrfs_space_info_used(sinfo, true);
1187
1188                 /*
1189                  * Here we make sure if we mark this bg RO, we still have enough
1190                  * free space as buffer.
1191                  */
1192                 if (sinfo_used + num_bytes <= sinfo->total_bytes)
1193                         ret = 0;
1194         } else {
1195                 /*
1196                  * We overcommit metadata, so we need to do the
1197                  * btrfs_can_overcommit check here, and we need to pass in
1198                  * BTRFS_RESERVE_NO_FLUSH to give ourselves the most amount of
1199                  * leeway to allow us to mark this block group as read only.
1200                  */
1201                 if (btrfs_can_overcommit(cache->fs_info, sinfo, num_bytes,
1202                                          BTRFS_RESERVE_NO_FLUSH))
1203                         ret = 0;
1204         }
1205
1206         if (!ret) {
1207                 sinfo->bytes_readonly += num_bytes;
1208                 if (btrfs_is_zoned(cache->fs_info)) {
1209                         /* Migrate zone_unusable bytes to readonly */
1210                         sinfo->bytes_readonly += cache->zone_unusable;
1211                         sinfo->bytes_zone_unusable -= cache->zone_unusable;
1212                         cache->zone_unusable = 0;
1213                 }
1214                 cache->ro++;
1215                 list_add_tail(&cache->ro_list, &sinfo->ro_bgs);
1216         }
1217 out:
1218         spin_unlock(&cache->lock);
1219         spin_unlock(&sinfo->lock);
1220         if (ret == -ENOSPC && btrfs_test_opt(cache->fs_info, ENOSPC_DEBUG)) {
1221                 btrfs_info(cache->fs_info,
1222                         "unable to make block group %llu ro", cache->start);
1223                 btrfs_dump_space_info(cache->fs_info, cache->space_info, 0, 0);
1224         }
1225         return ret;
1226 }
1227
1228 static bool clean_pinned_extents(struct btrfs_trans_handle *trans,
1229                                  struct btrfs_block_group *bg)
1230 {
1231         struct btrfs_fs_info *fs_info = bg->fs_info;
1232         struct btrfs_transaction *prev_trans = NULL;
1233         const u64 start = bg->start;
1234         const u64 end = start + bg->length - 1;
1235         int ret;
1236
1237         spin_lock(&fs_info->trans_lock);
1238         if (trans->transaction->list.prev != &fs_info->trans_list) {
1239                 prev_trans = list_last_entry(&trans->transaction->list,
1240                                              struct btrfs_transaction, list);
1241                 refcount_inc(&prev_trans->use_count);
1242         }
1243         spin_unlock(&fs_info->trans_lock);
1244
1245         /*
1246          * Hold the unused_bg_unpin_mutex lock to avoid racing with
1247          * btrfs_finish_extent_commit(). If we are at transaction N, another
1248          * task might be running finish_extent_commit() for the previous
1249          * transaction N - 1, and have seen a range belonging to the block
1250          * group in pinned_extents before we were able to clear the whole block
1251          * group range from pinned_extents. This means that task can lookup for
1252          * the block group after we unpinned it from pinned_extents and removed
1253          * it, leading to a BUG_ON() at unpin_extent_range().
1254          */
1255         mutex_lock(&fs_info->unused_bg_unpin_mutex);
1256         if (prev_trans) {
1257                 ret = clear_extent_bits(&prev_trans->pinned_extents, start, end,
1258                                         EXTENT_DIRTY);
1259                 if (ret)
1260                         goto out;
1261         }
1262
1263         ret = clear_extent_bits(&trans->transaction->pinned_extents, start, end,
1264                                 EXTENT_DIRTY);
1265 out:
1266         mutex_unlock(&fs_info->unused_bg_unpin_mutex);
1267         if (prev_trans)
1268                 btrfs_put_transaction(prev_trans);
1269
1270         return ret == 0;
1271 }
1272
1273 /*
1274  * Process the unused_bgs list and remove any that don't have any allocated
1275  * space inside of them.
1276  */
1277 void btrfs_delete_unused_bgs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
1278 {
1279         struct btrfs_block_group *block_group;
1280         struct btrfs_space_info *space_info;
1281         struct btrfs_trans_handle *trans;
1282         const bool async_trim_enabled = btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_ASYNC);
1283         int ret = 0;
1284
1285         if (!test_bit(BTRFS_FS_OPEN, &fs_info->flags))
1286                 return;
1287
1288         /*
1289          * Long running balances can keep us blocked here for eternity, so
1290          * simply skip deletion if we're unable to get the mutex.
1291          */
1292         if (!mutex_trylock(&fs_info->reclaim_bgs_lock))
1293                 return;
1294
1295         spin_lock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1296         while (!list_empty(&fs_info->unused_bgs)) {
1297                 int trimming;
1298
1299                 block_group = list_first_entry(&fs_info->unused_bgs,
1300                                                struct btrfs_block_group,
1301                                                bg_list);
1302                 list_del_init(&block_group->bg_list);
1303
1304                 space_info = block_group->space_info;
1305
1306                 if (ret || btrfs_mixed_space_info(space_info)) {
1307                         btrfs_put_block_group(block_group);
1308                         continue;
1309                 }
1310                 spin_unlock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1311
1312                 btrfs_discard_cancel_work(&fs_info->discard_ctl, block_group);
1313
1314                 /* Don't want to race with allocators so take the groups_sem */
1315                 down_write(&space_info->groups_sem);
1316
1317                 /*
1318                  * Async discard moves the final block group discard to be prior
1319                  * to the unused_bgs code path.  Therefore, if it's not fully
1320                  * trimmed, punt it back to the async discard lists.
1321                  */
1322                 if (btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_ASYNC) &&
1323                     !btrfs_is_free_space_trimmed(block_group)) {
1324                         trace_btrfs_skip_unused_block_group(block_group);
1325                         up_write(&space_info->groups_sem);
1326                         /* Requeue if we failed because of async discard */
1327                         btrfs_discard_queue_work(&fs_info->discard_ctl,
1328                                                  block_group);
1329                         goto next;
1330                 }
1331
1332                 spin_lock(&block_group->lock);
1333                 if (block_group->reserved || block_group->pinned ||
1334                     block_group->used || block_group->ro ||
1335                     list_is_singular(&block_group->list)) {
1336                         /*
1337                          * We want to bail if we made new allocations or have
1338                          * outstanding allocations in this block group.  We do
1339                          * the ro check in case balance is currently acting on
1340                          * this block group.
1341                          */
1342                         trace_btrfs_skip_unused_block_group(block_group);
1343                         spin_unlock(&block_group->lock);
1344                         up_write(&space_info->groups_sem);
1345                         goto next;
1346                 }
1347                 spin_unlock(&block_group->lock);
1348
1349                 /* We don't want to force the issue, only flip if it's ok. */
1350                 ret = inc_block_group_ro(block_group, 0);
1351                 up_write(&space_info->groups_sem);
1352                 if (ret < 0) {
1353                         ret = 0;
1354                         goto next;
1355                 }
1356
1357                 /*
1358                  * Want to do this before we do anything else so we can recover
1359                  * properly if we fail to join the transaction.
1360                  */
1361                 trans = btrfs_start_trans_remove_block_group(fs_info,
1362                                                      block_group->start);
1363                 if (IS_ERR(trans)) {
1364                         btrfs_dec_block_group_ro(block_group);
1365                         ret = PTR_ERR(trans);
1366                         goto next;
1367                 }
1368
1369                 /*
1370                  * We could have pending pinned extents for this block group,
1371                  * just delete them, we don't care about them anymore.
1372                  */
1373                 if (!clean_pinned_extents(trans, block_group)) {
1374                         btrfs_dec_block_group_ro(block_group);
1375                         goto end_trans;
1376                 }
1377
1378                 /*
1379                  * At this point, the block_group is read only and should fail
1380                  * new allocations.  However, btrfs_finish_extent_commit() can
1381                  * cause this block_group to be placed back on the discard
1382                  * lists because now the block_group isn't fully discarded.
1383                  * Bail here and try again later after discarding everything.
1384                  */
1385                 spin_lock(&fs_info->discard_ctl.lock);
1386                 if (!list_empty(&block_group->discard_list)) {
1387                         spin_unlock(&fs_info->discard_ctl.lock);
1388                         btrfs_dec_block_group_ro(block_group);
1389                         btrfs_discard_queue_work(&fs_info->discard_ctl,
1390                                                  block_group);
1391                         goto end_trans;
1392                 }
1393                 spin_unlock(&fs_info->discard_ctl.lock);
1394
1395                 /* Reset pinned so btrfs_put_block_group doesn't complain */
1396                 spin_lock(&space_info->lock);
1397                 spin_lock(&block_group->lock);
1398
1399                 btrfs_space_info_update_bytes_pinned(fs_info, space_info,
1400                                                      -block_group->pinned);
1401                 space_info->bytes_readonly += block_group->pinned;
1402                 __btrfs_mod_total_bytes_pinned(space_info, -block_group->pinned);
1403                 block_group->pinned = 0;
1404
1405                 spin_unlock(&block_group->lock);
1406                 spin_unlock(&space_info->lock);
1407
1408                 /*
1409                  * The normal path here is an unused block group is passed here,
1410                  * then trimming is handled in the transaction commit path.
1411                  * Async discard interposes before this to do the trimming
1412                  * before coming down the unused block group path as trimming
1413                  * will no longer be done later in the transaction commit path.
1414                  */
1415                 if (!async_trim_enabled && btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_ASYNC))
1416                         goto flip_async;
1417
1418                 /*
1419                  * DISCARD can flip during remount. On zoned filesystems, we
1420                  * need to reset sequential-required zones.
1421                  */
1422                 trimming = btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_SYNC) ||
1423                                 btrfs_is_zoned(fs_info);
1424
1425                 /* Implicit trim during transaction commit. */
1426                 if (trimming)
1427                         btrfs_freeze_block_group(block_group);
1428
1429                 /*
1430                  * Btrfs_remove_chunk will abort the transaction if things go
1431                  * horribly wrong.
1432                  */
1433                 ret = btrfs_remove_chunk(trans, block_group->start);
1434
1435                 if (ret) {
1436                         if (trimming)
1437                                 btrfs_unfreeze_block_group(block_group);
1438                         goto end_trans;
1439                 }
1440
1441                 /*
1442                  * If we're not mounted with -odiscard, we can just forget
1443                  * about this block group. Otherwise we'll need to wait
1444                  * until transaction commit to do the actual discard.
1445                  */
1446                 if (trimming) {
1447                         spin_lock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1448                         /*
1449                          * A concurrent scrub might have added us to the list
1450                          * fs_info->unused_bgs, so use a list_move operation
1451                          * to add the block group to the deleted_bgs list.
1452                          */
1453                         list_move(&block_group->bg_list,
1454                                   &trans->transaction->deleted_bgs);
1455                         spin_unlock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1456                         btrfs_get_block_group(block_group);
1457                 }
1458 end_trans:
1459                 btrfs_end_transaction(trans);
1460 next:
1461                 btrfs_put_block_group(block_group);
1462                 spin_lock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1463         }
1464         spin_unlock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1465         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
1466         return;
1467
1468 flip_async:
1469         btrfs_end_transaction(trans);
1470         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
1471         btrfs_put_block_group(block_group);
1472         btrfs_discard_punt_unused_bgs_list(fs_info);
1473 }
1474
1475 void btrfs_mark_bg_unused(struct btrfs_block_group *bg)
1476 {
1477         struct btrfs_fs_info *fs_info = bg->fs_info;
1478
1479         spin_lock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1480         if (list_empty(&bg->bg_list)) {
1481                 btrfs_get_block_group(bg);
1482                 trace_btrfs_add_unused_block_group(bg);
1483                 list_add_tail(&bg->bg_list, &fs_info->unused_bgs);
1484         }
1485         spin_unlock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1486 }
1487
1488 void btrfs_reclaim_bgs_work(struct work_struct *work)
1489 {
1490         struct btrfs_fs_info *fs_info =
1491                 container_of(work, struct btrfs_fs_info, reclaim_bgs_work);
1492         struct btrfs_block_group *bg;
1493         struct btrfs_space_info *space_info;
1494         int ret;
1495
1496         if (!test_bit(BTRFS_FS_OPEN, &fs_info->flags))
1497                 return;
1498
1499         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_BALANCE))
1500                 return;
1501
1502         /*
1503          * Long running balances can keep us blocked here for eternity, so
1504          * simply skip reclaim if we're unable to get the mutex.
1505          */
1506         if (!mutex_trylock(&fs_info->reclaim_bgs_lock)) {
1507                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
1508                 return;
1509         }
1510
1511         spin_lock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1512         while (!list_empty(&fs_info->reclaim_bgs)) {
1513                 bg = list_first_entry(&fs_info->reclaim_bgs,
1514                                       struct btrfs_block_group,
1515                                       bg_list);
1516                 list_del_init(&bg->bg_list);
1517
1518                 space_info = bg->space_info;
1519                 spin_unlock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1520
1521                 /* Don't race with allocators so take the groups_sem */
1522                 down_write(&space_info->groups_sem);
1523
1524                 spin_lock(&bg->lock);
1525                 if (bg->reserved || bg->pinned || bg->ro) {
1526                         /*
1527                          * We want to bail if we made new allocations or have
1528                          * outstanding allocations in this block group.  We do
1529                          * the ro check in case balance is currently acting on
1530                          * this block group.
1531                          */
1532                         spin_unlock(&bg->lock);
1533                         up_write(&space_info->groups_sem);
1534                         goto next;
1535                 }
1536                 spin_unlock(&bg->lock);
1537
1538                 /* Get out fast, in case we're unmounting the filesystem */
1539                 if (btrfs_fs_closing(fs_info)) {
1540                         up_write(&space_info->groups_sem);
1541                         goto next;
1542                 }
1543
1544                 ret = inc_block_group_ro(bg, 0);
1545                 up_write(&space_info->groups_sem);
1546                 if (ret < 0)
1547                         goto next;
1548
1549                 btrfs_info(fs_info, "reclaiming chunk %llu with %llu%% used",
1550                                 bg->start, div64_u64(bg->used * 100, bg->length));
1551                 trace_btrfs_reclaim_block_group(bg);
1552                 ret = btrfs_relocate_chunk(fs_info, bg->start);
1553                 if (ret)
1554                         btrfs_err(fs_info, "error relocating chunk %llu",
1555                                   bg->start);
1556
1557 next:
1558                 btrfs_put_block_group(bg);
1559                 spin_lock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1560         }
1561         spin_unlock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1562         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
1563         btrfs_exclop_finish(fs_info);
1564 }
1565
1566 void btrfs_reclaim_bgs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
1567 {
1568         spin_lock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1569         if (!list_empty(&fs_info->reclaim_bgs))
1570                 queue_work(system_unbound_wq, &fs_info->reclaim_bgs_work);
1571         spin_unlock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1572 }
1573
1574 void btrfs_mark_bg_to_reclaim(struct btrfs_block_group *bg)
1575 {
1576         struct btrfs_fs_info *fs_info = bg->fs_info;
1577
1578         spin_lock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1579         if (list_empty(&bg->bg_list)) {
1580                 btrfs_get_block_group(bg);
1581                 trace_btrfs_add_reclaim_block_group(bg);
1582                 list_add_tail(&bg->bg_list, &fs_info->reclaim_bgs);
1583         }
1584         spin_unlock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1585 }
1586
1587 static int read_bg_from_eb(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct btrfs_key *key,
1588                            struct btrfs_path *path)
1589 {
1590         struct extent_map_tree *em_tree;
1591         struct extent_map *em;
1592         struct btrfs_block_group_item bg;
1593         struct extent_buffer *leaf;
1594         int slot;
1595         u64 flags;
1596         int ret = 0;
1597
1598         slot = path->slots[0];
1599         leaf = path->nodes[0];
1600
1601         em_tree = &fs_info->mapping_tree;
1602         read_lock(&em_tree->lock);
1603         em = lookup_extent_mapping(em_tree, key->objectid, key->offset);
1604         read_unlock(&em_tree->lock);
1605         if (!em) {
1606                 btrfs_err(fs_info,
1607                           "logical %llu len %llu found bg but no related chunk",
1608                           key->objectid, key->offset);
1609                 return -ENOENT;
1610         }
1611
1612         if (em->start != key->objectid || em->len != key->offset) {
1613                 btrfs_err(fs_info,
1614                         "block group %llu len %llu mismatch with chunk %llu len %llu",
1615                         key->objectid, key->offset, em->start, em->len);
1616                 ret = -EUCLEAN;
1617                 goto out_free_em;
1618         }
1619
1620         read_extent_buffer(leaf, &bg, btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot),
1621                            sizeof(bg));
1622         flags = btrfs_stack_block_group_flags(&bg) &
1623                 BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK;
1624
1625         if (flags != (em->map_lookup->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK)) {
1626                 btrfs_err(fs_info,
1627 "block group %llu len %llu type flags 0x%llx mismatch with chunk type flags 0x%llx",
1628                           key->objectid, key->offset, flags,
1629                           (BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK & em->map_lookup->type));
1630                 ret = -EUCLEAN;
1631         }
1632
1633 out_free_em:
1634         free_extent_map(em);
1635         return ret;
1636 }
1637
1638 static int find_first_block_group(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1639                                   struct btrfs_path *path,
1640                                   struct btrfs_key *key)
1641 {
1642         struct btrfs_root *root = fs_info->extent_root;
1643         int ret;
1644         struct btrfs_key found_key;
1645         struct extent_buffer *leaf;
1646         int slot;
1647
1648         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, key, path, 0, 0);
1649         if (ret < 0)
1650                 return ret;
1651
1652         while (1) {
1653                 slot = path->slots[0];
1654                 leaf = path->nodes[0];
1655                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
1656                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1657                         if (ret == 0)
1658                                 continue;
1659                         if (ret < 0)
1660                                 goto out;
1661                         break;
1662                 }
1663                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
1664
1665                 if (found_key.objectid >= key->objectid &&
1666                     found_key.type == BTRFS_BLOCK_GROUP_ITEM_KEY) {
1667                         ret = read_bg_from_eb(fs_info, &found_key, path);
1668                         break;
1669                 }
1670
1671                 path->slots[0]++;
1672         }
1673 out:
1674         return ret;
1675 }
1676
1677 static void set_avail_alloc_bits(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 flags)
1678 {
1679         u64 extra_flags = chunk_to_extended(flags) &
1680                                 BTRFS_EXTENDED_PROFILE_MASK;
1681
1682         write_seqlock(&fs_info->profiles_lock);
1683         if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA)
1684                 fs_info->avail_data_alloc_bits |= extra_flags;
1685         if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA)
1686                 fs_info->avail_metadata_alloc_bits |= extra_flags;
1687         if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM)
1688                 fs_info->avail_system_alloc_bits |= extra_flags;
1689         write_sequnlock(&fs_info->profiles_lock);
1690 }
1691
1692 /**
1693  * Map a physical disk address to a list of logical addresses
1694  *
1695  * @fs_info:       the filesystem
1696  * @chunk_start:   logical address of block group
1697  * @bdev:          physical device to resolve, can be NULL to indicate any device
1698  * @physical:      physical address to map to logical addresses
1699  * @logical:       return array of logical addresses which map to @physical
1700  * @naddrs:        length of @logical
1701  * @stripe_len:    size of IO stripe for the given block group
1702  *
1703  * Maps a particular @physical disk address to a list of @logical addresses.
1704  * Used primarily to exclude those portions of a block group that contain super
1705  * block copies.
1706  */
1707 int btrfs_rmap_block(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 chunk_start,
1708                      struct block_device *bdev, u64 physical, u64 **logical,
1709                      int *naddrs, int *stripe_len)
1710 {
1711         struct extent_map *em;
1712         struct map_lookup *map;
1713         u64 *buf;
1714         u64 bytenr;
1715         u64 data_stripe_length;
1716         u64 io_stripe_size;
1717         int i, nr = 0;
1718         int ret = 0;
1719
1720         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, chunk_start, 1);
1721         if (IS_ERR(em))
1722                 return -EIO;
1723
1724         map = em->map_lookup;
1725         data_stripe_length = em->orig_block_len;
1726         io_stripe_size = map->stripe_len;
1727         chunk_start = em->start;
1728
1729         /* For RAID5/6 adjust to a full IO stripe length */
1730         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK)
1731                 io_stripe_size = map->stripe_len * nr_data_stripes(map);
1732
1733         buf = kcalloc(map->num_stripes, sizeof(u64), GFP_NOFS);
1734         if (!buf) {
1735                 ret = -ENOMEM;
1736                 goto out;
1737         }
1738
1739         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
1740                 bool already_inserted = false;
1741                 u64 stripe_nr;
1742                 u64 offset;
1743                 int j;
1744
1745                 if (!in_range(physical, map->stripes[i].physical,
1746                               data_stripe_length))
1747                         continue;
1748
1749                 if (bdev && map->stripes[i].dev->bdev != bdev)
1750                         continue;
1751
1752                 stripe_nr = physical - map->stripes[i].physical;
1753                 stripe_nr = div64_u64_rem(stripe_nr, map->stripe_len, &offset);
1754
1755                 if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10) {
1756                         stripe_nr = stripe_nr * map->num_stripes + i;
1757                         stripe_nr = div_u64(stripe_nr, map->sub_stripes);
1758                 } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0) {
1759                         stripe_nr = stripe_nr * map->num_stripes + i;
1760                 }
1761                 /*
1762                  * The remaining case would be for RAID56, multiply by
1763                  * nr_data_stripes().  Alternatively, just use rmap_len below
1764                  * instead of map->stripe_len
1765                  */
1766
1767                 bytenr = chunk_start + stripe_nr * io_stripe_size + offset;
1768
1769                 /* Ensure we don't add duplicate addresses */
1770                 for (j = 0; j < nr; j++) {
1771                         if (buf[j] == bytenr) {
1772                                 already_inserted = true;
1773                                 break;
1774                         }
1775                 }
1776
1777                 if (!already_inserted)
1778                         buf[nr++] = bytenr;
1779         }
1780
1781         *logical = buf;
1782         *naddrs = nr;
1783         *stripe_len = io_stripe_size;
1784 out:
1785         free_extent_map(em);
1786         return ret;
1787 }
1788
1789 static int exclude_super_stripes(struct btrfs_block_group *cache)
1790 {
1791         struct btrfs_fs_info *fs_info = cache->fs_info;
1792         const bool zoned = btrfs_is_zoned(fs_info);
1793         u64 bytenr;
1794         u64 *logical;
1795         int stripe_len;
1796         int i, nr, ret;
1797
1798         if (cache->start < BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET) {
1799                 stripe_len = BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET - cache->start;
1800                 cache->bytes_super += stripe_len;
1801                 ret = btrfs_add_excluded_extent(fs_info, cache->start,
1802                                                 stripe_len);
1803                 if (ret)
1804                         return ret;
1805         }
1806
1807         for (i = 0; i < BTRFS_SUPER_MIRROR_MAX; i++) {
1808                 bytenr = btrfs_sb_offset(i);
1809                 ret = btrfs_rmap_block(fs_info, cache->start, NULL,
1810                                        bytenr, &logical, &nr, &stripe_len);
1811                 if (ret)
1812                         return ret;
1813
1814                 /* Shouldn't have super stripes in sequential zones */
1815                 if (zoned && nr) {
1816                         btrfs_err(fs_info,
1817                         "zoned: block group %llu must not contain super block",
1818                                   cache->start);
1819                         return -EUCLEAN;
1820                 }
1821
1822                 while (nr--) {
1823                         u64 len = min_t(u64, stripe_len,
1824                                 cache->start + cache->length - logical[nr]);
1825
1826                         cache->bytes_super += len;
1827                         ret = btrfs_add_excluded_extent(fs_info, logical[nr],
1828                                                         len);
1829                         if (ret) {
1830                                 kfree(logical);
1831                                 return ret;
1832                         }
1833                 }
1834
1835                 kfree(logical);
1836         }
1837         return 0;
1838 }
1839
1840 static void link_block_group(struct btrfs_block_group *cache)
1841 {
1842         struct btrfs_space_info *space_info = cache->space_info;
1843         int index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(cache->flags);
1844
1845         down_write(&space_info->groups_sem);
1846         list_add_tail(&cache->list, &space_info->block_groups[index]);
1847         up_write(&space_info->groups_sem);
1848 }
1849
1850 static struct btrfs_block_group *btrfs_create_block_group_cache(
1851                 struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start)
1852 {
1853         struct btrfs_block_group *cache;
1854
1855         cache = kzalloc(sizeof(*cache), GFP_NOFS);
1856         if (!cache)
1857                 return NULL;
1858
1859         cache->free_space_ctl = kzalloc(sizeof(*cache->free_space_ctl),
1860                                         GFP_NOFS);
1861         if (!cache->free_space_ctl) {
1862                 kfree(cache);
1863                 return NULL;
1864         }
1865
1866         cache->start = start;
1867
1868         cache->fs_info = fs_info;
1869         cache->full_stripe_len = btrfs_full_stripe_len(fs_info, start);
1870
1871         cache->discard_index = BTRFS_DISCARD_INDEX_UNUSED;
1872
1873         refcount_set(&cache->refs, 1);
1874         spin_lock_init(&cache->lock);
1875         init_rwsem(&cache->data_rwsem);
1876         INIT_LIST_HEAD(&cache->list);
1877         INIT_LIST_HEAD(&cache->cluster_list);
1878         INIT_LIST_HEAD(&cache->bg_list);
1879         INIT_LIST_HEAD(&cache->ro_list);
1880         INIT_LIST_HEAD(&cache->discard_list);
1881         INIT_LIST_HEAD(&cache->dirty_list);
1882         INIT_LIST_HEAD(&cache->io_list);
1883         btrfs_init_free_space_ctl(cache, cache->free_space_ctl);
1884         atomic_set(&cache->frozen, 0);
1885         mutex_init(&cache->free_space_lock);
1886         btrfs_init_full_stripe_locks_tree(&cache->full_stripe_locks_root);
1887
1888         return cache;
1889 }
1890
1891 /*
1892  * Iterate all chunks and verify that each of them has the corresponding block
1893  * group
1894  */
1895 static int check_chunk_block_group_mappings(struct btrfs_fs_info *fs_info)
1896 {
1897         struct extent_map_tree *map_tree = &fs_info->mapping_tree;
1898         struct extent_map *em;
1899         struct btrfs_block_group *bg;
1900         u64 start = 0;
1901         int ret = 0;
1902
1903         while (1) {
1904                 read_lock(&map_tree->lock);
1905                 /*
1906                  * lookup_extent_mapping will return the first extent map
1907                  * intersecting the range, so setting @len to 1 is enough to
1908                  * get the first chunk.
1909                  */
1910                 em = lookup_extent_mapping(map_tree, start, 1);
1911                 read_unlock(&map_tree->lock);
1912                 if (!em)
1913                         break;
1914
1915                 bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, em->start);
1916                 if (!bg) {
1917                         btrfs_err(fs_info,
1918         "chunk start=%llu len=%llu doesn't have corresponding block group",
1919                                      em->start, em->len);
1920                         ret = -EUCLEAN;
1921                         free_extent_map(em);
1922                         break;
1923                 }
1924                 if (bg->start != em->start || bg->length != em->len ||
1925                     (bg->flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK) !=
1926                     (em->map_lookup->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK)) {
1927                         btrfs_err(fs_info,
1928 "chunk start=%llu len=%llu flags=0x%llx doesn't match block group start=%llu len=%llu flags=0x%llx",
1929                                 em->start, em->len,
1930                                 em->map_lookup->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK,
1931                                 bg->start, bg->length,
1932                                 bg->flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK);
1933                         ret = -EUCLEAN;
1934                         free_extent_map(em);
1935                         btrfs_put_block_group(bg);
1936                         break;
1937                 }
1938                 start = em->start + em->len;
1939                 free_extent_map(em);
1940                 btrfs_put_block_group(bg);
1941         }
1942         return ret;
1943 }
1944
1945 static int read_one_block_group(struct btrfs_fs_info *info,
1946                                 struct btrfs_block_group_item *bgi,
1947                                 const struct btrfs_key *key,
1948                                 int need_clear)
1949 {
1950         struct btrfs_block_group *cache;
1951         struct btrfs_space_info *space_info;
1952         const bool mixed = btrfs_fs_incompat(info, MIXED_GROUPS);
1953         int ret;
1954
1955         ASSERT(key->type == BTRFS_BLOCK_GROUP_ITEM_KEY);
1956
1957         cache = btrfs_create_block_group_cache(info, key->objectid);
1958         if (!cache)
1959                 return -ENOMEM;
1960
1961         cache->length = key->offset;
1962         cache->used = btrfs_stack_block_group_used(bgi);
1963         cache->flags = btrfs_stack_block_group_flags(bgi);
1964
1965         set_free_space_tree_thresholds(cache);
1966
1967         if (need_clear) {
1968                 /*
1969                  * When we mount with old space cache, we need to
1970                  * set BTRFS_DC_CLEAR and set dirty flag.
1971                  *
1972                  * a) Setting 'BTRFS_DC_CLEAR' makes sure that we
1973                  *    truncate the old free space cache inode and
1974                  *    setup a new one.
1975                  * b) Setting 'dirty flag' makes sure that we flush
1976                  *    the new space cache info onto disk.
1977                  */
1978                 if (btrfs_test_opt(info, SPACE_CACHE))
1979                         cache->disk_cache_state = BTRFS_DC_CLEAR;
1980         }
1981         if (!mixed && ((cache->flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA) &&
1982             (cache->flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA))) {
1983                         btrfs_err(info,
1984 "bg %llu is a mixed block group but filesystem hasn't enabled mixed block groups",
1985                                   cache->start);
1986                         ret = -EINVAL;
1987                         goto error;
1988         }
1989
1990         ret = btrfs_load_block_group_zone_info(cache, false);
1991         if (ret) {
1992                 btrfs_err(info, "zoned: failed to load zone info of bg %llu",
1993                           cache->start);
1994                 goto error;
1995         }
1996
1997         /*
1998          * We need to exclude the super stripes now so that the space info has
1999          * super bytes accounted for, otherwise we'll think we have more space
2000          * than we actually do.
2001          */
2002         ret = exclude_super_stripes(cache);
2003         if (ret) {
2004                 /* We may have excluded something, so call this just in case. */
2005                 btrfs_free_excluded_extents(cache);
2006                 goto error;
2007         }
2008
2009         /*
2010          * For zoned filesystem, space after the allocation offset is the only
2011          * free space for a block group. So, we don't need any caching work.
2012          * btrfs_calc_zone_unusable() will set the amount of free space and
2013          * zone_unusable space.
2014          *
2015          * For regular filesystem, check for two cases, either we are full, and
2016          * therefore don't need to bother with the caching work since we won't
2017          * find any space, or we are empty, and we can just add all the space
2018          * in and be done with it.  This saves us _a_lot_ of time, particularly
2019          * in the full case.
2020          */
2021         if (btrfs_is_zoned(info)) {
2022                 btrfs_calc_zone_unusable(cache);
2023         } else if (cache->length == cache->used) {
2024                 cache->last_byte_to_unpin = (u64)-1;
2025                 cache->cached = BTRFS_CACHE_FINISHED;
2026                 btrfs_free_excluded_extents(cache);
2027         } else if (cache->used == 0) {
2028                 cache->last_byte_to_unpin = (u64)-1;
2029                 cache->cached = BTRFS_CACHE_FINISHED;
2030                 add_new_free_space(cache, cache->start,
2031                                    cache->start + cache->length);
2032                 btrfs_free_excluded_extents(cache);
2033         }
2034
2035         ret = btrfs_add_block_group_cache(info, cache);
2036         if (ret) {
2037                 btrfs_remove_free_space_cache(cache);
2038                 goto error;
2039         }
2040         trace_btrfs_add_block_group(info, cache, 0);
2041         btrfs_update_space_info(info, cache->flags, cache->length,
2042                                 cache->used, cache->bytes_super,
2043                                 cache->zone_unusable, &space_info);
2044
2045         cache->space_info = space_info;
2046
2047         link_block_group(cache);
2048
2049         set_avail_alloc_bits(info, cache->flags);
2050         if (btrfs_chunk_readonly(info, cache->start)) {
2051                 inc_block_group_ro(cache, 1);
2052         } else if (cache->used == 0) {
2053                 ASSERT(list_empty(&cache->bg_list));
2054                 if (btrfs_test_opt(info, DISCARD_ASYNC))
2055                         btrfs_discard_queue_work(&info->discard_ctl, cache);
2056                 else
2057                         btrfs_mark_bg_unused(cache);
2058         }
2059         return 0;
2060 error:
2061         btrfs_put_block_group(cache);
2062         return ret;
2063 }
2064
2065 static int fill_dummy_bgs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
2066 {
2067         struct extent_map_tree *em_tree = &fs_info->mapping_tree;
2068         struct btrfs_space_info *space_info;
2069         struct rb_node *node;
2070         int ret = 0;
2071
2072         for (node = rb_first_cached(&em_tree->map); node; node = rb_next(node)) {
2073                 struct extent_map *em;
2074                 struct map_lookup *map;
2075                 struct btrfs_block_group *bg;
2076
2077                 em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
2078                 map = em->map_lookup;
2079                 bg = btrfs_create_block_group_cache(fs_info, em->start);
2080                 if (!bg) {
2081                         ret = -ENOMEM;
2082                         break;
2083                 }
2084
2085                 /* Fill dummy cache as FULL */
2086                 bg->length = em->len;
2087                 bg->flags = map->type;
2088                 bg->last_byte_to_unpin = (u64)-1;
2089                 bg->cached = BTRFS_CACHE_FINISHED;
2090                 bg->used = em->len;
2091                 bg->flags = map->type;
2092                 ret = btrfs_add_block_group_cache(fs_info, bg);
2093                 if (ret) {
2094                         btrfs_remove_free_space_cache(bg);
2095                         btrfs_put_block_group(bg);
2096                         break;
2097                 }
2098                 btrfs_update_space_info(fs_info, bg->flags, em->len, em->len,
2099                                         0, 0, &space_info);
2100                 bg->space_info = space_info;
2101                 link_block_group(bg);
2102
2103                 set_avail_alloc_bits(fs_info, bg->flags);
2104         }
2105         if (!ret)
2106                 btrfs_init_global_block_rsv(fs_info);
2107         return ret;
2108 }
2109
2110 int btrfs_read_block_groups(struct btrfs_fs_info *info)
2111 {
2112         struct btrfs_path *path;
2113         int ret;
2114         struct btrfs_block_group *cache;
2115         struct btrfs_space_info *space_info;
2116         struct btrfs_key key;
2117         int need_clear = 0;
2118         u64 cache_gen;
2119
2120         if (!info->extent_root)
2121                 return fill_dummy_bgs(info);
2122
2123         key.objectid = 0;
2124         key.offset = 0;
2125         key.type = BTRFS_BLOCK_GROUP_ITEM_KEY;
2126         path = btrfs_alloc_path();
2127         if (!path)
2128                 return -ENOMEM;
2129
2130         cache_gen = btrfs_super_cache_generation(info->super_copy);
2131         if (btrfs_test_opt(info, SPACE_CACHE) &&
2132             btrfs_super_generation(info->super_copy) != cache_gen)
2133                 need_clear = 1;
2134         if (btrfs_test_opt(info, CLEAR_CACHE))
2135                 need_clear = 1;
2136
2137         while (1) {
2138                 struct btrfs_block_group_item bgi;
2139                 struct extent_buffer *leaf;
2140                 int slot;
2141
2142                 ret = find_first_block_group(info, path, &key);
2143                 if (ret > 0)
2144                         break;
2145                 if (ret != 0)
2146                         goto error;
2147
2148                 leaf = path->nodes[0];
2149                 slot = path->slots[0];
2150
2151                 read_extent_buffer(leaf, &bgi, btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot),
2152                                    sizeof(bgi));
2153
2154                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
2155                 btrfs_release_path(path);
2156                 ret = read_one_block_group(info, &bgi, &key, need_clear);
2157                 if (ret < 0)
2158                         goto error;
2159                 key.objectid += key.offset;
2160                 key.offset = 0;
2161         }
2162         btrfs_release_path(path);
2163
2164         list_for_each_entry(space_info, &info->space_info, list) {
2165                 int i;
2166
2167                 for (i = 0; i < BTRFS_NR_RAID_TYPES; i++) {
2168                         if (list_empty(&space_info->block_groups[i]))
2169                                 continue;
2170                         cache = list_first_entry(&space_info->block_groups[i],
2171                                                  struct btrfs_block_group,
2172                                                  list);
2173                         btrfs_sysfs_add_block_group_type(cache);
2174                 }
2175
2176                 if (!(btrfs_get_alloc_profile(info, space_info->flags) &
2177                       (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10 |
2178                        BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1_MASK |
2179                        BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK |
2180                        BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP)))
2181                         continue;
2182                 /*
2183                  * Avoid allocating from un-mirrored block group if there are
2184                  * mirrored block groups.
2185                  */
2186                 list_for_each_entry(cache,
2187                                 &space_info->block_groups[BTRFS_RAID_RAID0],
2188                                 list)
2189                         inc_block_group_ro(cache, 1);
2190                 list_for_each_entry(cache,
2191                                 &space_info->block_groups[BTRFS_RAID_SINGLE],
2192                                 list)
2193                         inc_block_group_ro(cache, 1);
2194         }
2195
2196         btrfs_init_global_block_rsv(info);
2197         ret = check_chunk_block_group_mappings(info);
2198 error:
2199         btrfs_free_path(path);
2200         return ret;
2201 }
2202
2203 /*
2204  * This function, insert_block_group_item(), belongs to the phase 2 of chunk
2205  * allocation.
2206  *
2207  * See the comment at btrfs_chunk_alloc() for details about the chunk allocation
2208  * phases.
2209  */
2210 static int insert_block_group_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
2211                                    struct btrfs_block_group *block_group)
2212 {
2213         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2214         struct btrfs_block_group_item bgi;
2215         struct btrfs_root *root;
2216         struct btrfs_key key;
2217
2218         spin_lock(&block_group->lock);
2219         btrfs_set_stack_block_group_used(&bgi, block_group->used);
2220         btrfs_set_stack_block_group_chunk_objectid(&bgi,
2221                                 BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID);
2222         btrfs_set_stack_block_group_flags(&bgi, block_group->flags);
2223         key.objectid = block_group->start;
2224         key.type = BTRFS_BLOCK_GROUP_ITEM_KEY;
2225         key.offset = block_group->length;
2226         spin_unlock(&block_group->lock);
2227
2228         root = fs_info->extent_root;
2229         return btrfs_insert_item(trans, root, &key, &bgi, sizeof(bgi));
2230 }
2231
2232 /*
2233  * This function, btrfs_create_pending_block_groups(), belongs to the phase 2 of
2234  * chunk allocation.
2235  *
2236  * See the comment at btrfs_chunk_alloc() for details about the chunk allocation
2237  * phases.
2238  */
2239 void btrfs_create_pending_block_groups(struct btrfs_trans_handle *trans)
2240 {
2241         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2242         struct btrfs_block_group *block_group;
2243         int ret = 0;
2244
2245         while (!list_empty(&trans->new_bgs)) {
2246                 int index;
2247
2248                 block_group = list_first_entry(&trans->new_bgs,
2249                                                struct btrfs_block_group,
2250                                                bg_list);
2251                 if (ret)
2252                         goto next;
2253
2254                 index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(block_group->flags);
2255
2256                 ret = insert_block_group_item(trans, block_group);
2257                 if (ret)
2258                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2259                 if (!block_group->chunk_item_inserted) {
2260                         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
2261                         ret = btrfs_chunk_alloc_add_chunk_item(trans, block_group);
2262                         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2263                         if (ret)
2264                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2265                 }
2266                 ret = btrfs_finish_chunk_alloc(trans, block_group->start,
2267                                         block_group->length);
2268                 if (ret)
2269                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2270                 add_block_group_free_space(trans, block_group);
2271
2272                 /*
2273                  * If we restriped during balance, we may have added a new raid
2274                  * type, so now add the sysfs entries when it is safe to do so.
2275                  * We don't have to worry about locking here as it's handled in
2276                  * btrfs_sysfs_add_block_group_type.
2277                  */
2278                 if (block_group->space_info->block_group_kobjs[index] == NULL)
2279                         btrfs_sysfs_add_block_group_type(block_group);
2280
2281                 /* Already aborted the transaction if it failed. */
2282 next:
2283                 btrfs_delayed_refs_rsv_release(fs_info, 1);
2284                 list_del_init(&block_group->bg_list);
2285         }
2286         btrfs_trans_release_chunk_metadata(trans);
2287 }
2288
2289 struct btrfs_block_group *btrfs_make_block_group(struct btrfs_trans_handle *trans,
2290                                                  u64 bytes_used, u64 type,
2291                                                  u64 chunk_offset, u64 size)
2292 {
2293         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2294         struct btrfs_block_group *cache;
2295         int ret;
2296
2297         btrfs_set_log_full_commit(trans);
2298
2299         cache = btrfs_create_block_group_cache(fs_info, chunk_offset);
2300         if (!cache)
2301                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2302
2303         cache->length = size;
2304         set_free_space_tree_thresholds(cache);
2305         cache->used = bytes_used;
2306         cache->flags = type;
2307         cache->last_byte_to_unpin = (u64)-1;
2308         cache->cached = BTRFS_CACHE_FINISHED;
2309         if (btrfs_fs_compat_ro(fs_info, FREE_SPACE_TREE))
2310                 cache->needs_free_space = 1;
2311
2312         ret = btrfs_load_block_group_zone_info(cache, true);
2313         if (ret) {
2314                 btrfs_put_block_group(cache);
2315                 return ERR_PTR(ret);
2316         }
2317
2318         ret = exclude_super_stripes(cache);
2319         if (ret) {
2320                 /* We may have excluded something, so call this just in case */
2321                 btrfs_free_excluded_extents(cache);
2322                 btrfs_put_block_group(cache);
2323                 return ERR_PTR(ret);
2324         }
2325
2326         add_new_free_space(cache, chunk_offset, chunk_offset + size);
2327
2328         btrfs_free_excluded_extents(cache);
2329
2330 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
2331         if (btrfs_should_fragment_free_space(cache)) {
2332                 u64 new_bytes_used = size - bytes_used;
2333
2334                 bytes_used += new_bytes_used >> 1;
2335                 fragment_free_space(cache);
2336         }
2337 #endif
2338         /*
2339          * Ensure the corresponding space_info object is created and
2340          * assigned to our block group. We want our bg to be added to the rbtree
2341          * with its ->space_info set.
2342          */
2343         cache->space_info = btrfs_find_space_info(fs_info, cache->flags);
2344         ASSERT(cache->space_info);
2345
2346         ret = btrfs_add_block_group_cache(fs_info, cache);
2347         if (ret) {
2348                 btrfs_remove_free_space_cache(cache);
2349                 btrfs_put_block_group(cache);
2350                 return ERR_PTR(ret);
2351         }
2352
2353         /*
2354          * Now that our block group has its ->space_info set and is inserted in
2355          * the rbtree, update the space info's counters.
2356          */
2357         trace_btrfs_add_block_group(fs_info, cache, 1);
2358         btrfs_update_space_info(fs_info, cache->flags, size, bytes_used,
2359                                 cache->bytes_super, 0, &cache->space_info);
2360         btrfs_update_global_block_rsv(fs_info);
2361
2362         link_block_group(cache);
2363
2364         list_add_tail(&cache->bg_list, &trans->new_bgs);
2365         trans->delayed_ref_updates++;
2366         btrfs_update_delayed_refs_rsv(trans);
2367
2368         set_avail_alloc_bits(fs_info, type);
2369         return cache;
2370 }
2371
2372 /*
2373  * Mark one block group RO, can be called several times for the same block
2374  * group.
2375  *
2376  * @cache:              the destination block group
2377  * @do_chunk_alloc:     whether need to do chunk pre-allocation, this is to
2378  *                      ensure we still have some free space after marking this
2379  *                      block group RO.
2380  */
2381 int btrfs_inc_block_group_ro(struct btrfs_block_group *cache,
2382                              bool do_chunk_alloc)
2383 {
2384         struct btrfs_fs_info *fs_info = cache->fs_info;
2385         struct btrfs_trans_handle *trans;
2386         u64 alloc_flags;
2387         int ret;
2388         bool dirty_bg_running;
2389
2390         do {
2391                 trans = btrfs_join_transaction(fs_info->extent_root);
2392                 if (IS_ERR(trans))
2393                         return PTR_ERR(trans);
2394
2395                 dirty_bg_running = false;
2396
2397                 /*
2398                  * We're not allowed to set block groups readonly after the dirty
2399                  * block group cache has started writing.  If it already started,
2400                  * back off and let this transaction commit.
2401                  */
2402                 mutex_lock(&fs_info->ro_block_group_mutex);
2403                 if (test_bit(BTRFS_TRANS_DIRTY_BG_RUN, &trans->transaction->flags)) {
2404                         u64 transid = trans->transid;
2405
2406                         mutex_unlock(&fs_info->ro_block_group_mutex);
2407                         btrfs_end_transaction(trans);
2408
2409                         ret = btrfs_wait_for_commit(fs_info, transid);
2410                         if (ret)
2411                                 return ret;
2412                         dirty_bg_running = true;
2413                 }
2414         } while (dirty_bg_running);
2415
2416         if (do_chunk_alloc) {
2417                 /*
2418                  * If we are changing raid levels, try to allocate a
2419                  * corresponding block group with the new raid level.
2420                  */
2421                 alloc_flags = btrfs_get_alloc_profile(fs_info, cache->flags);
2422                 if (alloc_flags != cache->flags) {
2423                         ret = btrfs_chunk_alloc(trans, alloc_flags,
2424                                                 CHUNK_ALLOC_FORCE);
2425                         /*
2426                          * ENOSPC is allowed here, we may have enough space
2427                          * already allocated at the new raid level to carry on
2428                          */
2429                         if (ret == -ENOSPC)
2430                                 ret = 0;
2431                         if (ret < 0)
2432                                 goto out;
2433                 }
2434         }
2435
2436         ret = inc_block_group_ro(cache, 0);
2437         if (!do_chunk_alloc || ret == -ETXTBSY)
2438                 goto unlock_out;
2439         if (!ret)
2440                 goto out;
2441         alloc_flags = btrfs_get_alloc_profile(fs_info, cache->space_info->flags);
2442         ret = btrfs_chunk_alloc(trans, alloc_flags, CHUNK_ALLOC_FORCE);
2443         if (ret < 0)
2444                 goto out;
2445         ret = inc_block_group_ro(cache, 0);
2446         if (ret == -ETXTBSY)
2447                 goto unlock_out;
2448 out:
2449         if (cache->flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) {
2450                 alloc_flags = btrfs_get_alloc_profile(fs_info, cache->flags);
2451                 mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
2452                 check_system_chunk(trans, alloc_flags);
2453                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2454         }
2455 unlock_out:
2456         mutex_unlock(&fs_info->ro_block_group_mutex);
2457
2458         btrfs_end_transaction(trans);
2459         return ret;
2460 }
2461
2462 void btrfs_dec_block_group_ro(struct btrfs_block_group *cache)
2463 {
2464         struct btrfs_space_info *sinfo = cache->space_info;
2465         u64 num_bytes;
2466
2467         BUG_ON(!cache->ro);
2468
2469         spin_lock(&sinfo->lock);
2470         spin_lock(&cache->lock);
2471         if (!--cache->ro) {
2472                 if (btrfs_is_zoned(cache->fs_info)) {
2473                         /* Migrate zone_unusable bytes back */
2474                         cache->zone_unusable = cache->alloc_offset - cache->used;
2475                         sinfo->bytes_zone_unusable += cache->zone_unusable;
2476                         sinfo->bytes_readonly -= cache->zone_unusable;
2477                 }
2478                 num_bytes = cache->length - cache->reserved -
2479                             cache->pinned - cache->bytes_super -
2480                             cache->zone_unusable - cache->used;
2481                 sinfo->bytes_readonly -= num_bytes;
2482                 list_del_init(&cache->ro_list);
2483         }
2484         spin_unlock(&cache->lock);
2485         spin_unlock(&sinfo->lock);
2486 }
2487
2488 static int update_block_group_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
2489                                    struct btrfs_path *path,
2490                                    struct btrfs_block_group *cache)
2491 {
2492         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2493         int ret;
2494         struct btrfs_root *root = fs_info->extent_root;
2495         unsigned long bi;
2496         struct extent_buffer *leaf;
2497         struct btrfs_block_group_item bgi;
2498         struct btrfs_key key;
2499
2500         key.objectid = cache->start;
2501         key.type = BTRFS_BLOCK_GROUP_ITEM_KEY;
2502         key.offset = cache->length;
2503
2504         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, 0, 1);
2505         if (ret) {
2506                 if (ret > 0)
2507                         ret = -ENOENT;
2508                 goto fail;
2509         }
2510
2511         leaf = path->nodes[0];
2512         bi = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
2513         btrfs_set_stack_block_group_used(&bgi, cache->used);
2514         btrfs_set_stack_block_group_chunk_objectid(&bgi,
2515                         BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID);
2516         btrfs_set_stack_block_group_flags(&bgi, cache->flags);
2517         write_extent_buffer(leaf, &bgi, bi, sizeof(bgi));
2518         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2519 fail:
2520         btrfs_release_path(path);
2521         return ret;
2522
2523 }
2524
2525 static int cache_save_setup(struct btrfs_block_group *block_group,
2526                             struct btrfs_trans_handle *trans,
2527                             struct btrfs_path *path)
2528 {
2529         struct btrfs_fs_info *fs_info = block_group->fs_info;
2530         struct btrfs_root *root = fs_info->tree_root;
2531         struct inode *inode = NULL;
2532         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
2533         u64 alloc_hint = 0;
2534         int dcs = BTRFS_DC_ERROR;
2535         u64 num_pages = 0;
2536         int retries = 0;
2537         int ret = 0;
2538
2539         if (!btrfs_test_opt(fs_info, SPACE_CACHE))
2540                 return 0;
2541
2542         /*
2543          * If this block group is smaller than 100 megs don't bother caching the
2544          * block group.
2545          */
2546         if (block_group->length < (100 * SZ_1M)) {
2547                 spin_lock(&block_group->lock);
2548                 block_group->disk_cache_state = BTRFS_DC_WRITTEN;
2549                 spin_unlock(&block_group->lock);
2550                 return 0;
2551         }
2552
2553         if (TRANS_ABORTED(trans))
2554                 return 0;
2555 again:
2556         inode = lookup_free_space_inode(block_group, path);
2557         if (IS_ERR(inode) && PTR_ERR(inode) != -ENOENT) {
2558                 ret = PTR_ERR(inode);
2559                 btrfs_release_path(path);
2560                 goto out;
2561         }
2562
2563         if (IS_ERR(inode)) {
2564                 BUG_ON(retries);
2565                 retries++;
2566
2567                 if (block_group->ro)
2568                         goto out_free;
2569
2570                 ret = create_free_space_inode(trans, block_group, path);
2571                 if (ret)
2572                         goto out_free;
2573                 goto again;
2574         }
2575
2576         /*
2577          * We want to set the generation to 0, that way if anything goes wrong
2578          * from here on out we know not to trust this cache when we load up next
2579          * time.
2580          */
2581         BTRFS_I(inode)->generation = 0;
2582         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
2583         if (ret) {
2584                 /*
2585                  * So theoretically we could recover from this, simply set the
2586                  * super cache generation to 0 so we know to invalidate the
2587                  * cache, but then we'd have to keep track of the block groups
2588                  * that fail this way so we know we _have_ to reset this cache
2589                  * before the next commit or risk reading stale cache.  So to
2590                  * limit our exposure to horrible edge cases lets just abort the
2591                  * transaction, this only happens in really bad situations
2592                  * anyway.
2593                  */
2594                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2595                 goto out_put;
2596         }
2597         WARN_ON(ret);
2598
2599         /* We've already setup this transaction, go ahead and exit */
2600         if (block_group->cache_generation == trans->transid &&
2601             i_size_read(inode)) {
2602                 dcs = BTRFS_DC_SETUP;
2603                 goto out_put;
2604         }
2605
2606         if (i_size_read(inode) > 0) {
2607                 ret = btrfs_check_trunc_cache_free_space(fs_info,
2608                                         &fs_info->global_block_rsv);
2609                 if (ret)
2610                         goto out_put;
2611
2612                 ret = btrfs_truncate_free_space_cache(trans, NULL, inode);
2613                 if (ret)
2614                         goto out_put;
2615         }
2616
2617         spin_lock(&block_group->lock);
2618         if (block_group->cached != BTRFS_CACHE_FINISHED ||
2619             !btrfs_test_opt(fs_info, SPACE_CACHE)) {
2620                 /*
2621                  * don't bother trying to write stuff out _if_
2622                  * a) we're not cached,
2623                  * b) we're with nospace_cache mount option,
2624                  * c) we're with v2 space_cache (FREE_SPACE_TREE).
2625                  */
2626                 dcs = BTRFS_DC_WRITTEN;
2627                 spin_unlock(&block_group->lock);
2628                 goto out_put;
2629         }
2630         spin_unlock(&block_group->lock);
2631
2632         /*
2633          * We hit an ENOSPC when setting up the cache in this transaction, just
2634          * skip doing the setup, we've already cleared the cache so we're safe.
2635          */
2636         if (test_bit(BTRFS_TRANS_CACHE_ENOSPC, &trans->transaction->flags)) {
2637                 ret = -ENOSPC;
2638                 goto out_put;
2639         }
2640
2641         /*
2642          * Try to preallocate enough space based on how big the block group is.
2643          * Keep in mind this has to include any pinned space which could end up
2644          * taking up quite a bit since it's not folded into the other space
2645          * cache.
2646          */
2647         num_pages = div_u64(block_group->length, SZ_256M);
2648         if (!num_pages)
2649                 num_pages = 1;
2650
2651         num_pages *= 16;
2652         num_pages *= PAGE_SIZE;
2653
2654         ret = btrfs_check_data_free_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved, 0,
2655                                           num_pages);
2656         if (ret)
2657                 goto out_put;
2658
2659         ret = btrfs_prealloc_file_range_trans(inode, trans, 0, 0, num_pages,
2660                                               num_pages, num_pages,
2661                                               &alloc_hint);
2662         /*
2663          * Our cache requires contiguous chunks so that we don't modify a bunch
2664          * of metadata or split extents when writing the cache out, which means
2665          * we can enospc if we are heavily fragmented in addition to just normal
2666          * out of space conditions.  So if we hit this just skip setting up any
2667          * other block groups for this transaction, maybe we'll unpin enough
2668          * space the next time around.
2669          */
2670         if (!ret)
2671                 dcs = BTRFS_DC_SETUP;
2672         else if (ret == -ENOSPC)
2673                 set_bit(BTRFS_TRANS_CACHE_ENOSPC, &trans->transaction->flags);
2674
2675 out_put:
2676         iput(inode);
2677 out_free:
2678         btrfs_release_path(path);
2679 out:
2680         spin_lock(&block_group->lock);
2681         if (!ret && dcs == BTRFS_DC_SETUP)
2682                 block_group->cache_generation = trans->transid;
2683         block_group->disk_cache_state = dcs;
2684         spin_unlock(&block_group->lock);
2685
2686         extent_changeset_free(data_reserved);
2687         return ret;
2688 }
2689
2690 int btrfs_setup_space_cache(struct btrfs_trans_handle *trans)
2691 {
2692         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2693         struct btrfs_block_group *cache, *tmp;
2694         struct btrfs_transaction *cur_trans = trans->transaction;
2695         struct btrfs_path *path;
2696
2697         if (list_empty(&cur_trans->dirty_bgs) ||
2698             !btrfs_test_opt(fs_info, SPACE_CACHE))
2699                 return 0;
2700
2701         path = btrfs_alloc_path();
2702         if (!path)
2703                 return -ENOMEM;
2704
2705         /* Could add new block groups, use _safe just in case */
2706         list_for_each_entry_safe(cache, tmp, &cur_trans->dirty_bgs,
2707                                  dirty_list) {
2708                 if (cache->disk_cache_state == BTRFS_DC_CLEAR)
2709                         cache_save_setup(cache, trans, path);
2710         }
2711
2712         btrfs_free_path(path);
2713         return 0;
2714 }
2715
2716 /*
2717  * Transaction commit does final block group cache writeback during a critical
2718  * section where nothing is allowed to change the FS.  This is required in
2719  * order for the cache to actually match the block group, but can introduce a
2720  * lot of latency into the commit.
2721  *
2722  * So, btrfs_start_dirty_block_groups is here to kick off block group cache IO.
2723  * There's a chance we'll have to redo some of it if the block group changes
2724  * again during the commit, but it greatly reduces the commit latency by
2725  * getting rid of the easy block groups while we're still allowing others to
2726  * join the commit.
2727  */
2728 int btrfs_start_dirty_block_groups(struct btrfs_trans_handle *trans)
2729 {
2730         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2731         struct btrfs_block_group *cache;
2732         struct btrfs_transaction *cur_trans = trans->transaction;
2733         int ret = 0;
2734         int should_put;
2735         struct btrfs_path *path = NULL;
2736         LIST_HEAD(dirty);
2737         struct list_head *io = &cur_trans->io_bgs;
2738         int num_started = 0;
2739         int loops = 0;
2740
2741         spin_lock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2742         if (list_empty(&cur_trans->dirty_bgs)) {
2743                 spin_unlock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2744                 return 0;
2745         }
2746         list_splice_init(&cur_trans->dirty_bgs, &dirty);
2747         spin_unlock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2748
2749 again:
2750         /* Make sure all the block groups on our dirty list actually exist */
2751         btrfs_create_pending_block_groups(trans);
2752
2753         if (!path) {
2754                 path = btrfs_alloc_path();
2755                 if (!path) {
2756                         ret = -ENOMEM;
2757                         goto out;
2758                 }
2759         }
2760
2761         /*
2762          * cache_write_mutex is here only to save us from balance or automatic
2763          * removal of empty block groups deleting this block group while we are
2764          * writing out the cache
2765          */
2766         mutex_lock(&trans->transaction->cache_write_mutex);
2767         while (!list_empty(&dirty)) {
2768                 bool drop_reserve = true;
2769
2770                 cache = list_first_entry(&dirty, struct btrfs_block_group,
2771                                          dirty_list);
2772                 /*
2773                  * This can happen if something re-dirties a block group that
2774                  * is already under IO.  Just wait for it to finish and then do
2775                  * it all again
2776                  */
2777                 if (!list_empty(&cache->io_list)) {
2778                         list_del_init(&cache->io_list);
2779                         btrfs_wait_cache_io(trans, cache, path);
2780                         btrfs_put_block_group(cache);
2781                 }
2782
2783
2784                 /*
2785                  * btrfs_wait_cache_io uses the cache->dirty_list to decide if
2786                  * it should update the cache_state.  Don't delete until after
2787                  * we wait.
2788                  *
2789                  * Since we're not running in the commit critical section
2790                  * we need the dirty_bgs_lock to protect from update_block_group
2791                  */
2792                 spin_lock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2793                 list_del_init(&cache->dirty_list);
2794                 spin_unlock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2795
2796                 should_put = 1;
2797
2798                 cache_save_setup(cache, trans, path);
2799
2800                 if (cache->disk_cache_state == BTRFS_DC_SETUP) {
2801                         cache->io_ctl.inode = NULL;
2802                         ret = btrfs_write_out_cache(trans, cache, path);
2803                         if (ret == 0 && cache->io_ctl.inode) {
2804                                 num_started++;
2805                                 should_put = 0;
2806
2807                                 /*
2808                                  * The cache_write_mutex is protecting the
2809                                  * io_list, also refer to the definition of
2810                                  * btrfs_transaction::io_bgs for more details
2811                                  */
2812                                 list_add_tail(&cache->io_list, io);
2813                         } else {
2814                                 /*
2815                                  * If we failed to write the cache, the
2816                                  * generation will be bad and life goes on
2817                                  */
2818                                 ret = 0;
2819                         }
2820                 }
2821                 if (!ret) {
2822                         ret = update_block_group_item(trans, path, cache);
2823                         /*
2824                          * Our block group might still be attached to the list
2825                          * of new block groups in the transaction handle of some
2826                          * other task (struct btrfs_trans_handle->new_bgs). This
2827                          * means its block group item isn't yet in the extent
2828                          * tree. If this happens ignore the error, as we will
2829                          * try again later in the critical section of the
2830                          * transaction commit.
2831                          */
2832                         if (ret == -ENOENT) {
2833                                 ret = 0;
2834                                 spin_lock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2835                                 if (list_empty(&cache->dirty_list)) {
2836                                         list_add_tail(&cache->dirty_list,
2837                                                       &cur_trans->dirty_bgs);
2838                                         btrfs_get_block_group(cache);
2839                                         drop_reserve = false;
2840                                 }
2841                                 spin_unlock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2842                         } else if (ret) {
2843                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2844                         }
2845                 }
2846
2847                 /* If it's not on the io list, we need to put the block group */
2848                 if (should_put)
2849                         btrfs_put_block_group(cache);
2850                 if (drop_reserve)
2851                         btrfs_delayed_refs_rsv_release(fs_info, 1);
2852                 /*
2853                  * Avoid blocking other tasks for too long. It might even save
2854                  * us from writing caches for block groups that are going to be
2855                  * removed.
2856                  */
2857                 mutex_unlock(&trans->transaction->cache_write_mutex);
2858                 if (ret)
2859                         goto out;
2860                 mutex_lock(&trans->transaction->cache_write_mutex);
2861         }
2862         mutex_unlock(&trans->transaction->cache_write_mutex);
2863
2864         /*
2865          * Go through delayed refs for all the stuff we've just kicked off
2866          * and then loop back (just once)
2867          */
2868         if (!ret)
2869                 ret = btrfs_run_delayed_refs(trans, 0);
2870         if (!ret && loops == 0) {
2871                 loops++;
2872                 spin_lock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2873                 list_splice_init(&cur_trans->dirty_bgs, &dirty);
2874                 /*
2875                  * dirty_bgs_lock protects us from concurrent block group
2876                  * deletes too (not just cache_write_mutex).
2877                  */
2878                 if (!list_empty(&dirty)) {
2879                         spin_unlock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2880                         goto again;
2881                 }
2882                 spin_unlock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2883         }
2884 out:
2885         if (ret < 0) {
2886                 spin_lock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2887                 list_splice_init(&dirty, &cur_trans->dirty_bgs);
2888                 spin_unlock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2889                 btrfs_cleanup_dirty_bgs(cur_trans, fs_info);
2890         }
2891
2892         btrfs_free_path(path);
2893         return ret;
2894 }
2895
2896 int btrfs_write_dirty_block_groups(struct btrfs_trans_handle *trans)
2897 {
2898         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2899         struct btrfs_block_group *cache;
2900         struct btrfs_transaction *cur_trans = trans->transaction;
2901         int ret = 0;
2902         int should_put;
2903         struct btrfs_path *path;
2904         struct list_head *io = &cur_trans->io_bgs;
2905         int num_started = 0;
2906
2907         path = btrfs_alloc_path();
2908         if (!path)
2909                 return -ENOMEM;
2910
2911         /*
2912          * Even though we are in the critical section of the transaction commit,
2913          * we can still have concurrent tasks adding elements to this
2914          * transaction's list of dirty block groups. These tasks correspond to
2915          * endio free space workers started when writeback finishes for a
2916          * space cache, which run inode.c:btrfs_finish_ordered_io(), and can
2917          * allocate new block groups as a result of COWing nodes of the root
2918          * tree when updating the free space inode. The writeback for the space
2919          * caches is triggered by an earlier call to
2920          * btrfs_start_dirty_block_groups() and iterations of the following
2921          * loop.
2922          * Also we want to do the cache_save_setup first and then run the
2923          * delayed refs to make sure we have the best chance at doing this all
2924          * in one shot.
2925          */
2926         spin_lock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2927         while (!list_empty(&cur_trans->dirty_bgs)) {
2928                 cache = list_first_entry(&cur_trans->dirty_bgs,
2929                                          struct btrfs_block_group,
2930                                          dirty_list);
2931
2932                 /*
2933                  * This can happen if cache_save_setup re-dirties a block group
2934                  * that is already under IO.  Just wait for it to finish and
2935                  * then do it all again
2936                  */
2937                 if (!list_empty(&cache->io_list)) {
2938                         spin_unlock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2939                         list_del_init(&cache->io_list);
2940                         btrfs_wait_cache_io(trans, cache, path);
2941                         btrfs_put_block_group(cache);
2942                         spin_lock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2943                 }
2944
2945                 /*
2946                  * Don't remove from the dirty list until after we've waited on
2947                  * any pending IO
2948                  */
2949                 list_del_init(&cache->dirty_list);
2950                 spin_unlock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2951                 should_put = 1;
2952
2953                 cache_save_setup(cache, trans, path);
2954
2955                 if (!ret)
2956                         ret = btrfs_run_delayed_refs(trans,
2957                                                      (unsigned long) -1);
2958
2959                 if (!ret && cache->disk_cache_state == BTRFS_DC_SETUP) {
2960                         cache->io_ctl.inode = NULL;
2961                         ret = btrfs_write_out_cache(trans, cache, path);
2962                         if (ret == 0 && cache->io_ctl.inode) {
2963                                 num_started++;
2964                                 should_put = 0;
2965                                 list_add_tail(&cache->io_list, io);
2966                         } else {
2967                                 /*
2968                                  * If we failed to write the cache, the
2969                                  * generation will be bad and life goes on
2970                                  */
2971                                 ret = 0;
2972                         }
2973                 }
2974                 if (!ret) {
2975                         ret = update_block_group_item(trans, path, cache);
2976                         /*
2977                          * One of the free space endio workers might have
2978                          * created a new block group while updating a free space
2979                          * cache's inode (at inode.c:btrfs_finish_ordered_io())
2980                          * and hasn't released its transaction handle yet, in
2981                          * which case the new block group is still attached to
2982                          * its transaction handle and its creation has not
2983                          * finished yet (no block group item in the extent tree
2984                          * yet, etc). If this is the case, wait for all free
2985                          * space endio workers to finish and retry. This is a
2986                          * very rare case so no need for a more efficient and
2987                          * complex approach.
2988                          */
2989                         if (ret == -ENOENT) {
2990                                 wait_event(cur_trans->writer_wait,
2991                                    atomic_read(&cur_trans->num_writers) == 1);
2992                                 ret = update_block_group_item(trans, path, cache);
2993                         }
2994                         if (ret)
2995                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2996                 }
2997
2998                 /* If its not on the io list, we need to put the block group */
2999                 if (should_put)
3000                         btrfs_put_block_group(cache);
3001                 btrfs_delayed_refs_rsv_release(fs_info, 1);
3002                 spin_lock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
3003         }
3004         spin_unlock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
3005
3006         /*
3007          * Refer to the definition of io_bgs member for details why it's safe
3008          * to use it without any locking
3009          */
3010         while (!list_empty(io)) {
3011                 cache = list_first_entry(io, struct btrfs_block_group,
3012                                          io_list);
3013                 list_del_init(&cache->io_list);
3014                 btrfs_wait_cache_io(trans, cache, path);
3015                 btrfs_put_block_group(cache);
3016         }
3017
3018         btrfs_free_path(path);
3019         return ret;
3020 }
3021
3022 int btrfs_update_block_group(struct btrfs_trans_handle *trans,
3023                              u64 bytenr, u64 num_bytes, int alloc)
3024 {
3025         struct btrfs_fs_info *info = trans->fs_info;
3026         struct btrfs_block_group *cache = NULL;
3027         u64 total = num_bytes;
3028         u64 old_val;
3029         u64 byte_in_group;
3030         int factor;
3031         int ret = 0;
3032
3033         /* Block accounting for super block */
3034         spin_lock(&info->delalloc_root_lock);
3035         old_val = btrfs_super_bytes_used(info->super_copy);
3036         if (alloc)
3037                 old_val += num_bytes;
3038         else
3039                 old_val -= num_bytes;
3040         btrfs_set_super_bytes_used(info->super_copy, old_val);
3041         spin_unlock(&info->delalloc_root_lock);
3042
3043         while (total) {
3044                 cache = btrfs_lookup_block_group(info, bytenr);
3045                 if (!cache) {
3046                         ret = -ENOENT;
3047                         break;
3048                 }
3049                 factor = btrfs_bg_type_to_factor(cache->flags);
3050
3051                 /*
3052                  * If this block group has free space cache written out, we
3053                  * need to make sure to load it if we are removing space.  This
3054                  * is because we need the unpinning stage to actually add the
3055                  * space back to the block group, otherwise we will leak space.
3056                  */
3057                 if (!alloc && !btrfs_block_group_done(cache))
3058                         btrfs_cache_block_group(cache, 1);
3059
3060                 byte_in_group = bytenr - cache->start;
3061                 WARN_ON(byte_in_group > cache->length);
3062
3063                 spin_lock(&cache->space_info->lock);
3064                 spin_lock(&cache->lock);
3065
3066                 if (btrfs_test_opt(info, SPACE_CACHE) &&
3067                     cache->disk_cache_state < BTRFS_DC_CLEAR)
3068                         cache->disk_cache_state = BTRFS_DC_CLEAR;
3069
3070                 old_val = cache->used;
3071                 num_bytes = min(total, cache->length - byte_in_group);
3072                 if (alloc) {
3073                         old_val += num_bytes;
3074                         cache->used = old_val;
3075                         cache->reserved -= num_bytes;
3076                         cache->space_info->bytes_reserved -= num_bytes;
3077                         cache->space_info->bytes_used += num_bytes;
3078                         cache->space_info->disk_used += num_bytes * factor;
3079                         spin_unlock(&cache->lock);
3080                         spin_unlock(&cache->space_info->lock);
3081                 } else {
3082                         old_val -= num_bytes;
3083                         cache->used = old_val;
3084                         cache->pinned += num_bytes;
3085                         btrfs_space_info_update_bytes_pinned(info,
3086                                         cache->space_info, num_bytes);
3087                         cache->space_info->bytes_used -= num_bytes;
3088                         cache->space_info->disk_used -= num_bytes * factor;
3089                         spin_unlock(&cache->lock);
3090                         spin_unlock(&cache->space_info->lock);
3091
3092                         __btrfs_mod_total_bytes_pinned(cache->space_info,
3093                                                        num_bytes);
3094                         set_extent_dirty(&trans->transaction->pinned_extents,
3095                                          bytenr, bytenr + num_bytes - 1,
3096                                          GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
3097                 }
3098
3099                 spin_lock(&trans->transaction->dirty_bgs_lock);
3100                 if (list_empty(&cache->dirty_list)) {
3101                         list_add_tail(&cache->dirty_list,
3102                                       &trans->transaction->dirty_bgs);
3103                         trans->delayed_ref_updates++;
3104                         btrfs_get_block_group(cache);
3105                 }
3106                 spin_unlock(&trans->transaction->dirty_bgs_lock);
3107
3108                 /*
3109                  * No longer have used bytes in this block group, queue it for
3110                  * deletion. We do this after adding the block group to the
3111                  * dirty list to avoid races between cleaner kthread and space
3112                  * cache writeout.
3113                  */
3114                 if (!alloc && old_val == 0) {
3115                         if (!btrfs_test_opt(info, DISCARD_ASYNC))
3116                                 btrfs_mark_bg_unused(cache);
3117                 }
3118
3119                 btrfs_put_block_group(cache);
3120                 total -= num_bytes;
3121                 bytenr += num_bytes;
3122         }
3123
3124         /* Modified block groups are accounted for in the delayed_refs_rsv. */
3125         btrfs_update_delayed_refs_rsv(trans);
3126         return ret;
3127 }
3128
3129 /**
3130  * btrfs_add_reserved_bytes - update the block_group and space info counters
3131  * @cache:      The cache we are manipulating
3132  * @ram_bytes:  The number of bytes of file content, and will be same to
3133  *              @num_bytes except for the compress path.
3134  * @num_bytes:  The number of bytes in question
3135  * @delalloc:   The blocks are allocated for the delalloc write
3136  *
3137  * This is called by the allocator when it reserves space. If this is a
3138  * reservation and the block group has become read only we cannot make the
3139  * reservation and return -EAGAIN, otherwise this function always succeeds.
3140  */
3141 int btrfs_add_reserved_bytes(struct btrfs_block_group *cache,
3142                              u64 ram_bytes, u64 num_bytes, int delalloc)
3143 {
3144         struct btrfs_space_info *space_info = cache->space_info;
3145         int ret = 0;
3146
3147         spin_lock(&space_info->lock);
3148         spin_lock(&cache->lock);
3149         if (cache->ro) {
3150                 ret = -EAGAIN;
3151         } else {
3152                 cache->reserved += num_bytes;
3153                 space_info->bytes_reserved += num_bytes;
3154                 trace_btrfs_space_reservation(cache->fs_info, "space_info",
3155                                               space_info->flags, num_bytes, 1);
3156                 btrfs_space_info_update_bytes_may_use(cache->fs_info,
3157                                                       space_info, -ram_bytes);
3158                 if (delalloc)
3159                         cache->delalloc_bytes += num_bytes;
3160
3161                 /*
3162                  * Compression can use less space than we reserved, so wake
3163                  * tickets if that happens
3164                  */
3165                 if (num_bytes < ram_bytes)
3166                         btrfs_try_granting_tickets(cache->fs_info, space_info);
3167         }
3168         spin_unlock(&cache->lock);
3169         spin_unlock(&space_info->lock);
3170         return ret;
3171 }
3172
3173 /**
3174  * btrfs_free_reserved_bytes - update the block_group and space info counters
3175  * @cache:      The cache we are manipulating
3176  * @num_bytes:  The number of bytes in question
3177  * @delalloc:   The blocks are allocated for the delalloc write
3178  *
3179  * This is called by somebody who is freeing space that was never actually used
3180  * on disk.  For example if you reserve some space for a new leaf in transaction
3181  * A and before transaction A commits you free that leaf, you call this with
3182  * reserve set to 0 in order to clear the reservation.
3183  */
3184 void btrfs_free_reserved_bytes(struct btrfs_block_group *cache,
3185                                u64 num_bytes, int delalloc)
3186 {
3187         struct btrfs_space_info *space_info = cache->space_info;
3188
3189         spin_lock(&space_info->lock);
3190         spin_lock(&cache->lock);
3191         if (cache->ro)
3192                 space_info->bytes_readonly += num_bytes;
3193         cache->reserved -= num_bytes;
3194         space_info->bytes_reserved -= num_bytes;
3195         space_info->max_extent_size = 0;
3196
3197         if (delalloc)
3198                 cache->delalloc_bytes -= num_bytes;
3199         spin_unlock(&cache->lock);
3200
3201         btrfs_try_granting_tickets(cache->fs_info, space_info);
3202         spin_unlock(&space_info->lock);
3203 }
3204
3205 static void force_metadata_allocation(struct btrfs_fs_info *info)
3206 {
3207         struct list_head *head = &info->space_info;
3208         struct btrfs_space_info *found;
3209
3210         list_for_each_entry(found, head, list) {
3211                 if (found->flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA)
3212                         found->force_alloc = CHUNK_ALLOC_FORCE;
3213         }
3214 }
3215
3216 static int should_alloc_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3217                               struct btrfs_space_info *sinfo, int force)
3218 {
3219         u64 bytes_used = btrfs_space_info_used(sinfo, false);
3220         u64 thresh;
3221
3222         if (force == CHUNK_ALLOC_FORCE)
3223                 return 1;
3224
3225         /*
3226          * in limited mode, we want to have some free space up to
3227          * about 1% of the FS size.
3228          */
3229         if (force == CHUNK_ALLOC_LIMITED) {
3230                 thresh = btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy);
3231                 thresh = max_t(u64, SZ_64M, div_factor_fine(thresh, 1));
3232
3233                 if (sinfo->total_bytes - bytes_used < thresh)
3234                         return 1;
3235         }
3236
3237         if (bytes_used + SZ_2M < div_factor(sinfo->total_bytes, 8))
3238                 return 0;
3239         return 1;
3240 }
3241
3242 int btrfs_force_chunk_alloc(struct btrfs_trans_handle *trans, u64 type)
3243 {
3244         u64 alloc_flags = btrfs_get_alloc_profile(trans->fs_info, type);
3245
3246         return btrfs_chunk_alloc(trans, alloc_flags, CHUNK_ALLOC_FORCE);
3247 }
3248
3249 static int do_chunk_alloc(struct btrfs_trans_handle *trans, u64 flags)
3250 {
3251         struct btrfs_block_group *bg;
3252         int ret;
3253
3254         /*
3255          * Check if we have enough space in the system space info because we
3256          * will need to update device items in the chunk btree and insert a new
3257          * chunk item in the chunk btree as well. This will allocate a new
3258          * system block group if needed.
3259          */
3260         check_system_chunk(trans, flags);
3261
3262         bg = btrfs_alloc_chunk(trans, flags);
3263         if (IS_ERR(bg)) {
3264                 ret = PTR_ERR(bg);
3265                 goto out;
3266         }
3267
3268         /*
3269          * If this is a system chunk allocation then stop right here and do not
3270          * add the chunk item to the chunk btree. This is to prevent a deadlock
3271          * because this system chunk allocation can be triggered while COWing
3272          * some extent buffer of the chunk btree and while holding a lock on a
3273          * parent extent buffer, in which case attempting to insert the chunk
3274          * item (or update the device item) would result in a deadlock on that
3275          * parent extent buffer. In this case defer the chunk btree updates to
3276          * the second phase of chunk allocation and keep our reservation until
3277          * the second phase completes.
3278          *
3279          * This is a rare case and can only be triggered by the very few cases
3280          * we have where we need to touch the chunk btree outside chunk allocation
3281          * and chunk removal. These cases are basically adding a device, removing
3282          * a device or resizing a device.
3283          */
3284         if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM)
3285                 return 0;
3286
3287         ret = btrfs_chunk_alloc_add_chunk_item(trans, bg);
3288         /*
3289          * Normally we are not expected to fail with -ENOSPC here, since we have
3290          * previously reserved space in the system space_info and allocated one
3291          * new system chunk if necessary. However there are two exceptions:
3292          *
3293          * 1) We may have enough free space in the system space_info but all the
3294          *    existing system block groups have a profile which can not be used
3295          *    for extent allocation.
3296          *
3297          *    This happens when mounting in degraded mode. For example we have a
3298          *    RAID1 filesystem with 2 devices, lose one device and mount the fs
3299          *    using the other device in degraded mode. If we then allocate a chunk,
3300          *    we may have enough free space in the existing system space_info, but
3301          *    none of the block groups can be used for extent allocation since they
3302          *    have a RAID1 profile, and because we are in degraded mode with a
3303          *    single device, we are forced to allocate a new system chunk with a
3304          *    SINGLE profile. Making check_system_chunk() iterate over all system
3305          *    block groups and check if they have a usable profile and enough space
3306          *    can be slow on very large filesystems, so we tolerate the -ENOSPC and
3307          *    try again after forcing allocation of a new system chunk. Like this
3308          *    we avoid paying the cost of that search in normal circumstances, when
3309          *    we were not mounted in degraded mode;
3310          *
3311          * 2) We had enough free space info the system space_info, and one suitable
3312          *    block group to allocate from when we called check_system_chunk()
3313          *    above. However right after we called it, the only system block group
3314          *    with enough free space got turned into RO mode by a running scrub,
3315          *    and in this case we have to allocate a new one and retry. We only
3316          *    need do this allocate and retry once, since we have a transaction
3317          *    handle and scrub uses the commit root to search for block groups.
3318          */
3319         if (ret == -ENOSPC) {
3320                 const u64 sys_flags = btrfs_system_alloc_profile(trans->fs_info);
3321                 struct btrfs_block_group *sys_bg;
3322
3323                 sys_bg = btrfs_alloc_chunk(trans, sys_flags);
3324                 if (IS_ERR(sys_bg)) {
3325                         ret = PTR_ERR(sys_bg);
3326                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3327                         goto out;
3328                 }
3329
3330                 ret = btrfs_chunk_alloc_add_chunk_item(trans, sys_bg);
3331                 if (ret) {
3332                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3333                         goto out;
3334                 }
3335
3336                 ret = btrfs_chunk_alloc_add_chunk_item(trans, bg);
3337                 if (ret) {
3338                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3339                         goto out;
3340                 }
3341         } else if (ret) {
3342                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3343                 goto out;
3344         }
3345 out:
3346         btrfs_trans_release_chunk_metadata(trans);
3347
3348         return ret;
3349 }
3350
3351 /*
3352  * Chunk allocation is done in 2 phases:
3353  *
3354  * 1) Phase 1 - through btrfs_chunk_alloc() we allocate device extents for
3355  *    the chunk, the chunk mapping, create its block group and add the items
3356  *    that belong in the chunk btree to it - more specifically, we need to
3357  *    update device items in the chunk btree and add a new chunk item to it.
3358  *
3359  * 2) Phase 2 - through btrfs_create_pending_block_groups(), we add the block
3360  *    group item to the extent btree and the device extent items to the devices
3361  *    btree.
3362  *
3363  * This is done to prevent deadlocks. For example when COWing a node from the
3364  * extent btree we are holding a write lock on the node's parent and if we
3365  * trigger chunk allocation and attempted to insert the new block group item
3366  * in the extent btree right way, we could deadlock because the path for the
3367  * insertion can include that parent node. At first glance it seems impossible
3368  * to trigger chunk allocation after starting a transaction since tasks should
3369  * reserve enough transaction units (metadata space), however while that is true
3370  * most of the time, chunk allocation may still be triggered for several reasons:
3371  *
3372  * 1) When reserving metadata, we check if there is enough free space in the
3373  *    metadata space_info and therefore don't trigger allocation of a new chunk.
3374  *    However later when the task actually tries to COW an extent buffer from
3375  *    the extent btree or from the device btree for example, it is forced to
3376  *    allocate a new block group (chunk) because the only one that had enough
3377  *    free space was just turned to RO mode by a running scrub for example (or
3378  *    device replace, block group reclaim thread, etc), so we can not use it
3379  *    for allocating an extent and end up being forced to allocate a new one;
3380  *
3381  * 2) Because we only check that the metadata space_info has enough free bytes,
3382  *    we end up not allocating a new metadata chunk in that case. However if
3383  *    the filesystem was mounted in degraded mode, none of the existing block
3384  *    groups might be suitable for extent allocation due to their incompatible
3385  *    profile (for e.g. mounting a 2 devices filesystem, where all block groups
3386  *    use a RAID1 profile, in degraded mode using a single device). In this case
3387  *    when the task attempts to COW some extent buffer of the extent btree for
3388  *    example, it will trigger allocation of a new metadata block group with a
3389  *    suitable profile (SINGLE profile in the example of the degraded mount of
3390  *    the RAID1 filesystem);
3391  *
3392  * 3) The task has reserved enough transaction units / metadata space, but when
3393  *    it attempts to COW an extent buffer from the extent or device btree for
3394  *    example, it does not find any free extent in any metadata block group,
3395  *    therefore forced to try to allocate a new metadata block group.
3396  *    This is because some other task allocated all available extents in the
3397  *    meanwhile - this typically happens with tasks that don't reserve space
3398  *    properly, either intentionally or as a bug. One example where this is
3399  *    done intentionally is fsync, as it does not reserve any transaction units
3400  *    and ends up allocating a variable number of metadata extents for log
3401  *    tree extent buffers.
3402  *
3403  * We also need this 2 phases setup when adding a device to a filesystem with
3404  * a seed device - we must create new metadata and system chunks without adding
3405  * any of the block group items to the chunk, extent and device btrees. If we
3406  * did not do it this way, we would get ENOSPC when attempting to update those
3407  * btrees, since all the chunks from the seed device are read-only.
3408  *
3409  * Phase 1 does the updates and insertions to the chunk btree because if we had
3410  * it done in phase 2 and have a thundering herd of tasks allocating chunks in
3411  * parallel, we risk having too many system chunks allocated by many tasks if
3412  * many tasks reach phase 1 without the previous ones completing phase 2. In the
3413  * extreme case this leads to exhaustion of the system chunk array in the
3414  * superblock. This is easier to trigger if using a btree node/leaf size of 64K
3415  * and with RAID filesystems (so we have more device items in the chunk btree).
3416  * This has happened before and commit eafa4fd0ad0607 ("btrfs: fix exhaustion of
3417  * the system chunk array due to concurrent allocations") provides more details.
3418  *
3419  * For allocation of system chunks, we defer the updates and insertions into the
3420  * chunk btree to phase 2. This is to prevent deadlocks on extent buffers because
3421  * if the chunk allocation is triggered while COWing an extent buffer of the
3422  * chunk btree, we are holding a lock on the parent of that extent buffer and
3423  * doing the chunk btree updates and insertions can require locking that parent.
3424  * This is for the very few and rare cases where we update the chunk btree that
3425  * are not chunk allocation or chunk removal: adding a device, removing a device
3426  * or resizing a device.
3427  *
3428  * The reservation of system space, done through check_system_chunk(), as well
3429  * as all the updates and insertions into the chunk btree must be done while
3430  * holding fs_info->chunk_mutex. This is important to guarantee that while COWing
3431  * an extent buffer from the chunks btree we never trigger allocation of a new
3432  * system chunk, which would result in a deadlock (trying to lock twice an
3433  * extent buffer of the chunk btree, first time before triggering the chunk
3434  * allocation and the second time during chunk allocation while attempting to
3435  * update the chunks btree). The system chunk array is also updated while holding
3436  * that mutex. The same logic applies to removing chunks - we must reserve system
3437  * space, update the chunk btree and the system chunk array in the superblock
3438  * while holding fs_info->chunk_mutex.
3439  *
3440  * This function, btrfs_chunk_alloc(), belongs to phase 1.
3441  *
3442  * If @force is CHUNK_ALLOC_FORCE:
3443  *    - return 1 if it successfully allocates a chunk,
3444  *    - return errors including -ENOSPC otherwise.
3445  * If @force is NOT CHUNK_ALLOC_FORCE:
3446  *    - return 0 if it doesn't need to allocate a new chunk,
3447  *    - return 1 if it successfully allocates a chunk,
3448  *    - return errors including -ENOSPC otherwise.
3449  */
3450 int btrfs_chunk_alloc(struct btrfs_trans_handle *trans, u64 flags,
3451                       enum btrfs_chunk_alloc_enum force)
3452 {
3453         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
3454         struct btrfs_space_info *space_info;
3455         bool wait_for_alloc = false;
3456         bool should_alloc = false;
3457         int ret = 0;
3458
3459         /* Don't re-enter if we're already allocating a chunk */
3460         if (trans->allocating_chunk)
3461                 return -ENOSPC;
3462         /*
3463          * If we are removing a chunk, don't re-enter or we would deadlock.
3464          * System space reservation and system chunk allocation is done by the
3465          * chunk remove operation (btrfs_remove_chunk()).
3466          */
3467         if (trans->removing_chunk)
3468                 return -ENOSPC;
3469
3470         space_info = btrfs_find_space_info(fs_info, flags);
3471         ASSERT(space_info);
3472
3473         do {
3474                 spin_lock(&space_info->lock);
3475                 if (force < space_info->force_alloc)
3476                         force = space_info->force_alloc;
3477                 should_alloc = should_alloc_chunk(fs_info, space_info, force);
3478                 if (space_info->full) {
3479                         /* No more free physical space */
3480                         if (should_alloc)
3481                                 ret = -ENOSPC;
3482                         else
3483                                 ret = 0;
3484                         spin_unlock(&space_info->lock);
3485                         return ret;
3486                 } else if (!should_alloc) {
3487                         spin_unlock(&space_info->lock);
3488                         return 0;
3489                 } else if (space_info->chunk_alloc) {
3490                         /*
3491                          * Someone is already allocating, so we need to block
3492                          * until this someone is finished and then loop to
3493                          * recheck if we should continue with our allocation
3494                          * attempt.
3495                          */
3496                         wait_for_alloc = true;
3497                         spin_unlock(&space_info->lock);
3498                         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
3499                         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
3500                 } else {
3501                         /* Proceed with allocation */
3502                         space_info->chunk_alloc = 1;
3503                         wait_for_alloc = false;
3504                         spin_unlock(&space_info->lock);
3505                 }
3506
3507                 cond_resched();
3508         } while (wait_for_alloc);
3509
3510         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
3511         trans->allocating_chunk = true;
3512
3513         /*
3514          * If we have mixed data/metadata chunks we want to make sure we keep
3515          * allocating mixed chunks instead of individual chunks.
3516          */
3517         if (btrfs_mixed_space_info(space_info))
3518                 flags |= (BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA | BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA);
3519
3520         /*
3521          * if we're doing a data chunk, go ahead and make sure that
3522          * we keep a reasonable number of metadata chunks allocated in the
3523          * FS as well.
3524          */
3525         if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA && fs_info->metadata_ratio) {
3526                 fs_info->data_chunk_allocations++;
3527                 if (!(fs_info->data_chunk_allocations %
3528                       fs_info->metadata_ratio))
3529                         force_metadata_allocation(fs_info);
3530         }
3531
3532         ret = do_chunk_alloc(trans, flags);
3533         trans->allocating_chunk = false;
3534
3535         spin_lock(&space_info->lock);
3536         if (ret < 0) {
3537                 if (ret == -ENOSPC)
3538                         space_info->full = 1;
3539                 else
3540                         goto out;
3541         } else {
3542                 ret = 1;
3543                 space_info->max_extent_size = 0;
3544         }
3545
3546         space_info->force_alloc = CHUNK_ALLOC_NO_FORCE;
3547 out:
3548         space_info->chunk_alloc = 0;
3549         spin_unlock(&space_info->lock);
3550         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
3551
3552         return ret;
3553 }
3554
3555 static u64 get_profile_num_devs(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 type)
3556 {
3557         u64 num_dev;
3558
3559         num_dev = btrfs_raid_array[btrfs_bg_flags_to_raid_index(type)].devs_max;
3560         if (!num_dev)
3561                 num_dev = fs_info->fs_devices->rw_devices;
3562
3563         return num_dev;
3564 }
3565
3566 /*
3567  * Reserve space in the system space for allocating or removing a chunk
3568  */
3569 void check_system_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans, u64 type)
3570 {
3571         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
3572         struct btrfs_space_info *info;
3573         u64 left;
3574         u64 thresh;
3575         int ret = 0;
3576         u64 num_devs;
3577
3578         /*
3579          * Needed because we can end up allocating a system chunk and for an
3580          * atomic and race free space reservation in the chunk block reserve.
3581          */
3582         lockdep_assert_held(&fs_info->chunk_mutex);
3583
3584         info = btrfs_find_space_info(fs_info, BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM);
3585         spin_lock(&info->lock);
3586         left = info->total_bytes - btrfs_space_info_used(info, true);
3587         spin_unlock(&info->lock);
3588
3589         num_devs = get_profile_num_devs(fs_info, type);
3590
3591         /* num_devs device items to update and 1 chunk item to add or remove */
3592         thresh = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, num_devs) +
3593                 btrfs_calc_insert_metadata_size(fs_info, 1);
3594
3595         if (left < thresh && btrfs_test_opt(fs_info, ENOSPC_DEBUG)) {
3596                 btrfs_info(fs_info, "left=%llu, need=%llu, flags=%llu",
3597                            left, thresh, type);
3598                 btrfs_dump_space_info(fs_info, info, 0, 0);
3599         }
3600
3601         if (left < thresh) {
3602                 u64 flags = btrfs_system_alloc_profile(fs_info);
3603                 struct btrfs_block_group *bg;
3604
3605                 /*
3606                  * Ignore failure to create system chunk. We might end up not
3607                  * needing it, as we might not need to COW all nodes/leafs from
3608                  * the paths we visit in the chunk tree (they were already COWed
3609                  * or created in the current transaction for example).
3610                  *
3611                  * Also, if our caller is allocating a system chunk, do not
3612                  * attempt to insert the chunk item in the chunk btree, as we
3613                  * could deadlock on an extent buffer since our caller may be
3614                  * COWing an extent buffer from the chunk btree.
3615                  */
3616                 bg = btrfs_alloc_chunk(trans, flags);
3617                 if (IS_ERR(bg)) {
3618                         ret = PTR_ERR(bg);
3619                 } else if (!(type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM)) {
3620                         /*
3621                          * If we fail to add the chunk item here, we end up
3622                          * trying again at phase 2 of chunk allocation, at
3623                          * btrfs_create_pending_block_groups(). So ignore
3624                          * any error here.
3625                          */
3626                         btrfs_chunk_alloc_add_chunk_item(trans, bg);
3627                 }
3628         }
3629
3630         if (!ret) {
3631                 ret = btrfs_block_rsv_add(fs_info->chunk_root,
3632                                           &fs_info->chunk_block_rsv,
3633                                           thresh, BTRFS_RESERVE_NO_FLUSH);
3634                 if (!ret)
3635                         trans->chunk_bytes_reserved += thresh;
3636         }
3637 }
3638
3639 void btrfs_put_block_group_cache(struct btrfs_fs_info *info)
3640 {
3641         struct btrfs_block_group *block_group;
3642         u64 last = 0;
3643
3644         while (1) {
3645                 struct inode *inode;
3646
3647                 block_group = btrfs_lookup_first_block_group(info, last);
3648                 while (block_group) {
3649                         btrfs_wait_block_group_cache_done(block_group);
3650                         spin_lock(&block_group->lock);
3651                         if (block_group->iref)
3652                                 break;
3653                         spin_unlock(&block_group->lock);
3654                         block_group = btrfs_next_block_group(block_group);
3655                 }
3656                 if (!block_group) {
3657                         if (last == 0)
3658                                 break;
3659                         last = 0;
3660                         continue;
3661                 }
3662
3663                 inode = block_group->inode;
3664                 block_group->iref = 0;
3665                 block_group->inode = NULL;
3666                 spin_unlock(&block_group->lock);
3667                 ASSERT(block_group->io_ctl.inode == NULL);
3668                 iput(inode);
3669                 last = block_group->start + block_group->length;
3670                 btrfs_put_block_group(block_group);
3671         }
3672 }
3673
3674 /*
3675  * Must be called only after stopping all workers, since we could have block
3676  * group caching kthreads running, and therefore they could race with us if we
3677  * freed the block groups before stopping them.
3678  */
3679 int btrfs_free_block_groups(struct btrfs_fs_info *info)
3680 {
3681         struct btrfs_block_group *block_group;
3682         struct btrfs_space_info *space_info;
3683         struct btrfs_caching_control *caching_ctl;
3684         struct rb_node *n;
3685
3686         spin_lock(&info->block_group_cache_lock);
3687         while (!list_empty(&info->caching_block_groups)) {
3688                 caching_ctl = list_entry(info->caching_block_groups.next,
3689                                          struct btrfs_caching_control, list);
3690                 list_del(&caching_ctl->list);
3691                 btrfs_put_caching_control(caching_ctl);
3692         }
3693         spin_unlock(&info->block_group_cache_lock);
3694
3695         spin_lock(&info->unused_bgs_lock);
3696         while (!list_empty(&info->unused_bgs)) {
3697                 block_group = list_first_entry(&info->unused_bgs,
3698                                                struct btrfs_block_group,
3699                                                bg_list);
3700                 list_del_init(&block_group->bg_list);
3701                 btrfs_put_block_group(block_group);
3702         }
3703         spin_unlock(&info->unused_bgs_lock);
3704
3705         spin_lock(&info->unused_bgs_lock);
3706         while (!list_empty(&info->reclaim_bgs)) {
3707                 block_group = list_first_entry(&info->reclaim_bgs,
3708                                                struct btrfs_block_group,
3709                                                bg_list);
3710                 list_del_init(&block_group->bg_list);
3711                 btrfs_put_block_group(block_group);
3712         }
3713         spin_unlock(&info->unused_bgs_lock);
3714
3715         spin_lock(&info->block_group_cache_lock);
3716         while ((n = rb_last(&info->block_group_cache_tree)) != NULL) {
3717                 block_group = rb_entry(n, struct btrfs_block_group,
3718                                        cache_node);
3719                 rb_erase(&block_group->cache_node,
3720                          &info->block_group_cache_tree);
3721                 RB_CLEAR_NODE(&block_group->cache_node);
3722                 spin_unlock(&info->block_group_cache_lock);
3723
3724                 down_write(&block_group->space_info->groups_sem);
3725                 list_del(&block_group->list);
3726                 up_write(&block_group->space_info->groups_sem);
3727
3728                 /*
3729                  * We haven't cached this block group, which means we could
3730                  * possibly have excluded extents on this block group.
3731                  */
3732                 if (block_group->cached == BTRFS_CACHE_NO ||
3733                     block_group->cached == BTRFS_CACHE_ERROR)
3734                         btrfs_free_excluded_extents(block_group);
3735
3736                 btrfs_remove_free_space_cache(block_group);
3737                 ASSERT(block_group->cached != BTRFS_CACHE_STARTED);
3738                 ASSERT(list_empty(&block_group->dirty_list));
3739                 ASSERT(list_empty(&block_group->io_list));
3740                 ASSERT(list_empty(&block_group->bg_list));
3741                 ASSERT(refcount_read(&block_group->refs) == 1);
3742                 ASSERT(block_group->swap_extents == 0);
3743                 btrfs_put_block_group(block_group);
3744
3745                 spin_lock(&info->block_group_cache_lock);
3746         }
3747         spin_unlock(&info->block_group_cache_lock);
3748
3749         btrfs_release_global_block_rsv(info);
3750
3751         while (!list_empty(&info->space_info)) {
3752                 space_info = list_entry(info->space_info.next,
3753                                         struct btrfs_space_info,
3754                                         list);
3755
3756                 /*
3757                  * Do not hide this behind enospc_debug, this is actually
3758                  * important and indicates a real bug if this happens.
3759                  */
3760                 if (WARN_ON(space_info->bytes_pinned > 0 ||
3761                             space_info->bytes_reserved > 0 ||
3762                             space_info->bytes_may_use > 0))
3763                         btrfs_dump_space_info(info, space_info, 0, 0);
3764                 WARN_ON(space_info->reclaim_size > 0);
3765                 list_del(&space_info->list);
3766                 btrfs_sysfs_remove_space_info(space_info);
3767         }
3768         return 0;
3769 }
3770
3771 void btrfs_freeze_block_group(struct btrfs_block_group *cache)
3772 {
3773         atomic_inc(&cache->frozen);
3774 }
3775
3776 void btrfs_unfreeze_block_group(struct btrfs_block_group *block_group)
3777 {
3778         struct btrfs_fs_info *fs_info = block_group->fs_info;
3779         struct extent_map_tree *em_tree;
3780         struct extent_map *em;
3781         bool cleanup;
3782
3783         spin_lock(&block_group->lock);
3784         cleanup = (atomic_dec_and_test(&block_group->frozen) &&
3785                    block_group->removed);
3786         spin_unlock(&block_group->lock);
3787
3788         if (cleanup) {
3789                 em_tree = &fs_info->mapping_tree;
3790                 write_lock(&em_tree->lock);
3791                 em = lookup_extent_mapping(em_tree, block_group->start,
3792                                            1);
3793                 BUG_ON(!em); /* logic error, can't happen */
3794                 remove_extent_mapping(em_tree, em);
3795                 write_unlock(&em_tree->lock);
3796
3797                 /* once for us and once for the tree */
3798                 free_extent_map(em);
3799                 free_extent_map(em);
3800
3801                 /*
3802                  * We may have left one free space entry and other possible
3803                  * tasks trimming this block group have left 1 entry each one.
3804                  * Free them if any.
3805                  */
3806                 __btrfs_remove_free_space_cache(block_group->free_space_ctl);
3807         }
3808 }
3809
3810 bool btrfs_inc_block_group_swap_extents(struct btrfs_block_group *bg)
3811 {
3812         bool ret = true;
3813
3814         spin_lock(&bg->lock);
3815         if (bg->ro)
3816                 ret = false;
3817         else
3818                 bg->swap_extents++;
3819         spin_unlock(&bg->lock);
3820
3821         return ret;
3822 }
3823
3824 void btrfs_dec_block_group_swap_extents(struct btrfs_block_group *bg, int amount)
3825 {
3826         spin_lock(&bg->lock);
3827         ASSERT(!bg->ro);
3828         ASSERT(bg->swap_extents >= amount);
3829         bg->swap_extents -= amount;
3830         spin_unlock(&bg->lock);
3831 }