fs/btrfs/file.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
   4  */
   5
   6 #include <linux/fs.h>
   7 #include <linux/pagemap.h>
   8 #include <linux/time.h>
   9 #include <linux/init.h>
  10 #include <linux/string.h>
  11 #include <linux/backing-dev.h>
  12 #include <linux/falloc.h>
  13 #include <linux/writeback.h>
  14 #include <linux/compat.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/btrfs.h>
  17 #include <linux/uio.h>
  18 #include <linux/iversion.h>
  19 #include <linux/fsverity.h>
  20 #include "ctree.h"
  21 #include "disk-io.h"
  22 #include "transaction.h"
  23 #include "btrfs_inode.h"
  24 #include "print-tree.h"
  25 #include "tree-log.h"
  26 #include "locking.h"
  27 #include "volumes.h"
  28 #include "qgroup.h"
  29 #include "compression.h"
  30 #include "delalloc-space.h"
  31 #include "reflink.h"
  32 #include "subpage.h"
  33
  34 static struct kmem_cache *btrfs_inode_defrag_cachep;
  35 /*
  36  * when auto defrag is enabled we
  37  * queue up these defrag structs to remember which
  38  * inodes need defragging passes
  39  */
  40 struct inode_defrag {
  41         struct rb_node rb_node;
  42         /* objectid */
  43         u64 ino;
  44         /*
  45          * transid where the defrag was added, we search for
  46          * extents newer than this
  47          */
  48         u64 transid;
  49
  50         /* root objectid */
  51         u64 root;
  52
  53         /*
  54          * The extent size threshold for autodefrag.
  55          *
  56          * This value is different for compressed/non-compressed extents,
  57          * thus needs to be passed from higher layer.
  58          * (aka, inode_should_defrag())
  59          */
  60         u32 extent_thresh;
  61 };
  62
  63 static int __compare_inode_defrag(struct inode_defrag *defrag1,
  64                                   struct inode_defrag *defrag2)
  65 {
  66         if (defrag1->root > defrag2->root)
  67                 return 1;
  68         else if (defrag1->root < defrag2->root)
  69                 return -1;
  70         else if (defrag1->ino > defrag2->ino)
  71                 return 1;
  72         else if (defrag1->ino < defrag2->ino)
  73                 return -1;
  74         else
  75                 return 0;
  76 }
  77
  78 /* pop a record for an inode into the defrag tree.  The lock
  79  * must be held already
  80  *
  81  * If you're inserting a record for an older transid than an
  82  * existing record, the transid already in the tree is lowered
  83  *
  84  * If an existing record is found the defrag item you
  85  * pass in is freed
  86  */
  87 static int __btrfs_add_inode_defrag(struct btrfs_inode *inode,
  88                                     struct inode_defrag *defrag)
  89 {
  90         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
  91         struct inode_defrag *entry;
  92         struct rb_node **p;
  93         struct rb_node *parent = NULL;
  94         int ret;
  95
  96         p = &fs_info->defrag_inodes.rb_node;
  97         while (*p) {
  98                 parent = *p;
  99                 entry = rb_entry(parent, struct inode_defrag, rb_node);
 100
 101                 ret = __compare_inode_defrag(defrag, entry);
 102                 if (ret < 0)
 103                         p = &parent->rb_left;
 104                 else if (ret > 0)
 105                         p = &parent->rb_right;
 106                 else {
 107                         /* if we're reinserting an entry for
 108                          * an old defrag run, make sure to
 109                          * lower the transid of our existing record
 110                          */
 111                         if (defrag->transid < entry->transid)
 112                                 entry->transid = defrag->transid;
 113                         entry->extent_thresh = min(defrag->extent_thresh,
 114                                                    entry->extent_thresh);
 115                         return -EEXIST;
 116                 }
 117         }
 118         set_bit(BTRFS_INODE_IN_DEFRAG, &inode->runtime_flags);
 119         rb_link_node(&defrag->rb_node, parent, p);
 120         rb_insert_color(&defrag->rb_node, &fs_info->defrag_inodes);
 121         return 0;
 122 }
 123
 124 static inline int __need_auto_defrag(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 125 {
 126         if (!btrfs_test_opt(fs_info, AUTO_DEFRAG))
 127                 return 0;
 128
 129         if (btrfs_fs_closing(fs_info))
 130                 return 0;
 131
 132         return 1;
 133 }
 134
 135 /*
 136  * insert a defrag record for this inode if auto defrag is
 137  * enabled
 138  */
 139 int btrfs_add_inode_defrag(struct btrfs_trans_handle *trans,
 140                            struct btrfs_inode *inode, u32 extent_thresh)
 141 {
 142         struct btrfs_root *root = inode->root;
 143         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 144         struct inode_defrag *defrag;
 145         u64 transid;
 146         int ret;
 147
 148         if (!__need_auto_defrag(fs_info))
 149                 return 0;
 150
 151         if (test_bit(BTRFS_INODE_IN_DEFRAG, &inode->runtime_flags))
 152                 return 0;
 153
 154         if (trans)
 155                 transid = trans->transid;
 156         else
 157                 transid = inode->root->last_trans;
 158
 159         defrag = kmem_cache_zalloc(btrfs_inode_defrag_cachep, GFP_NOFS);
 160         if (!defrag)
 161                 return -ENOMEM;
 162
 163         defrag->ino = btrfs_ino(inode);
 164         defrag->transid = transid;
 165         defrag->root = root->root_key.objectid;
 166         defrag->extent_thresh = extent_thresh;
 167
 168         spin_lock(&fs_info->defrag_inodes_lock);
 169         if (!test_bit(BTRFS_INODE_IN_DEFRAG, &inode->runtime_flags)) {
 170                 /*
 171                  * If we set IN_DEFRAG flag and evict the inode from memory,
 172                  * and then re-read this inode, this new inode doesn't have
 173                  * IN_DEFRAG flag. At the case, we may find the existed defrag.
 174                  */
 175                 ret = __btrfs_add_inode_defrag(inode, defrag);
 176                 if (ret)
 177                         kmem_cache_free(btrfs_inode_defrag_cachep, defrag);
 178         } else {
 179                 kmem_cache_free(btrfs_inode_defrag_cachep, defrag);
 180         }
 181         spin_unlock(&fs_info->defrag_inodes_lock);
 182         return 0;
 183 }
 184
 185 /*
 186  * pick the defragable inode that we want, if it doesn't exist, we will get
 187  * the next one.
 188  */
 189 static struct inode_defrag *
 190 btrfs_pick_defrag_inode(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 root, u64 ino)
 191 {
 192         struct inode_defrag *entry = NULL;
 193         struct inode_defrag tmp;
 194         struct rb_node *p;
 195         struct rb_node *parent = NULL;
 196         int ret;
 197
 198         tmp.ino = ino;
 199         tmp.root = root;
 200
 201         spin_lock(&fs_info->defrag_inodes_lock);
 202         p = fs_info->defrag_inodes.rb_node;
 203         while (p) {
 204                 parent = p;
 205                 entry = rb_entry(parent, struct inode_defrag, rb_node);
 206
 207                 ret = __compare_inode_defrag(&tmp, entry);
 208                 if (ret < 0)
 209                         p = parent->rb_left;
 210                 else if (ret > 0)
 211                         p = parent->rb_right;
 212                 else
 213                         goto out;
 214         }
 215
 216         if (parent && __compare_inode_defrag(&tmp, entry) > 0) {
 217                 parent = rb_next(parent);
 218                 if (parent)
 219                         entry = rb_entry(parent, struct inode_defrag, rb_node);
 220                 else
 221                         entry = NULL;
 222         }
 223 out:
 224         if (entry)
 225                 rb_erase(parent, &fs_info->defrag_inodes);
 226         spin_unlock(&fs_info->defrag_inodes_lock);
 227         return entry;
 228 }
 229
 230 void btrfs_cleanup_defrag_inodes(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 231 {
 232         struct inode_defrag *defrag;
 233         struct rb_node *node;
 234
 235         spin_lock(&fs_info->defrag_inodes_lock);
 236         node = rb_first(&fs_info->defrag_inodes);
 237         while (node) {
 238                 rb_erase(node, &fs_info->defrag_inodes);
 239                 defrag = rb_entry(node, struct inode_defrag, rb_node);
 240                 kmem_cache_free(btrfs_inode_defrag_cachep, defrag);
 241
 242                 cond_resched_lock(&fs_info->defrag_inodes_lock);
 243
 244                 node = rb_first(&fs_info->defrag_inodes);
 245         }
 246         spin_unlock(&fs_info->defrag_inodes_lock);
 247 }
 248
 249 #define BTRFS_DEFRAG_BATCH      1024
 250
 251 static int __btrfs_run_defrag_inode(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 252                                     struct inode_defrag *defrag)
 253 {
 254         struct btrfs_root *inode_root;
 255         struct inode *inode;
 256         struct btrfs_ioctl_defrag_range_args range;
 257         int ret = 0;
 258         u64 cur = 0;
 259
 260 again:
 261         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_REMOUNTING, &fs_info->fs_state))
 262                 goto cleanup;
 263         if (!__need_auto_defrag(fs_info))
 264                 goto cleanup;
 265
 266         /* get the inode */
 267         inode_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, defrag->root, true);
 268         if (IS_ERR(inode_root)) {
 269                 ret = PTR_ERR(inode_root);
 270                 goto cleanup;
 271         }
 272
 273         inode = btrfs_iget(fs_info->sb, defrag->ino, inode_root);
 274         btrfs_put_root(inode_root);
 275         if (IS_ERR(inode)) {
 276                 ret = PTR_ERR(inode);
 277                 goto cleanup;
 278         }
 279
 280         if (cur >= i_size_read(inode)) {
 281                 iput(inode);
 282                 goto cleanup;
 283         }
 284
 285         /* do a chunk of defrag */
 286         clear_bit(BTRFS_INODE_IN_DEFRAG, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
 287         memset(&range, 0, sizeof(range));
 288         range.len = (u64)-1;
 289         range.start = cur;
 290         range.extent_thresh = defrag->extent_thresh;
 291
 292         sb_start_write(fs_info->sb);
 293         ret = btrfs_defrag_file(inode, NULL, &range, defrag->transid,
 294                                        BTRFS_DEFRAG_BATCH);
 295         sb_end_write(fs_info->sb);
 296         iput(inode);
 297
 298         if (ret < 0)
 299                 goto cleanup;
 300
 301         cur = max(cur + fs_info->sectorsize, range.start);
 302         goto again;
 303
 304 cleanup:
 305         kmem_cache_free(btrfs_inode_defrag_cachep, defrag);
 306         return ret;
 307 }
 308
 309 /*
 310  * run through the list of inodes in the FS that need
 311  * defragging
 312  */
 313 int btrfs_run_defrag_inodes(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 314 {
 315         struct inode_defrag *defrag;
 316         u64 first_ino = 0;
 317         u64 root_objectid = 0;
 318
 319         atomic_inc(&fs_info->defrag_running);
 320         while (1) {
 321                 /* Pause the auto defragger. */
 322                 if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_REMOUNTING,
 323                              &fs_info->fs_state))
 324                         break;
 325
 326                 if (!__need_auto_defrag(fs_info))
 327                         break;
 328
 329                 /* find an inode to defrag */
 330                 defrag = btrfs_pick_defrag_inode(fs_info, root_objectid,
 331                                                  first_ino);
 332                 if (!defrag) {
 333                         if (root_objectid || first_ino) {
 334                                 root_objectid = 0;
 335                                 first_ino = 0;
 336                                 continue;
 337                         } else {
 338                                 break;
 339                         }
 340                 }
 341
 342                 first_ino = defrag->ino + 1;
 343                 root_objectid = defrag->root;
 344
 345                 __btrfs_run_defrag_inode(fs_info, defrag);
 346         }
 347         atomic_dec(&fs_info->defrag_running);
 348
 349         /*
 350          * during unmount, we use the transaction_wait queue to
 351          * wait for the defragger to stop
 352          */
 353         wake_up(&fs_info->transaction_wait);
 354         return 0;
 355 }
 356
 357 /* simple helper to fault in pages and copy.  This should go away
 358  * and be replaced with calls into generic code.
 359  */
 360 static noinline int btrfs_copy_from_user(loff_t pos, size_t write_bytes,
 361                                          struct page **prepared_pages,
 362                                          struct iov_iter *i)
 363 {
 364         size_t copied = 0;
 365         size_t total_copied = 0;
 366         int pg = 0;
 367         int offset = offset_in_page(pos);
 368
 369         while (write_bytes > 0) {
 370                 size_t count = min_t(size_t,
 371                                      PAGE_SIZE - offset, write_bytes);
 372                 struct page *page = prepared_pages[pg];
 373                 /*
 374                  * Copy data from userspace to the current page
 375                  */
 376                 copied = copy_page_from_iter_atomic(page, offset, count, i);
 377
 378                 /* Flush processor's dcache for this page */
 379                 flush_dcache_page(page);
 380
 381                 /*
 382                  * if we get a partial write, we can end up with
 383                  * partially up to date pages.  These add
 384                  * a lot of complexity, so make sure they don't
 385                  * happen by forcing this copy to be retried.
 386                  *
 387                  * The rest of the btrfs_file_write code will fall
 388                  * back to page at a time copies after we return 0.
 389                  */
 390                 if (unlikely(copied < count)) {
 391                         if (!PageUptodate(page)) {
 392                                 iov_iter_revert(i, copied);
 393                                 copied = 0;
 394                         }
 395                         if (!copied)
 396                                 break;
 397                 }
 398
 399                 write_bytes -= copied;
 400                 total_copied += copied;
 401                 offset += copied;
 402                 if (offset == PAGE_SIZE) {
 403                         pg++;
 404                         offset = 0;
 405                 }
 406         }
 407         return total_copied;
 408 }
 409
 410 /*
 411  * unlocks pages after btrfs_file_write is done with them
 412  */
 413 static void btrfs_drop_pages(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 414                              struct page **pages, size_t num_pages,
 415                              u64 pos, u64 copied)
 416 {
 417         size_t i;
 418         u64 block_start = round_down(pos, fs_info->sectorsize);
 419         u64 block_len = round_up(pos + copied, fs_info->sectorsize) - block_start;
 420
 421         ASSERT(block_len <= U32_MAX);
 422         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
 423                 /* page checked is some magic around finding pages that
 424                  * have been modified without going through btrfs_set_page_dirty
 425                  * clear it here. There should be no need to mark the pages
 426                  * accessed as prepare_pages should have marked them accessed
 427                  * in prepare_pages via find_or_create_page()
 428                  */
 429                 btrfs_page_clamp_clear_checked(fs_info, pages[i], block_start,
 430                                                block_len);
 431                 unlock_page(pages[i]);
 432                 put_page(pages[i]);
 433         }
 434 }
 435
 436 /*
 437  * After btrfs_copy_from_user(), update the following things for delalloc:
 438  * - Mark newly dirtied pages as DELALLOC in the io tree.
 439  *   Used to advise which range is to be written back.
 440  * - Mark modified pages as Uptodate/Dirty and not needing COW fixup
 441  * - Update inode size for past EOF write
 442  */
 443 int btrfs_dirty_pages(struct btrfs_inode *inode, struct page **pages,
 444                       size_t num_pages, loff_t pos, size_t write_bytes,
 445                       struct extent_state **cached, bool noreserve)
 446 {
 447         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 448         int err = 0;
 449         int i;
 450         u64 num_bytes;
 451         u64 start_pos;
 452         u64 end_of_last_block;
 453         u64 end_pos = pos + write_bytes;
 454         loff_t isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
 455         unsigned int extra_bits = 0;
 456
 457         if (write_bytes == 0)
 458                 return 0;
 459
 460         if (noreserve)
 461                 extra_bits |= EXTENT_NORESERVE;
 462
 463         start_pos = round_down(pos, fs_info->sectorsize);
 464         num_bytes = round_up(write_bytes + pos - start_pos,
 465                              fs_info->sectorsize);
 466         ASSERT(num_bytes <= U32_MAX);
 467
 468         end_of_last_block = start_pos + num_bytes - 1;
 469
 470         /*
 471          * The pages may have already been dirty, clear out old accounting so
 472          * we can set things up properly
 473          */
 474         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start_pos, end_of_last_block,
 475                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
 476                          0, 0, cached);
 477
 478         err = btrfs_set_extent_delalloc(inode, start_pos, end_of_last_block,
 479                                         extra_bits, cached);
 480         if (err)
 481                 return err;
 482
 483         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
 484                 struct page *p = pages[i];
 485
 486                 btrfs_page_clamp_set_uptodate(fs_info, p, start_pos, num_bytes);
 487                 btrfs_page_clamp_clear_checked(fs_info, p, start_pos, num_bytes);
 488                 btrfs_page_clamp_set_dirty(fs_info, p, start_pos, num_bytes);
 489         }
 490
 491         /*
 492          * we've only changed i_size in ram, and we haven't updated
 493          * the disk i_size.  There is no need to log the inode
 494          * at this time.
 495          */
 496         if (end_pos > isize)
 497                 i_size_write(&inode->vfs_inode, end_pos);
 498         return 0;
 499 }
 500
 501 /*
 502  * this drops all the extents in the cache that intersect the range
 503  * [start, end].  Existing extents are split as required.
 504  */
 505 void btrfs_drop_extent_cache(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
 506                              int skip_pinned)
 507 {
 508         struct extent_map *em;
 509         struct extent_map *split = NULL;
 510         struct extent_map *split2 = NULL;
 511         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
 512         u64 len = end - start + 1;
 513         u64 gen;
 514         int ret;
 515         int testend = 1;
 516         unsigned long flags;
 517         int compressed = 0;
 518         bool modified;
 519
 520         WARN_ON(end < start);
 521         if (end == (u64)-1) {
 522                 len = (u64)-1;
 523                 testend = 0;
 524         }
 525         while (1) {
 526                 int no_splits = 0;
 527
 528                 modified = false;
 529                 if (!split)
 530                         split = alloc_extent_map();
 531                 if (!split2)
 532                         split2 = alloc_extent_map();
 533                 if (!split || !split2)
 534                         no_splits = 1;
 535
 536                 write_lock(&em_tree->lock);
 537                 em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
 538                 if (!em) {
 539                         write_unlock(&em_tree->lock);
 540                         break;
 541                 }
 542                 flags = em->flags;
 543                 gen = em->generation;
 544                 if (skip_pinned && test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags)) {
 545                         if (testend && em->start + em->len >= start + len) {
 546                                 free_extent_map(em);
 547                                 write_unlock(&em_tree->lock);
 548                                 break;
 549                         }
 550                         start = em->start + em->len;
 551                         if (testend)
 552                                 len = start + len - (em->start + em->len);
 553                         free_extent_map(em);
 554                         write_unlock(&em_tree->lock);
 555                         continue;
 556                 }
 557                 compressed = test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
 558                 clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
 559                 clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &flags);
 560                 modified = !list_empty(&em->list);
 561                 if (no_splits)
 562                         goto next;
 563
 564                 if (em->start < start) {
 565                         split->start = em->start;
 566                         split->len = start - em->start;
 567
 568                         if (em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
 569                                 split->orig_start = em->orig_start;
 570                                 split->block_start = em->block_start;
 571
 572                                 if (compressed)
 573                                         split->block_len = em->block_len;
 574                                 else
 575                                         split->block_len = split->len;
 576                                 split->orig_block_len = max(split->block_len,
 577                                                 em->orig_block_len);
 578                                 split->ram_bytes = em->ram_bytes;
 579                         } else {
 580                                 split->orig_start = split->start;
 581                                 split->block_len = 0;
 582                                 split->block_start = em->block_start;
 583                                 split->orig_block_len = 0;
 584                                 split->ram_bytes = split->len;
 585                         }
 586
 587                         split->generation = gen;
 588                         split->flags = flags;
 589                         split->compress_type = em->compress_type;
 590                         replace_extent_mapping(em_tree, em, split, modified);
 591                         free_extent_map(split);
 592                         split = split2;
 593                         split2 = NULL;
 594                 }
 595                 if (testend && em->start + em->len > start + len) {
 596                         u64 diff = start + len - em->start;
 597
 598                         split->start = start + len;
 599                         split->len = em->start + em->len - (start + len);
 600                         split->flags = flags;
 601                         split->compress_type = em->compress_type;
 602                         split->generation = gen;
 603
 604                         if (em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
 605                                 split->orig_block_len = max(em->block_len,
 606                                                     em->orig_block_len);
 607
 608                                 split->ram_bytes = em->ram_bytes;
 609                                 if (compressed) {
 610                                         split->block_len = em->block_len;
 611                                         split->block_start = em->block_start;
 612                                         split->orig_start = em->orig_start;
 613                                 } else {
 614                                         split->block_len = split->len;
 615                                         split->block_start = em->block_start
 616                                                 + diff;
 617                                         split->orig_start = em->orig_start;
 618                                 }
 619                         } else {
 620                                 split->ram_bytes = split->len;
 621                                 split->orig_start = split->start;
 622                                 split->block_len = 0;
 623                                 split->block_start = em->block_start;
 624                                 split->orig_block_len = 0;
 625                         }
 626
 627                         if (extent_map_in_tree(em)) {
 628                                 replace_extent_mapping(em_tree, em, split,
 629                                                        modified);
 630                         } else {
 631                                 ret = add_extent_mapping(em_tree, split,
 632                                                          modified);
 633                                 ASSERT(ret == 0); /* Logic error */
 634                         }
 635                         free_extent_map(split);
 636                         split = NULL;
 637                 }
 638 next:
 639                 if (extent_map_in_tree(em))
 640                         remove_extent_mapping(em_tree, em);
 641                 write_unlock(&em_tree->lock);
 642
 643                 /* once for us */
 644                 free_extent_map(em);
 645                 /* once for the tree*/
 646                 free_extent_map(em);
 647         }
 648         if (split)
 649                 free_extent_map(split);
 650         if (split2)
 651                 free_extent_map(split2);
 652 }
 653
 654 /*
 655  * this is very complex, but the basic idea is to drop all extents
 656  * in the range start - end.  hint_block is filled in with a block number
 657  * that would be a good hint to the block allocator for this file.
 658  *
 659  * If an extent intersects the range but is not entirely inside the range
 660  * it is either truncated or split.  Anything entirely inside the range
 661  * is deleted from the tree.
 662  *
 663  * Note: the VFS' inode number of bytes is not updated, it's up to the caller
 664  * to deal with that. We set the field 'bytes_found' of the arguments structure
 665  * with the number of allocated bytes found in the target range, so that the
 666  * caller can update the inode's number of bytes in an atomic way when
 667  * replacing extents in a range to avoid races with stat(2).
 668  */
 669 int btrfs_drop_extents(struct btrfs_trans_handle *trans,
 670                        struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode,
 671                        struct btrfs_drop_extents_args *args)
 672 {
 673         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 674         struct extent_buffer *leaf;
 675         struct btrfs_file_extent_item *fi;
 676         struct btrfs_ref ref = { 0 };
 677         struct btrfs_key key;
 678         struct btrfs_key new_key;
 679         u64 ino = btrfs_ino(inode);
 680         u64 search_start = args->start;
 681         u64 disk_bytenr = 0;
 682         u64 num_bytes = 0;
 683         u64 extent_offset = 0;
 684         u64 extent_end = 0;
 685         u64 last_end = args->start;
 686         int del_nr = 0;
 687         int del_slot = 0;
 688         int extent_type;
 689         int recow;
 690         int ret;
 691         int modify_tree = -1;
 692         int update_refs;
 693         int found = 0;
 694         struct btrfs_path *path = args->path;
 695
 696         args->bytes_found = 0;
 697         args->extent_inserted = false;
 698
 699         /* Must always have a path if ->replace_extent is true */
 700         ASSERT(!(args->replace_extent && !args->path));
 701
 702         if (!path) {
 703                 path = btrfs_alloc_path();
 704                 if (!path) {
 705                         ret = -ENOMEM;
 706                         goto out;
 707                 }
 708         }
 709
 710         if (args->drop_cache)
 711                 btrfs_drop_extent_cache(inode, args->start, args->end - 1, 0);
 712
 713         if (args->start >= inode->disk_i_size && !args->replace_extent)
 714                 modify_tree = 0;
 715
 716         update_refs = (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID);
 717         while (1) {
 718                 recow = 0;
 719                 ret = btrfs_lookup_file_extent(trans, root, path, ino,
 720                                                search_start, modify_tree);
 721                 if (ret < 0)
 722                         break;
 723                 if (ret > 0 && path->slots[0] > 0 && search_start == args->start) {
 724                         leaf = path->nodes[0];
 725                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0] - 1);
 726                         if (key.objectid == ino &&
 727                             key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
 728                                 path->slots[0]--;
 729                 }
 730                 ret = 0;
 731 next_slot:
 732                 leaf = path->nodes[0];
 733                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
 734                         BUG_ON(del_nr > 0);
 735                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
 736                         if (ret < 0)
 737                                 break;
 738                         if (ret > 0) {
 739                                 ret = 0;
 740                                 break;
 741                         }
 742                         leaf = path->nodes[0];
 743                         recow = 1;
 744                 }
 745
 746                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
 747
 748                 if (key.objectid > ino)
 749                         break;
 750                 if (WARN_ON_ONCE(key.objectid < ino) ||
 751                     key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
 752                         ASSERT(del_nr == 0);
 753                         path->slots[0]++;
 754                         goto next_slot;
 755                 }
 756                 if (key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY || key.offset >= args->end)
 757                         break;
 758
 759                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
 760                                     struct btrfs_file_extent_item);
 761                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
 762
 763                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
 764                     extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
 765                         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
 766                         num_bytes = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
 767                         extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
 768                         extent_end = key.offset +
 769                                 btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
 770                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
 771                         extent_end = key.offset +
 772                                 btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
 773                 } else {
 774                         /* can't happen */
 775                         BUG();
 776                 }
 777
 778                 /*
 779                  * Don't skip extent items representing 0 byte lengths. They
 780                  * used to be created (bug) if while punching holes we hit
 781                  * -ENOSPC condition. So if we find one here, just ensure we
 782                  * delete it, otherwise we would insert a new file extent item
 783                  * with the same key (offset) as that 0 bytes length file
 784                  * extent item in the call to setup_items_for_insert() later
 785                  * in this function.
 786                  */
 787                 if (extent_end == key.offset && extent_end >= search_start) {
 788                         last_end = extent_end;
 789                         goto delete_extent_item;
 790                 }
 791
 792                 if (extent_end <= search_start) {
 793                         path->slots[0]++;
 794                         goto next_slot;
 795                 }
 796
 797                 found = 1;
 798                 search_start = max(key.offset, args->start);
 799                 if (recow || !modify_tree) {
 800                         modify_tree = -1;
 801                         btrfs_release_path(path);
 802                         continue;
 803                 }
 804
 805                 /*
 806                  *     | - range to drop - |
 807                  *  | -------- extent -------- |
 808                  */
 809                 if (args->start > key.offset && args->end < extent_end) {
 810                         BUG_ON(del_nr > 0);
 811                         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
 812                                 ret = -EOPNOTSUPP;
 813                                 break;
 814                         }
 815
 816                         memcpy(&new_key, &key, sizeof(new_key));
 817                         new_key.offset = args->start;
 818                         ret = btrfs_duplicate_item(trans, root, path,
 819                                                    &new_key);
 820                         if (ret == -EAGAIN) {
 821                                 btrfs_release_path(path);
 822                                 continue;
 823                         }
 824                         if (ret < 0)
 825                                 break;
 826
 827                         leaf = path->nodes[0];
 828                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0] - 1,
 829                                             struct btrfs_file_extent_item);
 830                         btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
 831                                                         args->start - key.offset);
 832
 833                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
 834                                             struct btrfs_file_extent_item);
 835
 836                         extent_offset += args->start - key.offset;
 837                         btrfs_set_file_extent_offset(leaf, fi, extent_offset);
 838                         btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
 839                                                         extent_end - args->start);
 840                         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 841
 842                         if (update_refs && disk_bytenr > 0) {
 843                                 btrfs_init_generic_ref(&ref,
 844                                                 BTRFS_ADD_DELAYED_REF,
 845                                                 disk_bytenr, num_bytes, 0);
 846                                 btrfs_init_data_ref(&ref,
 847                                                 root->root_key.objectid,
 848                                                 new_key.objectid,
 849                                                 args->start - extent_offset,
 850                                                 0, false);
 851                                 ret = btrfs_inc_extent_ref(trans, &ref);
 852                                 BUG_ON(ret); /* -ENOMEM */
 853                         }
 854                         key.offset = args->start;
 855                 }
 856                 /*
 857                  * From here on out we will have actually dropped something, so
 858                  * last_end can be updated.
 859                  */
 860                 last_end = extent_end;
 861
 862                 /*
 863                  *  | ---- range to drop ----- |
 864                  *      | -------- extent -------- |
 865                  */
 866                 if (args->start <= key.offset && args->end < extent_end) {
 867                         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
 868                                 ret = -EOPNOTSUPP;
 869                                 break;
 870                         }
 871
 872                         memcpy(&new_key, &key, sizeof(new_key));
 873                         new_key.offset = args->end;
 874                         btrfs_set_item_key_safe(fs_info, path, &new_key);
 875
 876                         extent_offset += args->end - key.offset;
 877                         btrfs_set_file_extent_offset(leaf, fi, extent_offset);
 878                         btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
 879                                                         extent_end - args->end);
 880                         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 881                         if (update_refs && disk_bytenr > 0)
 882                                 args->bytes_found += args->end - key.offset;
 883                         break;
 884                 }
 885
 886                 search_start = extent_end;
 887                 /*
 888                  *       | ---- range to drop ----- |
 889                  *  | -------- extent -------- |
 890                  */
 891                 if (args->start > key.offset && args->end >= extent_end) {
 892                         BUG_ON(del_nr > 0);
 893                         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
 894                                 ret = -EOPNOTSUPP;
 895                                 break;
 896                         }
 897
 898                         btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
 899                                                         args->start - key.offset);
 900                         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 901                         if (update_refs && disk_bytenr > 0)
 902                                 args->bytes_found += extent_end - args->start;
 903                         if (args->end == extent_end)
 904                                 break;
 905
 906                         path->slots[0]++;
 907                         goto next_slot;
 908                 }
 909
 910                 /*
 911                  *  | ---- range to drop ----- |
 912                  *    | ------ extent ------ |
 913                  */
 914                 if (args->start <= key.offset && args->end >= extent_end) {
 915 delete_extent_item:
 916                         if (del_nr == 0) {
 917                                 del_slot = path->slots[0];
 918                                 del_nr = 1;
 919                         } else {
 920                                 BUG_ON(del_slot + del_nr != path->slots[0]);
 921                                 del_nr++;
 922                         }
 923
 924                         if (update_refs &&
 925                             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
 926                                 args->bytes_found += extent_end - key.offset;
 927                                 extent_end = ALIGN(extent_end,
 928                                                    fs_info->sectorsize);
 929                         } else if (update_refs && disk_bytenr > 0) {
 930                                 btrfs_init_generic_ref(&ref,
 931                                                 BTRFS_DROP_DELAYED_REF,
 932                                                 disk_bytenr, num_bytes, 0);
 933                                 btrfs_init_data_ref(&ref,
 934                                                 root->root_key.objectid,
 935                                                 key.objectid,
 936                                                 key.offset - extent_offset, 0,
 937                                                 false);
 938                                 ret = btrfs_free_extent(trans, &ref);
 939                                 BUG_ON(ret); /* -ENOMEM */
 940                                 args->bytes_found += extent_end - key.offset;
 941                         }
 942
 943                         if (args->end == extent_end)
 944                                 break;
 945
 946                         if (path->slots[0] + 1 < btrfs_header_nritems(leaf)) {
 947                                 path->slots[0]++;
 948                                 goto next_slot;
 949                         }
 950
 951                         ret = btrfs_del_items(trans, root, path, del_slot,
 952                                               del_nr);
 953                         if (ret) {
 954                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 955                                 break;
 956                         }
 957
 958                         del_nr = 0;
 959                         del_slot = 0;
 960
 961                         btrfs_release_path(path);
 962                         continue;
 963                 }
 964
 965                 BUG();
 966         }
 967
 968         if (!ret && del_nr > 0) {
 969                 /*
 970                  * Set path->slots[0] to first slot, so that after the delete
 971                  * if items are move off from our leaf to its immediate left or
 972                  * right neighbor leafs, we end up with a correct and adjusted
 973                  * path->slots[0] for our insertion (if args->replace_extent).
 974                  */
 975                 path->slots[0] = del_slot;
 976                 ret = btrfs_del_items(trans, root, path, del_slot, del_nr);
 977                 if (ret)
 978                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 979         }
 980
 981         leaf = path->nodes[0];
 982         /*
 983          * If btrfs_del_items() was called, it might have deleted a leaf, in
 984          * which case it unlocked our path, so check path->locks[0] matches a
 985          * write lock.
 986          */
 987         if (!ret && args->replace_extent &&
 988             path->locks[0] == BTRFS_WRITE_LOCK &&
 989             btrfs_leaf_free_space(leaf) >=
 990             sizeof(struct btrfs_item) + args->extent_item_size) {
 991
 992                 key.objectid = ino;
 993                 key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
 994                 key.offset = args->start;
 995                 if (!del_nr && path->slots[0] < btrfs_header_nritems(leaf)) {
 996                         struct btrfs_key slot_key;
 997
 998                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &slot_key, path->slots[0]);
 999                         if (btrfs_comp_cpu_keys(&key, &slot_key) > 0)
1000                                 path->slots[0]++;
1001                 }
1002                 btrfs_setup_item_for_insert(root, path, &key, args->extent_item_size);
1003                 args->extent_inserted = true;
1004         }
1005
1006         if (!args->path)
1007                 btrfs_free_path(path);
1008         else if (!args->extent_inserted)
1009                 btrfs_release_path(path);
1010 out:
1011         args->drop_end = found ? min(args->end, last_end) : args->end;
1012
1013         return ret;
1014 }
1015
1016 static int extent_mergeable(struct extent_buffer *leaf, int slot,
1017                             u64 objectid, u64 bytenr, u64 orig_offset,
1018                             u64 *start, u64 *end)
1019 {
1020         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1021         struct btrfs_key key;
1022         u64 extent_end;
1023
1024         if (slot < 0 || slot >= btrfs_header_nritems(leaf))
1025                 return 0;
1026
1027         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
1028         if (key.objectid != objectid || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
1029                 return 0;
1030
1031         fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
1032         if (btrfs_file_extent_type(leaf, fi) != BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
1033             btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi) != bytenr ||
1034             btrfs_file_extent_offset(leaf, fi) != key.offset - orig_offset ||
1035             btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
1036             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
1037             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
1038                 return 0;
1039
1040         extent_end = key.offset + btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
1041         if ((*start && *start != key.offset) || (*end && *end != extent_end))
1042                 return 0;
1043
1044         *start = key.offset;
1045         *end = extent_end;
1046         return 1;
1047 }
1048
1049 /*
1050  * Mark extent in the range start - end as written.
1051  *
1052  * This changes extent type from 'pre-allocated' to 'regular'. If only
1053  * part of extent is marked as written, the extent will be split into
1054  * two or three.
1055  */
1056 int btrfs_mark_extent_written(struct btrfs_trans_handle *trans,
1057                               struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
1058 {
1059         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
1060         struct btrfs_root *root = inode->root;
1061         struct extent_buffer *leaf;
1062         struct btrfs_path *path;
1063         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1064         struct btrfs_ref ref = { 0 };
1065         struct btrfs_key key;
1066         struct btrfs_key new_key;
1067         u64 bytenr;
1068         u64 num_bytes;
1069         u64 extent_end;
1070         u64 orig_offset;
1071         u64 other_start;
1072         u64 other_end;
1073         u64 split;
1074         int del_nr = 0;
1075         int del_slot = 0;
1076         int recow;
1077         int ret = 0;
1078         u64 ino = btrfs_ino(inode);
1079
1080         path = btrfs_alloc_path();
1081         if (!path)
1082                 return -ENOMEM;
1083 again:
1084         recow = 0;
1085         split = start;
1086         key.objectid = ino;
1087         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1088         key.offset = split;
1089
1090         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
1091         if (ret < 0)
1092                 goto out;
1093         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0)
1094                 path->slots[0]--;
1095
1096         leaf = path->nodes[0];
1097         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
1098         if (key.objectid != ino ||
1099             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
1100                 ret = -EINVAL;
1101                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
1102                 goto out;
1103         }
1104         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1105                             struct btrfs_file_extent_item);
1106         if (btrfs_file_extent_type(leaf, fi) != BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1107                 ret = -EINVAL;
1108                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
1109                 goto out;
1110         }
1111         extent_end = key.offset + btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
1112         if (key.offset > start || extent_end < end) {
1113                 ret = -EINVAL;
1114                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
1115                 goto out;
1116         }
1117
1118         bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
1119         num_bytes = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
1120         orig_offset = key.offset - btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
1121         memcpy(&new_key, &key, sizeof(new_key));
1122
1123         if (start == key.offset && end < extent_end) {
1124                 other_start = 0;
1125                 other_end = start;
1126                 if (extent_mergeable(leaf, path->slots[0] - 1,
1127                                      ino, bytenr, orig_offset,
1128                                      &other_start, &other_end)) {
1129                         new_key.offset = end;
1130                         btrfs_set_item_key_safe(fs_info, path, &new_key);
1131                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1132                                             struct btrfs_file_extent_item);
1133                         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, fi,
1134                                                          trans->transid);
1135                         btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
1136                                                         extent_end - end);
1137                         btrfs_set_file_extent_offset(leaf, fi,
1138                                                      end - orig_offset);
1139                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0] - 1,
1140                                             struct btrfs_file_extent_item);
1141                         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, fi,
1142                                                          trans->transid);
1143                         btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
1144                                                         end - other_start);
1145                         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
1146                         goto out;
1147                 }
1148         }
1149
1150         if (start > key.offset && end == extent_end) {
1151                 other_start = end;
1152                 other_end = 0;
1153                 if (extent_mergeable(leaf, path->slots[0] + 1,
1154                                      ino, bytenr, orig_offset,
1155                                      &other_start, &other_end)) {
1156                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1157                                             struct btrfs_file_extent_item);
1158                         btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
1159                                                         start - key.offset);
1160                         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, fi,
1161                                                          trans->transid);
1162                         path->slots[0]++;
1163                         new_key.offset = start;
1164                         btrfs_set_item_key_safe(fs_info, path, &new_key);
1165
1166                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1167                                             struct btrfs_file_extent_item);
1168                         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, fi,
1169                                                          trans->transid);
1170                         btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
1171                                                         other_end - start);
1172                         btrfs_set_file_extent_offset(leaf, fi,
1173                                                      start - orig_offset);
1174                         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
1175                         goto out;
1176                 }
1177         }
1178
1179         while (start > key.offset || end < extent_end) {
1180                 if (key.offset == start)
1181                         split = end;
1182
1183                 new_key.offset = split;
1184                 ret = btrfs_duplicate_item(trans, root, path, &new_key);
1185                 if (ret == -EAGAIN) {
1186                         btrfs_release_path(path);
1187                         goto again;
1188                 }
1189                 if (ret < 0) {
1190                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
1191                         goto out;
1192                 }
1193
1194                 leaf = path->nodes[0];
1195                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0] - 1,
1196                                     struct btrfs_file_extent_item);
1197                 btrfs_set_file_extent_generation(leaf, fi, trans->transid);
1198                 btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
1199                                                 split - key.offset);
1200
1201                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1202                                     struct btrfs_file_extent_item);
1203
1204                 btrfs_set_file_extent_generation(leaf, fi, trans->transid);
1205                 btrfs_set_file_extent_offset(leaf, fi, split - orig_offset);
1206                 btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
1207                                                 extent_end - split);
1208                 btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
1209
1210                 btrfs_init_generic_ref(&ref, BTRFS_ADD_DELAYED_REF, bytenr,
1211                                        num_bytes, 0);
1212                 btrfs_init_data_ref(&ref, root->root_key.objectid, ino,
1213                                     orig_offset, 0, false);
1214                 ret = btrfs_inc_extent_ref(trans, &ref);
1215                 if (ret) {
1216                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
1217                         goto out;
1218                 }
1219
1220                 if (split == start) {
1221                         key.offset = start;
1222                 } else {
1223                         if (start != key.offset) {
1224                                 ret = -EINVAL;
1225                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
1226                                 goto out;
1227                         }
1228                         path->slots[0]--;
1229                         extent_end = end;
1230                 }
1231                 recow = 1;
1232         }
1233
1234         other_start = end;
1235         other_end = 0;
1236         btrfs_init_generic_ref(&ref, BTRFS_DROP_DELAYED_REF, bytenr,
1237                                num_bytes, 0);
1238         btrfs_init_data_ref(&ref, root->root_key.objectid, ino, orig_offset,
1239                             0, false);
1240         if (extent_mergeable(leaf, path->slots[0] + 1,
1241                              ino, bytenr, orig_offset,
1242                              &other_start, &other_end)) {
1243                 if (recow) {
1244                         btrfs_release_path(path);
1245                         goto again;
1246                 }
1247                 extent_end = other_end;
1248                 del_slot = path->slots[0] + 1;
1249                 del_nr++;
1250                 ret = btrfs_free_extent(trans, &ref);
1251                 if (ret) {
1252                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
1253                         goto out;
1254                 }
1255         }
1256         other_start = 0;
1257         other_end = start;
1258         if (extent_mergeable(leaf, path->slots[0] - 1,
1259                              ino, bytenr, orig_offset,
1260                              &other_start, &other_end)) {
1261                 if (recow) {
1262                         btrfs_release_path(path);
1263                         goto again;
1264                 }
1265                 key.offset = other_start;
1266                 del_slot = path->slots[0];
1267                 del_nr++;
1268                 ret = btrfs_free_extent(trans, &ref);
1269                 if (ret) {
1270                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
1271                         goto out;
1272                 }
1273         }
1274         if (del_nr == 0) {
1275                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1276                            struct btrfs_file_extent_item);
1277                 btrfs_set_file_extent_type(leaf, fi,
1278                                            BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
1279                 btrfs_set_file_extent_generation(leaf, fi, trans->transid);
1280                 btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
1281         } else {
1282                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, del_slot - 1,
1283                            struct btrfs_file_extent_item);
1284                 btrfs_set_file_extent_type(leaf, fi,
1285                                            BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
1286                 btrfs_set_file_extent_generation(leaf, fi, trans->transid);
1287                 btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
1288                                                 extent_end - key.offset);
1289                 btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
1290
1291                 ret = btrfs_del_items(trans, root, path, del_slot, del_nr);
1292                 if (ret < 0) {
1293                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
1294                         goto out;
1295                 }
1296         }
1297 out:
1298         btrfs_free_path(path);
1299         return ret;
1300 }
1301
1302 /*
1303  * on error we return an unlocked page and the error value
1304  * on success we return a locked page and 0
1305  */
1306 static int prepare_uptodate_page(struct inode *inode,
1307                                  struct page *page, u64 pos,
1308                                  bool force_uptodate)
1309 {
1310         struct folio *folio = page_folio(page);
1311         int ret = 0;
1312
1313         if (((pos & (PAGE_SIZE - 1)) || force_uptodate) &&
1314             !PageUptodate(page)) {
1315                 ret = btrfs_read_folio(NULL, folio);
1316                 if (ret)
1317                         return ret;
1318                 lock_page(page);
1319                 if (!PageUptodate(page)) {
1320                         unlock_page(page);
1321                         return -EIO;
1322                 }
1323
1324                 /*
1325                  * Since btrfs_read_folio() will unlock the folio before it
1326                  * returns, there is a window where btrfs_release_folio() can be
1327                  * called to release the page.  Here we check both inode
1328                  * mapping and PagePrivate() to make sure the page was not
1329                  * released.
1330                  *
1331                  * The private flag check is essential for subpage as we need
1332                  * to store extra bitmap using page->private.
1333                  */
1334                 if (page->mapping != inode->i_mapping || !PagePrivate(page)) {
1335                         unlock_page(page);
1336                         return -EAGAIN;
1337                 }
1338         }
1339         return 0;
1340 }
1341
1342 /*
1343  * this just gets pages into the page cache and locks them down.
1344  */
1345 static noinline int prepare_pages(struct inode *inode, struct page **pages,
1346                                   size_t num_pages, loff_t pos,
1347                                   size_t write_bytes, bool force_uptodate)
1348 {
1349         int i;
1350         unsigned long index = pos >> PAGE_SHIFT;
1351         gfp_t mask = btrfs_alloc_write_mask(inode->i_mapping);
1352         int err = 0;
1353         int faili;
1354
1355         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
1356 again:
1357                 pages[i] = find_or_create_page(inode->i_mapping, index + i,
1358                                                mask | __GFP_WRITE);
1359                 if (!pages[i]) {
1360                         faili = i - 1;
1361                         err = -ENOMEM;
1362                         goto fail;
1363                 }
1364
1365                 err = set_page_extent_mapped(pages[i]);
1366                 if (err < 0) {
1367                         faili = i;
1368                         goto fail;
1369                 }
1370
1371                 if (i == 0)
1372                         err = prepare_uptodate_page(inode, pages[i], pos,
1373                                                     force_uptodate);
1374                 if (!err && i == num_pages - 1)
1375                         err = prepare_uptodate_page(inode, pages[i],
1376                                                     pos + write_bytes, false);
1377                 if (err) {
1378                         put_page(pages[i]);
1379                         if (err == -EAGAIN) {
1380                                 err = 0;
1381                                 goto again;
1382                         }
1383                         faili = i - 1;
1384                         goto fail;
1385                 }
1386                 wait_on_page_writeback(pages[i]);
1387         }
1388
1389         return 0;
1390 fail:
1391         while (faili >= 0) {
1392                 unlock_page(pages[faili]);
1393                 put_page(pages[faili]);
1394                 faili--;
1395         }
1396         return err;
1397
1398 }
1399
1400 /*
1401  * This function locks the extent and properly waits for data=ordered extents
1402  * to finish before allowing the pages to be modified if need.
1403  *
1404  * The return value:
1405  * 1 - the extent is locked
1406  * 0 - the extent is not locked, and everything is OK
1407  * -EAGAIN - need re-prepare the pages
1408  * the other < 0 number - Something wrong happens
1409  */
1410 static noinline int
1411 lock_and_cleanup_extent_if_need(struct btrfs_inode *inode, struct page **pages,
1412                                 size_t num_pages, loff_t pos,
1413                                 size_t write_bytes,
1414                                 u64 *lockstart, u64 *lockend,
1415                                 struct extent_state **cached_state)
1416 {
1417         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1418         u64 start_pos;
1419         u64 last_pos;
1420         int i;
1421         int ret = 0;
1422
1423         start_pos = round_down(pos, fs_info->sectorsize);
1424         last_pos = round_up(pos + write_bytes, fs_info->sectorsize) - 1;
1425
1426         if (start_pos < inode->vfs_inode.i_size) {
1427                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
1428
1429                 lock_extent_bits(&inode->io_tree, start_pos, last_pos,
1430                                 cached_state);
1431                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start_pos,
1432                                                      last_pos - start_pos + 1);
1433                 if (ordered &&
1434                     ordered->file_offset + ordered->num_bytes > start_pos &&
1435                     ordered->file_offset <= last_pos) {
1436                         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, start_pos,
1437                                         last_pos, cached_state);
1438                         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
1439                                 unlock_page(pages[i]);
1440                                 put_page(pages[i]);
1441                         }
1442                         btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
1443                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
1444                         return -EAGAIN;
1445                 }
1446                 if (ordered)
1447                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
1448
1449                 *lockstart = start_pos;
1450                 *lockend = last_pos;
1451                 ret = 1;
1452         }
1453
1454         /*
1455          * We should be called after prepare_pages() which should have locked
1456          * all pages in the range.
1457          */
1458         for (i = 0; i < num_pages; i++)
1459                 WARN_ON(!PageLocked(pages[i]));
1460
1461         return ret;
1462 }
1463
1464 /*
1465  * Check if we can do nocow write into the range [@pos, @pos + @write_bytes)
1466  *
1467  * @pos:         File offset.
1468  * @write_bytes: The length to write, will be updated to the nocow writeable
1469  *               range.
1470  *
1471  * This function will flush ordered extents in the range to ensure proper
1472  * nocow checks.
1473  *
1474  * Return:
1475  * > 0          If we can nocow, and updates @write_bytes.
1476  *  0           If we can't do a nocow write.
1477  * -EAGAIN      If we can't do a nocow write because snapshoting of the inode's
1478  *              root is in progress.
1479  * < 0          If an error happened.
1480  *
1481  * NOTE: Callers need to call btrfs_check_nocow_unlock() if we return > 0.
1482  */
1483 int btrfs_check_nocow_lock(struct btrfs_inode *inode, loff_t pos,
1484                            size_t *write_bytes)
1485 {
1486         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1487         struct btrfs_root *root = inode->root;
1488         u64 lockstart, lockend;
1489         u64 num_bytes;
1490         int ret;
1491
1492         if (!(inode->flags & (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)))
1493                 return 0;
1494
1495         if (!btrfs_drew_try_write_lock(&root->snapshot_lock))
1496                 return -EAGAIN;
1497
1498         lockstart = round_down(pos, fs_info->sectorsize);
1499         lockend = round_up(pos + *write_bytes,
1500                            fs_info->sectorsize) - 1;
1501         num_bytes = lockend - lockstart + 1;
1502
1503         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, lockstart, lockend, NULL);
1504         ret = can_nocow_extent(&inode->vfs_inode, lockstart, &num_bytes,
1505                         NULL, NULL, NULL, false);
1506         if (ret <= 0) {
1507                 ret = 0;
1508                 btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
1509         } else {
1510                 *write_bytes = min_t(size_t, *write_bytes ,
1511                                      num_bytes - pos + lockstart);
1512         }
1513         unlock_extent(&inode->io_tree, lockstart, lockend);
1514
1515         return ret;
1516 }
1517
1518 void btrfs_check_nocow_unlock(struct btrfs_inode *inode)
1519 {
1520         btrfs_drew_write_unlock(&inode->root->snapshot_lock);
1521 }
1522
1523 static void update_time_for_write(struct inode *inode)
1524 {
1525         struct timespec64 now;
1526
1527         if (IS_NOCMTIME(inode))
1528                 return;
1529
1530         now = current_time(inode);
1531         if (!timespec64_equal(&inode->i_mtime, &now))
1532                 inode->i_mtime = now;
1533
1534         if (!timespec64_equal(&inode->i_ctime, &now))
1535                 inode->i_ctime = now;
1536
1537         if (IS_I_VERSION(inode))
1538                 inode_inc_iversion(inode);
1539 }
1540
1541 static int btrfs_write_check(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from,
1542                              size_t count)
1543 {
1544         struct file *file = iocb->ki_filp;
1545         struct inode *inode = file_inode(file);
1546         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
1547         loff_t pos = iocb->ki_pos;
1548         int ret;
1549         loff_t oldsize;
1550         loff_t start_pos;
1551
1552         /*
1553          * Quickly bail out on NOWAIT writes if we don't have the nodatacow or
1554          * prealloc flags, as without those flags we always have to COW. We will
1555          * later check if we can really COW into the target range (using
1556          * can_nocow_extent() at btrfs_get_blocks_direct_write()).
1557          */
1558         if ((iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) &&
1559             !(BTRFS_I(inode)->flags & (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)))
1560                 return -EAGAIN;
1561
1562         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
1563         ret = file_remove_privs(file);
1564         if (ret)
1565                 return ret;
1566
1567         /*
1568          * We reserve space for updating the inode when we reserve space for the
1569          * extent we are going to write, so we will enospc out there.  We don't
1570          * need to start yet another transaction to update the inode as we will
1571          * update the inode when we finish writing whatever data we write.
1572          */
1573         update_time_for_write(inode);
1574
1575         start_pos = round_down(pos, fs_info->sectorsize);
1576         oldsize = i_size_read(inode);
1577         if (start_pos > oldsize) {
1578                 /* Expand hole size to cover write data, preventing empty gap */
1579                 loff_t end_pos = round_up(pos + count, fs_info->sectorsize);
1580
1581                 ret = btrfs_cont_expand(BTRFS_I(inode), oldsize, end_pos);
1582                 if (ret) {
1583                         current->backing_dev_info = NULL;
1584                         return ret;
1585                 }
1586         }
1587
1588         return 0;
1589 }
1590
1591 static noinline ssize_t btrfs_buffered_write(struct kiocb *iocb,
1592                                                struct iov_iter *i)
1593 {
1594         struct file *file = iocb->ki_filp;
1595         loff_t pos;
1596         struct inode *inode = file_inode(file);
1597         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
1598         struct page **pages = NULL;
1599         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
1600         u64 release_bytes = 0;
1601         u64 lockstart;
1602         u64 lockend;
1603         size_t num_written = 0;
1604         int nrptrs;
1605         ssize_t ret;
1606         bool only_release_metadata = false;
1607         bool force_page_uptodate = false;
1608         loff_t old_isize = i_size_read(inode);
1609         unsigned int ilock_flags = 0;
1610
1611         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
1612                 ilock_flags |= BTRFS_ILOCK_TRY;
1613
1614         ret = btrfs_inode_lock(inode, ilock_flags);
1615         if (ret < 0)
1616                 return ret;
1617
1618         ret = generic_write_checks(iocb, i);
1619         if (ret <= 0)
1620                 goto out;
1621
1622         ret = btrfs_write_check(iocb, i, ret);
1623         if (ret < 0)
1624                 goto out;
1625
1626         pos = iocb->ki_pos;
1627         nrptrs = min(DIV_ROUND_UP(iov_iter_count(i), PAGE_SIZE),
1628                         PAGE_SIZE / (sizeof(struct page *)));
1629         nrptrs = min(nrptrs, current->nr_dirtied_pause - current->nr_dirtied);
1630         nrptrs = max(nrptrs, 8);
1631         pages = kmalloc_array(nrptrs, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
1632         if (!pages) {
1633                 ret = -ENOMEM;
1634                 goto out;
1635         }
1636
1637         while (iov_iter_count(i) > 0) {
1638                 struct extent_state *cached_state = NULL;
1639                 size_t offset = offset_in_page(pos);
1640                 size_t sector_offset;
1641                 size_t write_bytes = min(iov_iter_count(i),
1642                                          nrptrs * (size_t)PAGE_SIZE -
1643                                          offset);
1644                 size_t num_pages;
1645                 size_t reserve_bytes;
1646                 size_t dirty_pages;
1647                 size_t copied;
1648                 size_t dirty_sectors;
1649                 size_t num_sectors;
1650                 int extents_locked;
1651
1652                 /*
1653                  * Fault pages before locking them in prepare_pages
1654                  * to avoid recursive lock
1655                  */
1656                 if (unlikely(fault_in_iov_iter_readable(i, write_bytes))) {
1657                         ret = -EFAULT;
1658                         break;
1659                 }
1660
1661                 only_release_metadata = false;
1662                 sector_offset = pos & (fs_info->sectorsize - 1);
1663
1664                 extent_changeset_release(data_reserved);
1665                 ret = btrfs_check_data_free_space(BTRFS_I(inode),
1666                                                   &data_reserved, pos,
1667                                                   write_bytes);
1668                 if (ret < 0) {
1669                         /*
1670                          * If we don't have to COW at the offset, reserve
1671                          * metadata only. write_bytes may get smaller than
1672                          * requested here.
1673                          */
1674                         if (btrfs_check_nocow_lock(BTRFS_I(inode), pos,
1675                                                    &write_bytes) > 0)
1676                                 only_release_metadata = true;
1677                         else
1678                                 break;
1679                 }
1680
1681                 num_pages = DIV_ROUND_UP(write_bytes + offset, PAGE_SIZE);
1682                 WARN_ON(num_pages > nrptrs);
1683                 reserve_bytes = round_up(write_bytes + sector_offset,
1684                                          fs_info->sectorsize);
1685                 WARN_ON(reserve_bytes == 0);
1686                 ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(BTRFS_I(inode),
1687                                                       reserve_bytes,
1688                                                       reserve_bytes, false);
1689                 if (ret) {
1690                         if (!only_release_metadata)
1691                                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode),
1692                                                 data_reserved, pos,
1693                                                 write_bytes);
1694                         else
1695                                 btrfs_check_nocow_unlock(BTRFS_I(inode));
1696                         break;
1697                 }
1698
1699                 release_bytes = reserve_bytes;
1700 again:
1701                 /*
1702                  * This is going to setup the pages array with the number of
1703                  * pages we want, so we don't really need to worry about the
1704                  * contents of pages from loop to loop
1705                  */
1706                 ret = prepare_pages(inode, pages, num_pages,
1707                                     pos, write_bytes,
1708                                     force_page_uptodate);
1709                 if (ret) {
1710                         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode),
1711                                                        reserve_bytes);
1712                         break;
1713                 }
1714
1715                 extents_locked = lock_and_cleanup_extent_if_need(
1716                                 BTRFS_I(inode), pages,
1717                                 num_pages, pos, write_bytes, &lockstart,
1718                                 &lockend, &cached_state);
1719                 if (extents_locked < 0) {
1720                         if (extents_locked == -EAGAIN)
1721                                 goto again;
1722                         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode),
1723                                                        reserve_bytes);
1724                         ret = extents_locked;
1725                         break;
1726                 }
1727
1728                 copied = btrfs_copy_from_user(pos, write_bytes, pages, i);
1729
1730                 num_sectors = BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, reserve_bytes);
1731                 dirty_sectors = round_up(copied + sector_offset,
1732                                         fs_info->sectorsize);
1733                 dirty_sectors = BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, dirty_sectors);
1734
1735                 /*
1736                  * if we have trouble faulting in the pages, fall
1737                  * back to one page at a time
1738                  */
1739                 if (copied < write_bytes)
1740                         nrptrs = 1;
1741
1742                 if (copied == 0) {
1743                         force_page_uptodate = true;
1744                         dirty_sectors = 0;
1745                         dirty_pages = 0;
1746                 } else {
1747                         force_page_uptodate = false;
1748                         dirty_pages = DIV_ROUND_UP(copied + offset,
1749                                                    PAGE_SIZE);
1750                 }
1751
1752                 if (num_sectors > dirty_sectors) {
1753                         /* release everything except the sectors we dirtied */
1754                         release_bytes -= dirty_sectors << fs_info->sectorsize_bits;
1755                         if (only_release_metadata) {
1756                                 btrfs_delalloc_release_metadata(BTRFS_I(inode),
1757                                                         release_bytes, true);
1758                         } else {
1759                                 u64 __pos;
1760
1761                                 __pos = round_down(pos,
1762                                                    fs_info->sectorsize) +
1763                                         (dirty_pages << PAGE_SHIFT);
1764                                 btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
1765                                                 data_reserved, __pos,
1766                                                 release_bytes, true);
1767                         }
1768                 }
1769
1770                 release_bytes = round_up(copied + sector_offset,
1771                                         fs_info->sectorsize);
1772
1773                 ret = btrfs_dirty_pages(BTRFS_I(inode), pages,
1774                                         dirty_pages, pos, copied,
1775                                         &cached_state, only_release_metadata);
1776
1777                 /*
1778                  * If we have not locked the extent range, because the range's
1779                  * start offset is >= i_size, we might still have a non-NULL
1780                  * cached extent state, acquired while marking the extent range
1781                  * as delalloc through btrfs_dirty_pages(). Therefore free any
1782                  * possible cached extent state to avoid a memory leak.
1783                  */
1784                 if (extents_locked)
1785                         unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
1786                                              lockstart, lockend, &cached_state);
1787                 else
1788                         free_extent_state(cached_state);
1789
1790                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), reserve_bytes);
1791                 if (ret) {
1792                         btrfs_drop_pages(fs_info, pages, num_pages, pos, copied);
1793                         break;
1794                 }
1795
1796                 release_bytes = 0;
1797                 if (only_release_metadata)
1798                         btrfs_check_nocow_unlock(BTRFS_I(inode));
1799
1800                 btrfs_drop_pages(fs_info, pages, num_pages, pos, copied);
1801
1802                 cond_resched();
1803
1804                 balance_dirty_pages_ratelimited(inode->i_mapping);
1805
1806                 pos += copied;
1807                 num_written += copied;
1808         }
1809
1810         kfree(pages);
1811
1812         if (release_bytes) {
1813                 if (only_release_metadata) {
1814                         btrfs_check_nocow_unlock(BTRFS_I(inode));
1815                         btrfs_delalloc_release_metadata(BTRFS_I(inode),
1816                                         release_bytes, true);
1817                 } else {
1818                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
1819                                         data_reserved,
1820                                         round_down(pos, fs_info->sectorsize),
1821                                         release_bytes, true);
1822                 }
1823         }
1824
1825         extent_changeset_free(data_reserved);
1826         if (num_written > 0) {
1827                 pagecache_isize_extended(inode, old_isize, iocb->ki_pos);
1828                 iocb->ki_pos += num_written;
1829         }
1830 out:
1831         btrfs_inode_unlock(inode, ilock_flags);
1832         return num_written ? num_written : ret;
1833 }
1834
1835 static ssize_t check_direct_IO(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1836                                const struct iov_iter *iter, loff_t offset)
1837 {
1838         const u32 blocksize_mask = fs_info->sectorsize - 1;
1839
1840         if (offset & blocksize_mask)
1841                 return -EINVAL;
1842
1843         if (iov_iter_alignment(iter) & blocksize_mask)
1844                 return -EINVAL;
1845
1846         return 0;
1847 }
1848
1849 static ssize_t btrfs_direct_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1850 {
1851         struct file *file = iocb->ki_filp;
1852         struct inode *inode = file_inode(file);
1853         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
1854         loff_t pos;
1855         ssize_t written = 0;
1856         ssize_t written_buffered;
1857         size_t prev_left = 0;
1858         loff_t endbyte;
1859         ssize_t err;
1860         unsigned int ilock_flags = 0;
1861
1862         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
1863                 ilock_flags |= BTRFS_ILOCK_TRY;
1864
1865         /* If the write DIO is within EOF, use a shared lock */
1866         if (iocb->ki_pos + iov_iter_count(from) <= i_size_read(inode))
1867                 ilock_flags |= BTRFS_ILOCK_SHARED;
1868
1869 relock:
1870         err = btrfs_inode_lock(inode, ilock_flags);
1871         if (err < 0)
1872                 return err;
1873
1874         err = generic_write_checks(iocb, from);
1875         if (err <= 0) {
1876                 btrfs_inode_unlock(inode, ilock_flags);
1877                 return err;
1878         }
1879
1880         err = btrfs_write_check(iocb, from, err);
1881         if (err < 0) {
1882                 btrfs_inode_unlock(inode, ilock_flags);
1883                 goto out;
1884         }
1885
1886         pos = iocb->ki_pos;
1887         /*
1888          * Re-check since file size may have changed just before taking the
1889          * lock or pos may have changed because of O_APPEND in generic_write_check()
1890          */
1891         if ((ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED) &&
1892             pos + iov_iter_count(from) > i_size_read(inode)) {
1893                 btrfs_inode_unlock(inode, ilock_flags);
1894                 ilock_flags &= ~BTRFS_ILOCK_SHARED;
1895                 goto relock;
1896         }
1897
1898         if (check_direct_IO(fs_info, from, pos)) {
1899                 btrfs_inode_unlock(inode, ilock_flags);
1900                 goto buffered;
1901         }
1902
1903         /*
1904          * The iov_iter can be mapped to the same file range we are writing to.
1905          * If that's the case, then we will deadlock in the iomap code, because
1906          * it first calls our callback btrfs_dio_iomap_begin(), which will create
1907          * an ordered extent, and after that it will fault in the pages that the
1908          * iov_iter refers to. During the fault in we end up in the readahead
1909          * pages code (starting at btrfs_readahead()), which will lock the range,
1910          * find that ordered extent and then wait for it to complete (at
1911          * btrfs_lock_and_flush_ordered_range()), resulting in a deadlock since
1912          * obviously the ordered extent can never complete as we didn't submit
1913          * yet the respective bio(s). This always happens when the buffer is
1914          * memory mapped to the same file range, since the iomap DIO code always
1915          * invalidates pages in the target file range (after starting and waiting
1916          * for any writeback).
1917          *
1918          * So here we disable page faults in the iov_iter and then retry if we
1919          * got -EFAULT, faulting in the pages before the retry.
1920          */
1921 again:
1922         from->nofault = true;
1923         err = btrfs_dio_rw(iocb, from, written);
1924         from->nofault = false;
1925
1926         /* No increment (+=) because iomap returns a cumulative value. */
1927         if (err > 0)
1928                 written = err;
1929
1930         if (iov_iter_count(from) > 0 && (err == -EFAULT || err > 0)) {
1931                 const size_t left = iov_iter_count(from);
1932                 /*
1933                  * We have more data left to write. Try to fault in as many as
1934                  * possible of the remainder pages and retry. We do this without
1935                  * releasing and locking again the inode, to prevent races with
1936                  * truncate.
1937                  *
1938                  * Also, in case the iov refers to pages in the file range of the
1939                  * file we want to write to (due to a mmap), we could enter an
1940                  * infinite loop if we retry after faulting the pages in, since
1941                  * iomap will invalidate any pages in the range early on, before
1942                  * it tries to fault in the pages of the iov. So we keep track of
1943                  * how much was left of iov in the previous EFAULT and fallback
1944                  * to buffered IO in case we haven't made any progress.
1945                  */
1946                 if (left == prev_left) {
1947                         err = -ENOTBLK;
1948                 } else {
1949                         fault_in_iov_iter_readable(from, left);
1950                         prev_left = left;
1951                         goto again;
1952                 }
1953         }
1954
1955         btrfs_inode_unlock(inode, ilock_flags);
1956
1957         /*
1958          * If 'err' is -ENOTBLK or we have not written all data, then it means
1959          * we must fallback to buffered IO.
1960          */
1961         if ((err < 0 && err != -ENOTBLK) || !iov_iter_count(from))
1962                 goto out;
1963
1964 buffered:
1965         /*
1966          * If we are in a NOWAIT context, then return -EAGAIN to signal the caller
1967          * it must retry the operation in a context where blocking is acceptable,
1968          * since we currently don't have NOWAIT semantics support for buffered IO
1969          * and may block there for many reasons (reserving space for example).
1970          */
1971         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) {
1972                 err = -EAGAIN;
1973                 goto out;
1974         }
1975
1976         pos = iocb->ki_pos;
1977         written_buffered = btrfs_buffered_write(iocb, from);
1978         if (written_buffered < 0) {
1979                 err = written_buffered;
1980                 goto out;
1981         }
1982         /*
1983          * Ensure all data is persisted. We want the next direct IO read to be
1984          * able to read what was just written.
1985          */
1986         endbyte = pos + written_buffered - 1;
1987         err = btrfs_fdatawrite_range(inode, pos, endbyte);
1988         if (err)
1989                 goto out;
1990         err = filemap_fdatawait_range(inode->i_mapping, pos, endbyte);
1991         if (err)
1992                 goto out;
1993         written += written_buffered;
1994         iocb->ki_pos = pos + written_buffered;
1995         invalidate_mapping_pages(file->f_mapping, pos >> PAGE_SHIFT,
1996                                  endbyte >> PAGE_SHIFT);
1997 out:
1998         return err < 0 ? err : written;
1999 }
2000
2001 static ssize_t btrfs_encoded_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from,
2002                         const struct btrfs_ioctl_encoded_io_args *encoded)
2003 {
2004         struct file *file = iocb->ki_filp;
2005         struct inode *inode = file_inode(file);
2006         loff_t count;
2007         ssize_t ret;
2008
2009         btrfs_inode_lock(inode, 0);
2010         count = encoded->len;
2011         ret = generic_write_checks_count(iocb, &count);
2012         if (ret == 0 && count != encoded->len) {
2013                 /*
2014                  * The write got truncated by generic_write_checks_count(). We
2015                  * can't do a partial encoded write.
2016                  */
2017                 ret = -EFBIG;
2018         }
2019         if (ret || encoded->len == 0)
2020                 goto out;
2021
2022         ret = btrfs_write_check(iocb, from, encoded->len);
2023         if (ret < 0)
2024                 goto out;
2025
2026         ret = btrfs_do_encoded_write(iocb, from, encoded);
2027 out:
2028         btrfs_inode_unlock(inode, 0);
2029         return ret;
2030 }
2031
2032 ssize_t btrfs_do_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from,
2033                             const struct btrfs_ioctl_encoded_io_args *encoded)
2034 {
2035         struct file *file = iocb->ki_filp;
2036         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(file));
2037         ssize_t num_written, num_sync;
2038         const bool sync = iocb_is_dsync(iocb);
2039
2040         /*
2041          * If the fs flips readonly due to some impossible error, although we
2042          * have opened a file as writable, we have to stop this write operation
2043          * to ensure consistency.
2044          */
2045         if (BTRFS_FS_ERROR(inode->root->fs_info))
2046                 return -EROFS;
2047
2048         if ((iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) && !(iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT))
2049                 return -EOPNOTSUPP;
2050
2051         if (sync)
2052                 atomic_inc(&inode->sync_writers);
2053
2054         if (encoded) {
2055                 num_written = btrfs_encoded_write(iocb, from, encoded);
2056                 num_sync = encoded->len;
2057         } else if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) {
2058                 num_written = btrfs_direct_write(iocb, from);
2059                 num_sync = num_written;
2060         } else {
2061                 num_written = btrfs_buffered_write(iocb, from);
2062                 num_sync = num_written;
2063         }
2064
2065         btrfs_set_inode_last_sub_trans(inode);
2066
2067         if (num_sync > 0) {
2068                 num_sync = generic_write_sync(iocb, num_sync);
2069                 if (num_sync < 0)
2070                         num_written = num_sync;
2071         }
2072
2073         if (sync)
2074                 atomic_dec(&inode->sync_writers);
2075
2076         current->backing_dev_info = NULL;
2077         return num_written;
2078 }
2079
2080 static ssize_t btrfs_file_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
2081 {
2082         return btrfs_do_write_iter(iocb, from, NULL);
2083 }
2084
2085 int btrfs_release_file(struct inode *inode, struct file *filp)
2086 {
2087         struct btrfs_file_private *private = filp->private_data;
2088
2089         if (private && private->filldir_buf)
2090                 kfree(private->filldir_buf);
2091         kfree(private);
2092         filp->private_data = NULL;
2093
2094         /*
2095          * Set by setattr when we are about to truncate a file from a non-zero
2096          * size to a zero size.  This tries to flush down new bytes that may
2097          * have been written if the application were using truncate to replace
2098          * a file in place.
2099          */
2100         if (test_and_clear_bit(BTRFS_INODE_FLUSH_ON_CLOSE,
2101                                &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
2102                         filemap_flush(inode->i_mapping);
2103         return 0;
2104 }
2105
2106 static int start_ordered_ops(struct inode *inode, loff_t start, loff_t end)
2107 {
2108         int ret;
2109         struct blk_plug plug;
2110
2111         /*
2112          * This is only called in fsync, which would do synchronous writes, so
2113          * a plug can merge adjacent IOs as much as possible.  Esp. in case of
2114          * multiple disks using raid profile, a large IO can be split to
2115          * several segments of stripe length (currently 64K).
2116          */
2117         blk_start_plug(&plug);
2118         atomic_inc(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
2119         ret = btrfs_fdatawrite_range(inode, start, end);
2120         atomic_dec(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
2121         blk_finish_plug(&plug);
2122
2123         return ret;
2124 }
2125
2126 static inline bool skip_inode_logging(const struct btrfs_log_ctx *ctx)
2127 {
2128         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(ctx->inode);
2129         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2130
2131         if (btrfs_inode_in_log(inode, fs_info->generation) &&
2132             list_empty(&ctx->ordered_extents))
2133                 return true;
2134
2135         /*
2136          * If we are doing a fast fsync we can not bail out if the inode's
2137          * last_trans is <= then the last committed transaction, because we only
2138          * update the last_trans of the inode during ordered extent completion,
2139          * and for a fast fsync we don't wait for that, we only wait for the
2140          * writeback to complete.
2141          */
2142         if (inode->last_trans <= fs_info->last_trans_committed &&
2143             (test_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &inode->runtime_flags) ||
2144              list_empty(&ctx->ordered_extents)))
2145                 return true;
2146
2147         return false;
2148 }
2149
2150 /*
2151  * fsync call for both files and directories.  This logs the inode into
2152  * the tree log instead of forcing full commits whenever possible.
2153  *
2154  * It needs to call filemap_fdatawait so that all ordered extent updates are
2155  * in the metadata btree are up to date for copying to the log.
2156  *
2157  * It drops the inode mutex before doing the tree log commit.  This is an
2158  * important optimization for directories because holding the mutex prevents
2159  * new operations on the dir while we write to disk.
2160  */
2161 int btrfs_sync_file(struct file *file, loff_t start, loff_t end, int datasync)
2162 {
2163         struct dentry *dentry = file_dentry(file);
2164         struct inode *inode = d_inode(dentry);
2165         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2166         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2167         struct btrfs_trans_handle *trans;
2168         struct btrfs_log_ctx ctx;
2169         int ret = 0, err;
2170         u64 len;
2171         bool full_sync;
2172
2173         trace_btrfs_sync_file(file, datasync);
2174
2175         btrfs_init_log_ctx(&ctx, inode);
2176
2177         /*
2178          * Always set the range to a full range, otherwise we can get into
2179          * several problems, from missing file extent items to represent holes
2180          * when not using the NO_HOLES feature, to log tree corruption due to
2181          * races between hole detection during logging and completion of ordered
2182          * extents outside the range, to missing checksums due to ordered extents
2183          * for which we flushed only a subset of their pages.
2184          */
2185         start = 0;
2186         end = LLONG_MAX;
2187         len = (u64)LLONG_MAX + 1;
2188
2189         /*
2190          * We write the dirty pages in the range and wait until they complete
2191          * out of the ->i_mutex. If so, we can flush the dirty pages by
2192          * multi-task, and make the performance up.  See
2193          * btrfs_wait_ordered_range for an explanation of the ASYNC check.
2194          */
2195         ret = start_ordered_ops(inode, start, end);
2196         if (ret)
2197                 goto out;
2198
2199         btrfs_inode_lock(inode, BTRFS_ILOCK_MMAP);
2200
2201         atomic_inc(&root->log_batch);
2202
2203         /*
2204          * Always check for the full sync flag while holding the inode's lock,
2205          * to avoid races with other tasks. The flag must be either set all the
2206          * time during logging or always off all the time while logging.
2207          */
2208         full_sync = test_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
2209                              &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
2210
2211         /*
2212          * Before we acquired the inode's lock and the mmap lock, someone may
2213          * have dirtied more pages in the target range. We need to make sure
2214          * that writeback for any such pages does not start while we are logging
2215          * the inode, because if it does, any of the following might happen when
2216          * we are not doing a full inode sync:
2217          *
2218          * 1) We log an extent after its writeback finishes but before its
2219          *    checksums are added to the csum tree, leading to -EIO errors
2220          *    when attempting to read the extent after a log replay.
2221          *
2222          * 2) We can end up logging an extent before its writeback finishes.
2223          *    Therefore after the log replay we will have a file extent item
2224          *    pointing to an unwritten extent (and no data checksums as well).
2225          *
2226          * So trigger writeback for any eventual new dirty pages and then we
2227          * wait for all ordered extents to complete below.
2228          */
2229         ret = start_ordered_ops(inode, start, end);
2230         if (ret) {
2231                 btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_MMAP);
2232                 goto out;
2233         }
2234
2235         /*
2236          * We have to do this here to avoid the priority inversion of waiting on
2237          * IO of a lower priority task while holding a transaction open.
2238          *
2239          * For a full fsync we wait for the ordered extents to complete while
2240          * for a fast fsync we wait just for writeback to complete, and then
2241          * attach the ordered extents to the transaction so that a transaction
2242          * commit waits for their completion, to avoid data loss if we fsync,
2243          * the current transaction commits before the ordered extents complete
2244          * and a power failure happens right after that.
2245          *
2246          * For zoned filesystem, if a write IO uses a ZONE_APPEND command, the
2247          * logical address recorded in the ordered extent may change. We need
2248          * to wait for the IO to stabilize the logical address.
2249          */
2250         if (full_sync || btrfs_is_zoned(fs_info)) {
2251                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, start, len);
2252         } else {
2253                 /*
2254                  * Get our ordered extents as soon as possible to avoid doing
2255                  * checksum lookups in the csum tree, and use instead the
2256                  * checksums attached to the ordered extents.
2257                  */
2258                 btrfs_get_ordered_extents_for_logging(BTRFS_I(inode),
2259                                                       &ctx.ordered_extents);
2260                 ret = filemap_fdatawait_range(inode->i_mapping, start, end);
2261         }
2262
2263         if (ret)
2264                 goto out_release_extents;
2265
2266         atomic_inc(&root->log_batch);
2267
2268         smp_mb();
2269         if (skip_inode_logging(&ctx)) {
2270                 /*
2271                  * We've had everything committed since the last time we were
2272                  * modified so clear this flag in case it was set for whatever
2273                  * reason, it's no longer relevant.
2274                  */
2275                 clear_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
2276                           &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
2277                 /*
2278                  * An ordered extent might have started before and completed
2279                  * already with io errors, in which case the inode was not
2280                  * updated and we end up here. So check the inode's mapping
2281                  * for any errors that might have happened since we last
2282                  * checked called fsync.
2283                  */
2284                 ret = filemap_check_wb_err(inode->i_mapping, file->f_wb_err);
2285                 goto out_release_extents;
2286         }
2287
2288         /*
2289          * We use start here because we will need to wait on the IO to complete
2290          * in btrfs_sync_log, which could require joining a transaction (for
2291          * example checking cross references in the nocow path).  If we use join
2292          * here we could get into a situation where we're waiting on IO to
2293          * happen that is blocked on a transaction trying to commit.  With start
2294          * we inc the extwriter counter, so we wait for all extwriters to exit
2295          * before we start blocking joiners.  This comment is to keep somebody
2296          * from thinking they are super smart and changing this to
2297          * btrfs_join_transaction *cough*Josef*cough*.
2298          */
2299         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
2300         if (IS_ERR(trans)) {
2301                 ret = PTR_ERR(trans);
2302                 goto out_release_extents;
2303         }
2304         trans->in_fsync = true;
2305
2306         ret = btrfs_log_dentry_safe(trans, dentry, &ctx);
2307         btrfs_release_log_ctx_extents(&ctx);
2308         if (ret < 0) {
2309                 /* Fallthrough and commit/free transaction. */
2310                 ret = BTRFS_LOG_FORCE_COMMIT;
2311         }
2312
2313         /* we've logged all the items and now have a consistent
2314          * version of the file in the log.  It is possible that
2315          * someone will come in and modify the file, but that's
2316          * fine because the log is consistent on disk, and we
2317          * have references to all of the file's extents
2318          *
2319          * It is possible that someone will come in and log the
2320          * file again, but that will end up using the synchronization
2321          * inside btrfs_sync_log to keep things safe.
2322          */
2323         btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_MMAP);
2324
2325         if (ret == BTRFS_NO_LOG_SYNC) {
2326                 ret = btrfs_end_transaction(trans);
2327                 goto out;
2328         }
2329
2330         /* We successfully logged the inode, attempt to sync the log. */
2331         if (!ret) {
2332                 ret = btrfs_sync_log(trans, root, &ctx);
2333                 if (!ret) {
2334                         ret = btrfs_end_transaction(trans);
2335                         goto out;
2336                 }
2337         }
2338
2339         /*
2340          * At this point we need to commit the transaction because we had
2341          * btrfs_need_log_full_commit() or some other error.
2342          *
2343          * If we didn't do a full sync we have to stop the trans handle, wait on
2344          * the ordered extents, start it again and commit the transaction.  If
2345          * we attempt to wait on the ordered extents here we could deadlock with
2346          * something like fallocate() that is holding the extent lock trying to
2347          * start a transaction while some other thread is trying to commit the
2348          * transaction while we (fsync) are currently holding the transaction
2349          * open.
2350          */
2351         if (!full_sync) {
2352                 ret = btrfs_end_transaction(trans);
2353                 if (ret)
2354                         goto out;
2355                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, start, len);
2356                 if (ret)
2357                         goto out;
2358
2359                 /*
2360                  * This is safe to use here because we're only interested in
2361                  * making sure the transaction that had the ordered extents is
2362                  * committed.  We aren't waiting on anything past this point,
2363                  * we're purely getting the transaction and committing it.
2364                  */
2365                 trans = btrfs_attach_transaction_barrier(root);
2366                 if (IS_ERR(trans)) {
2367                         ret = PTR_ERR(trans);
2368
2369                         /*
2370                          * We committed the transaction and there's no currently
2371                          * running transaction, this means everything we care
2372                          * about made it to disk and we are done.
2373                          */
2374                         if (ret == -ENOENT)
2375                                 ret = 0;
2376                         goto out;
2377                 }
2378         }
2379
2380         ret = btrfs_commit_transaction(trans);
2381 out:
2382         ASSERT(list_empty(&ctx.list));
2383         err = file_check_and_advance_wb_err(file);
2384         if (!ret)
2385                 ret = err;
2386         return ret > 0 ? -EIO : ret;
2387
2388 out_release_extents:
2389         btrfs_release_log_ctx_extents(&ctx);
2390         btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_MMAP);
2391         goto out;
2392 }
2393
2394 static const struct vm_operations_struct btrfs_file_vm_ops = {
2395         .fault          = filemap_fault,
2396         .map_pages      = filemap_map_pages,
2397         .page_mkwrite   = btrfs_page_mkwrite,
2398 };
2399
2400 static int btrfs_file_mmap(struct file  *filp, struct vm_area_struct *vma)
2401 {
2402         struct address_space *mapping = filp->f_mapping;
2403
2404         if (!mapping->a_ops->read_folio)
2405                 return -ENOEXEC;
2406
2407         file_accessed(filp);
2408         vma->vm_ops = &btrfs_file_vm_ops;
2409
2410         return 0;
2411 }
2412
2413 static int hole_mergeable(struct btrfs_inode *inode, struct extent_buffer *leaf,
2414                           int slot, u64 start, u64 end)
2415 {
2416         struct btrfs_file_extent_item *fi;
2417         struct btrfs_key key;
2418
2419         if (slot < 0 || slot >= btrfs_header_nritems(leaf))
2420                 return 0;
2421
2422         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
2423         if (key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
2424             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2425                 return 0;
2426
2427         fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
2428
2429         if (btrfs_file_extent_type(leaf, fi) != BTRFS_FILE_EXTENT_REG)
2430                 return 0;
2431
2432         if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi))
2433                 return 0;
2434
2435         if (key.offset == end)
2436                 return 1;
2437         if (key.offset + btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi) == start)
2438                 return 1;
2439         return 0;
2440 }
2441
2442 static int fill_holes(struct btrfs_trans_handle *trans,
2443                 struct btrfs_inode *inode,
2444                 struct btrfs_path *path, u64 offset, u64 end)
2445 {
2446         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2447         struct btrfs_root *root = inode->root;
2448         struct extent_buffer *leaf;
2449         struct btrfs_file_extent_item *fi;
2450         struct extent_map *hole_em;
2451         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
2452         struct btrfs_key key;
2453         int ret;
2454
2455         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES))
2456                 goto out;
2457
2458         key.objectid = btrfs_ino(inode);
2459         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2460         key.offset = offset;
2461
2462         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, 0, 1);
2463         if (ret <= 0) {
2464                 /*
2465                  * We should have dropped this offset, so if we find it then
2466                  * something has gone horribly wrong.
2467                  */
2468                 if (ret == 0)
2469                         ret = -EINVAL;
2470                 return ret;
2471         }
2472
2473         leaf = path->nodes[0];
2474         if (hole_mergeable(inode, leaf, path->slots[0] - 1, offset, end)) {
2475                 u64 num_bytes;
2476
2477                 path->slots[0]--;
2478                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
2479                                     struct btrfs_file_extent_item);
2480                 num_bytes = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi) +
2481                         end - offset;
2482                 btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi, num_bytes);
2483                 btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, fi, num_bytes);
2484                 btrfs_set_file_extent_offset(leaf, fi, 0);
2485                 btrfs_set_file_extent_generation(leaf, fi, trans->transid);
2486                 btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2487                 goto out;
2488         }
2489
2490         if (hole_mergeable(inode, leaf, path->slots[0], offset, end)) {
2491                 u64 num_bytes;
2492
2493                 key.offset = offset;
2494                 btrfs_set_item_key_safe(fs_info, path, &key);
2495                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
2496                                     struct btrfs_file_extent_item);
2497                 num_bytes = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi) + end -
2498                         offset;
2499                 btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi, num_bytes);
2500                 btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, fi, num_bytes);
2501                 btrfs_set_file_extent_offset(leaf, fi, 0);
2502                 btrfs_set_file_extent_generation(leaf, fi, trans->transid);
2503                 btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2504                 goto out;
2505         }
2506         btrfs_release_path(path);
2507
2508         ret = btrfs_insert_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
2509                         offset, 0, 0, end - offset, 0, end - offset, 0, 0, 0);
2510         if (ret)
2511                 return ret;
2512
2513 out:
2514         btrfs_release_path(path);
2515
2516         hole_em = alloc_extent_map();
2517         if (!hole_em) {
2518                 btrfs_drop_extent_cache(inode, offset, end - 1, 0);
2519                 btrfs_set_inode_full_sync(inode);
2520         } else {
2521                 hole_em->start = offset;
2522                 hole_em->len = end - offset;
2523                 hole_em->ram_bytes = hole_em->len;
2524                 hole_em->orig_start = offset;
2525
2526                 hole_em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
2527                 hole_em->block_len = 0;
2528                 hole_em->orig_block_len = 0;
2529                 hole_em->compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
2530                 hole_em->generation = trans->transid;
2531
2532                 do {
2533                         btrfs_drop_extent_cache(inode, offset, end - 1, 0);
2534                         write_lock(&em_tree->lock);
2535                         ret = add_extent_mapping(em_tree, hole_em, 1);
2536                         write_unlock(&em_tree->lock);
2537                 } while (ret == -EEXIST);
2538                 free_extent_map(hole_em);
2539                 if (ret)
2540                         btrfs_set_inode_full_sync(inode);
2541         }
2542
2543         return 0;
2544 }
2545
2546 /*
2547  * Find a hole extent on given inode and change start/len to the end of hole
2548  * extent.(hole/vacuum extent whose em->start <= start &&
2549  *         em->start + em->len > start)
2550  * When a hole extent is found, return 1 and modify start/len.
2551  */
2552 static int find_first_non_hole(struct btrfs_inode *inode, u64 *start, u64 *len)
2553 {
2554         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2555         struct extent_map *em;
2556         int ret = 0;
2557
2558         em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0,
2559                               round_down(*start, fs_info->sectorsize),
2560                               round_up(*len, fs_info->sectorsize));
2561         if (IS_ERR(em))
2562                 return PTR_ERR(em);
2563
2564         /* Hole or vacuum extent(only exists in no-hole mode) */
2565         if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
2566                 ret = 1;
2567                 *len = em->start + em->len > *start + *len ?
2568                        0 : *start + *len - em->start - em->len;
2569                 *start = em->start + em->len;
2570         }
2571         free_extent_map(em);
2572         return ret;
2573 }
2574
2575 static void btrfs_punch_hole_lock_range(struct inode *inode,
2576                                         const u64 lockstart,
2577                                         const u64 lockend,
2578                                         struct extent_state **cached_state)
2579 {
2580         /*
2581          * For subpage case, if the range is not at page boundary, we could
2582          * have pages at the leading/tailing part of the range.
2583          * This could lead to dead loop since filemap_range_has_page()
2584          * will always return true.
2585          * So here we need to do extra page alignment for
2586          * filemap_range_has_page().
2587          */
2588         const u64 page_lockstart = round_up(lockstart, PAGE_SIZE);
2589         const u64 page_lockend = round_down(lockend + 1, PAGE_SIZE) - 1;
2590
2591         while (1) {
2592                 truncate_pagecache_range(inode, lockstart, lockend);
2593
2594                 lock_extent_bits(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
2595                                  cached_state);
2596                 /*
2597                  * We can't have ordered extents in the range, nor dirty/writeback
2598                  * pages, because we have locked the inode's VFS lock in exclusive
2599                  * mode, we have locked the inode's i_mmap_lock in exclusive mode,
2600                  * we have flushed all delalloc in the range and we have waited
2601                  * for any ordered extents in the range to complete.
2602                  * We can race with anyone reading pages from this range, so after
2603                  * locking the range check if we have pages in the range, and if
2604                  * we do, unlock the range and retry.
2605                  */
2606                 if (!filemap_range_has_page(inode->i_mapping, page_lockstart,
2607                                             page_lockend))
2608                         break;
2609
2610                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart,
2611                                      lockend, cached_state);
2612         }
2613
2614         btrfs_assert_inode_range_clean(BTRFS_I(inode), lockstart, lockend);
2615 }
2616
2617 static int btrfs_insert_replace_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2618                                      struct btrfs_inode *inode,
2619                                      struct btrfs_path *path,
2620                                      struct btrfs_replace_extent_info *extent_info,
2621                                      const u64 replace_len,
2622                                      const u64 bytes_to_drop)
2623 {
2624         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2625         struct btrfs_root *root = inode->root;
2626         struct btrfs_file_extent_item *extent;
2627         struct extent_buffer *leaf;
2628         struct btrfs_key key;
2629         int slot;
2630         struct btrfs_ref ref = { 0 };
2631         int ret;
2632
2633         if (replace_len == 0)
2634                 return 0;
2635
2636         if (extent_info->disk_offset == 0 &&
2637             btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES)) {
2638                 btrfs_update_inode_bytes(inode, 0, bytes_to_drop);
2639                 return 0;
2640         }
2641
2642         key.objectid = btrfs_ino(inode);
2643         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2644         key.offset = extent_info->file_offset;
2645         ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
2646                                       sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
2647         if (ret)
2648                 return ret;
2649         leaf = path->nodes[0];
2650         slot = path->slots[0];
2651         write_extent_buffer(leaf, extent_info->extent_buf,
2652                             btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot),
2653                             sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
2654         extent = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
2655         ASSERT(btrfs_file_extent_type(leaf, extent) != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
2656         btrfs_set_file_extent_offset(leaf, extent, extent_info->data_offset);
2657         btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, extent, replace_len);
2658         if (extent_info->is_new_extent)
2659                 btrfs_set_file_extent_generation(leaf, extent, trans->transid);
2660         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2661         btrfs_release_path(path);
2662
2663         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, extent_info->file_offset,
2664                                                 replace_len);
2665         if (ret)
2666                 return ret;
2667
2668         /* If it's a hole, nothing more needs to be done. */
2669         if (extent_info->disk_offset == 0) {
2670                 btrfs_update_inode_bytes(inode, 0, bytes_to_drop);
2671                 return 0;
2672         }
2673
2674         btrfs_update_inode_bytes(inode, replace_len, bytes_to_drop);
2675
2676         if (extent_info->is_new_extent && extent_info->insertions == 0) {
2677                 key.objectid = extent_info->disk_offset;
2678                 key.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
2679                 key.offset = extent_info->disk_len;
2680                 ret = btrfs_alloc_reserved_file_extent(trans, root,
2681                                                        btrfs_ino(inode),
2682                                                        extent_info->file_offset,
2683                                                        extent_info->qgroup_reserved,
2684                                                        &key);
2685         } else {
2686                 u64 ref_offset;
2687
2688                 btrfs_init_generic_ref(&ref, BTRFS_ADD_DELAYED_REF,
2689                                        extent_info->disk_offset,
2690                                        extent_info->disk_len, 0);
2691                 ref_offset = extent_info->file_offset - extent_info->data_offset;
2692                 btrfs_init_data_ref(&ref, root->root_key.objectid,
2693                                     btrfs_ino(inode), ref_offset, 0, false);
2694                 ret = btrfs_inc_extent_ref(trans, &ref);
2695         }
2696
2697         extent_info->insertions++;
2698
2699         return ret;
2700 }
2701
2702 /*
2703  * The respective range must have been previously locked, as well as the inode.
2704  * The end offset is inclusive (last byte of the range).
2705  * @extent_info is NULL for fallocate's hole punching and non-NULL when replacing
2706  * the file range with an extent.
2707  * When not punching a hole, we don't want to end up in a state where we dropped
2708  * extents without inserting a new one, so we must abort the transaction to avoid
2709  * a corruption.
2710  */
2711 int btrfs_replace_file_extents(struct btrfs_inode *inode,
2712                                struct btrfs_path *path, const u64 start,
2713                                const u64 end,
2714                                struct btrfs_replace_extent_info *extent_info,
2715                                struct btrfs_trans_handle **trans_out)
2716 {
2717         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
2718         struct btrfs_root *root = inode->root;
2719         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2720         u64 min_size = btrfs_calc_insert_metadata_size(fs_info, 1);
2721         u64 ino_size = round_up(inode->vfs_inode.i_size, fs_info->sectorsize);
2722         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
2723         struct btrfs_block_rsv *rsv;
2724         unsigned int rsv_count;
2725         u64 cur_offset;
2726         u64 len = end - start;
2727         int ret = 0;
2728
2729         if (end <= start)
2730                 return -EINVAL;
2731
2732         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
2733         if (!rsv) {
2734                 ret = -ENOMEM;
2735                 goto out;
2736         }
2737         rsv->size = btrfs_calc_insert_metadata_size(fs_info, 1);
2738         rsv->failfast = true;
2739
2740         /*
2741          * 1 - update the inode
2742          * 1 - removing the extents in the range
2743          * 1 - adding the hole extent if no_holes isn't set or if we are
2744          *     replacing the range with a new extent
2745          */
2746         if (!btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES) || extent_info)
2747                 rsv_count = 3;
2748         else
2749                 rsv_count = 2;
2750
2751         trans = btrfs_start_transaction(root, rsv_count);
2752         if (IS_ERR(trans)) {
2753                 ret = PTR_ERR(trans);
2754                 trans = NULL;
2755                 goto out_free;
2756         }
2757
2758         ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv, rsv,
2759                                       min_size, false);
2760         if (WARN_ON(ret))
2761                 goto out_trans;
2762         trans->block_rsv = rsv;
2763
2764         cur_offset = start;
2765         drop_args.path = path;
2766         drop_args.end = end + 1;
2767         drop_args.drop_cache = true;
2768         while (cur_offset < end) {
2769                 drop_args.start = cur_offset;
2770                 ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
2771                 /* If we are punching a hole decrement the inode's byte count */
2772                 if (!extent_info)
2773                         btrfs_update_inode_bytes(inode, 0,
2774                                                  drop_args.bytes_found);
2775                 if (ret != -ENOSPC) {
2776                         /*
2777                          * The only time we don't want to abort is if we are
2778                          * attempting to clone a partial inline extent, in which
2779                          * case we'll get EOPNOTSUPP.  However if we aren't
2780                          * clone we need to abort no matter what, because if we
2781                          * got EOPNOTSUPP via prealloc then we messed up and
2782                          * need to abort.
2783                          */
2784                         if (ret &&
2785                             (ret != -EOPNOTSUPP ||
2786                              (extent_info && extent_info->is_new_extent)))
2787                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2788                         break;
2789                 }
2790
2791                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
2792
2793                 if (!extent_info && cur_offset < drop_args.drop_end &&
2794                     cur_offset < ino_size) {
2795                         ret = fill_holes(trans, inode, path, cur_offset,
2796                                          drop_args.drop_end);
2797                         if (ret) {
2798                                 /*
2799                                  * If we failed then we didn't insert our hole
2800                                  * entries for the area we dropped, so now the
2801                                  * fs is corrupted, so we must abort the
2802                                  * transaction.
2803                                  */
2804                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2805                                 break;
2806                         }
2807                 } else if (!extent_info && cur_offset < drop_args.drop_end) {
2808                         /*
2809                          * We are past the i_size here, but since we didn't
2810                          * insert holes we need to clear the mapped area so we
2811                          * know to not set disk_i_size in this area until a new
2812                          * file extent is inserted here.
2813                          */
2814                         ret = btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode,
2815                                         cur_offset,
2816                                         drop_args.drop_end - cur_offset);
2817                         if (ret) {
2818                                 /*
2819                                  * We couldn't clear our area, so we could
2820                                  * presumably adjust up and corrupt the fs, so
2821                                  * we need to abort.
2822                                  */
2823                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2824                                 break;
2825                         }
2826                 }
2827
2828                 if (extent_info &&
2829                     drop_args.drop_end > extent_info->file_offset) {
2830                         u64 replace_len = drop_args.drop_end -
2831                                           extent_info->file_offset;
2832
2833                         ret = btrfs_insert_replace_extent(trans, inode, path,
2834                                         extent_info, replace_len,
2835                                         drop_args.bytes_found);
2836                         if (ret) {
2837                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2838                                 break;
2839                         }
2840                         extent_info->data_len -= replace_len;
2841                         extent_info->data_offset += replace_len;
2842                         extent_info->file_offset += replace_len;
2843                 }
2844
2845                 /*
2846                  * We are releasing our handle on the transaction, balance the
2847                  * dirty pages of the btree inode and flush delayed items, and
2848                  * then get a new transaction handle, which may now point to a
2849                  * new transaction in case someone else may have committed the
2850                  * transaction we used to replace/drop file extent items. So
2851                  * bump the inode's iversion and update mtime and ctime except
2852                  * if we are called from a dedupe context. This is because a
2853                  * power failure/crash may happen after the transaction is
2854                  * committed and before we finish replacing/dropping all the
2855                  * file extent items we need.
2856                  */
2857                 inode_inc_iversion(&inode->vfs_inode);
2858
2859                 if (!extent_info || extent_info->update_times) {
2860                         inode->vfs_inode.i_mtime = current_time(&inode->vfs_inode);
2861                         inode->vfs_inode.i_ctime = inode->vfs_inode.i_mtime;
2862                 }
2863
2864                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
2865                 if (ret)
2866                         break;
2867
2868                 btrfs_end_transaction(trans);
2869                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
2870
2871                 trans = btrfs_start_transaction(root, rsv_count);
2872                 if (IS_ERR(trans)) {
2873                         ret = PTR_ERR(trans);
2874                         trans = NULL;
2875                         break;
2876                 }
2877
2878                 ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv,
2879                                               rsv, min_size, false);
2880                 if (WARN_ON(ret))
2881                         break;
2882                 trans->block_rsv = rsv;
2883
2884                 cur_offset = drop_args.drop_end;
2885                 len = end - cur_offset;
2886                 if (!extent_info && len) {
2887                         ret = find_first_non_hole(inode, &cur_offset, &len);
2888                         if (unlikely(ret < 0))
2889                                 break;
2890                         if (ret && !len) {
2891                                 ret = 0;
2892                                 break;
2893                         }
2894                 }
2895         }
2896
2897         /*
2898          * If we were cloning, force the next fsync to be a full one since we
2899          * we replaced (or just dropped in the case of cloning holes when
2900          * NO_HOLES is enabled) file extent items and did not setup new extent
2901          * maps for the replacement extents (or holes).
2902          */
2903         if (extent_info && !extent_info->is_new_extent)
2904                 btrfs_set_inode_full_sync(inode);
2905
2906         if (ret)
2907                 goto out_trans;
2908
2909         trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
2910         /*
2911          * If we are using the NO_HOLES feature we might have had already an
2912          * hole that overlaps a part of the region [lockstart, lockend] and
2913          * ends at (or beyond) lockend. Since we have no file extent items to
2914          * represent holes, drop_end can be less than lockend and so we must
2915          * make sure we have an extent map representing the existing hole (the
2916          * call to __btrfs_drop_extents() might have dropped the existing extent
2917          * map representing the existing hole), otherwise the fast fsync path
2918          * will not record the existence of the hole region
2919          * [existing_hole_start, lockend].
2920          */
2921         if (drop_args.drop_end <= end)
2922                 drop_args.drop_end = end + 1;
2923         /*
2924          * Don't insert file hole extent item if it's for a range beyond eof
2925          * (because it's useless) or if it represents a 0 bytes range (when
2926          * cur_offset == drop_end).
2927          */
2928         if (!extent_info && cur_offset < ino_size &&
2929             cur_offset < drop_args.drop_end) {
2930                 ret = fill_holes(trans, inode, path, cur_offset,
2931                                  drop_args.drop_end);
2932                 if (ret) {
2933                         /* Same comment as above. */
2934                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2935                         goto out_trans;
2936                 }
2937         } else if (!extent_info && cur_offset < drop_args.drop_end) {
2938                 /* See the comment in the loop above for the reasoning here. */
2939                 ret = btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode, cur_offset,
2940                                         drop_args.drop_end - cur_offset);
2941                 if (ret) {
2942                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2943                         goto out_trans;
2944                 }
2945
2946         }
2947         if (extent_info) {
2948                 ret = btrfs_insert_replace_extent(trans, inode, path,
2949                                 extent_info, extent_info->data_len,
2950                                 drop_args.bytes_found);
2951                 if (ret) {
2952                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2953                         goto out_trans;
2954                 }
2955         }
2956
2957 out_trans:
2958         if (!trans)
2959                 goto out_free;
2960
2961         trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
2962         if (ret)
2963                 btrfs_end_transaction(trans);
2964         else
2965                 *trans_out = trans;
2966 out_free:
2967         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
2968 out:
2969         return ret;
2970 }
2971
2972 static int btrfs_punch_hole(struct file *file, loff_t offset, loff_t len)
2973 {
2974         struct inode *inode = file_inode(file);
2975         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2976         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2977         struct extent_state *cached_state = NULL;
2978         struct btrfs_path *path;
2979         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
2980         u64 lockstart;
2981         u64 lockend;
2982         u64 tail_start;
2983         u64 tail_len;
2984         u64 orig_start = offset;
2985         int ret = 0;
2986         bool same_block;
2987         u64 ino_size;
2988         bool truncated_block = false;
2989         bool updated_inode = false;
2990
2991         btrfs_inode_lock(inode, BTRFS_ILOCK_MMAP);
2992
2993         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, offset, len);
2994         if (ret)
2995                 goto out_only_mutex;
2996
2997         ino_size = round_up(inode->i_size, fs_info->sectorsize);
2998         ret = find_first_non_hole(BTRFS_I(inode), &offset, &len);
2999         if (ret < 0)
3000                 goto out_only_mutex;
3001         if (ret && !len) {
3002                 /* Already in a large hole */
3003                 ret = 0;
3004                 goto out_only_mutex;
3005         }
3006
3007         ret = file_modified(file);
3008         if (ret)
3009                 goto out_only_mutex;
3010
3011         lockstart = round_up(offset, btrfs_inode_sectorsize(BTRFS_I(inode)));
3012         lockend = round_down(offset + len,
3013                              btrfs_inode_sectorsize(BTRFS_I(inode))) - 1;
3014         same_block = (BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, offset))
3015                 == (BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, offset + len - 1));
3016         /*
3017          * We needn't truncate any block which is beyond the end of the file
3018          * because we are sure there is no data there.
3019          */
3020         /*
3021          * Only do this if we are in the same block and we aren't doing the
3022          * entire block.
3023          */
3024         if (same_block && len < fs_info->sectorsize) {
3025                 if (offset < ino_size) {
3026                         truncated_block = true;
3027                         ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode), offset, len,
3028                                                    0);
3029                 } else {
3030                         ret = 0;
3031                 }
3032                 goto out_only_mutex;
3033         }
3034
3035         /* zero back part of the first block */
3036         if (offset < ino_size) {
3037                 truncated_block = true;
3038                 ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode), offset, 0, 0);
3039                 if (ret) {
3040                         btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_MMAP);
3041                         return ret;
3042                 }
3043         }
3044
3045         /* Check the aligned pages after the first unaligned page,
3046          * if offset != orig_start, which means the first unaligned page
3047          * including several following pages are already in holes,
3048          * the extra check can be skipped */
3049         if (offset == orig_start) {
3050                 /* after truncate page, check hole again */
3051                 len = offset + len - lockstart;
3052                 offset = lockstart;
3053                 ret = find_first_non_hole(BTRFS_I(inode), &offset, &len);
3054                 if (ret < 0)
3055                         goto out_only_mutex;
3056                 if (ret && !len) {
3057                         ret = 0;
3058                         goto out_only_mutex;
3059                 }
3060                 lockstart = offset;
3061         }
3062
3063         /* Check the tail unaligned part is in a hole */
3064         tail_start = lockend + 1;
3065         tail_len = offset + len - tail_start;
3066         if (tail_len) {
3067                 ret = find_first_non_hole(BTRFS_I(inode), &tail_start, &tail_len);
3068                 if (unlikely(ret < 0))
3069                         goto out_only_mutex;
3070                 if (!ret) {
3071                         /* zero the front end of the last page */
3072                         if (tail_start + tail_len < ino_size) {
3073                                 truncated_block = true;
3074                                 ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode),
3075                                                         tail_start + tail_len,
3076                                                         0, 1);
3077                                 if (ret)
3078                                         goto out_only_mutex;
3079                         }
3080                 }
3081         }
3082
3083         if (lockend < lockstart) {
3084                 ret = 0;
3085                 goto out_only_mutex;
3086         }
3087
3088         btrfs_punch_hole_lock_range(inode, lockstart, lockend, &cached_state);
3089
3090         path = btrfs_alloc_path();
3091         if (!path) {
3092                 ret = -ENOMEM;
3093                 goto out;
3094         }
3095
3096         ret = btrfs_replace_file_extents(BTRFS_I(inode), path, lockstart,
3097                                          lockend, NULL, &trans);
3098         btrfs_free_path(path);
3099         if (ret)
3100                 goto out;
3101
3102         ASSERT(trans != NULL);
3103         inode_inc_iversion(inode);
3104         inode->i_mtime = current_time(inode);
3105         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
3106         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
3107         updated_inode = true;
3108         btrfs_end_transaction(trans);
3109         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
3110 out:
3111         unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
3112                              &cached_state);
3113 out_only_mutex:
3114         if (!updated_inode && truncated_block && !ret) {
3115                 /*
3116                  * If we only end up zeroing part of a page, we still need to
3117                  * update the inode item, so that all the time fields are
3118                  * updated as well as the necessary btrfs inode in memory fields
3119                  * for detecting, at fsync time, if the inode isn't yet in the
3120                  * log tree or it's there but not up to date.
3121                  */
3122                 struct timespec64 now = current_time(inode);
3123
3124                 inode_inc_iversion(inode);
3125                 inode->i_mtime = now;
3126                 inode->i_ctime = now;
3127                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
3128                 if (IS_ERR(trans)) {
3129                         ret = PTR_ERR(trans);
3130                 } else {
3131                         int ret2;
3132
3133                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
3134                         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
3135                         if (!ret)
3136                                 ret = ret2;
3137                 }
3138         }
3139         btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_MMAP);
3140         return ret;
3141 }
3142
3143 /* Helper structure to record which range is already reserved */
3144 struct falloc_range {
3145         struct list_head list;
3146         u64 start;
3147         u64 len;
3148 };
3149
3150 /*
3151  * Helper function to add falloc range
3152  *
3153  * Caller should have locked the larger range of extent containing
3154  * [start, len)
3155  */
3156 static int add_falloc_range(struct list_head *head, u64 start, u64 len)
3157 {
3158         struct falloc_range *range = NULL;
3159
3160         if (!list_empty(head)) {
3161                 /*
3162                  * As fallocate iterates by bytenr order, we only need to check
3163                  * the last range.
3164                  */
3165                 range = list_last_entry(head, struct falloc_range, list);
3166                 if (range->start + range->len == start) {
3167                         range->len += len;
3168                         return 0;
3169                 }
3170         }
3171
3172         range = kmalloc(sizeof(*range), GFP_KERNEL);
3173         if (!range)
3174                 return -ENOMEM;
3175         range->start = start;
3176         range->len = len;
3177         list_add_tail(&range->list, head);
3178         return 0;
3179 }
3180
3181 static int btrfs_fallocate_update_isize(struct inode *inode,
3182                                         const u64 end,
3183                                         const int mode)
3184 {
3185         struct btrfs_trans_handle *trans;
3186         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3187         int ret;
3188         int ret2;
3189
3190         if (mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE || end <= i_size_read(inode))
3191                 return 0;
3192
3193         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
3194         if (IS_ERR(trans))
3195                 return PTR_ERR(trans);
3196
3197         inode->i_ctime = current_time(inode);
3198         i_size_write(inode, end);
3199         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
3200         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
3201         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
3202
3203         return ret ? ret : ret2;
3204 }
3205
3206 enum {
3207         RANGE_BOUNDARY_WRITTEN_EXTENT,
3208         RANGE_BOUNDARY_PREALLOC_EXTENT,
3209         RANGE_BOUNDARY_HOLE,
3210 };
3211
3212 static int btrfs_zero_range_check_range_boundary(struct btrfs_inode *inode,
3213                                                  u64 offset)
3214 {
3215         const u64 sectorsize = btrfs_inode_sectorsize(inode);
3216         struct extent_map *em;
3217         int ret;
3218
3219         offset = round_down(offset, sectorsize);
3220         em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, offset, sectorsize);
3221         if (IS_ERR(em))
3222                 return PTR_ERR(em);
3223
3224         if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE)
3225                 ret = RANGE_BOUNDARY_HOLE;
3226         else if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
3227                 ret = RANGE_BOUNDARY_PREALLOC_EXTENT;
3228         else
3229                 ret = RANGE_BOUNDARY_WRITTEN_EXTENT;
3230
3231         free_extent_map(em);
3232         return ret;
3233 }
3234
3235 static int btrfs_zero_range(struct inode *inode,
3236                             loff_t offset,
3237                             loff_t len,
3238                             const int mode)
3239 {
3240         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
3241         struct extent_map *em;
3242         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
3243         int ret;
3244         u64 alloc_hint = 0;
3245         const u64 sectorsize = btrfs_inode_sectorsize(BTRFS_I(inode));
3246         u64 alloc_start = round_down(offset, sectorsize);
3247         u64 alloc_end = round_up(offset + len, sectorsize);
3248         u64 bytes_to_reserve = 0;
3249         bool space_reserved = false;
3250
3251         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, alloc_start,
3252                               alloc_end - alloc_start);
3253         if (IS_ERR(em)) {
3254                 ret = PTR_ERR(em);
3255                 goto out;
3256         }
3257
3258         /*
3259          * Avoid hole punching and extent allocation for some cases. More cases
3260          * could be considered, but these are unlikely common and we keep things
3261          * as simple as possible for now. Also, intentionally, if the target
3262          * range contains one or more prealloc extents together with regular
3263          * extents and holes, we drop all the existing extents and allocate a
3264          * new prealloc extent, so that we get a larger contiguous disk extent.
3265          */
3266         if (em->start <= alloc_start &&
3267             test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)) {
3268                 const u64 em_end = em->start + em->len;
3269
3270                 if (em_end >= offset + len) {
3271                         /*
3272                          * The whole range is already a prealloc extent,
3273                          * do nothing except updating the inode's i_size if
3274                          * needed.
3275                          */
3276                         free_extent_map(em);
3277                         ret = btrfs_fallocate_update_isize(inode, offset + len,
3278                                                            mode);
3279                         goto out;
3280                 }
3281                 /*
3282                  * Part of the range is already a prealloc extent, so operate
3283                  * only on the remaining part of the range.
3284                  */
3285                 alloc_start = em_end;
3286                 ASSERT(IS_ALIGNED(alloc_start, sectorsize));
3287                 len = offset + len - alloc_start;
3288                 offset = alloc_start;
3289                 alloc_hint = em->block_start + em->len;
3290         }
3291         free_extent_map(em);
3292
3293         if (BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, offset) ==
3294             BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, offset + len - 1)) {
3295                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, alloc_start,
3296                                       sectorsize);
3297                 if (IS_ERR(em)) {
3298                         ret = PTR_ERR(em);
3299                         goto out;
3300                 }
3301
3302                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)) {
3303                         free_extent_map(em);
3304                         ret = btrfs_fallocate_update_isize(inode, offset + len,
3305                                                            mode);
3306                         goto out;
3307                 }
3308                 if (len < sectorsize && em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE) {
3309                         free_extent_map(em);
3310                         ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode), offset, len,
3311                                                    0);
3312                         if (!ret)
3313                                 ret = btrfs_fallocate_update_isize(inode,
3314                                                                    offset + len,
3315                                                                    mode);
3316                         return ret;
3317                 }
3318                 free_extent_map(em);
3319                 alloc_start = round_down(offset, sectorsize);
3320                 alloc_end = alloc_start + sectorsize;
3321                 goto reserve_space;
3322         }
3323
3324         alloc_start = round_up(offset, sectorsize);
3325         alloc_end = round_down(offset + len, sectorsize);
3326
3327         /*
3328          * For unaligned ranges, check the pages at the boundaries, they might
3329          * map to an extent, in which case we need to partially zero them, or
3330          * they might map to a hole, in which case we need our allocation range
3331          * to cover them.
3332          */
3333         if (!IS_ALIGNED(offset, sectorsize)) {
3334                 ret = btrfs_zero_range_check_range_boundary(BTRFS_I(inode),
3335                                                             offset);
3336                 if (ret < 0)
3337                         goto out;
3338                 if (ret == RANGE_BOUNDARY_HOLE) {
3339                         alloc_start = round_down(offset, sectorsize);
3340                         ret = 0;
3341                 } else if (ret == RANGE_BOUNDARY_WRITTEN_EXTENT) {
3342                         ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode), offset, 0, 0);
3343                         if (ret)
3344                                 goto out;
3345                 } else {
3346                         ret = 0;
3347                 }
3348         }
3349
3350         if (!IS_ALIGNED(offset + len, sectorsize)) {
3351                 ret = btrfs_zero_range_check_range_boundary(BTRFS_I(inode),
3352                                                             offset + len);
3353                 if (ret < 0)
3354                         goto out;
3355                 if (ret == RANGE_BOUNDARY_HOLE) {
3356                         alloc_end = round_up(offset + len, sectorsize);
3357                         ret = 0;
3358                 } else if (ret == RANGE_BOUNDARY_WRITTEN_EXTENT) {
3359                         ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode), offset + len,
3360                                                    0, 1);
3361                         if (ret)
3362                                 goto out;
3363                 } else {
3364                         ret = 0;
3365                 }
3366         }
3367
3368 reserve_space:
3369         if (alloc_start < alloc_end) {
3370                 struct extent_state *cached_state = NULL;
3371                 const u64 lockstart = alloc_start;
3372                 const u64 lockend = alloc_end - 1;
3373
3374                 bytes_to_reserve = alloc_end - alloc_start;
3375                 ret = btrfs_alloc_data_chunk_ondemand(BTRFS_I(inode),
3376                                                       bytes_to_reserve);
3377                 if (ret < 0)
3378                         goto out;
3379                 space_reserved = true;
3380                 btrfs_punch_hole_lock_range(inode, lockstart, lockend,
3381                                             &cached_state);
3382                 ret = btrfs_qgroup_reserve_data(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
3383                                                 alloc_start, bytes_to_reserve);
3384                 if (ret) {
3385                         unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart,
3386                                              lockend, &cached_state);
3387                         goto out;
3388                 }
3389                 ret = btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, alloc_start,
3390                                                 alloc_end - alloc_start,
3391                                                 i_blocksize(inode),
3392                                                 offset + len, &alloc_hint);
3393                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart,
3394                                      lockend, &cached_state);
3395                 /* btrfs_prealloc_file_range releases reserved space on error */
3396                 if (ret) {
3397                         space_reserved = false;
3398                         goto out;
3399                 }
3400         }
3401         ret = btrfs_fallocate_update_isize(inode, offset + len, mode);
3402  out:
3403         if (ret && space_reserved)
3404                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode), data_reserved,
3405                                                alloc_start, bytes_to_reserve);
3406         extent_changeset_free(data_reserved);
3407
3408         return ret;
3409 }
3410
3411 static long btrfs_fallocate(struct file *file, int mode,
3412                             loff_t offset, loff_t len)
3413 {
3414         struct inode *inode = file_inode(file);
3415         struct extent_state *cached_state = NULL;
3416         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
3417         struct falloc_range *range;
3418         struct falloc_range *tmp;
3419         struct list_head reserve_list;
3420         u64 cur_offset;
3421         u64 last_byte;
3422         u64 alloc_start;
3423         u64 alloc_end;
3424         u64 alloc_hint = 0;
3425         u64 locked_end;
3426         u64 actual_end = 0;
3427         u64 data_space_needed = 0;
3428         u64 data_space_reserved = 0;
3429         u64 qgroup_reserved = 0;
3430         struct extent_map *em;
3431         int blocksize = btrfs_inode_sectorsize(BTRFS_I(inode));
3432         int ret;
3433
3434         /* Do not allow fallocate in ZONED mode */
3435         if (btrfs_is_zoned(btrfs_sb(inode->i_sb)))
3436                 return -EOPNOTSUPP;
3437
3438         alloc_start = round_down(offset, blocksize);
3439         alloc_end = round_up(offset + len, blocksize);
3440         cur_offset = alloc_start;
3441
3442         /* Make sure we aren't being give some crap mode */
3443         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |
3444                      FALLOC_FL_ZERO_RANGE))
3445                 return -EOPNOTSUPP;
3446
3447         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)
3448                 return btrfs_punch_hole(file, offset, len);
3449
3450         btrfs_inode_lock(inode, BTRFS_ILOCK_MMAP);
3451
3452         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) && offset + len > inode->i_size) {
3453                 ret = inode_newsize_ok(inode, offset + len);
3454                 if (ret)
3455                         goto out;
3456         }
3457
3458         ret = file_modified(file);
3459         if (ret)
3460                 goto out;
3461
3462         /*
3463          * TODO: Move these two operations after we have checked
3464          * accurate reserved space, or fallocate can still fail but
3465          * with page truncated or size expanded.
3466          *
3467          * But that's a minor problem and won't do much harm BTW.
3468          */
3469         if (alloc_start > inode->i_size) {
3470                 ret = btrfs_cont_expand(BTRFS_I(inode), i_size_read(inode),
3471                                         alloc_start);
3472                 if (ret)
3473                         goto out;
3474         } else if (offset + len > inode->i_size) {
3475                 /*
3476                  * If we are fallocating from the end of the file onward we
3477                  * need to zero out the end of the block if i_size lands in the
3478                  * middle of a block.
3479                  */
3480                 ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode), inode->i_size, 0, 0);
3481                 if (ret)
3482                         goto out;
3483         }
3484
3485         /*
3486          * We have locked the inode at the VFS level (in exclusive mode) and we
3487          * have locked the i_mmap_lock lock (in exclusive mode). Now before
3488          * locking the file range, flush all dealloc in the range and wait for
3489          * all ordered extents in the range to complete. After this we can lock
3490          * the file range and, due to the previous locking we did, we know there
3491          * can't be more delalloc or ordered extents in the range.
3492          */
3493         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, alloc_start,
3494                                        alloc_end - alloc_start);
3495         if (ret)
3496                 goto out;
3497
3498         if (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE) {
3499                 ret = btrfs_zero_range(inode, offset, len, mode);
3500                 btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_MMAP);
3501                 return ret;
3502         }
3503
3504         locked_end = alloc_end - 1;
3505         lock_extent_bits(&BTRFS_I(inode)->io_tree, alloc_start, locked_end,
3506                          &cached_state);
3507
3508         btrfs_assert_inode_range_clean(BTRFS_I(inode), alloc_start, locked_end);
3509
3510         /* First, check if we exceed the qgroup limit */
3511         INIT_LIST_HEAD(&reserve_list);
3512         while (cur_offset < alloc_end) {
3513                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, cur_offset,
3514                                       alloc_end - cur_offset);
3515                 if (IS_ERR(em)) {
3516                         ret = PTR_ERR(em);
3517                         break;
3518                 }
3519                 last_byte = min(extent_map_end(em), alloc_end);
3520                 actual_end = min_t(u64, extent_map_end(em), offset + len);
3521                 last_byte = ALIGN(last_byte, blocksize);
3522                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE ||
3523                     (cur_offset >= inode->i_size &&
3524                      !test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))) {
3525                         const u64 range_len = last_byte - cur_offset;
3526
3527                         ret = add_falloc_range(&reserve_list, cur_offset, range_len);
3528                         if (ret < 0) {
3529                                 free_extent_map(em);
3530                                 break;
3531                         }
3532                         ret = btrfs_qgroup_reserve_data(BTRFS_I(inode),
3533                                         &data_reserved, cur_offset, range_len);
3534                         if (ret < 0) {
3535                                 free_extent_map(em);
3536                                 break;
3537                         }
3538                         qgroup_reserved += range_len;
3539                         data_space_needed += range_len;
3540                 }
3541                 free_extent_map(em);
3542                 cur_offset = last_byte;
3543         }
3544
3545         if (!ret && data_space_needed > 0) {
3546                 /*
3547                  * We are safe to reserve space here as we can't have delalloc
3548                  * in the range, see above.
3549                  */
3550                 ret = btrfs_alloc_data_chunk_ondemand(BTRFS_I(inode),
3551                                                       data_space_needed);
3552                 if (!ret)
3553                         data_space_reserved = data_space_needed;
3554         }
3555
3556         /*
3557          * If ret is still 0, means we're OK to fallocate.
3558          * Or just cleanup the list and exit.
3559          */
3560         list_for_each_entry_safe(range, tmp, &reserve_list, list) {
3561                 if (!ret) {
3562                         ret = btrfs_prealloc_file_range(inode, mode,
3563                                         range->start,
3564                                         range->len, i_blocksize(inode),
3565                                         offset + len, &alloc_hint);
3566                         /*
3567                          * btrfs_prealloc_file_range() releases space even
3568                          * if it returns an error.
3569                          */
3570                         data_space_reserved -= range->len;
3571                         qgroup_reserved -= range->len;
3572                 } else if (data_space_reserved > 0) {
3573                         btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode),
3574                                                data_reserved, range->start,
3575                                                range->len);
3576                         data_space_reserved -= range->len;
3577                         qgroup_reserved -= range->len;
3578                 } else if (qgroup_reserved > 0) {
3579                         btrfs_qgroup_free_data(BTRFS_I(inode), data_reserved,
3580                                                range->start, range->len);
3581                         qgroup_reserved -= range->len;
3582                 }
3583                 list_del(&range->list);
3584                 kfree(range);
3585         }
3586         if (ret < 0)
3587                 goto out_unlock;
3588
3589         /*
3590          * We didn't need to allocate any more space, but we still extended the
3591          * size of the file so we need to update i_size and the inode item.
3592          */
3593         ret = btrfs_fallocate_update_isize(inode, actual_end, mode);
3594 out_unlock:
3595         unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, alloc_start, locked_end,
3596                              &cached_state);
3597 out:
3598         btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_MMAP);
3599         extent_changeset_free(data_reserved);
3600         return ret;
3601 }
3602
3603 static loff_t find_desired_extent(struct btrfs_inode *inode, loff_t offset,
3604                                   int whence)
3605 {
3606         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3607         struct extent_map *em = NULL;
3608         struct extent_state *cached_state = NULL;
3609         loff_t i_size = inode->vfs_inode.i_size;
3610         u64 lockstart;
3611         u64 lockend;
3612         u64 start;
3613         u64 len;
3614         int ret = 0;
3615
3616         if (i_size == 0 || offset >= i_size)
3617                 return -ENXIO;
3618
3619         /*
3620          * offset can be negative, in this case we start finding DATA/HOLE from
3621          * the very start of the file.
3622          */
3623         start = max_t(loff_t, 0, offset);
3624
3625         lockstart = round_down(start, fs_info->sectorsize);
3626         lockend = round_up(i_size, fs_info->sectorsize);
3627         if (lockend <= lockstart)
3628                 lockend = lockstart + fs_info->sectorsize;
3629         lockend--;
3630         len = lockend - lockstart + 1;
3631
3632         lock_extent_bits(&inode->io_tree, lockstart, lockend, &cached_state);
3633
3634         while (start < i_size) {
3635                 em = btrfs_get_extent_fiemap(inode, start, len);
3636                 if (IS_ERR(em)) {
3637                         ret = PTR_ERR(em);
3638                         em = NULL;
3639                         break;
3640                 }
3641
3642                 if (whence == SEEK_HOLE &&
3643                     (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE ||
3644                      test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)))
3645                         break;
3646                 else if (whence == SEEK_DATA &&
3647                            (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE &&
3648                             !test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)))
3649                         break;
3650
3651                 start = em->start + em->len;
3652                 free_extent_map(em);
3653                 em = NULL;
3654                 cond_resched();
3655         }
3656         free_extent_map(em);
3657         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, lockstart, lockend,
3658                              &cached_state);
3659         if (ret) {
3660                 offset = ret;
3661         } else {
3662                 if (whence == SEEK_DATA && start >= i_size)
3663                         offset = -ENXIO;
3664                 else
3665                         offset = min_t(loff_t, start, i_size);
3666         }
3667
3668         return offset;
3669 }
3670
3671 static loff_t btrfs_file_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
3672 {
3673         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
3674
3675         switch (whence) {
3676         default:
3677                 return generic_file_llseek(file, offset, whence);
3678         case SEEK_DATA:
3679         case SEEK_HOLE:
3680                 btrfs_inode_lock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
3681                 offset = find_desired_extent(BTRFS_I(inode), offset, whence);
3682                 btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
3683                 break;
3684         }
3685
3686         if (offset < 0)
3687                 return offset;
3688
3689         return vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
3690 }
3691
3692 static int btrfs_file_open(struct inode *inode, struct file *filp)
3693 {
3694         int ret;
3695
3696         filp->f_mode |= FMODE_NOWAIT | FMODE_BUF_RASYNC;
3697
3698         ret = fsverity_file_open(inode, filp);
3699         if (ret)
3700                 return ret;
3701         return generic_file_open(inode, filp);
3702 }
3703
3704 static int check_direct_read(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3705                              const struct iov_iter *iter, loff_t offset)
3706 {
3707         int ret;
3708         int i, seg;
3709
3710         ret = check_direct_IO(fs_info, iter, offset);
3711         if (ret < 0)
3712                 return ret;
3713
3714         if (!iter_is_iovec(iter))
3715                 return 0;
3716
3717         for (seg = 0; seg < iter->nr_segs; seg++)
3718                 for (i = seg + 1; i < iter->nr_segs; i++)
3719                         if (iter->iov[seg].iov_base == iter->iov[i].iov_base)
3720                                 return -EINVAL;
3721         return 0;
3722 }
3723
3724 static ssize_t btrfs_direct_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
3725 {
3726         struct inode *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
3727         size_t prev_left = 0;
3728         ssize_t read = 0;
3729         ssize_t ret;
3730
3731         if (fsverity_active(inode))
3732                 return 0;
3733
3734         if (check_direct_read(btrfs_sb(inode->i_sb), to, iocb->ki_pos))
3735                 return 0;
3736
3737         btrfs_inode_lock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
3738 again:
3739         /*
3740          * This is similar to what we do for direct IO writes, see the comment
3741          * at btrfs_direct_write(), but we also disable page faults in addition
3742          * to disabling them only at the iov_iter level. This is because when
3743          * reading from a hole or prealloc extent, iomap calls iov_iter_zero(),
3744          * which can still trigger page fault ins despite having set ->nofault
3745          * to true of our 'to' iov_iter.
3746          *
3747          * The difference to direct IO writes is that we deadlock when trying
3748          * to lock the extent range in the inode's tree during he page reads
3749          * triggered by the fault in (while for writes it is due to waiting for
3750          * our own ordered extent). This is because for direct IO reads,
3751          * btrfs_dio_iomap_begin() returns with the extent range locked, which
3752          * is only unlocked in the endio callback (end_bio_extent_readpage()).
3753          */
3754         pagefault_disable();
3755         to->nofault = true;
3756         ret = btrfs_dio_rw(iocb, to, read);
3757         to->nofault = false;
3758         pagefault_enable();
3759
3760         /* No increment (+=) because iomap returns a cumulative value. */
3761         if (ret > 0)
3762                 read = ret;
3763
3764         if (iov_iter_count(to) > 0 && (ret == -EFAULT || ret > 0)) {
3765                 const size_t left = iov_iter_count(to);
3766
3767                 if (left == prev_left) {
3768                         /*
3769                          * We didn't make any progress since the last attempt,
3770                          * fallback to a buffered read for the remainder of the
3771                          * range. This is just to avoid any possibility of looping
3772                          * for too long.
3773                          */
3774                         ret = read;
3775                 } else {
3776                         /*
3777                          * We made some progress since the last retry or this is
3778                          * the first time we are retrying. Fault in as many pages
3779                          * as possible and retry.
3780                          */
3781                         fault_in_iov_iter_writeable(to, left);
3782                         prev_left = left;
3783                         goto again;
3784                 }
3785         }
3786         btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
3787         return ret < 0 ? ret : read;
3788 }
3789
3790 static ssize_t btrfs_file_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
3791 {
3792         ssize_t ret = 0;
3793
3794         if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) {
3795                 ret = btrfs_direct_read(iocb, to);
3796                 if (ret < 0 || !iov_iter_count(to) ||
3797                     iocb->ki_pos >= i_size_read(file_inode(iocb->ki_filp)))
3798                         return ret;
3799         }
3800
3801         return filemap_read(iocb, to, ret);
3802 }
3803
3804 const struct file_operations btrfs_file_operations = {
3805         .llseek         = btrfs_file_llseek,
3806         .read_iter      = btrfs_file_read_iter,
3807         .splice_read    = generic_file_splice_read,
3808         .write_iter     = btrfs_file_write_iter,
3809         .splice_write   = iter_file_splice_write,
3810         .mmap           = btrfs_file_mmap,
3811         .open           = btrfs_file_open,
3812         .release        = btrfs_release_file,
3813         .fsync          = btrfs_sync_file,
3814         .fallocate      = btrfs_fallocate,
3815         .unlocked_ioctl = btrfs_ioctl,
3816 #ifdef CONFIG_COMPAT
3817         .compat_ioctl   = btrfs_compat_ioctl,
3818 #endif
3819         .remap_file_range = btrfs_remap_file_range,
3820 };
3821
3822 void __cold btrfs_auto_defrag_exit(void)
3823 {
3824         kmem_cache_destroy(btrfs_inode_defrag_cachep);
3825 }
3826
3827 int __init btrfs_auto_defrag_init(void)
3828 {
3829         btrfs_inode_defrag_cachep = kmem_cache_create("btrfs_inode_defrag",
3830                                         sizeof(struct inode_defrag), 0,
3831                                         SLAB_MEM_SPREAD,
3832                                         NULL);
3833         if (!btrfs_inode_defrag_cachep)
3834                 return -ENOMEM;
3835
3836         return 0;
3837 }
3838
3839 int btrfs_fdatawrite_range(struct inode *inode, loff_t start, loff_t end)
3840 {
3841         int ret;
3842
3843         /*
3844          * So with compression we will find and lock a dirty page and clear the
3845          * first one as dirty, setup an async extent, and immediately return
3846          * with the entire range locked but with nobody actually marked with
3847          * writeback.  So we can't just filemap_write_and_wait_range() and
3848          * expect it to work since it will just kick off a thread to do the
3849          * actual work.  So we need to call filemap_fdatawrite_range _again_
3850          * since it will wait on the page lock, which won't be unlocked until
3851          * after the pages have been marked as writeback and so we're good to go
3852          * from there.  We have to do this otherwise we'll miss the ordered
3853          * extents and that results in badness.  Please Josef, do not think you
3854          * know better and pull this out at some point in the future, it is
3855          * right and you are wrong.
3856          */
3857         ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start, end);
3858         if (!ret && test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
3859                              &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
3860                 ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start, end);
3861
3862         return ret;
3863 }