fs/btrfs/inode.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
   4  */
   5
   6 #include <crypto/hash.h>
   7 #include <linux/kernel.h>
   8 #include <linux/bio.h>
   9 #include <linux/file.h>
  10 #include <linux/fs.h>
  11 #include <linux/pagemap.h>
  12 #include <linux/highmem.h>
  13 #include <linux/time.h>
  14 #include <linux/init.h>
  15 #include <linux/string.h>
  16 #include <linux/backing-dev.h>
  17 #include <linux/writeback.h>
  18 #include <linux/compat.h>
  19 #include <linux/xattr.h>
  20 #include <linux/posix_acl.h>
  21 #include <linux/falloc.h>
  22 #include <linux/slab.h>
  23 #include <linux/ratelimit.h>
  24 #include <linux/btrfs.h>
  25 #include <linux/blkdev.h>
  26 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
  27 #include <linux/uio.h>
  28 #include <linux/magic.h>
  29 #include <linux/iversion.h>
  30 #include <linux/swap.h>
  31 #include <linux/migrate.h>
  32 #include <linux/sched/mm.h>
  33 #include <linux/iomap.h>
  34 #include <asm/unaligned.h>
  35 #include "misc.h"
  36 #include "ctree.h"
  37 #include "disk-io.h"
  38 #include "transaction.h"
  39 #include "btrfs_inode.h"
  40 #include "print-tree.h"
  41 #include "ordered-data.h"
  42 #include "xattr.h"
  43 #include "tree-log.h"
  44 #include "volumes.h"
  45 #include "compression.h"
  46 #include "locking.h"
  47 #include "free-space-cache.h"
  48 #include "inode-map.h"
  49 #include "props.h"
  50 #include "qgroup.h"
  51 #include "delalloc-space.h"
  52 #include "block-group.h"
  53 #include "space-info.h"
  54
  55 struct btrfs_iget_args {
  56         u64 ino;
  57         struct btrfs_root *root;
  58 };
  59
  60 struct btrfs_dio_data {
  61         u64 reserve;
  62         loff_t length;
  63         ssize_t submitted;
  64         struct extent_changeset *data_reserved;
  65         bool sync;
  66 };
  67
  68 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations;
  69 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations;
  70 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations;
  71 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations;
  72 static const struct address_space_operations btrfs_aops;
  73 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations;
  74
  75 static struct kmem_cache *btrfs_inode_cachep;
  76 struct kmem_cache *btrfs_trans_handle_cachep;
  77 struct kmem_cache *btrfs_path_cachep;
  78 struct kmem_cache *btrfs_free_space_cachep;
  79 struct kmem_cache *btrfs_free_space_bitmap_cachep;
  80
  81 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr);
  82 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback);
  83 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent);
  84 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
  85                                    struct page *locked_page,
  86                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
  87                                    unsigned long *nr_written, int unlock);
  88 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
  89                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
  90                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
  91                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
  92                                        int type);
  93
  94 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
  95                                          const u64 offset, const u64 bytes,
  96                                          const bool uptodate);
  97
  98 /*
  99  * Cleanup all submitted ordered extents in specified range to handle errors
 100  * from the btrfs_run_delalloc_range() callback.
 101  *
 102  * NOTE: caller must ensure that when an error happens, it can not call
 103  * extent_clear_unlock_delalloc() to clear both the bits EXTENT_DO_ACCOUNTING
 104  * and EXTENT_DELALLOC simultaneously, because that causes the reserved metadata
 105  * to be released, which we want to happen only when finishing the ordered
 106  * extent (btrfs_finish_ordered_io()).
 107  */
 108 static inline void btrfs_cleanup_ordered_extents(struct btrfs_inode *inode,
 109                                                  struct page *locked_page,
 110                                                  u64 offset, u64 bytes)
 111 {
 112         unsigned long index = offset >> PAGE_SHIFT;
 113         unsigned long end_index = (offset + bytes - 1) >> PAGE_SHIFT;
 114         u64 page_start = page_offset(locked_page);
 115         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
 116
 117         struct page *page;
 118
 119         while (index <= end_index) {
 120                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
 121                 index++;
 122                 if (!page)
 123                         continue;
 124                 ClearPagePrivate2(page);
 125                 put_page(page);
 126         }
 127
 128         /*
 129          * In case this page belongs to the delalloc range being instantiated
 130          * then skip it, since the first page of a range is going to be
 131          * properly cleaned up by the caller of run_delalloc_range
 132          */
 133         if (page_start >= offset && page_end <= (offset + bytes - 1)) {
 134                 offset += PAGE_SIZE;
 135                 bytes -= PAGE_SIZE;
 136         }
 137
 138         return __endio_write_update_ordered(inode, offset, bytes, false);
 139 }
 140
 141 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode);
 142
 143 static int btrfs_init_inode_security(struct btrfs_trans_handle *trans,
 144                                      struct inode *inode,  struct inode *dir,
 145                                      const struct qstr *qstr)
 146 {
 147         int err;
 148
 149         err = btrfs_init_acl(trans, inode, dir);
 150         if (!err)
 151                 err = btrfs_xattr_security_init(trans, inode, dir, qstr);
 152         return err;
 153 }
 154
 155 /*
 156  * this does all the hard work for inserting an inline extent into
 157  * the btree.  The caller should have done a btrfs_drop_extents so that
 158  * no overlapping inline items exist in the btree
 159  */
 160 static int insert_inline_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
 161                                 struct btrfs_path *path, int extent_inserted,
 162                                 struct btrfs_root *root, struct inode *inode,
 163                                 u64 start, size_t size, size_t compressed_size,
 164                                 int compress_type,
 165                                 struct page **compressed_pages)
 166 {
 167         struct extent_buffer *leaf;
 168         struct page *page = NULL;
 169         char *kaddr;
 170         unsigned long ptr;
 171         struct btrfs_file_extent_item *ei;
 172         int ret;
 173         size_t cur_size = size;
 174         unsigned long offset;
 175
 176         ASSERT((compressed_size > 0 && compressed_pages) ||
 177                (compressed_size == 0 && !compressed_pages));
 178
 179         if (compressed_size && compressed_pages)
 180                 cur_size = compressed_size;
 181
 182         inode_add_bytes(inode, size);
 183
 184         if (!extent_inserted) {
 185                 struct btrfs_key key;
 186                 size_t datasize;
 187
 188                 key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
 189                 key.offset = start;
 190                 key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
 191
 192                 datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(cur_size);
 193                 path->leave_spinning = 1;
 194                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
 195                                               datasize);
 196                 if (ret)
 197                         goto fail;
 198         }
 199         leaf = path->nodes[0];
 200         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
 201                             struct btrfs_file_extent_item);
 202         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
 203         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei, BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
 204         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
 205         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
 206         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, size);
 207         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
 208
 209         if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
 210                 struct page *cpage;
 211                 int i = 0;
 212                 while (compressed_size > 0) {
 213                         cpage = compressed_pages[i];
 214                         cur_size = min_t(unsigned long, compressed_size,
 215                                        PAGE_SIZE);
 216
 217                         kaddr = kmap_atomic(cpage);
 218                         write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, cur_size);
 219                         kunmap_atomic(kaddr);
 220
 221                         i++;
 222                         ptr += cur_size;
 223                         compressed_size -= cur_size;
 224                 }
 225                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei,
 226                                                   compress_type);
 227         } else {
 228                 page = find_get_page(inode->i_mapping,
 229                                      start >> PAGE_SHIFT);
 230                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
 231                 kaddr = kmap_atomic(page);
 232                 offset = offset_in_page(start);
 233                 write_extent_buffer(leaf, kaddr + offset, ptr, size);
 234                 kunmap_atomic(kaddr);
 235                 put_page(page);
 236         }
 237         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 238         btrfs_release_path(path);
 239
 240         /*
 241          * We align size to sectorsize for inline extents just for simplicity
 242          * sake.
 243          */
 244         size = ALIGN(size, root->fs_info->sectorsize);
 245         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), start, size);
 246         if (ret)
 247                 goto fail;
 248
 249         /*
 250          * we're an inline extent, so nobody can
 251          * extend the file past i_size without locking
 252          * a page we already have locked.
 253          *
 254          * We must do any isize and inode updates
 255          * before we unlock the pages.  Otherwise we
 256          * could end up racing with unlink.
 257          */
 258         BTRFS_I(inode)->disk_i_size = inode->i_size;
 259         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
 260
 261 fail:
 262         return ret;
 263 }
 264
 265
 266 /*
 267  * conditionally insert an inline extent into the file.  This
 268  * does the checks required to make sure the data is small enough
 269  * to fit as an inline extent.
 270  */
 271 static noinline int cow_file_range_inline(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 272                                           u64 end, size_t compressed_size,
 273                                           int compress_type,
 274                                           struct page **compressed_pages)
 275 {
 276         struct btrfs_root *root = inode->root;
 277         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 278         struct btrfs_trans_handle *trans;
 279         u64 isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
 280         u64 actual_end = min(end + 1, isize);
 281         u64 inline_len = actual_end - start;
 282         u64 aligned_end = ALIGN(end, fs_info->sectorsize);
 283         u64 data_len = inline_len;
 284         int ret;
 285         struct btrfs_path *path;
 286         int extent_inserted = 0;
 287         u32 extent_item_size;
 288
 289         if (compressed_size)
 290                 data_len = compressed_size;
 291
 292         if (start > 0 ||
 293             actual_end > fs_info->sectorsize ||
 294             data_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info) ||
 295             (!compressed_size &&
 296             (actual_end & (fs_info->sectorsize - 1)) == 0) ||
 297             end + 1 < isize ||
 298             data_len > fs_info->max_inline) {
 299                 return 1;
 300         }
 301
 302         path = btrfs_alloc_path();
 303         if (!path)
 304                 return -ENOMEM;
 305
 306         trans = btrfs_join_transaction(root);
 307         if (IS_ERR(trans)) {
 308                 btrfs_free_path(path);
 309                 return PTR_ERR(trans);
 310         }
 311         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
 312
 313         if (compressed_size && compressed_pages)
 314                 extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 315                    compressed_size);
 316         else
 317                 extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 318                     inline_len);
 319
 320         ret = __btrfs_drop_extents(trans, root, inode, path, start, aligned_end,
 321                                    NULL, 1, 1, extent_item_size,
 322                                    &extent_inserted);
 323         if (ret) {
 324                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 325                 goto out;
 326         }
 327
 328         if (isize > actual_end)
 329                 inline_len = min_t(u64, isize, actual_end);
 330         ret = insert_inline_extent(trans, path, extent_inserted,
 331                                    root, &inode->vfs_inode, start,
 332                                    inline_len, compressed_size,
 333                                    compress_type, compressed_pages);
 334         if (ret && ret != -ENOSPC) {
 335                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 336                 goto out;
 337         } else if (ret == -ENOSPC) {
 338                 ret = 1;
 339                 goto out;
 340         }
 341
 342         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &inode->runtime_flags);
 343         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, aligned_end - 1, 0);
 344 out:
 345         /*
 346          * Don't forget to free the reserved space, as for inlined extent
 347          * it won't count as data extent, free them directly here.
 348          * And at reserve time, it's always aligned to page size, so
 349          * just free one page here.
 350          */
 351         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, 0, PAGE_SIZE);
 352         btrfs_free_path(path);
 353         btrfs_end_transaction(trans);
 354         return ret;
 355 }
 356
 357 struct async_extent {
 358         u64 start;
 359         u64 ram_size;
 360         u64 compressed_size;
 361         struct page **pages;
 362         unsigned long nr_pages;
 363         int compress_type;
 364         struct list_head list;
 365 };
 366
 367 struct async_chunk {
 368         struct inode *inode;
 369         struct page *locked_page;
 370         u64 start;
 371         u64 end;
 372         unsigned int write_flags;
 373         struct list_head extents;
 374         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css;
 375         struct btrfs_work work;
 376         atomic_t *pending;
 377 };
 378
 379 struct async_cow {
 380         /* Number of chunks in flight; must be first in the structure */
 381         atomic_t num_chunks;
 382         struct async_chunk chunks[];
 383 };
 384
 385 static noinline int add_async_extent(struct async_chunk *cow,
 386                                      u64 start, u64 ram_size,
 387                                      u64 compressed_size,
 388                                      struct page **pages,
 389                                      unsigned long nr_pages,
 390                                      int compress_type)
 391 {
 392         struct async_extent *async_extent;
 393
 394         async_extent = kmalloc(sizeof(*async_extent), GFP_NOFS);
 395         BUG_ON(!async_extent); /* -ENOMEM */
 396         async_extent->start = start;
 397         async_extent->ram_size = ram_size;
 398         async_extent->compressed_size = compressed_size;
 399         async_extent->pages = pages;
 400         async_extent->nr_pages = nr_pages;
 401         async_extent->compress_type = compress_type;
 402         list_add_tail(&async_extent->list, &cow->extents);
 403         return 0;
 404 }
 405
 406 /*
 407  * Check if the inode has flags compatible with compression
 408  */
 409 static inline bool inode_can_compress(struct btrfs_inode *inode)
 410 {
 411         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW ||
 412             inode->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
 413                 return false;
 414         return true;
 415 }
 416
 417 /*
 418  * Check if the inode needs to be submitted to compression, based on mount
 419  * options, defragmentation, properties or heuristics.
 420  */
 421 static inline int inode_need_compress(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 422                                       u64 end)
 423 {
 424         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 425
 426         if (!inode_can_compress(inode)) {
 427                 WARN(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG),
 428                         KERN_ERR "BTRFS: unexpected compression for ino %llu\n",
 429                         btrfs_ino(inode));
 430                 return 0;
 431         }
 432         /* force compress */
 433         if (btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS))
 434                 return 1;
 435         /* defrag ioctl */
 436         if (inode->defrag_compress)
 437                 return 1;
 438         /* bad compression ratios */
 439         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS)
 440                 return 0;
 441         if (btrfs_test_opt(fs_info, COMPRESS) ||
 442             inode->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS ||
 443             inode->prop_compress)
 444                 return btrfs_compress_heuristic(&inode->vfs_inode, start, end);
 445         return 0;
 446 }
 447
 448 static inline void inode_should_defrag(struct btrfs_inode *inode,
 449                 u64 start, u64 end, u64 num_bytes, u64 small_write)
 450 {
 451         /* If this is a small write inside eof, kick off a defrag */
 452         if (num_bytes < small_write &&
 453             (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
 454                 btrfs_add_inode_defrag(NULL, inode);
 455 }
 456
 457 /*
 458  * we create compressed extents in two phases.  The first
 459  * phase compresses a range of pages that have already been
 460  * locked (both pages and state bits are locked).
 461  *
 462  * This is done inside an ordered work queue, and the compression
 463  * is spread across many cpus.  The actual IO submission is step
 464  * two, and the ordered work queue takes care of making sure that
 465  * happens in the same order things were put onto the queue by
 466  * writepages and friends.
 467  *
 468  * If this code finds it can't get good compression, it puts an
 469  * entry onto the work queue to write the uncompressed bytes.  This
 470  * makes sure that both compressed inodes and uncompressed inodes
 471  * are written in the same order that the flusher thread sent them
 472  * down.
 473  */
 474 static noinline int compress_file_range(struct async_chunk *async_chunk)
 475 {
 476         struct inode *inode = async_chunk->inode;
 477         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
 478         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
 479         u64 start = async_chunk->start;
 480         u64 end = async_chunk->end;
 481         u64 actual_end;
 482         u64 i_size;
 483         int ret = 0;
 484         struct page **pages = NULL;
 485         unsigned long nr_pages;
 486         unsigned long total_compressed = 0;
 487         unsigned long total_in = 0;
 488         int i;
 489         int will_compress;
 490         int compress_type = fs_info->compress_type;
 491         int compressed_extents = 0;
 492         int redirty = 0;
 493
 494         inode_should_defrag(BTRFS_I(inode), start, end, end - start + 1,
 495                         SZ_16K);
 496
 497         /*
 498          * We need to save i_size before now because it could change in between
 499          * us evaluating the size and assigning it.  This is because we lock and
 500          * unlock the page in truncate and fallocate, and then modify the i_size
 501          * later on.
 502          *
 503          * The barriers are to emulate READ_ONCE, remove that once i_size_read
 504          * does that for us.
 505          */
 506         barrier();
 507         i_size = i_size_read(inode);
 508         barrier();
 509         actual_end = min_t(u64, i_size, end + 1);
 510 again:
 511         will_compress = 0;
 512         nr_pages = (end >> PAGE_SHIFT) - (start >> PAGE_SHIFT) + 1;
 513         BUILD_BUG_ON((BTRFS_MAX_COMPRESSED % PAGE_SIZE) != 0);
 514         nr_pages = min_t(unsigned long, nr_pages,
 515                         BTRFS_MAX_COMPRESSED / PAGE_SIZE);
 516
 517         /*
 518          * we don't want to send crud past the end of i_size through
 519          * compression, that's just a waste of CPU time.  So, if the
 520          * end of the file is before the start of our current
 521          * requested range of bytes, we bail out to the uncompressed
 522          * cleanup code that can deal with all of this.
 523          *
 524          * It isn't really the fastest way to fix things, but this is a
 525          * very uncommon corner.
 526          */
 527         if (actual_end <= start)
 528                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 529
 530         total_compressed = actual_end - start;
 531
 532         /*
 533          * skip compression for a small file range(<=blocksize) that
 534          * isn't an inline extent, since it doesn't save disk space at all.
 535          */
 536         if (total_compressed <= blocksize &&
 537            (start > 0 || end + 1 < BTRFS_I(inode)->disk_i_size))
 538                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 539
 540         total_compressed = min_t(unsigned long, total_compressed,
 541                         BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED);
 542         total_in = 0;
 543         ret = 0;
 544
 545         /*
 546          * we do compression for mount -o compress and when the
 547          * inode has not been flagged as nocompress.  This flag can
 548          * change at any time if we discover bad compression ratios.
 549          */
 550         if (inode_need_compress(BTRFS_I(inode), start, end)) {
 551                 WARN_ON(pages);
 552                 pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
 553                 if (!pages) {
 554                         /* just bail out to the uncompressed code */
 555                         nr_pages = 0;
 556                         goto cont;
 557                 }
 558
 559                 if (BTRFS_I(inode)->defrag_compress)
 560                         compress_type = BTRFS_I(inode)->defrag_compress;
 561                 else if (BTRFS_I(inode)->prop_compress)
 562                         compress_type = BTRFS_I(inode)->prop_compress;
 563
 564                 /*
 565                  * we need to call clear_page_dirty_for_io on each
 566                  * page in the range.  Otherwise applications with the file
 567                  * mmap'd can wander in and change the page contents while
 568                  * we are compressing them.
 569                  *
 570                  * If the compression fails for any reason, we set the pages
 571                  * dirty again later on.
 572                  *
 573                  * Note that the remaining part is redirtied, the start pointer
 574                  * has moved, the end is the original one.
 575                  */
 576                 if (!redirty) {
 577                         extent_range_clear_dirty_for_io(inode, start, end);
 578                         redirty = 1;
 579                 }
 580
 581                 /* Compression level is applied here and only here */
 582                 ret = btrfs_compress_pages(
 583                         compress_type | (fs_info->compress_level << 4),
 584                                            inode->i_mapping, start,
 585                                            pages,
 586                                            &nr_pages,
 587                                            &total_in,
 588                                            &total_compressed);
 589
 590                 if (!ret) {
 591                         unsigned long offset = offset_in_page(total_compressed);
 592                         struct page *page = pages[nr_pages - 1];
 593                         char *kaddr;
 594
 595                         /* zero the tail end of the last page, we might be
 596                          * sending it down to disk
 597                          */
 598                         if (offset) {
 599                                 kaddr = kmap_atomic(page);
 600                                 memset(kaddr + offset, 0,
 601                                        PAGE_SIZE - offset);
 602                                 kunmap_atomic(kaddr);
 603                         }
 604                         will_compress = 1;
 605                 }
 606         }
 607 cont:
 608         if (start == 0) {
 609                 /* lets try to make an inline extent */
 610                 if (ret || total_in < actual_end) {
 611                         /* we didn't compress the entire range, try
 612                          * to make an uncompressed inline extent.
 613                          */
 614                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 615                                                     0, BTRFS_COMPRESS_NONE,
 616                                                     NULL);
 617                 } else {
 618                         /* try making a compressed inline extent */
 619                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 620                                                     total_compressed,
 621                                                     compress_type, pages);
 622                 }
 623                 if (ret <= 0) {
 624                         unsigned long clear_flags = EXTENT_DELALLOC |
 625                                 EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
 626                                 EXTENT_DO_ACCOUNTING;
 627                         unsigned long page_error_op;
 628
 629                         page_error_op = ret < 0 ? PAGE_SET_ERROR : 0;
 630
 631                         /*
 632                          * inline extent creation worked or returned error,
 633                          * we don't need to create any more async work items.
 634                          * Unlock and free up our temp pages.
 635                          *
 636                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
 637                          * delalloc_release_metadata to be done _after_ we drop
 638                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
 639                          * range.
 640                          */
 641                         extent_clear_unlock_delalloc(BTRFS_I(inode), start, end,
 642                                                      NULL,
 643                                                      clear_flags,
 644                                                      PAGE_UNLOCK |
 645                                                      PAGE_CLEAR_DIRTY |
 646                                                      PAGE_SET_WRITEBACK |
 647                                                      page_error_op |
 648                                                      PAGE_END_WRITEBACK);
 649
 650                         /*
 651                          * Ensure we only free the compressed pages if we have
 652                          * them allocated, as we can still reach here with
 653                          * inode_need_compress() == false.
 654                          */
 655                         if (pages) {
 656                                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 657                                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 658                                         put_page(pages[i]);
 659                                 }
 660                                 kfree(pages);
 661                         }
 662                         return 0;
 663                 }
 664         }
 665
 666         if (will_compress) {
 667                 /*
 668                  * we aren't doing an inline extent round the compressed size
 669                  * up to a block size boundary so the allocator does sane
 670                  * things
 671                  */
 672                 total_compressed = ALIGN(total_compressed, blocksize);
 673
 674                 /*
 675                  * one last check to make sure the compression is really a
 676                  * win, compare the page count read with the blocks on disk,
 677                  * compression must free at least one sector size
 678                  */
 679                 total_in = ALIGN(total_in, PAGE_SIZE);
 680                 if (total_compressed + blocksize <= total_in) {
 681                         compressed_extents++;
 682
 683                         /*
 684                          * The async work queues will take care of doing actual
 685                          * allocation on disk for these compressed pages, and
 686                          * will submit them to the elevator.
 687                          */
 688                         add_async_extent(async_chunk, start, total_in,
 689                                         total_compressed, pages, nr_pages,
 690                                         compress_type);
 691
 692                         if (start + total_in < end) {
 693                                 start += total_in;
 694                                 pages = NULL;
 695                                 cond_resched();
 696                                 goto again;
 697                         }
 698                         return compressed_extents;
 699                 }
 700         }
 701         if (pages) {
 702                 /*
 703                  * the compression code ran but failed to make things smaller,
 704                  * free any pages it allocated and our page pointer array
 705                  */
 706                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 707                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 708                         put_page(pages[i]);
 709                 }
 710                 kfree(pages);
 711                 pages = NULL;
 712                 total_compressed = 0;
 713                 nr_pages = 0;
 714
 715                 /* flag the file so we don't compress in the future */
 716                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS) &&
 717                     !(BTRFS_I(inode)->prop_compress)) {
 718                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
 719                 }
 720         }
 721 cleanup_and_bail_uncompressed:
 722         /*
 723          * No compression, but we still need to write the pages in the file
 724          * we've been given so far.  redirty the locked page if it corresponds
 725          * to our extent and set things up for the async work queue to run
 726          * cow_file_range to do the normal delalloc dance.
 727          */
 728         if (async_chunk->locked_page &&
 729             (page_offset(async_chunk->locked_page) >= start &&
 730              page_offset(async_chunk->locked_page)) <= end) {
 731                 __set_page_dirty_nobuffers(async_chunk->locked_page);
 732                 /* unlocked later on in the async handlers */
 733         }
 734
 735         if (redirty)
 736                 extent_range_redirty_for_io(inode, start, end);
 737         add_async_extent(async_chunk, start, end - start + 1, 0, NULL, 0,
 738                          BTRFS_COMPRESS_NONE);
 739         compressed_extents++;
 740
 741         return compressed_extents;
 742 }
 743
 744 static void free_async_extent_pages(struct async_extent *async_extent)
 745 {
 746         int i;
 747
 748         if (!async_extent->pages)
 749                 return;
 750
 751         for (i = 0; i < async_extent->nr_pages; i++) {
 752                 WARN_ON(async_extent->pages[i]->mapping);
 753                 put_page(async_extent->pages[i]);
 754         }
 755         kfree(async_extent->pages);
 756         async_extent->nr_pages = 0;
 757         async_extent->pages = NULL;
 758 }
 759
 760 /*
 761  * phase two of compressed writeback.  This is the ordered portion
 762  * of the code, which only gets called in the order the work was
 763  * queued.  We walk all the async extents created by compress_file_range
 764  * and send them down to the disk.
 765  */
 766 static noinline void submit_compressed_extents(struct async_chunk *async_chunk)
 767 {
 768         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(async_chunk->inode);
 769         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 770         struct async_extent *async_extent;
 771         u64 alloc_hint = 0;
 772         struct btrfs_key ins;
 773         struct extent_map *em;
 774         struct btrfs_root *root = inode->root;
 775         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
 776         int ret = 0;
 777
 778 again:
 779         while (!list_empty(&async_chunk->extents)) {
 780                 async_extent = list_entry(async_chunk->extents.next,
 781                                           struct async_extent, list);
 782                 list_del(&async_extent->list);
 783
 784 retry:
 785                 lock_extent(io_tree, async_extent->start,
 786                             async_extent->start + async_extent->ram_size - 1);
 787                 /* did the compression code fall back to uncompressed IO? */
 788                 if (!async_extent->pages) {
 789                         int page_started = 0;
 790                         unsigned long nr_written = 0;
 791
 792                         /* allocate blocks */
 793                         ret = cow_file_range(inode, async_chunk->locked_page,
 794                                              async_extent->start,
 795                                              async_extent->start +
 796                                              async_extent->ram_size - 1,
 797                                              &page_started, &nr_written, 0);
 798
 799                         /* JDM XXX */
 800
 801                         /*
 802                          * if page_started, cow_file_range inserted an
 803                          * inline extent and took care of all the unlocking
 804                          * and IO for us.  Otherwise, we need to submit
 805                          * all those pages down to the drive.
 806                          */
 807                         if (!page_started && !ret)
 808                                 extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode,
 809                                                   async_extent->start,
 810                                                   async_extent->start +
 811                                                   async_extent->ram_size - 1,
 812                                                   WB_SYNC_ALL);
 813                         else if (ret && async_chunk->locked_page)
 814                                 unlock_page(async_chunk->locked_page);
 815                         kfree(async_extent);
 816                         cond_resched();
 817                         continue;
 818                 }
 819
 820                 ret = btrfs_reserve_extent(root, async_extent->ram_size,
 821                                            async_extent->compressed_size,
 822                                            async_extent->compressed_size,
 823                                            0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
 824                 if (ret) {
 825                         free_async_extent_pages(async_extent);
 826
 827                         if (ret == -ENOSPC) {
 828                                 unlock_extent(io_tree, async_extent->start,
 829                                               async_extent->start +
 830                                               async_extent->ram_size - 1);
 831
 832                                 /*
 833                                  * we need to redirty the pages if we decide to
 834                                  * fallback to uncompressed IO, otherwise we
 835                                  * will not submit these pages down to lower
 836                                  * layers.
 837                                  */
 838                                 extent_range_redirty_for_io(&inode->vfs_inode,
 839                                                 async_extent->start,
 840                                                 async_extent->start +
 841                                                 async_extent->ram_size - 1);
 842
 843                                 goto retry;
 844                         }
 845                         goto out_free;
 846                 }
 847                 /*
 848                  * here we're doing allocation and writeback of the
 849                  * compressed pages
 850                  */
 851                 em = create_io_em(inode, async_extent->start,
 852                                   async_extent->ram_size, /* len */
 853                                   async_extent->start, /* orig_start */
 854                                   ins.objectid, /* block_start */
 855                                   ins.offset, /* block_len */
 856                                   ins.offset, /* orig_block_len */
 857                                   async_extent->ram_size, /* ram_bytes */
 858                                   async_extent->compress_type,
 859                                   BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
 860                 if (IS_ERR(em))
 861                         /* ret value is not necessary due to void function */
 862                         goto out_free_reserve;
 863                 free_extent_map(em);
 864
 865                 ret = btrfs_add_ordered_extent_compress(inode,
 866                                                 async_extent->start,
 867                                                 ins.objectid,
 868                                                 async_extent->ram_size,
 869                                                 ins.offset,
 870                                                 BTRFS_ORDERED_COMPRESSED,
 871                                                 async_extent->compress_type);
 872                 if (ret) {
 873                         btrfs_drop_extent_cache(inode, async_extent->start,
 874                                                 async_extent->start +
 875                                                 async_extent->ram_size - 1, 0);
 876                         goto out_free_reserve;
 877                 }
 878                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 879
 880                 /*
 881                  * clear dirty, set writeback and unlock the pages.
 882                  */
 883                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
 884                                 async_extent->start +
 885                                 async_extent->ram_size - 1,
 886                                 NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
 887                                 PAGE_UNLOCK | PAGE_CLEAR_DIRTY |
 888                                 PAGE_SET_WRITEBACK);
 889                 if (btrfs_submit_compressed_write(inode, async_extent->start,
 890                                     async_extent->ram_size,
 891                                     ins.objectid,
 892                                     ins.offset, async_extent->pages,
 893                                     async_extent->nr_pages,
 894                                     async_chunk->write_flags,
 895                                     async_chunk->blkcg_css)) {
 896                         struct page *p = async_extent->pages[0];
 897                         const u64 start = async_extent->start;
 898                         const u64 end = start + async_extent->ram_size - 1;
 899
 900                         p->mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
 901                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(p, start, end, 0);
 902
 903                         p->mapping = NULL;
 904                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, NULL, 0,
 905                                                      PAGE_END_WRITEBACK |
 906                                                      PAGE_SET_ERROR);
 907                         free_async_extent_pages(async_extent);
 908                 }
 909                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
 910                 kfree(async_extent);
 911                 cond_resched();
 912         }
 913         return;
 914 out_free_reserve:
 915         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 916         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
 917 out_free:
 918         extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
 919                                      async_extent->start +
 920                                      async_extent->ram_size - 1,
 921                                      NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
 922                                      EXTENT_DELALLOC_NEW |
 923                                      EXTENT_DEFRAG | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
 924                                      PAGE_UNLOCK | PAGE_CLEAR_DIRTY |
 925                                      PAGE_SET_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK |
 926                                      PAGE_SET_ERROR);
 927         free_async_extent_pages(async_extent);
 928         kfree(async_extent);
 929         goto again;
 930 }
 931
 932 static u64 get_extent_allocation_hint(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 933                                       u64 num_bytes)
 934 {
 935         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
 936         struct extent_map *em;
 937         u64 alloc_hint = 0;
 938
 939         read_lock(&em_tree->lock);
 940         em = search_extent_mapping(em_tree, start, num_bytes);
 941         if (em) {
 942                 /*
 943                  * if block start isn't an actual block number then find the
 944                  * first block in this inode and use that as a hint.  If that
 945                  * block is also bogus then just don't worry about it.
 946                  */
 947                 if (em->block_start >= EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
 948                         free_extent_map(em);
 949                         em = search_extent_mapping(em_tree, 0, 0);
 950                         if (em && em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
 951                                 alloc_hint = em->block_start;
 952                         if (em)
 953                                 free_extent_map(em);
 954                 } else {
 955                         alloc_hint = em->block_start;
 956                         free_extent_map(em);
 957                 }
 958         }
 959         read_unlock(&em_tree->lock);
 960
 961         return alloc_hint;
 962 }
 963
 964 /*
 965  * when extent_io.c finds a delayed allocation range in the file,
 966  * the call backs end up in this code.  The basic idea is to
 967  * allocate extents on disk for the range, and create ordered data structs
 968  * in ram to track those extents.
 969  *
 970  * locked_page is the page that writepage had locked already.  We use
 971  * it to make sure we don't do extra locks or unlocks.
 972  *
 973  * *page_started is set to one if we unlock locked_page and do everything
 974  * required to start IO on it.  It may be clean and already done with
 975  * IO when we return.
 976  */
 977 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
 978                                    struct page *locked_page,
 979                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
 980                                    unsigned long *nr_written, int unlock)
 981 {
 982         struct btrfs_root *root = inode->root;
 983         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 984         u64 alloc_hint = 0;
 985         u64 num_bytes;
 986         unsigned long ram_size;
 987         u64 cur_alloc_size = 0;
 988         u64 min_alloc_size;
 989         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
 990         struct btrfs_key ins;
 991         struct extent_map *em;
 992         unsigned clear_bits;
 993         unsigned long page_ops;
 994         bool extent_reserved = false;
 995         int ret = 0;
 996
 997         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
 998                 ret = -EINVAL;
 999                 goto out_unlock;
1000         }
1001
1002         num_bytes = ALIGN(end - start + 1, blocksize);
1003         num_bytes = max(blocksize,  num_bytes);
1004         ASSERT(num_bytes <= btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy));
1005
1006         inode_should_defrag(inode, start, end, num_bytes, SZ_64K);
1007
1008         if (start == 0) {
1009                 /* lets try to make an inline extent */
1010                 ret = cow_file_range_inline(inode, start, end, 0,
1011                                             BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL);
1012                 if (ret == 0) {
1013                         /*
1014                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
1015                          * delalloc_release_metadata to be run _after_ we drop
1016                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
1017                          * range.
1018                          */
1019                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, NULL,
1020                                      EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1021                                      EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1022                                      EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1023                                      PAGE_CLEAR_DIRTY | PAGE_SET_WRITEBACK |
1024                                      PAGE_END_WRITEBACK);
1025                         *nr_written = *nr_written +
1026                              (end - start + PAGE_SIZE) / PAGE_SIZE;
1027                         *page_started = 1;
1028                         goto out;
1029                 } else if (ret < 0) {
1030                         goto out_unlock;
1031                 }
1032         }
1033
1034         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, num_bytes);
1035         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + num_bytes - 1, 0);
1036
1037         /*
1038          * Relocation relies on the relocated extents to have exactly the same
1039          * size as the original extents. Normally writeback for relocation data
1040          * extents follows a NOCOW path because relocation preallocates the
1041          * extents. However, due to an operation such as scrub turning a block
1042          * group to RO mode, it may fallback to COW mode, so we must make sure
1043          * an extent allocated during COW has exactly the requested size and can
1044          * not be split into smaller extents, otherwise relocation breaks and
1045          * fails during the stage where it updates the bytenr of file extent
1046          * items.
1047          */
1048         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1049                 min_alloc_size = num_bytes;
1050         else
1051                 min_alloc_size = fs_info->sectorsize;
1052
1053         while (num_bytes > 0) {
1054                 cur_alloc_size = num_bytes;
1055                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_alloc_size, cur_alloc_size,
1056                                            min_alloc_size, 0, alloc_hint,
1057                                            &ins, 1, 1);
1058                 if (ret < 0)
1059                         goto out_unlock;
1060                 cur_alloc_size = ins.offset;
1061                 extent_reserved = true;
1062
1063                 ram_size = ins.offset;
1064                 em = create_io_em(inode, start, ins.offset, /* len */
1065                                   start, /* orig_start */
1066                                   ins.objectid, /* block_start */
1067                                   ins.offset, /* block_len */
1068                                   ins.offset, /* orig_block_len */
1069                                   ram_size, /* ram_bytes */
1070                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
1071                                   BTRFS_ORDERED_REGULAR /* type */);
1072                 if (IS_ERR(em)) {
1073                         ret = PTR_ERR(em);
1074                         goto out_reserve;
1075                 }
1076                 free_extent_map(em);
1077
1078                 ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, start, ins.objectid,
1079                                                ram_size, cur_alloc_size, 0);
1080                 if (ret)
1081                         goto out_drop_extent_cache;
1082
1083                 if (root->root_key.objectid ==
1084                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID) {
1085                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, start,
1086                                                       cur_alloc_size);
1087                         /*
1088                          * Only drop cache here, and process as normal.
1089                          *
1090                          * We must not allow extent_clear_unlock_delalloc()
1091                          * at out_unlock label to free meta of this ordered
1092                          * extent, as its meta should be freed by
1093                          * btrfs_finish_ordered_io().
1094                          *
1095                          * So we must continue until @start is increased to
1096                          * skip current ordered extent.
1097                          */
1098                         if (ret)
1099                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, start,
1100                                                 start + ram_size - 1, 0);
1101                 }
1102
1103                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1104
1105                 /* we're not doing compressed IO, don't unlock the first
1106                  * page (which the caller expects to stay locked), don't
1107                  * clear any dirty bits and don't set any writeback bits
1108                  *
1109                  * Do set the Private2 bit so we know this page was properly
1110                  * setup for writepage
1111                  */
1112                 page_ops = unlock ? PAGE_UNLOCK : 0;
1113                 page_ops |= PAGE_SET_PRIVATE2;
1114
1115                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, start + ram_size - 1,
1116                                              locked_page,
1117                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1118                                              page_ops);
1119                 if (num_bytes < cur_alloc_size)
1120                         num_bytes = 0;
1121                 else
1122                         num_bytes -= cur_alloc_size;
1123                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1124                 start += cur_alloc_size;
1125                 extent_reserved = false;
1126
1127                 /*
1128                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, since start is increased
1129                  * extent_clear_unlock_delalloc() at out_unlock label won't
1130                  * free metadata of current ordered extent, we're OK to exit.
1131                  */
1132                 if (ret)
1133                         goto out_unlock;
1134         }
1135 out:
1136         return ret;
1137
1138 out_drop_extent_cache:
1139         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + ram_size - 1, 0);
1140 out_reserve:
1141         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1142         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1143 out_unlock:
1144         clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
1145                 EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV;
1146         page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_CLEAR_DIRTY | PAGE_SET_WRITEBACK |
1147                 PAGE_END_WRITEBACK;
1148         /*
1149          * If we reserved an extent for our delalloc range (or a subrange) and
1150          * failed to create the respective ordered extent, then it means that
1151          * when we reserved the extent we decremented the extent's size from
1152          * the data space_info's bytes_may_use counter and incremented the
1153          * space_info's bytes_reserved counter by the same amount. We must make
1154          * sure extent_clear_unlock_delalloc() does not try to decrement again
1155          * the data space_info's bytes_may_use counter, therefore we do not pass
1156          * it the flag EXTENT_CLEAR_DATA_RESV.
1157          */
1158         if (extent_reserved) {
1159                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start,
1160                                              start + cur_alloc_size - 1,
1161                                              locked_page,
1162                                              clear_bits,
1163                                              page_ops);
1164                 start += cur_alloc_size;
1165                 if (start >= end)
1166                         goto out;
1167         }
1168         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1169                                      clear_bits | EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1170                                      page_ops);
1171         goto out;
1172 }
1173
1174 /*
1175  * work queue call back to started compression on a file and pages
1176  */
1177 static noinline void async_cow_start(struct btrfs_work *work)
1178 {
1179         struct async_chunk *async_chunk;
1180         int compressed_extents;
1181
1182         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1183
1184         compressed_extents = compress_file_range(async_chunk);
1185         if (compressed_extents == 0) {
1186                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1187                 async_chunk->inode = NULL;
1188         }
1189 }
1190
1191 /*
1192  * work queue call back to submit previously compressed pages
1193  */
1194 static noinline void async_cow_submit(struct btrfs_work *work)
1195 {
1196         struct async_chunk *async_chunk = container_of(work, struct async_chunk,
1197                                                      work);
1198         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_work_owner(work);
1199         unsigned long nr_pages;
1200
1201         nr_pages = (async_chunk->end - async_chunk->start + PAGE_SIZE) >>
1202                 PAGE_SHIFT;
1203
1204         /*
1205          * ->inode could be NULL if async_chunk_start has failed to compress,
1206          * in which case we don't have anything to submit, yet we need to
1207          * always adjust ->async_delalloc_pages as its paired with the init
1208          * happening in cow_file_range_async
1209          */
1210         if (async_chunk->inode)
1211                 submit_compressed_extents(async_chunk);
1212
1213         /* atomic_sub_return implies a barrier */
1214         if (atomic_sub_return(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages) <
1215             5 * SZ_1M)
1216                 cond_wake_up_nomb(&fs_info->async_submit_wait);
1217 }
1218
1219 static noinline void async_cow_free(struct btrfs_work *work)
1220 {
1221         struct async_chunk *async_chunk;
1222
1223         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1224         if (async_chunk->inode)
1225                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1226         if (async_chunk->blkcg_css)
1227                 css_put(async_chunk->blkcg_css);
1228         /*
1229          * Since the pointer to 'pending' is at the beginning of the array of
1230          * async_chunk's, freeing it ensures the whole array has been freed.
1231          */
1232         if (atomic_dec_and_test(async_chunk->pending))
1233                 kvfree(async_chunk->pending);
1234 }
1235
1236 static int cow_file_range_async(struct btrfs_inode *inode,
1237                                 struct writeback_control *wbc,
1238                                 struct page *locked_page,
1239                                 u64 start, u64 end, int *page_started,
1240                                 unsigned long *nr_written)
1241 {
1242         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1243         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css = wbc_blkcg_css(wbc);
1244         struct async_cow *ctx;
1245         struct async_chunk *async_chunk;
1246         unsigned long nr_pages;
1247         u64 cur_end;
1248         u64 num_chunks = DIV_ROUND_UP(end - start, SZ_512K);
1249         int i;
1250         bool should_compress;
1251         unsigned nofs_flag;
1252         const unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
1253
1254         unlock_extent(&inode->io_tree, start, end);
1255
1256         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS &&
1257             !btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS)) {
1258                 num_chunks = 1;
1259                 should_compress = false;
1260         } else {
1261                 should_compress = true;
1262         }
1263
1264         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1265         ctx = kvmalloc(struct_size(ctx, chunks, num_chunks), GFP_KERNEL);
1266         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1267
1268         if (!ctx) {
1269                 unsigned clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1270                         EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1271                         EXTENT_DO_ACCOUNTING;
1272                 unsigned long page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_CLEAR_DIRTY |
1273                         PAGE_SET_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK |
1274                         PAGE_SET_ERROR;
1275
1276                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1277                                              clear_bits, page_ops);
1278                 return -ENOMEM;
1279         }
1280
1281         async_chunk = ctx->chunks;
1282         atomic_set(&ctx->num_chunks, num_chunks);
1283
1284         for (i = 0; i < num_chunks; i++) {
1285                 if (should_compress)
1286                         cur_end = min(end, start + SZ_512K - 1);
1287                 else
1288                         cur_end = end;
1289
1290                 /*
1291                  * igrab is called higher up in the call chain, take only the
1292                  * lightweight reference for the callback lifetime
1293                  */
1294                 ihold(&inode->vfs_inode);
1295                 async_chunk[i].pending = &ctx->num_chunks;
1296                 async_chunk[i].inode = &inode->vfs_inode;
1297                 async_chunk[i].start = start;
1298                 async_chunk[i].end = cur_end;
1299                 async_chunk[i].write_flags = write_flags;
1300                 INIT_LIST_HEAD(&async_chunk[i].extents);
1301
1302                 /*
1303                  * The locked_page comes all the way from writepage and its
1304                  * the original page we were actually given.  As we spread
1305                  * this large delalloc region across multiple async_chunk
1306                  * structs, only the first struct needs a pointer to locked_page
1307                  *
1308                  * This way we don't need racey decisions about who is supposed
1309                  * to unlock it.
1310                  */
1311                 if (locked_page) {
1312                         /*
1313                          * Depending on the compressibility, the pages might or
1314                          * might not go through async.  We want all of them to
1315                          * be accounted against wbc once.  Let's do it here
1316                          * before the paths diverge.  wbc accounting is used
1317                          * only for foreign writeback detection and doesn't
1318                          * need full accuracy.  Just account the whole thing
1319                          * against the first page.
1320                          */
1321                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, locked_page,
1322                                                  cur_end - start);
1323                         async_chunk[i].locked_page = locked_page;
1324                         locked_page = NULL;
1325                 } else {
1326                         async_chunk[i].locked_page = NULL;
1327                 }
1328
1329                 if (blkcg_css != blkcg_root_css) {
1330                         css_get(blkcg_css);
1331                         async_chunk[i].blkcg_css = blkcg_css;
1332                 } else {
1333                         async_chunk[i].blkcg_css = NULL;
1334                 }
1335
1336                 btrfs_init_work(&async_chunk[i].work, async_cow_start,
1337                                 async_cow_submit, async_cow_free);
1338
1339                 nr_pages = DIV_ROUND_UP(cur_end - start, PAGE_SIZE);
1340                 atomic_add(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages);
1341
1342                 btrfs_queue_work(fs_info->delalloc_workers, &async_chunk[i].work);
1343
1344                 *nr_written += nr_pages;
1345                 start = cur_end + 1;
1346         }
1347         *page_started = 1;
1348         return 0;
1349 }
1350
1351 static noinline int csum_exist_in_range(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1352                                         u64 bytenr, u64 num_bytes)
1353 {
1354         int ret;
1355         struct btrfs_ordered_sum *sums;
1356         LIST_HEAD(list);
1357
1358         ret = btrfs_lookup_csums_range(fs_info->csum_root, bytenr,
1359                                        bytenr + num_bytes - 1, &list, 0);
1360         if (ret == 0 && list_empty(&list))
1361                 return 0;
1362
1363         while (!list_empty(&list)) {
1364                 sums = list_entry(list.next, struct btrfs_ordered_sum, list);
1365                 list_del(&sums->list);
1366                 kfree(sums);
1367         }
1368         if (ret < 0)
1369                 return ret;
1370         return 1;
1371 }
1372
1373 static int fallback_to_cow(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1374                            const u64 start, const u64 end,
1375                            int *page_started, unsigned long *nr_written)
1376 {
1377         const bool is_space_ino = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1378         const bool is_reloc_ino = (inode->root->root_key.objectid ==
1379                                    BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID);
1380         const u64 range_bytes = end + 1 - start;
1381         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1382         u64 range_start = start;
1383         u64 count;
1384
1385         /*
1386          * If EXTENT_NORESERVE is set it means that when the buffered write was
1387          * made we had not enough available data space and therefore we did not
1388          * reserve data space for it, since we though we could do NOCOW for the
1389          * respective file range (either there is prealloc extent or the inode
1390          * has the NOCOW bit set).
1391          *
1392          * However when we need to fallback to COW mode (because for example the
1393          * block group for the corresponding extent was turned to RO mode by a
1394          * scrub or relocation) we need to do the following:
1395          *
1396          * 1) We increment the bytes_may_use counter of the data space info.
1397          *    If COW succeeds, it allocates a new data extent and after doing
1398          *    that it decrements the space info's bytes_may_use counter and
1399          *    increments its bytes_reserved counter by the same amount (we do
1400          *    this at btrfs_add_reserved_bytes()). So we need to increment the
1401          *    bytes_may_use counter to compensate (when space is reserved at
1402          *    buffered write time, the bytes_may_use counter is incremented);
1403          *
1404          * 2) We clear the EXTENT_NORESERVE bit from the range. We do this so
1405          *    that if the COW path fails for any reason, it decrements (through
1406          *    extent_clear_unlock_delalloc()) the bytes_may_use counter of the
1407          *    data space info, which we incremented in the step above.
1408          *
1409          * If we need to fallback to cow and the inode corresponds to a free
1410          * space cache inode or an inode of the data relocation tree, we must
1411          * also increment bytes_may_use of the data space_info for the same
1412          * reason. Space caches and relocated data extents always get a prealloc
1413          * extent for them, however scrub or balance may have set the block
1414          * group that contains that extent to RO mode and therefore force COW
1415          * when starting writeback.
1416          */
1417         count = count_range_bits(io_tree, &range_start, end, range_bytes,
1418                                  EXTENT_NORESERVE, 0);
1419         if (count > 0 || is_space_ino || is_reloc_ino) {
1420                 u64 bytes = count;
1421                 struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1422                 struct btrfs_space_info *sinfo = fs_info->data_sinfo;
1423
1424                 if (is_space_ino || is_reloc_ino)
1425                         bytes = range_bytes;
1426
1427                 spin_lock(&sinfo->lock);
1428                 btrfs_space_info_update_bytes_may_use(fs_info, sinfo, bytes);
1429                 spin_unlock(&sinfo->lock);
1430
1431                 if (count > 0)
1432                         clear_extent_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NORESERVE,
1433                                          0, 0, NULL);
1434         }
1435
1436         return cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1437                               nr_written, 1);
1438 }
1439
1440 /*
1441  * when nowcow writeback call back.  This checks for snapshots or COW copies
1442  * of the extents that exist in the file, and COWs the file as required.
1443  *
1444  * If no cow copies or snapshots exist, we write directly to the existing
1445  * blocks on disk
1446  */
1447 static noinline int run_delalloc_nocow(struct btrfs_inode *inode,
1448                                        struct page *locked_page,
1449                                        const u64 start, const u64 end,
1450                                        int *page_started, int force,
1451                                        unsigned long *nr_written)
1452 {
1453         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1454         struct btrfs_root *root = inode->root;
1455         struct btrfs_path *path;
1456         u64 cow_start = (u64)-1;
1457         u64 cur_offset = start;
1458         int ret;
1459         bool check_prev = true;
1460         const bool freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1461         u64 ino = btrfs_ino(inode);
1462         bool nocow = false;
1463         u64 disk_bytenr = 0;
1464
1465         path = btrfs_alloc_path();
1466         if (!path) {
1467                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1468                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1469                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING |
1470                                              EXTENT_DEFRAG, PAGE_UNLOCK |
1471                                              PAGE_CLEAR_DIRTY |
1472                                              PAGE_SET_WRITEBACK |
1473                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1474                 return -ENOMEM;
1475         }
1476
1477         while (1) {
1478                 struct btrfs_key found_key;
1479                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
1480                 struct extent_buffer *leaf;
1481                 u64 extent_end;
1482                 u64 extent_offset;
1483                 u64 num_bytes = 0;
1484                 u64 disk_num_bytes;
1485                 u64 ram_bytes;
1486                 int extent_type;
1487
1488                 nocow = false;
1489
1490                 ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino,
1491                                                cur_offset, 0);
1492                 if (ret < 0)
1493                         goto error;
1494
1495                 /*
1496                  * If there is no extent for our range when doing the initial
1497                  * search, then go back to the previous slot as it will be the
1498                  * one containing the search offset
1499                  */
1500                 if (ret > 0 && path->slots[0] > 0 && check_prev) {
1501                         leaf = path->nodes[0];
1502                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key,
1503                                               path->slots[0] - 1);
1504                         if (found_key.objectid == ino &&
1505                             found_key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
1506                                 path->slots[0]--;
1507                 }
1508                 check_prev = false;
1509 next_slot:
1510                 /* Go to next leaf if we have exhausted the current one */
1511                 leaf = path->nodes[0];
1512                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
1513                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1514                         if (ret < 0) {
1515                                 if (cow_start != (u64)-1)
1516                                         cur_offset = cow_start;
1517                                 goto error;
1518                         }
1519                         if (ret > 0)
1520                                 break;
1521                         leaf = path->nodes[0];
1522                 }
1523
1524                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
1525
1526                 /* Didn't find anything for our INO */
1527                 if (found_key.objectid > ino)
1528                         break;
1529                 /*
1530                  * Keep searching until we find an EXTENT_ITEM or there are no
1531                  * more extents for this inode
1532                  */
1533                 if (WARN_ON_ONCE(found_key.objectid < ino) ||
1534                     found_key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
1535                         path->slots[0]++;
1536                         goto next_slot;
1537                 }
1538
1539                 /* Found key is not EXTENT_DATA_KEY or starts after req range */
1540                 if (found_key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
1541                     found_key.offset > end)
1542                         break;
1543
1544                 /*
1545                  * If the found extent starts after requested offset, then
1546                  * adjust extent_end to be right before this extent begins
1547                  */
1548                 if (found_key.offset > cur_offset) {
1549                         extent_end = found_key.offset;
1550                         extent_type = 0;
1551                         goto out_check;
1552                 }
1553
1554                 /*
1555                  * Found extent which begins before our range and potentially
1556                  * intersect it
1557                  */
1558                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1559                                     struct btrfs_file_extent_item);
1560                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
1561
1562                 ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
1563                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
1564                     extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1565                         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
1566                         extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
1567                         extent_end = found_key.offset +
1568                                 btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
1569                         disk_num_bytes =
1570                                 btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
1571                         /*
1572                          * If the extent we got ends before our current offset,
1573                          * skip to the next extent.
1574                          */
1575                         if (extent_end <= cur_offset) {
1576                                 path->slots[0]++;
1577                                 goto next_slot;
1578                         }
1579                         /* Skip holes */
1580                         if (disk_bytenr == 0)
1581                                 goto out_check;
1582                         /* Skip compressed/encrypted/encoded extents */
1583                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
1584                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
1585                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
1586                                 goto out_check;
1587                         /*
1588                          * If extent is created before the last volume's snapshot
1589                          * this implies the extent is shared, hence we can't do
1590                          * nocow. This is the same check as in
1591                          * btrfs_cross_ref_exist but without calling
1592                          * btrfs_search_slot.
1593                          */
1594                         if (!freespace_inode &&
1595                             btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
1596                             btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
1597                                 goto out_check;
1598                         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG && !force)
1599                                 goto out_check;
1600                         /* If extent is RO, we must COW it */
1601                         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, disk_bytenr))
1602                                 goto out_check;
1603                         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, ino,
1604                                                     found_key.offset -
1605                                                     extent_offset, disk_bytenr, false);
1606                         if (ret) {
1607                                 /*
1608                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1609                                  * metadata.
1610                                  */
1611                                 if (ret < 0) {
1612                                         if (cow_start != (u64)-1)
1613                                                 cur_offset = cow_start;
1614                                         goto error;
1615                                 }
1616
1617                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1618                                 goto out_check;
1619                         }
1620                         disk_bytenr += extent_offset;
1621                         disk_bytenr += cur_offset - found_key.offset;
1622                         num_bytes = min(end + 1, extent_end) - cur_offset;
1623                         /*
1624                          * If there are pending snapshots for this root, we
1625                          * fall into common COW way
1626                          */
1627                         if (!freespace_inode && atomic_read(&root->snapshot_force_cow))
1628                                 goto out_check;
1629                         /*
1630                          * force cow if csum exists in the range.
1631                          * this ensure that csum for a given extent are
1632                          * either valid or do not exist.
1633                          */
1634                         ret = csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr,
1635                                                   num_bytes);
1636                         if (ret) {
1637                                 /*
1638                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1639                                  * metadata.
1640                                  */
1641                                 if (ret < 0) {
1642                                         if (cow_start != (u64)-1)
1643                                                 cur_offset = cow_start;
1644                                         goto error;
1645                                 }
1646                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1647                                 goto out_check;
1648                         }
1649                         if (!btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr))
1650                                 goto out_check;
1651                         nocow = true;
1652                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1653                         extent_end = found_key.offset + ram_bytes;
1654                         extent_end = ALIGN(extent_end, fs_info->sectorsize);
1655                         /* Skip extents outside of our requested range */
1656                         if (extent_end <= start) {
1657                                 path->slots[0]++;
1658                                 goto next_slot;
1659                         }
1660                 } else {
1661                         /* If this triggers then we have a memory corruption */
1662                         BUG();
1663                 }
1664 out_check:
1665                 /*
1666                  * If nocow is false then record the beginning of the range
1667                  * that needs to be COWed
1668                  */
1669                 if (!nocow) {
1670                         if (cow_start == (u64)-1)
1671                                 cow_start = cur_offset;
1672                         cur_offset = extent_end;
1673                         if (cur_offset > end)
1674                                 break;
1675                         path->slots[0]++;
1676                         goto next_slot;
1677                 }
1678
1679                 btrfs_release_path(path);
1680
1681                 /*
1682                  * COW range from cow_start to found_key.offset - 1. As the key
1683                  * will contain the beginning of the first extent that can be
1684                  * NOCOW, following one which needs to be COW'ed
1685                  */
1686                 if (cow_start != (u64)-1) {
1687                         ret = fallback_to_cow(inode, locked_page,
1688                                               cow_start, found_key.offset - 1,
1689                                               page_started, nr_written);
1690                         if (ret)
1691                                 goto error;
1692                         cow_start = (u64)-1;
1693                 }
1694
1695                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1696                         u64 orig_start = found_key.offset - extent_offset;
1697                         struct extent_map *em;
1698
1699                         em = create_io_em(inode, cur_offset, num_bytes,
1700                                           orig_start,
1701                                           disk_bytenr, /* block_start */
1702                                           num_bytes, /* block_len */
1703                                           disk_num_bytes, /* orig_block_len */
1704                                           ram_bytes, BTRFS_COMPRESS_NONE,
1705                                           BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1706                         if (IS_ERR(em)) {
1707                                 ret = PTR_ERR(em);
1708                                 goto error;
1709                         }
1710                         free_extent_map(em);
1711                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1712                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1713                                                        num_bytes,
1714                                                        BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1715                         if (ret) {
1716                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
1717                                                         cur_offset + num_bytes - 1,
1718                                                         0);
1719                                 goto error;
1720                         }
1721                 } else {
1722                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1723                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1724                                                        num_bytes,
1725                                                        BTRFS_ORDERED_NOCOW);
1726                         if (ret)
1727                                 goto error;
1728                 }
1729
1730                 if (nocow)
1731                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1732                 nocow = false;
1733
1734                 if (root->root_key.objectid ==
1735                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1736                         /*
1737                          * Error handled later, as we must prevent
1738                          * extent_clear_unlock_delalloc() in error handler
1739                          * from freeing metadata of created ordered extent.
1740                          */
1741                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, cur_offset,
1742                                                       num_bytes);
1743
1744                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset,
1745                                              cur_offset + num_bytes - 1,
1746                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1747                                              EXTENT_DELALLOC |
1748                                              EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1749                                              PAGE_UNLOCK | PAGE_SET_PRIVATE2);
1750
1751                 cur_offset = extent_end;
1752
1753                 /*
1754                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, now we're OK to call error
1755                  * handler, as metadata for created ordered extent will only
1756                  * be freed by btrfs_finish_ordered_io().
1757                  */
1758                 if (ret)
1759                         goto error;
1760                 if (cur_offset > end)
1761                         break;
1762         }
1763         btrfs_release_path(path);
1764
1765         if (cur_offset <= end && cow_start == (u64)-1)
1766                 cow_start = cur_offset;
1767
1768         if (cow_start != (u64)-1) {
1769                 cur_offset = end;
1770                 ret = fallback_to_cow(inode, locked_page, cow_start, end,
1771                                       page_started, nr_written);
1772                 if (ret)
1773                         goto error;
1774         }
1775
1776 error:
1777         if (nocow)
1778                 btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1779
1780         if (ret && cur_offset < end)
1781                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, end,
1782                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1783                                              EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DEFRAG |
1784                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1785                                              PAGE_CLEAR_DIRTY |
1786                                              PAGE_SET_WRITEBACK |
1787                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1788         btrfs_free_path(path);
1789         return ret;
1790 }
1791
1792 static inline int need_force_cow(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
1793 {
1794
1795         if (!(inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
1796             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC))
1797                 return 0;
1798
1799         /*
1800          * @defrag_bytes is a hint value, no spinlock held here,
1801          * if is not zero, it means the file is defragging.
1802          * Force cow if given extent needs to be defragged.
1803          */
1804         if (inode->defrag_bytes &&
1805             test_range_bit(&inode->io_tree, start, end, EXTENT_DEFRAG, 0, NULL))
1806                 return 1;
1807
1808         return 0;
1809 }
1810
1811 /*
1812  * Function to process delayed allocation (create CoW) for ranges which are
1813  * being touched for the first time.
1814  */
1815 int btrfs_run_delalloc_range(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1816                 u64 start, u64 end, int *page_started, unsigned long *nr_written,
1817                 struct writeback_control *wbc)
1818 {
1819         int ret;
1820         int force_cow = need_force_cow(inode, start, end);
1821
1822         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW && !force_cow) {
1823                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end,
1824                                          page_started, 1, nr_written);
1825         } else if (inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC && !force_cow) {
1826                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end,
1827                                          page_started, 0, nr_written);
1828         } else if (!inode_can_compress(inode) ||
1829                    !inode_need_compress(inode, start, end)) {
1830                 ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end,
1831                                      page_started, nr_written, 1);
1832         } else {
1833                 set_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT, &inode->runtime_flags);
1834                 ret = cow_file_range_async(inode, wbc, locked_page, start, end,
1835                                            page_started, nr_written);
1836         }
1837         if (ret)
1838                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start,
1839                                               end - start + 1);
1840         return ret;
1841 }
1842
1843 void btrfs_split_delalloc_extent(struct inode *inode,
1844                                  struct extent_state *orig, u64 split)
1845 {
1846         u64 size;
1847
1848         /* not delalloc, ignore it */
1849         if (!(orig->state & EXTENT_DELALLOC))
1850                 return;
1851
1852         size = orig->end - orig->start + 1;
1853         if (size > BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
1854                 u32 num_extents;
1855                 u64 new_size;
1856
1857                 /*
1858                  * See the explanation in btrfs_merge_delalloc_extent, the same
1859                  * applies here, just in reverse.
1860                  */
1861                 new_size = orig->end - split + 1;
1862                 num_extents = count_max_extents(new_size);
1863                 new_size = split - orig->start;
1864                 num_extents += count_max_extents(new_size);
1865                 if (count_max_extents(size) >= num_extents)
1866                         return;
1867         }
1868
1869         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1870         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), 1);
1871         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1872 }
1873
1874 /*
1875  * Handle merged delayed allocation extents so we can keep track of new extents
1876  * that are just merged onto old extents, such as when we are doing sequential
1877  * writes, so we can properly account for the metadata space we'll need.
1878  */
1879 void btrfs_merge_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *new,
1880                                  struct extent_state *other)
1881 {
1882         u64 new_size, old_size;
1883         u32 num_extents;
1884
1885         /* not delalloc, ignore it */
1886         if (!(other->state & EXTENT_DELALLOC))
1887                 return;
1888
1889         if (new->start > other->start)
1890                 new_size = new->end - other->start + 1;
1891         else
1892                 new_size = other->end - new->start + 1;
1893
1894         /* we're not bigger than the max, unreserve the space and go */
1895         if (new_size <= BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
1896                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1897                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
1898                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1899                 return;
1900         }
1901
1902         /*
1903          * We have to add up either side to figure out how many extents were
1904          * accounted for before we merged into one big extent.  If the number of
1905          * extents we accounted for is <= the amount we need for the new range
1906          * then we can return, otherwise drop.  Think of it like this
1907          *
1908          * [ 4k][MAX_SIZE]
1909          *
1910          * So we've grown the extent by a MAX_SIZE extent, this would mean we
1911          * need 2 outstanding extents, on one side we have 1 and the other side
1912          * we have 1 so they are == and we can return.  But in this case
1913          *
1914          * [MAX_SIZE+4k][MAX_SIZE+4k]
1915          *
1916          * Each range on their own accounts for 2 extents, but merged together
1917          * they are only 3 extents worth of accounting, so we need to drop in
1918          * this case.
1919          */
1920         old_size = other->end - other->start + 1;
1921         num_extents = count_max_extents(old_size);
1922         old_size = new->end - new->start + 1;
1923         num_extents += count_max_extents(old_size);
1924         if (count_max_extents(new_size) >= num_extents)
1925                 return;
1926
1927         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1928         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
1929         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1930 }
1931
1932 static void btrfs_add_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
1933                                       struct inode *inode)
1934 {
1935         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
1936
1937         spin_lock(&root->delalloc_lock);
1938         if (list_empty(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes)) {
1939                 list_add_tail(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes,
1940                               &root->delalloc_inodes);
1941                 set_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
1942                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
1943                 root->nr_delalloc_inodes++;
1944                 if (root->nr_delalloc_inodes == 1) {
1945                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
1946                         BUG_ON(!list_empty(&root->delalloc_root));
1947                         list_add_tail(&root->delalloc_root,
1948                                       &fs_info->delalloc_roots);
1949                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
1950                 }
1951         }
1952         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
1953 }
1954
1955
1956 void __btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
1957                                 struct btrfs_inode *inode)
1958 {
1959         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1960
1961         if (!list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
1962                 list_del_init(&inode->delalloc_inodes);
1963                 clear_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
1964                           &inode->runtime_flags);
1965                 root->nr_delalloc_inodes--;
1966                 if (!root->nr_delalloc_inodes) {
1967                         ASSERT(list_empty(&root->delalloc_inodes));
1968                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
1969                         BUG_ON(list_empty(&root->delalloc_root));
1970                         list_del_init(&root->delalloc_root);
1971                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
1972                 }
1973         }
1974 }
1975
1976 static void btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
1977                                      struct btrfs_inode *inode)
1978 {
1979         spin_lock(&root->delalloc_lock);
1980         __btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
1981         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
1982 }
1983
1984 /*
1985  * Properly track delayed allocation bytes in the inode and to maintain the
1986  * list of inodes that have pending delalloc work to be done.
1987  */
1988 void btrfs_set_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *state,
1989                                unsigned *bits)
1990 {
1991         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
1992
1993         if ((*bits & EXTENT_DEFRAG) && !(*bits & EXTENT_DELALLOC))
1994                 WARN_ON(1);
1995         /*
1996          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
1997          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
1998          * bit, which is only set or cleared with irqs on
1999          */
2000         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2001                 struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2002                 u64 len = state->end + 1 - state->start;
2003                 u32 num_extents = count_max_extents(len);
2004                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode));
2005
2006                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2007                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), num_extents);
2008                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2009
2010                 /* For sanity tests */
2011                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2012                         return;
2013
2014                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, len,
2015                                          fs_info->delalloc_batch);
2016                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2017                 BTRFS_I(inode)->delalloc_bytes += len;
2018                 if (*bits & EXTENT_DEFRAG)
2019                         BTRFS_I(inode)->defrag_bytes += len;
2020                 if (do_list && !test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2021                                          &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
2022                         btrfs_add_delalloc_inodes(root, inode);
2023                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2024         }
2025
2026         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2027             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2028                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2029                 BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes += state->end + 1 -
2030                         state->start;
2031                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2032         }
2033 }
2034
2035 /*
2036  * Once a range is no longer delalloc this function ensures that proper
2037  * accounting happens.
2038  */
2039 void btrfs_clear_delalloc_extent(struct inode *vfs_inode,
2040                                  struct extent_state *state, unsigned *bits)
2041 {
2042         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
2043         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(vfs_inode->i_sb);
2044         u64 len = state->end + 1 - state->start;
2045         u32 num_extents = count_max_extents(len);
2046
2047         if ((state->state & EXTENT_DEFRAG) && (*bits & EXTENT_DEFRAG)) {
2048                 spin_lock(&inode->lock);
2049                 inode->defrag_bytes -= len;
2050                 spin_unlock(&inode->lock);
2051         }
2052
2053         /*
2054          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2055          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2056          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2057          */
2058         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2059                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2060                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(inode);
2061
2062                 spin_lock(&inode->lock);
2063                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -num_extents);
2064                 spin_unlock(&inode->lock);
2065
2066                 /*
2067                  * We don't reserve metadata space for space cache inodes so we
2068                  * don't need to call delalloc_release_metadata if there is an
2069                  * error.
2070                  */
2071                 if (*bits & EXTENT_CLEAR_META_RESV &&
2072                     root != fs_info->tree_root)
2073                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, len, true);
2074
2075                 /* For sanity tests. */
2076                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2077                         return;
2078
2079                 if (root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
2080                     do_list && !(state->state & EXTENT_NORESERVE) &&
2081                     (*bits & EXTENT_CLEAR_DATA_RESV))
2082                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
2083
2084                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, -len,
2085                                          fs_info->delalloc_batch);
2086                 spin_lock(&inode->lock);
2087                 inode->delalloc_bytes -= len;
2088                 if (do_list && inode->delalloc_bytes == 0 &&
2089                     test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2090                                         &inode->runtime_flags))
2091                         btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2092                 spin_unlock(&inode->lock);
2093         }
2094
2095         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2096             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2097                 spin_lock(&inode->lock);
2098                 ASSERT(inode->new_delalloc_bytes >= len);
2099                 inode->new_delalloc_bytes -= len;
2100                 spin_unlock(&inode->lock);
2101         }
2102 }
2103
2104 /*
2105  * btrfs_bio_fits_in_stripe - Checks whether the size of the given bio will fit
2106  * in a chunk's stripe. This function ensures that bios do not span a
2107  * stripe/chunk
2108  *
2109  * @page - The page we are about to add to the bio
2110  * @size - size we want to add to the bio
2111  * @bio - bio we want to ensure is smaller than a stripe
2112  * @bio_flags - flags of the bio
2113  *
2114  * return 1 if page cannot be added to the bio
2115  * return 0 if page can be added to the bio
2116  * return error otherwise
2117  */
2118 int btrfs_bio_fits_in_stripe(struct page *page, size_t size, struct bio *bio,
2119                              unsigned long bio_flags)
2120 {
2121         struct inode *inode = page->mapping->host;
2122         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2123         u64 logical = (u64)bio->bi_iter.bi_sector << 9;
2124         u64 length = 0;
2125         u64 map_length;
2126         int ret;
2127         struct btrfs_io_geometry geom;
2128
2129         if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
2130                 return 0;
2131
2132         length = bio->bi_iter.bi_size;
2133         map_length = length;
2134         ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, btrfs_op(bio), logical, map_length,
2135                                     &geom);
2136         if (ret < 0)
2137                 return ret;
2138
2139         if (geom.len < length + size)
2140                 return 1;
2141         return 0;
2142 }
2143
2144 /*
2145  * in order to insert checksums into the metadata in large chunks,
2146  * we wait until bio submission time.   All the pages in the bio are
2147  * checksummed and sums are attached onto the ordered extent record.
2148  *
2149  * At IO completion time the cums attached on the ordered extent record
2150  * are inserted into the btree
2151  */
2152 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start(void *private_data, struct bio *bio,
2153                                     u64 bio_offset)
2154 {
2155         struct inode *inode = private_data;
2156
2157         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2158 }
2159
2160 /*
2161  * extent_io.c submission hook. This does the right thing for csum calculation
2162  * on write, or reading the csums from the tree before a read.
2163  *
2164  * Rules about async/sync submit,
2165  * a) read:                             sync submit
2166  *
2167  * b) write without checksum:           sync submit
2168  *
2169  * c) write with checksum:
2170  *    c-1) if bio is issued by fsync:   sync submit
2171  *         (sync_writers != 0)
2172  *
2173  *    c-2) if root is reloc root:       sync submit
2174  *         (only in case of buffered IO)
2175  *
2176  *    c-3) otherwise:                   async submit
2177  */
2178 blk_status_t btrfs_submit_data_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
2179                                    int mirror_num, unsigned long bio_flags)
2180
2181 {
2182         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2183         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2184         enum btrfs_wq_endio_type metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_DATA;
2185         blk_status_t ret = 0;
2186         int skip_sum;
2187         int async = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
2188
2189         skip_sum = BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM;
2190
2191         if (btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode)))
2192                 metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_FREE_SPACE;
2193
2194         if (bio_op(bio) != REQ_OP_WRITE) {
2195                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, metadata);
2196                 if (ret)
2197                         goto out;
2198
2199                 if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED) {
2200                         ret = btrfs_submit_compressed_read(inode, bio,
2201                                                            mirror_num,
2202                                                            bio_flags);
2203                         goto out;
2204                 } else if (!skip_sum) {
2205                         ret = btrfs_lookup_bio_sums(inode, bio, (u64)-1, NULL);
2206                         if (ret)
2207                                 goto out;
2208                 }
2209                 goto mapit;
2210         } else if (async && !skip_sum) {
2211                 /* csum items have already been cloned */
2212                 if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
2213                         goto mapit;
2214                 /* we're doing a write, do the async checksumming */
2215                 ret = btrfs_wq_submit_bio(fs_info, bio, mirror_num, bio_flags,
2216                                           0, inode, btrfs_submit_bio_start);
2217                 goto out;
2218         } else if (!skip_sum) {
2219                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2220                 if (ret)
2221                         goto out;
2222         }
2223
2224 mapit:
2225         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
2226
2227 out:
2228         if (ret) {
2229                 bio->bi_status = ret;
2230                 bio_endio(bio);
2231         }
2232         return ret;
2233 }
2234
2235 /*
2236  * given a list of ordered sums record them in the inode.  This happens
2237  * at IO completion time based on sums calculated at bio submission time.
2238  */
2239 static int add_pending_csums(struct btrfs_trans_handle *trans,
2240                              struct list_head *list)
2241 {
2242         struct btrfs_ordered_sum *sum;
2243         int ret;
2244
2245         list_for_each_entry(sum, list, list) {
2246                 trans->adding_csums = true;
2247                 ret = btrfs_csum_file_blocks(trans, trans->fs_info->csum_root, sum);
2248                 trans->adding_csums = false;
2249                 if (ret)
2250                         return ret;
2251         }
2252         return 0;
2253 }
2254
2255 static int btrfs_find_new_delalloc_bytes(struct btrfs_inode *inode,
2256                                          const u64 start,
2257                                          const u64 len,
2258                                          struct extent_state **cached_state)
2259 {
2260         u64 search_start = start;
2261         const u64 end = start + len - 1;
2262
2263         while (search_start < end) {
2264                 const u64 search_len = end - search_start + 1;
2265                 struct extent_map *em;
2266                 u64 em_len;
2267                 int ret = 0;
2268
2269                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, search_start, search_len);
2270                 if (IS_ERR(em))
2271                         return PTR_ERR(em);
2272
2273                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
2274                         goto next;
2275
2276                 em_len = em->len;
2277                 if (em->start < search_start)
2278                         em_len -= search_start - em->start;
2279                 if (em_len > search_len)
2280                         em_len = search_len;
2281
2282                 ret = set_extent_bit(&inode->io_tree, search_start,
2283                                      search_start + em_len - 1,
2284                                      EXTENT_DELALLOC_NEW,
2285                                      NULL, cached_state, GFP_NOFS);
2286 next:
2287                 search_start = extent_map_end(em);
2288                 free_extent_map(em);
2289                 if (ret)
2290                         return ret;
2291         }
2292         return 0;
2293 }
2294
2295 int btrfs_set_extent_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2296                               unsigned int extra_bits,
2297                               struct extent_state **cached_state)
2298 {
2299         WARN_ON(PAGE_ALIGNED(end));
2300
2301         if (start >= i_size_read(&inode->vfs_inode) &&
2302             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2303                 /*
2304                  * There can't be any extents following eof in this case so just
2305                  * set the delalloc new bit for the range directly.
2306                  */
2307                 extra_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2308         } else {
2309                 int ret;
2310
2311                 ret = btrfs_find_new_delalloc_bytes(inode, start,
2312                                                     end + 1 - start,
2313                                                     cached_state);
2314                 if (ret)
2315                         return ret;
2316         }
2317
2318         return set_extent_delalloc(&inode->io_tree, start, end, extra_bits,
2319                                    cached_state);
2320 }
2321
2322 /* see btrfs_writepage_start_hook for details on why this is required */
2323 struct btrfs_writepage_fixup {
2324         struct page *page;
2325         struct inode *inode;
2326         struct btrfs_work work;
2327 };
2328
2329 static void btrfs_writepage_fixup_worker(struct btrfs_work *work)
2330 {
2331         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2332         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2333         struct extent_state *cached_state = NULL;
2334         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
2335         struct page *page;
2336         struct btrfs_inode *inode;
2337         u64 page_start;
2338         u64 page_end;
2339         int ret = 0;
2340         bool free_delalloc_space = true;
2341
2342         fixup = container_of(work, struct btrfs_writepage_fixup, work);
2343         page = fixup->page;
2344         inode = BTRFS_I(fixup->inode);
2345         page_start = page_offset(page);
2346         page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
2347
2348         /*
2349          * This is similar to page_mkwrite, we need to reserve the space before
2350          * we take the page lock.
2351          */
2352         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, page_start,
2353                                            PAGE_SIZE);
2354 again:
2355         lock_page(page);
2356
2357         /*
2358          * Before we queued this fixup, we took a reference on the page.
2359          * page->mapping may go NULL, but it shouldn't be moved to a different
2360          * address space.
2361          */
2362         if (!page->mapping || !PageDirty(page) || !PageChecked(page)) {
2363                 /*
2364                  * Unfortunately this is a little tricky, either
2365                  *
2366                  * 1) We got here and our page had already been dealt with and
2367                  *    we reserved our space, thus ret == 0, so we need to just
2368                  *    drop our space reservation and bail.  This can happen the
2369                  *    first time we come into the fixup worker, or could happen
2370                  *    while waiting for the ordered extent.
2371                  * 2) Our page was already dealt with, but we happened to get an
2372                  *    ENOSPC above from the btrfs_delalloc_reserve_space.  In
2373                  *    this case we obviously don't have anything to release, but
2374                  *    because the page was already dealt with we don't want to
2375                  *    mark the page with an error, so make sure we're resetting
2376                  *    ret to 0.  This is why we have this check _before_ the ret
2377                  *    check, because we do not want to have a surprise ENOSPC
2378                  *    when the page was already properly dealt with.
2379                  */
2380                 if (!ret) {
2381                         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2382                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
2383                                                      page_start, PAGE_SIZE,
2384                                                      true);
2385                 }
2386                 ret = 0;
2387                 goto out_page;
2388         }
2389
2390         /*
2391          * We can't mess with the page state unless it is locked, so now that
2392          * it is locked bail if we failed to make our space reservation.
2393          */
2394         if (ret)
2395                 goto out_page;
2396
2397         lock_extent_bits(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2398
2399         /* already ordered? We're done */
2400         if (PagePrivate2(page))
2401                 goto out_reserved;
2402
2403         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, page_start, PAGE_SIZE);
2404         if (ordered) {
2405                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2406                                      &cached_state);
2407                 unlock_page(page);
2408                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
2409                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2410                 goto again;
2411         }
2412
2413         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, page_start, page_end, 0,
2414                                         &cached_state);
2415         if (ret)
2416                 goto out_reserved;
2417
2418         /*
2419          * Everything went as planned, we're now the owner of a dirty page with
2420          * delayed allocation bits set and space reserved for our COW
2421          * destination.
2422          *
2423          * The page was dirty when we started, nothing should have cleaned it.
2424          */
2425         BUG_ON(!PageDirty(page));
2426         free_delalloc_space = false;
2427 out_reserved:
2428         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2429         if (free_delalloc_space)
2430                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, page_start,
2431                                              PAGE_SIZE, true);
2432         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2433                              &cached_state);
2434 out_page:
2435         if (ret) {
2436                 /*
2437                  * We hit ENOSPC or other errors.  Update the mapping and page
2438                  * to reflect the errors and clean the page.
2439                  */
2440                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2441                 end_extent_writepage(page, ret, page_start, page_end);
2442                 clear_page_dirty_for_io(page);
2443                 SetPageError(page);
2444         }
2445         ClearPageChecked(page);
2446         unlock_page(page);
2447         put_page(page);
2448         kfree(fixup);
2449         extent_changeset_free(data_reserved);
2450         /*
2451          * As a precaution, do a delayed iput in case it would be the last iput
2452          * that could need flushing space. Recursing back to fixup worker would
2453          * deadlock.
2454          */
2455         btrfs_add_delayed_iput(&inode->vfs_inode);
2456 }
2457
2458 /*
2459  * There are a few paths in the higher layers of the kernel that directly
2460  * set the page dirty bit without asking the filesystem if it is a
2461  * good idea.  This causes problems because we want to make sure COW
2462  * properly happens and the data=ordered rules are followed.
2463  *
2464  * In our case any range that doesn't have the ORDERED bit set
2465  * hasn't been properly setup for IO.  We kick off an async process
2466  * to fix it up.  The async helper will wait for ordered extents, set
2467  * the delalloc bit and make it safe to write the page.
2468  */
2469 int btrfs_writepage_cow_fixup(struct page *page, u64 start, u64 end)
2470 {
2471         struct inode *inode = page->mapping->host;
2472         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2473         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2474
2475         /* this page is properly in the ordered list */
2476         if (TestClearPagePrivate2(page))
2477                 return 0;
2478
2479         /*
2480          * PageChecked is set below when we create a fixup worker for this page,
2481          * don't try to create another one if we're already PageChecked()
2482          *
2483          * The extent_io writepage code will redirty the page if we send back
2484          * EAGAIN.
2485          */
2486         if (PageChecked(page))
2487                 return -EAGAIN;
2488
2489         fixup = kzalloc(sizeof(*fixup), GFP_NOFS);
2490         if (!fixup)
2491                 return -EAGAIN;
2492
2493         /*
2494          * We are already holding a reference to this inode from
2495          * write_cache_pages.  We need to hold it because the space reservation
2496          * takes place outside of the page lock, and we can't trust
2497          * page->mapping outside of the page lock.
2498          */
2499         ihold(inode);
2500         SetPageChecked(page);
2501         get_page(page);
2502         btrfs_init_work(&fixup->work, btrfs_writepage_fixup_worker, NULL, NULL);
2503         fixup->page = page;
2504         fixup->inode = inode;
2505         btrfs_queue_work(fs_info->fixup_workers, &fixup->work);
2506
2507         return -EAGAIN;
2508 }
2509
2510 static int insert_reserved_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2511                                        struct btrfs_inode *inode, u64 file_pos,
2512                                        struct btrfs_file_extent_item *stack_fi,
2513                                        u64 qgroup_reserved)
2514 {
2515         struct btrfs_root *root = inode->root;
2516         struct btrfs_path *path;
2517         struct extent_buffer *leaf;
2518         struct btrfs_key ins;
2519         u64 disk_num_bytes = btrfs_stack_file_extent_disk_num_bytes(stack_fi);
2520         u64 disk_bytenr = btrfs_stack_file_extent_disk_bytenr(stack_fi);
2521         u64 num_bytes = btrfs_stack_file_extent_num_bytes(stack_fi);
2522         u64 ram_bytes = btrfs_stack_file_extent_ram_bytes(stack_fi);
2523         int extent_inserted = 0;
2524         int ret;
2525
2526         path = btrfs_alloc_path();
2527         if (!path)
2528                 return -ENOMEM;
2529
2530         /*
2531          * we may be replacing one extent in the tree with another.
2532          * The new extent is pinned in the extent map, and we don't want
2533          * to drop it from the cache until it is completely in the btree.
2534          *
2535          * So, tell btrfs_drop_extents to leave this extent in the cache.
2536          * the caller is expected to unpin it and allow it to be merged
2537          * with the others.
2538          */
2539         ret = __btrfs_drop_extents(trans, root, inode, path, file_pos,
2540                                    file_pos + num_bytes, NULL, 0,
2541                                    1, sizeof(*stack_fi), &extent_inserted);
2542         if (ret)
2543                 goto out;
2544
2545         if (!extent_inserted) {
2546                 ins.objectid = btrfs_ino(inode);
2547                 ins.offset = file_pos;
2548                 ins.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2549
2550                 path->leave_spinning = 1;
2551                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &ins,
2552                                               sizeof(*stack_fi));
2553                 if (ret)
2554                         goto out;
2555         }
2556         leaf = path->nodes[0];
2557         btrfs_set_stack_file_extent_generation(stack_fi, trans->transid);
2558         write_extent_buffer(leaf, stack_fi,
2559                         btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]),
2560                         sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
2561
2562         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2563         btrfs_release_path(path);
2564
2565         inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, num_bytes);
2566
2567         ins.objectid = disk_bytenr;
2568         ins.offset = disk_num_bytes;
2569         ins.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
2570
2571         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, file_pos, ram_bytes);
2572         if (ret)
2573                 goto out;
2574
2575         ret = btrfs_alloc_reserved_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
2576                                                file_pos, qgroup_reserved, &ins);
2577 out:
2578         btrfs_free_path(path);
2579
2580         return ret;
2581 }
2582
2583 static void btrfs_release_delalloc_bytes(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2584                                          u64 start, u64 len)
2585 {
2586         struct btrfs_block_group *cache;
2587
2588         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, start);
2589         ASSERT(cache);
2590
2591         spin_lock(&cache->lock);
2592         cache->delalloc_bytes -= len;
2593         spin_unlock(&cache->lock);
2594
2595         btrfs_put_block_group(cache);
2596 }
2597
2598 static int insert_ordered_extent_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2599                                              struct btrfs_ordered_extent *oe)
2600 {
2601         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
2602         u64 logical_len;
2603
2604         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
2605         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
2606         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, oe->disk_bytenr);
2607         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi,
2608                                                    oe->disk_num_bytes);
2609         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags))
2610                 logical_len = oe->truncated_len;
2611         else
2612                 logical_len = oe->num_bytes;
2613         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, logical_len);
2614         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, logical_len);
2615         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, oe->compress_type);
2616         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
2617
2618         return insert_reserved_file_extent(trans, BTRFS_I(oe->inode),
2619                                            oe->file_offset, &stack_fi,
2620                                            oe->qgroup_rsv);
2621 }
2622
2623 /*
2624  * As ordered data IO finishes, this gets called so we can finish
2625  * an ordered extent if the range of bytes in the file it covers are
2626  * fully written.
2627  */
2628 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent)
2629 {
2630         struct inode *inode = ordered_extent->inode;
2631         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2632         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2633         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
2634         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2635         struct extent_state *cached_state = NULL;
2636         u64 start, end;
2637         int compress_type = 0;
2638         int ret = 0;
2639         u64 logical_len = ordered_extent->num_bytes;
2640         bool freespace_inode;
2641         bool truncated = false;
2642         bool range_locked = false;
2643         bool clear_new_delalloc_bytes = false;
2644         bool clear_reserved_extent = true;
2645         unsigned int clear_bits;
2646
2647         start = ordered_extent->file_offset;
2648         end = start + ordered_extent->num_bytes - 1;
2649
2650         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
2651             !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags) &&
2652             !test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered_extent->flags))
2653                 clear_new_delalloc_bytes = true;
2654
2655         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode));
2656
2657         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered_extent->flags)) {
2658                 ret = -EIO;
2659                 goto out;
2660         }
2661
2662         btrfs_free_io_failure_record(BTRFS_I(inode), start, end);
2663
2664         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags)) {
2665                 truncated = true;
2666                 logical_len = ordered_extent->truncated_len;
2667                 /* Truncated the entire extent, don't bother adding */
2668                 if (!logical_len)
2669                         goto out;
2670         }
2671
2672         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags)) {
2673                 BUG_ON(!list_empty(&ordered_extent->list)); /* Logic error */
2674
2675                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
2676                 if (freespace_inode)
2677                         trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
2678                 else
2679                         trans = btrfs_join_transaction(root);
2680                 if (IS_ERR(trans)) {
2681                         ret = PTR_ERR(trans);
2682                         trans = NULL;
2683                         goto out;
2684                 }
2685                 trans->block_rsv = &BTRFS_I(inode)->block_rsv;
2686                 ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
2687                 if (ret) /* -ENOMEM or corruption */
2688                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2689                 goto out;
2690         }
2691
2692         range_locked = true;
2693         lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
2694
2695         if (freespace_inode)
2696                 trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
2697         else
2698                 trans = btrfs_join_transaction(root);
2699         if (IS_ERR(trans)) {
2700                 ret = PTR_ERR(trans);
2701                 trans = NULL;
2702                 goto out;
2703         }
2704
2705         trans->block_rsv = &BTRFS_I(inode)->block_rsv;
2706
2707         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPRESSED, &ordered_extent->flags))
2708                 compress_type = ordered_extent->compress_type;
2709         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
2710                 BUG_ON(compress_type);
2711                 ret = btrfs_mark_extent_written(trans, BTRFS_I(inode),
2712                                                 ordered_extent->file_offset,
2713                                                 ordered_extent->file_offset +
2714                                                 logical_len);
2715         } else {
2716                 BUG_ON(root == fs_info->tree_root);
2717                 ret = insert_ordered_extent_file_extent(trans, ordered_extent);
2718                 if (!ret) {
2719                         clear_reserved_extent = false;
2720                         btrfs_release_delalloc_bytes(fs_info,
2721                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
2722                                                 ordered_extent->disk_num_bytes);
2723                 }
2724         }
2725         unpin_extent_cache(&BTRFS_I(inode)->extent_tree,
2726                            ordered_extent->file_offset,
2727                            ordered_extent->num_bytes, trans->transid);
2728         if (ret < 0) {
2729                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2730                 goto out;
2731         }
2732
2733         ret = add_pending_csums(trans, &ordered_extent->list);
2734         if (ret) {
2735                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2736                 goto out;
2737         }
2738
2739         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
2740         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
2741         if (ret) { /* -ENOMEM or corruption */
2742                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2743                 goto out;
2744         }
2745         ret = 0;
2746 out:
2747         clear_bits = EXTENT_DEFRAG;
2748         if (range_locked)
2749                 clear_bits |= EXTENT_LOCKED;
2750         if (clear_new_delalloc_bytes)
2751                 clear_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2752         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, start, end, clear_bits,
2753                          (clear_bits & EXTENT_LOCKED) ? 1 : 0, 0,
2754                          &cached_state);
2755
2756         if (trans)
2757                 btrfs_end_transaction(trans);
2758
2759         if (ret || truncated) {
2760                 u64 unwritten_start = start;
2761
2762                 /*
2763                  * If we failed to finish this ordered extent for any reason we
2764                  * need to make sure BTRFS_ORDERED_IOERR is set on the ordered
2765                  * extent, and mark the inode with the error if it wasn't
2766                  * already set.  Any error during writeback would have already
2767                  * set the mapping error, so we need to set it if we're the ones
2768                  * marking this ordered extent as failed.
2769                  */
2770                 if (ret && !test_and_set_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR,
2771                                              &ordered_extent->flags))
2772                         mapping_set_error(ordered_extent->inode->i_mapping, -EIO);
2773
2774                 if (truncated)
2775                         unwritten_start += logical_len;
2776                 clear_extent_uptodate(io_tree, unwritten_start, end, NULL);
2777
2778                 /* Drop the cache for the part of the extent we didn't write. */
2779                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), unwritten_start, end, 0);
2780
2781                 /*
2782                  * If the ordered extent had an IOERR or something else went
2783                  * wrong we need to return the space for this ordered extent
2784                  * back to the allocator.  We only free the extent in the
2785                  * truncated case if we didn't write out the extent at all.
2786                  *
2787                  * If we made it past insert_reserved_file_extent before we
2788                  * errored out then we don't need to do this as the accounting
2789                  * has already been done.
2790                  */
2791                 if ((ret || !logical_len) &&
2792                     clear_reserved_extent &&
2793                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
2794                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
2795                         /*
2796                          * Discard the range before returning it back to the
2797                          * free space pool
2798                          */
2799                         if (ret && btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_SYNC))
2800                                 btrfs_discard_extent(fs_info,
2801                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
2802                                                 ordered_extent->disk_num_bytes,
2803                                                 NULL);
2804                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info,
2805                                         ordered_extent->disk_bytenr,
2806                                         ordered_extent->disk_num_bytes, 1);
2807                 }
2808         }
2809
2810         /*
2811          * This needs to be done to make sure anybody waiting knows we are done
2812          * updating everything for this ordered extent.
2813          */
2814         btrfs_remove_ordered_extent(BTRFS_I(inode), ordered_extent);
2815
2816         /* once for us */
2817         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
2818         /* once for the tree */
2819         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
2820
2821         return ret;
2822 }
2823
2824 static void finish_ordered_fn(struct btrfs_work *work)
2825 {
2826         struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent;
2827         ordered_extent = container_of(work, struct btrfs_ordered_extent, work);
2828         btrfs_finish_ordered_io(ordered_extent);
2829 }
2830
2831 void btrfs_writepage_endio_finish_ordered(struct page *page, u64 start,
2832                                           u64 end, int uptodate)
2833 {
2834         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
2835         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2836         struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent = NULL;
2837         struct btrfs_workqueue *wq;
2838
2839         trace_btrfs_writepage_end_io_hook(page, start, end, uptodate);
2840
2841         ClearPagePrivate2(page);
2842         if (!btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered_extent, start,
2843                                             end - start + 1, uptodate))
2844                 return;
2845
2846         if (btrfs_is_free_space_inode(inode))
2847                 wq = fs_info->endio_freespace_worker;
2848         else
2849                 wq = fs_info->endio_write_workers;
2850
2851         btrfs_init_work(&ordered_extent->work, finish_ordered_fn, NULL, NULL);
2852         btrfs_queue_work(wq, &ordered_extent->work);
2853 }
2854
2855 static int check_data_csum(struct inode *inode, struct btrfs_io_bio *io_bio,
2856                            int icsum, struct page *page, int pgoff, u64 start,
2857                            size_t len)
2858 {
2859         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2860         SHASH_DESC_ON_STACK(shash, fs_info->csum_shash);
2861         char *kaddr;
2862         u16 csum_size = btrfs_super_csum_size(fs_info->super_copy);
2863         u8 *csum_expected;
2864         u8 csum[BTRFS_CSUM_SIZE];
2865
2866         csum_expected = ((u8 *)io_bio->csum) + icsum * csum_size;
2867
2868         kaddr = kmap_atomic(page);
2869         shash->tfm = fs_info->csum_shash;
2870
2871         crypto_shash_digest(shash, kaddr + pgoff, len, csum);
2872
2873         if (memcmp(csum, csum_expected, csum_size))
2874                 goto zeroit;
2875
2876         kunmap_atomic(kaddr);
2877         return 0;
2878 zeroit:
2879         btrfs_print_data_csum_error(BTRFS_I(inode), start, csum, csum_expected,
2880                                     io_bio->mirror_num);
2881         if (io_bio->device)
2882                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(io_bio->device,
2883                                              BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS);
2884         memset(kaddr + pgoff, 1, len);
2885         flush_dcache_page(page);
2886         kunmap_atomic(kaddr);
2887         return -EIO;
2888 }
2889
2890 /*
2891  * when reads are done, we need to check csums to verify the data is correct
2892  * if there's a match, we allow the bio to finish.  If not, the code in
2893  * extent_io.c will try to find good copies for us.
2894  */
2895 int btrfs_verify_data_csum(struct btrfs_io_bio *io_bio, u64 phy_offset,
2896                            struct page *page, u64 start, u64 end, int mirror)
2897 {
2898         size_t offset = start - page_offset(page);
2899         struct inode *inode = page->mapping->host;
2900         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2901         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2902
2903         if (PageChecked(page)) {
2904                 ClearPageChecked(page);
2905                 return 0;
2906         }
2907
2908         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
2909                 return 0;
2910
2911         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
2912             test_range_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NODATASUM, 1, NULL)) {
2913                 clear_extent_bits(io_tree, start, end, EXTENT_NODATASUM);
2914                 return 0;
2915         }
2916
2917         phy_offset >>= inode->i_sb->s_blocksize_bits;
2918         return check_data_csum(inode, io_bio, phy_offset, page, offset, start,
2919                                (size_t)(end - start + 1));
2920 }
2921
2922 /*
2923  * btrfs_add_delayed_iput - perform a delayed iput on @inode
2924  *
2925  * @inode: The inode we want to perform iput on
2926  *
2927  * This function uses the generic vfs_inode::i_count to track whether we should
2928  * just decrement it (in case it's > 1) or if this is the last iput then link
2929  * the inode to the delayed iput machinery. Delayed iputs are processed at
2930  * transaction commit time/superblock commit/cleaner kthread.
2931  */
2932 void btrfs_add_delayed_iput(struct inode *inode)
2933 {
2934         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2935         struct btrfs_inode *binode = BTRFS_I(inode);
2936
2937         if (atomic_add_unless(&inode->i_count, -1, 1))
2938                 return;
2939
2940         atomic_inc(&fs_info->nr_delayed_iputs);
2941         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2942         ASSERT(list_empty(&binode->delayed_iput));
2943         list_add_tail(&binode->delayed_iput, &fs_info->delayed_iputs);
2944         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2945         if (!test_bit(BTRFS_FS_CLEANER_RUNNING, &fs_info->flags))
2946                 wake_up_process(fs_info->cleaner_kthread);
2947 }
2948
2949 static void run_delayed_iput_locked(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2950                                     struct btrfs_inode *inode)
2951 {
2952         list_del_init(&inode->delayed_iput);
2953         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2954         iput(&inode->vfs_inode);
2955         if (atomic_dec_and_test(&fs_info->nr_delayed_iputs))
2956                 wake_up(&fs_info->delayed_iputs_wait);
2957         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2958 }
2959
2960 static void btrfs_run_delayed_iput(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2961                                    struct btrfs_inode *inode)
2962 {
2963         if (!list_empty(&inode->delayed_iput)) {
2964                 spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2965                 if (!list_empty(&inode->delayed_iput))
2966                         run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
2967                 spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2968         }
2969 }
2970
2971 void btrfs_run_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
2972 {
2973
2974         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2975         while (!list_empty(&fs_info->delayed_iputs)) {
2976                 struct btrfs_inode *inode;
2977
2978                 inode = list_first_entry(&fs_info->delayed_iputs,
2979                                 struct btrfs_inode, delayed_iput);
2980                 run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
2981                 cond_resched_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2982         }
2983         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2984 }
2985
2986 /**
2987  * btrfs_wait_on_delayed_iputs - wait on the delayed iputs to be done running
2988  * @fs_info - the fs_info for this fs
2989  * @return - EINTR if we were killed, 0 if nothing's pending
2990  *
2991  * This will wait on any delayed iputs that are currently running with KILLABLE
2992  * set.  Once they are all done running we will return, unless we are killed in
2993  * which case we return EINTR. This helps in user operations like fallocate etc
2994  * that might get blocked on the iputs.
2995  */
2996 int btrfs_wait_on_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
2997 {
2998         int ret = wait_event_killable(fs_info->delayed_iputs_wait,
2999                         atomic_read(&fs_info->nr_delayed_iputs) == 0);
3000         if (ret)
3001                 return -EINTR;
3002         return 0;
3003 }
3004
3005 /*
3006  * This creates an orphan entry for the given inode in case something goes wrong
3007  * in the middle of an unlink.
3008  */
3009 int btrfs_orphan_add(struct btrfs_trans_handle *trans,
3010                      struct btrfs_inode *inode)
3011 {
3012         int ret;
3013
3014         ret = btrfs_insert_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3015         if (ret && ret != -EEXIST) {
3016                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3017                 return ret;
3018         }
3019
3020         return 0;
3021 }
3022
3023 /*
3024  * We have done the delete so we can go ahead and remove the orphan item for
3025  * this particular inode.
3026  */
3027 static int btrfs_orphan_del(struct btrfs_trans_handle *trans,
3028                             struct btrfs_inode *inode)
3029 {
3030         return btrfs_del_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3031 }
3032
3033 /*
3034  * this cleans up any orphans that may be left on the list from the last use
3035  * of this root.
3036  */
3037 int btrfs_orphan_cleanup(struct btrfs_root *root)
3038 {
3039         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3040         struct btrfs_path *path;
3041         struct extent_buffer *leaf;
3042         struct btrfs_key key, found_key;
3043         struct btrfs_trans_handle *trans;
3044         struct inode *inode;
3045         u64 last_objectid = 0;
3046         int ret = 0, nr_unlink = 0;
3047
3048         if (cmpxchg(&root->orphan_cleanup_state, 0, ORPHAN_CLEANUP_STARTED))
3049                 return 0;
3050
3051         path = btrfs_alloc_path();
3052         if (!path) {
3053                 ret = -ENOMEM;
3054                 goto out;
3055         }
3056         path->reada = READA_BACK;
3057
3058         key.objectid = BTRFS_ORPHAN_OBJECTID;
3059         key.type = BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY;
3060         key.offset = (u64)-1;
3061
3062         while (1) {
3063                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3064                 if (ret < 0)
3065                         goto out;
3066
3067                 /*
3068                  * if ret == 0 means we found what we were searching for, which
3069                  * is weird, but possible, so only screw with path if we didn't
3070                  * find the key and see if we have stuff that matches
3071                  */
3072                 if (ret > 0) {
3073                         ret = 0;
3074                         if (path->slots[0] == 0)
3075                                 break;
3076                         path->slots[0]--;
3077                 }
3078
3079                 /* pull out the item */
3080                 leaf = path->nodes[0];
3081                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
3082
3083                 /* make sure the item matches what we want */
3084                 if (found_key.objectid != BTRFS_ORPHAN_OBJECTID)
3085                         break;
3086                 if (found_key.type != BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY)
3087                         break;
3088
3089                 /* release the path since we're done with it */
3090                 btrfs_release_path(path);
3091
3092                 /*
3093                  * this is where we are basically btrfs_lookup, without the
3094                  * crossing root thing.  we store the inode number in the
3095                  * offset of the orphan item.
3096                  */
3097
3098                 if (found_key.offset == last_objectid) {
3099                         btrfs_err(fs_info,
3100                                   "Error removing orphan entry, stopping orphan cleanup");
3101                         ret = -EINVAL;
3102                         goto out;
3103                 }
3104
3105                 last_objectid = found_key.offset;
3106
3107                 found_key.objectid = found_key.offset;
3108                 found_key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
3109                 found_key.offset = 0;
3110                 inode = btrfs_iget(fs_info->sb, last_objectid, root);
3111                 ret = PTR_ERR_OR_ZERO(inode);
3112                 if (ret && ret != -ENOENT)
3113                         goto out;
3114
3115                 if (ret == -ENOENT && root == fs_info->tree_root) {
3116                         struct btrfs_root *dead_root;
3117                         int is_dead_root = 0;
3118
3119                         /*
3120                          * this is an orphan in the tree root. Currently these
3121                          * could come from 2 sources:
3122                          *  a) a snapshot deletion in progress
3123                          *  b) a free space cache inode
3124                          * We need to distinguish those two, as the snapshot
3125                          * orphan must not get deleted.
3126                          * find_dead_roots already ran before us, so if this
3127                          * is a snapshot deletion, we should find the root
3128                          * in the fs_roots radix tree.
3129                          */
3130
3131                         spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3132                         dead_root = radix_tree_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
3133                                                          (unsigned long)found_key.objectid);
3134                         if (dead_root && btrfs_root_refs(&dead_root->root_item) == 0)
3135                                 is_dead_root = 1;
3136                         spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3137
3138                         if (is_dead_root) {
3139                                 /* prevent this orphan from being found again */
3140                                 key.offset = found_key.objectid - 1;
3141                                 continue;
3142                         }
3143
3144                 }
3145
3146                 /*
3147                  * If we have an inode with links, there are a couple of
3148                  * possibilities. Old kernels (before v3.12) used to create an
3149                  * orphan item for truncate indicating that there were possibly
3150                  * extent items past i_size that needed to be deleted. In v3.12,
3151                  * truncate was changed to update i_size in sync with the extent
3152                  * items, but the (useless) orphan item was still created. Since
3153                  * v4.18, we don't create the orphan item for truncate at all.
3154                  *
3155                  * So, this item could mean that we need to do a truncate, but
3156                  * only if this filesystem was last used on a pre-v3.12 kernel
3157                  * and was not cleanly unmounted. The odds of that are quite
3158                  * slim, and it's a pain to do the truncate now, so just delete
3159                  * the orphan item.
3160                  *
3161                  * It's also possible that this orphan item was supposed to be
3162                  * deleted but wasn't. The inode number may have been reused,
3163                  * but either way, we can delete the orphan item.
3164                  */
3165                 if (ret == -ENOENT || inode->i_nlink) {
3166                         if (!ret)
3167                                 iput(inode);
3168                         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
3169                         if (IS_ERR(trans)) {
3170                                 ret = PTR_ERR(trans);
3171                                 goto out;
3172                         }
3173                         btrfs_debug(fs_info, "auto deleting %Lu",
3174                                     found_key.objectid);
3175                         ret = btrfs_del_orphan_item(trans, root,
3176                                                     found_key.objectid);
3177                         btrfs_end_transaction(trans);
3178                         if (ret)
3179                                 goto out;
3180                         continue;
3181                 }
3182
3183                 nr_unlink++;
3184
3185                 /* this will do delete_inode and everything for us */
3186                 iput(inode);
3187         }
3188         /* release the path since we're done with it */
3189         btrfs_release_path(path);
3190
3191         root->orphan_cleanup_state = ORPHAN_CLEANUP_DONE;
3192
3193         if (test_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &root->state)) {
3194                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3195                 if (!IS_ERR(trans))
3196                         btrfs_end_transaction(trans);
3197         }
3198
3199         if (nr_unlink)
3200                 btrfs_debug(fs_info, "unlinked %d orphans", nr_unlink);
3201
3202 out:
3203         if (ret)
3204                 btrfs_err(fs_info, "could not do orphan cleanup %d", ret);
3205         btrfs_free_path(path);
3206         return ret;
3207 }
3208
3209 /*
3210  * very simple check to peek ahead in the leaf looking for xattrs.  If we
3211  * don't find any xattrs, we know there can't be any acls.
3212  *
3213  * slot is the slot the inode is in, objectid is the objectid of the inode
3214  */
3215 static noinline int acls_after_inode_item(struct extent_buffer *leaf,
3216                                           int slot, u64 objectid,
3217                                           int *first_xattr_slot)
3218 {
3219         u32 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
3220         struct btrfs_key found_key;
3221         static u64 xattr_access = 0;
3222         static u64 xattr_default = 0;
3223         int scanned = 0;
3224
3225         if (!xattr_access) {
3226                 xattr_access = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS,
3227                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS));
3228                 xattr_default = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT,
3229                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT));
3230         }
3231
3232         slot++;
3233         *first_xattr_slot = -1;
3234         while (slot < nritems) {
3235                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
3236
3237                 /* we found a different objectid, there must not be acls */
3238                 if (found_key.objectid != objectid)
3239                         return 0;
3240
3241                 /* we found an xattr, assume we've got an acl */
3242                 if (found_key.type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY) {
3243                         if (*first_xattr_slot == -1)
3244                                 *first_xattr_slot = slot;
3245                         if (found_key.offset == xattr_access ||
3246                             found_key.offset == xattr_default)
3247                                 return 1;
3248                 }
3249
3250                 /*
3251                  * we found a key greater than an xattr key, there can't
3252                  * be any acls later on
3253                  */
3254                 if (found_key.type > BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
3255                         return 0;
3256
3257                 slot++;
3258                 scanned++;
3259
3260                 /*
3261                  * it goes inode, inode backrefs, xattrs, extents,
3262                  * so if there are a ton of hard links to an inode there can
3263                  * be a lot of backrefs.  Don't waste time searching too hard,
3264                  * this is just an optimization
3265                  */
3266                 if (scanned >= 8)
3267                         break;
3268         }
3269         /* we hit the end of the leaf before we found an xattr or
3270          * something larger than an xattr.  We have to assume the inode
3271          * has acls
3272          */
3273         if (*first_xattr_slot == -1)
3274                 *first_xattr_slot = slot;
3275         return 1;
3276 }
3277
3278 /*
3279  * read an inode from the btree into the in-memory inode
3280  */
3281 static int btrfs_read_locked_inode(struct inode *inode,
3282                                    struct btrfs_path *in_path)
3283 {
3284         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3285         struct btrfs_path *path = in_path;
3286         struct extent_buffer *leaf;
3287         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3288         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3289         struct btrfs_key location;
3290         unsigned long ptr;
3291         int maybe_acls;
3292         u32 rdev;
3293         int ret;
3294         bool filled = false;
3295         int first_xattr_slot;
3296
3297         ret = btrfs_fill_inode(inode, &rdev);
3298         if (!ret)
3299                 filled = true;
3300
3301         if (!path) {
3302                 path = btrfs_alloc_path();
3303                 if (!path)
3304                         return -ENOMEM;
3305         }
3306
3307         memcpy(&location, &BTRFS_I(inode)->location, sizeof(location));
3308
3309         ret = btrfs_lookup_inode(NULL, root, path, &location, 0);
3310         if (ret) {
3311                 if (path != in_path)
3312                         btrfs_free_path(path);
3313                 return ret;
3314         }
3315
3316         leaf = path->nodes[0];
3317
3318         if (filled)
3319                 goto cache_index;
3320
3321         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3322                                     struct btrfs_inode_item);
3323         inode->i_mode = btrfs_inode_mode(leaf, inode_item);
3324         set_nlink(inode, btrfs_inode_nlink(leaf, inode_item));
3325         i_uid_write(inode, btrfs_inode_uid(leaf, inode_item));
3326         i_gid_write(inode, btrfs_inode_gid(leaf, inode_item));
3327         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), btrfs_inode_size(leaf, inode_item));
3328         btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), 0,
3329                         round_up(i_size_read(inode), fs_info->sectorsize));
3330
3331         inode->i_atime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->atime);
3332         inode->i_atime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->atime);
3333
3334         inode->i_mtime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->mtime);
3335         inode->i_mtime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->mtime);
3336
3337         inode->i_ctime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->ctime);
3338         inode->i_ctime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->ctime);
3339
3340         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec =
3341                 btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->otime);
3342         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec =
3343                 btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->otime);
3344
3345         inode_set_bytes(inode, btrfs_inode_nbytes(leaf, inode_item));
3346         BTRFS_I(inode)->generation = btrfs_inode_generation(leaf, inode_item);
3347         BTRFS_I(inode)->last_trans = btrfs_inode_transid(leaf, inode_item);
3348
3349         inode_set_iversion_queried(inode,
3350                                    btrfs_inode_sequence(leaf, inode_item));
3351         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
3352         inode->i_rdev = 0;
3353         rdev = btrfs_inode_rdev(leaf, inode_item);
3354
3355         BTRFS_I(inode)->index_cnt = (u64)-1;
3356         BTRFS_I(inode)->flags = btrfs_inode_flags(leaf, inode_item);
3357
3358 cache_index:
3359         /*
3360          * If we were modified in the current generation and evicted from memory
3361          * and then re-read we need to do a full sync since we don't have any
3362          * idea about which extents were modified before we were evicted from
3363          * cache.
3364          *
3365          * This is required for both inode re-read from disk and delayed inode
3366          * in delayed_nodes_tree.
3367          */
3368         if (BTRFS_I(inode)->last_trans == fs_info->generation)
3369                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
3370                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
3371
3372         /*
3373          * We don't persist the id of the transaction where an unlink operation
3374          * against the inode was last made. So here we assume the inode might
3375          * have been evicted, and therefore the exact value of last_unlink_trans
3376          * lost, and set it to last_trans to avoid metadata inconsistencies
3377          * between the inode and its parent if the inode is fsync'ed and the log
3378          * replayed. For example, in the scenario:
3379          *
3380          * touch mydir/foo
3381          * ln mydir/foo mydir/bar
3382          * sync
3383          * unlink mydir/bar
3384          * echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches   # evicts inode
3385          * xfs_io -c fsync mydir/foo
3386          * <power failure>
3387          * mount fs, triggers fsync log replay
3388          *
3389          * We must make sure that when we fsync our inode foo we also log its
3390          * parent inode, otherwise after log replay the parent still has the
3391          * dentry with the "bar" name but our inode foo has a link count of 1
3392          * and doesn't have an inode ref with the name "bar" anymore.
3393          *
3394          * Setting last_unlink_trans to last_trans is a pessimistic approach,
3395          * but it guarantees correctness at the expense of occasional full
3396          * transaction commits on fsync if our inode is a directory, or if our
3397          * inode is not a directory, logging its parent unnecessarily.
3398          */
3399         BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3400
3401         /*
3402          * Same logic as for last_unlink_trans. We don't persist the generation
3403          * of the last transaction where this inode was used for a reflink
3404          * operation, so after eviction and reloading the inode we must be
3405          * pessimistic and assume the last transaction that modified the inode.
3406          */
3407         BTRFS_I(inode)->last_reflink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3408
3409         path->slots[0]++;
3410         if (inode->i_nlink != 1 ||
3411             path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf))
3412                 goto cache_acl;
3413
3414         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &location, path->slots[0]);
3415         if (location.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)))
3416                 goto cache_acl;
3417
3418         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
3419         if (location.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
3420                 struct btrfs_inode_ref *ref;
3421
3422                 ref = (struct btrfs_inode_ref *)ptr;
3423                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_ref_index(leaf, ref);
3424         } else if (location.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3425                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3426
3427                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)ptr;
3428                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_extref_index(leaf,
3429                                                                      extref);
3430         }
3431 cache_acl:
3432         /*
3433          * try to precache a NULL acl entry for files that don't have
3434          * any xattrs or acls
3435          */
3436         maybe_acls = acls_after_inode_item(leaf, path->slots[0],
3437                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), &first_xattr_slot);
3438         if (first_xattr_slot != -1) {
3439                 path->slots[0] = first_xattr_slot;
3440                 ret = btrfs_load_inode_props(inode, path);
3441                 if (ret)
3442                         btrfs_err(fs_info,
3443                                   "error loading props for ino %llu (root %llu): %d",
3444                                   btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
3445                                   root->root_key.objectid, ret);
3446         }
3447         if (path != in_path)
3448                 btrfs_free_path(path);
3449
3450         if (!maybe_acls)
3451                 cache_no_acl(inode);
3452
3453         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
3454         case S_IFREG:
3455                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3456                 inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
3457                 inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
3458                 break;
3459         case S_IFDIR:
3460                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
3461                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
3462                 break;
3463         case S_IFLNK:
3464                 inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
3465                 inode_nohighmem(inode);
3466                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3467                 break;
3468         default:
3469                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
3470                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
3471                 break;
3472         }
3473
3474         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
3475         return 0;
3476 }
3477
3478 /*
3479  * given a leaf and an inode, copy the inode fields into the leaf
3480  */
3481 static void fill_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3482                             struct extent_buffer *leaf,
3483                             struct btrfs_inode_item *item,
3484                             struct inode *inode)
3485 {
3486         struct btrfs_map_token token;
3487
3488         btrfs_init_map_token(&token, leaf);
3489
3490         btrfs_set_token_inode_uid(&token, item, i_uid_read(inode));
3491         btrfs_set_token_inode_gid(&token, item, i_gid_read(inode));
3492         btrfs_set_token_inode_size(&token, item, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
3493         btrfs_set_token_inode_mode(&token, item, inode->i_mode);
3494         btrfs_set_token_inode_nlink(&token, item, inode->i_nlink);
3495
3496         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->atime,
3497                                      inode->i_atime.tv_sec);
3498         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->atime,
3499                                       inode->i_atime.tv_nsec);
3500
3501         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->mtime,
3502                                      inode->i_mtime.tv_sec);
3503         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->mtime,
3504                                       inode->i_mtime.tv_nsec);
3505
3506         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->ctime,
3507                                      inode->i_ctime.tv_sec);
3508         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->ctime,
3509                                       inode->i_ctime.tv_nsec);
3510
3511         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->otime,
3512                                      BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec);
3513         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->otime,
3514                                       BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec);
3515
3516         btrfs_set_token_inode_nbytes(&token, item, inode_get_bytes(inode));
3517         btrfs_set_token_inode_generation(&token, item,
3518                                          BTRFS_I(inode)->generation);
3519         btrfs_set_token_inode_sequence(&token, item, inode_peek_iversion(inode));
3520         btrfs_set_token_inode_transid(&token, item, trans->transid);
3521         btrfs_set_token_inode_rdev(&token, item, inode->i_rdev);
3522         btrfs_set_token_inode_flags(&token, item, BTRFS_I(inode)->flags);
3523         btrfs_set_token_inode_block_group(&token, item, 0);
3524 }
3525
3526 /*
3527  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3528  */
3529 static noinline int btrfs_update_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3530                                 struct btrfs_root *root, struct inode *inode)
3531 {
3532         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3533         struct btrfs_path *path;
3534         struct extent_buffer *leaf;
3535         int ret;
3536
3537         path = btrfs_alloc_path();
3538         if (!path)
3539                 return -ENOMEM;
3540
3541         path->leave_spinning = 1;
3542         ret = btrfs_lookup_inode(trans, root, path, &BTRFS_I(inode)->location,
3543                                  1);
3544         if (ret) {
3545                 if (ret > 0)
3546                         ret = -ENOENT;
3547                 goto failed;
3548         }
3549
3550         leaf = path->nodes[0];
3551         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3552                                     struct btrfs_inode_item);
3553
3554         fill_inode_item(trans, leaf, inode_item, inode);
3555         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
3556         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
3557         ret = 0;
3558 failed:
3559         btrfs_free_path(path);
3560         return ret;
3561 }
3562
3563 /*
3564  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3565  */
3566 noinline int btrfs_update_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3567                                 struct btrfs_root *root, struct inode *inode)
3568 {
3569         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3570         int ret;
3571
3572         /*
3573          * If the inode is a free space inode, we can deadlock during commit
3574          * if we put it into the delayed code.
3575          *
3576          * The data relocation inode should also be directly updated
3577          * without delay
3578          */
3579         if (!btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode))
3580             && root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID
3581             && !test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags)) {
3582                 btrfs_update_root_times(trans, root);
3583
3584                 ret = btrfs_delayed_update_inode(trans, root, inode);
3585                 if (!ret)
3586                         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
3587                 return ret;
3588         }
3589
3590         return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
3591 }
3592
3593 noinline int btrfs_update_inode_fallback(struct btrfs_trans_handle *trans,
3594                                          struct btrfs_root *root,
3595                                          struct inode *inode)
3596 {
3597         int ret;
3598
3599         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
3600         if (ret == -ENOSPC)
3601                 return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
3602         return ret;
3603 }
3604
3605 /*
3606  * unlink helper that gets used here in inode.c and in the tree logging
3607  * recovery code.  It remove a link in a directory with a given name, and
3608  * also drops the back refs in the inode to the directory
3609  */
3610 static int __btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3611                                 struct btrfs_root *root,
3612                                 struct btrfs_inode *dir,
3613                                 struct btrfs_inode *inode,
3614                                 const char *name, int name_len)
3615 {
3616         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3617         struct btrfs_path *path;
3618         int ret = 0;
3619         struct btrfs_dir_item *di;
3620         u64 index;
3621         u64 ino = btrfs_ino(inode);
3622         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
3623
3624         path = btrfs_alloc_path();
3625         if (!path) {
3626                 ret = -ENOMEM;
3627                 goto out;
3628         }
3629
3630         path->leave_spinning = 1;
3631         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
3632                                     name, name_len, -1);
3633         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
3634                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
3635                 goto err;
3636         }
3637         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
3638         if (ret)
3639                 goto err;
3640         btrfs_release_path(path);
3641
3642         /*
3643          * If we don't have dir index, we have to get it by looking up
3644          * the inode ref, since we get the inode ref, remove it directly,
3645          * it is unnecessary to do delayed deletion.
3646          *
3647          * But if we have dir index, needn't search inode ref to get it.
3648          * Since the inode ref is close to the inode item, it is better
3649          * that we delay to delete it, and just do this deletion when
3650          * we update the inode item.
3651          */
3652         if (inode->dir_index) {
3653                 ret = btrfs_delayed_delete_inode_ref(inode);
3654                 if (!ret) {
3655                         index = inode->dir_index;
3656                         goto skip_backref;
3657                 }
3658         }
3659
3660         ret = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
3661                                   dir_ino, &index);
3662         if (ret) {
3663                 btrfs_info(fs_info,
3664                         "failed to delete reference to %.*s, inode %llu parent %llu",
3665                         name_len, name, ino, dir_ino);
3666                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3667                 goto err;
3668         }
3669 skip_backref:
3670         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
3671         if (ret) {
3672                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3673                 goto err;
3674         }
3675
3676         ret = btrfs_del_inode_ref_in_log(trans, root, name, name_len, inode,
3677                         dir_ino);
3678         if (ret != 0 && ret != -ENOENT) {
3679                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3680                 goto err;
3681         }
3682
3683         ret = btrfs_del_dir_entries_in_log(trans, root, name, name_len, dir,
3684                         index);
3685         if (ret == -ENOENT)
3686                 ret = 0;
3687         else if (ret)
3688                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3689
3690         /*
3691          * If we have a pending delayed iput we could end up with the final iput
3692          * being run in btrfs-cleaner context.  If we have enough of these built
3693          * up we can end up burning a lot of time in btrfs-cleaner without any
3694          * way to throttle the unlinks.  Since we're currently holding a ref on
3695          * the inode we can run the delayed iput here without any issues as the
3696          * final iput won't be done until after we drop the ref we're currently
3697          * holding.
3698          */
3699         btrfs_run_delayed_iput(fs_info, inode);
3700 err:
3701         btrfs_free_path(path);
3702         if (ret)
3703                 goto out;
3704
3705         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - name_len * 2);
3706         inode_inc_iversion(&inode->vfs_inode);
3707         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
3708         inode->vfs_inode.i_ctime = dir->vfs_inode.i_mtime =
3709                 dir->vfs_inode.i_ctime = current_time(&inode->vfs_inode);
3710         ret = btrfs_update_inode(trans, root, &dir->vfs_inode);
3711 out:
3712         return ret;
3713 }
3714
3715 int btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3716                        struct btrfs_root *root,
3717                        struct btrfs_inode *dir, struct btrfs_inode *inode,
3718                        const char *name, int name_len)
3719 {
3720         int ret;
3721         ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, dir, inode, name, name_len);
3722         if (!ret) {
3723                 drop_nlink(&inode->vfs_inode);
3724                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, &inode->vfs_inode);
3725         }
3726         return ret;
3727 }
3728
3729 /*
3730  * helper to start transaction for unlink and rmdir.
3731  *
3732  * unlink and rmdir are special in btrfs, they do not always free space, so
3733  * if we cannot make our reservations the normal way try and see if there is
3734  * plenty of slack room in the global reserve to migrate, otherwise we cannot
3735  * allow the unlink to occur.
3736  */
3737 static struct btrfs_trans_handle *__unlink_start_trans(struct inode *dir)
3738 {
3739         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
3740
3741         /*
3742          * 1 for the possible orphan item
3743          * 1 for the dir item
3744          * 1 for the dir index
3745          * 1 for the inode ref
3746          * 1 for the inode
3747          */
3748         return btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(root, 5);
3749 }
3750
3751 static int btrfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
3752 {
3753         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
3754         struct btrfs_trans_handle *trans;
3755         struct inode *inode = d_inode(dentry);
3756         int ret;
3757
3758         trans = __unlink_start_trans(dir);
3759         if (IS_ERR(trans))
3760                 return PTR_ERR(trans);
3761
3762         btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
3763                         0);
3764
3765         ret = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
3766                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
3767                         dentry->d_name.len);
3768         if (ret)
3769                 goto out;
3770
3771         if (inode->i_nlink == 0) {
3772                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
3773                 if (ret)
3774                         goto out;
3775         }
3776
3777 out:
3778         btrfs_end_transaction(trans);
3779         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
3780         return ret;
3781 }
3782
3783 static int btrfs_unlink_subvol(struct btrfs_trans_handle *trans,
3784                                struct inode *dir, struct dentry *dentry)
3785 {
3786         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
3787         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(d_inode(dentry));
3788         struct btrfs_path *path;
3789         struct extent_buffer *leaf;
3790         struct btrfs_dir_item *di;
3791         struct btrfs_key key;
3792         const char *name = dentry->d_name.name;
3793         int name_len = dentry->d_name.len;
3794         u64 index;
3795         int ret;
3796         u64 objectid;
3797         u64 dir_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(dir));
3798
3799         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3800                 objectid = inode->root->root_key.objectid;
3801         } else if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
3802                 objectid = inode->location.objectid;
3803         } else {
3804                 WARN_ON(1);
3805                 return -EINVAL;
3806         }
3807
3808         path = btrfs_alloc_path();
3809         if (!path)
3810                 return -ENOMEM;
3811
3812         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
3813                                    name, name_len, -1);
3814         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
3815                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
3816                 goto out;
3817         }
3818
3819         leaf = path->nodes[0];
3820         btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &key);
3821         WARN_ON(key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY || key.objectid != objectid);
3822         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
3823         if (ret) {
3824                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3825                 goto out;
3826         }
3827         btrfs_release_path(path);
3828
3829         /*
3830          * This is a placeholder inode for a subvolume we didn't have a
3831          * reference to at the time of the snapshot creation.  In the meantime
3832          * we could have renamed the real subvol link into our snapshot, so
3833          * depending on btrfs_del_root_ref to return -ENOENT here is incorret.
3834          * Instead simply lookup the dir_index_item for this entry so we can
3835          * remove it.  Otherwise we know we have a ref to the root and we can
3836          * call btrfs_del_root_ref, and it _shouldn't_ fail.
3837          */
3838         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
3839                 di = btrfs_search_dir_index_item(root, path, dir_ino,
3840                                                  name, name_len);
3841                 if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
3842                         if (!di)
3843                                 ret = -ENOENT;
3844                         else
3845                                 ret = PTR_ERR(di);
3846                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3847                         goto out;
3848                 }
3849
3850                 leaf = path->nodes[0];
3851                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
3852                 index = key.offset;
3853                 btrfs_release_path(path);
3854         } else {
3855                 ret = btrfs_del_root_ref(trans, objectid,
3856                                          root->root_key.objectid, dir_ino,
3857                                          &index, name, name_len);
3858                 if (ret) {
3859                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3860                         goto out;
3861                 }
3862         }
3863
3864         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, BTRFS_I(dir), index);
3865         if (ret) {
3866                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3867                 goto out;
3868         }
3869
3870         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(dir), dir->i_size - name_len * 2);
3871         inode_inc_iversion(dir);
3872         dir->i_mtime = dir->i_ctime = current_time(dir);
3873         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, dir);
3874         if (ret)
3875                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3876 out:
3877         btrfs_free_path(path);
3878         return ret;
3879 }
3880
3881 /*
3882  * Helper to check if the subvolume references other subvolumes or if it's
3883  * default.
3884  */
3885 static noinline int may_destroy_subvol(struct btrfs_root *root)
3886 {
3887         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3888         struct btrfs_path *path;
3889         struct btrfs_dir_item *di;
3890         struct btrfs_key key;
3891         u64 dir_id;
3892         int ret;
3893
3894         path = btrfs_alloc_path();
3895         if (!path)
3896                 return -ENOMEM;
3897
3898         /* Make sure this root isn't set as the default subvol */
3899         dir_id = btrfs_super_root_dir(fs_info->super_copy);
3900         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, fs_info->tree_root, path,
3901                                    dir_id, "default", 7, 0);
3902         if (di && !IS_ERR(di)) {
3903                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
3904                 if (key.objectid == root->root_key.objectid) {
3905                         ret = -EPERM;
3906                         btrfs_err(fs_info,
3907                                   "deleting default subvolume %llu is not allowed",
3908                                   key.objectid);
3909                         goto out;
3910                 }
3911                 btrfs_release_path(path);
3912         }
3913
3914         key.objectid = root->root_key.objectid;
3915         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
3916         key.offset = (u64)-1;
3917
3918         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
3919         if (ret < 0)
3920                 goto out;
3921         BUG_ON(ret == 0);
3922
3923         ret = 0;
3924         if (path->slots[0] > 0) {
3925                 path->slots[0]--;
3926                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
3927                 if (key.objectid == root->root_key.objectid &&
3928                     key.type == BTRFS_ROOT_REF_KEY)
3929                         ret = -ENOTEMPTY;
3930         }
3931 out:
3932         btrfs_free_path(path);
3933         return ret;
3934 }
3935
3936 /* Delete all dentries for inodes belonging to the root */
3937 static void btrfs_prune_dentries(struct btrfs_root *root)
3938 {
3939         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3940         struct rb_node *node;
3941         struct rb_node *prev;
3942         struct btrfs_inode *entry;
3943         struct inode *inode;
3944         u64 objectid = 0;
3945
3946         if (!test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
3947                 WARN_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0);
3948
3949         spin_lock(&root->inode_lock);
3950 again:
3951         node = root->inode_tree.rb_node;
3952         prev = NULL;
3953         while (node) {
3954                 prev = node;
3955                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
3956
3957                 if (objectid < btrfs_ino(entry))
3958                         node = node->rb_left;
3959                 else if (objectid > btrfs_ino(entry))
3960                         node = node->rb_right;
3961                 else
3962                         break;
3963         }
3964         if (!node) {
3965                 while (prev) {
3966                         entry = rb_entry(prev, struct btrfs_inode, rb_node);
3967                         if (objectid <= btrfs_ino(entry)) {
3968                                 node = prev;
3969                                 break;
3970                         }
3971                         prev = rb_next(prev);
3972                 }
3973         }
3974         while (node) {
3975                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
3976                 objectid = btrfs_ino(entry) + 1;
3977                 inode = igrab(&entry->vfs_inode);
3978                 if (inode) {
3979                         spin_unlock(&root->inode_lock);
3980                         if (atomic_read(&inode->i_count) > 1)
3981                                 d_prune_aliases(inode);
3982                         /*
3983                          * btrfs_drop_inode will have it removed from the inode
3984                          * cache when its usage count hits zero.
3985                          */
3986                         iput(inode);
3987                         cond_resched();
3988                         spin_lock(&root->inode_lock);
3989                         goto again;
3990                 }
3991
3992                 if (cond_resched_lock(&root->inode_lock))
3993                         goto again;
3994
3995                 node = rb_next(node);
3996         }
3997         spin_unlock(&root->inode_lock);
3998 }
3999
4000 int btrfs_delete_subvolume(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4001 {
4002         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dentry->d_sb);
4003         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4004         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4005         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(inode)->root;
4006         struct btrfs_trans_handle *trans;
4007         struct btrfs_block_rsv block_rsv;
4008         u64 root_flags;
4009         int ret;
4010
4011         down_write(&fs_info->subvol_sem);
4012
4013         /*
4014          * Don't allow to delete a subvolume with send in progress. This is
4015          * inside the inode lock so the error handling that has to drop the bit
4016          * again is not run concurrently.
4017          */
4018         spin_lock(&dest->root_item_lock);
4019         if (dest->send_in_progress) {
4020                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4021                 btrfs_warn(fs_info,
4022                            "attempt to delete subvolume %llu during send",
4023                            dest->root_key.objectid);
4024                 ret = -EPERM;
4025                 goto out_up_write;
4026         }
4027         if (atomic_read(&dest->nr_swapfiles)) {
4028                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4029                 btrfs_warn(fs_info,
4030                            "attempt to delete subvolume %llu with active swapfile",
4031                            root->root_key.objectid);
4032                 ret = -EPERM;
4033                 goto out_up_write;
4034         }
4035         root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4036         btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4037                              root_flags | BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4038         spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4039
4040         ret = may_destroy_subvol(dest);
4041         if (ret)
4042                 goto out_undead;
4043
4044         btrfs_init_block_rsv(&block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
4045         /*
4046          * One for dir inode,
4047          * two for dir entries,
4048          * two for root ref/backref.
4049          */
4050         ret = btrfs_subvolume_reserve_metadata(root, &block_rsv, 5, true);
4051         if (ret)
4052                 goto out_undead;
4053
4054         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4055         if (IS_ERR(trans)) {
4056                 ret = PTR_ERR(trans);
4057                 goto out_release;
4058         }
4059         trans->block_rsv = &block_rsv;
4060         trans->bytes_reserved = block_rsv.size;
4061
4062         btrfs_record_snapshot_destroy(trans, BTRFS_I(dir));
4063
4064         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4065         if (ret) {
4066                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4067                 goto out_end_trans;
4068         }
4069
4070         btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
4071
4072         memset(&dest->root_item.drop_progress, 0,
4073                 sizeof(dest->root_item.drop_progress));
4074         dest->root_item.drop_level = 0;
4075         btrfs_set_root_refs(&dest->root_item, 0);
4076
4077         if (!test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &dest->state)) {
4078                 ret = btrfs_insert_orphan_item(trans,
4079                                         fs_info->tree_root,
4080                                         dest->root_key.objectid);
4081                 if (ret) {
4082                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4083                         goto out_end_trans;
4084                 }
4085         }
4086
4087         ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans, dest->root_item.uuid,
4088                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL,
4089                                   dest->root_key.objectid);
4090         if (ret && ret != -ENOENT) {
4091                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4092                 goto out_end_trans;
4093         }
4094         if (!btrfs_is_empty_uuid(dest->root_item.received_uuid)) {
4095                 ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans,
4096                                           dest->root_item.received_uuid,
4097                                           BTRFS_UUID_KEY_RECEIVED_SUBVOL,
4098                                           dest->root_key.objectid);
4099                 if (ret && ret != -ENOENT) {
4100                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4101                         goto out_end_trans;
4102                 }
4103         }
4104
4105         free_anon_bdev(dest->anon_dev);
4106         dest->anon_dev = 0;
4107 out_end_trans:
4108         trans->block_rsv = NULL;
4109         trans->bytes_reserved = 0;
4110         ret = btrfs_end_transaction(trans);
4111         inode->i_flags |= S_DEAD;
4112 out_release:
4113         btrfs_subvolume_release_metadata(root, &block_rsv);
4114 out_undead:
4115         if (ret) {
4116                 spin_lock(&dest->root_item_lock);
4117                 root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4118                 btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4119                                 root_flags & ~BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4120                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4121         }
4122 out_up_write:
4123         up_write(&fs_info->subvol_sem);
4124         if (!ret) {
4125                 d_invalidate(dentry);
4126                 btrfs_prune_dentries(dest);
4127                 ASSERT(dest->send_in_progress == 0);
4128
4129                 /* the last ref */
4130                 if (dest->ino_cache_inode) {
4131                         iput(dest->ino_cache_inode);
4132                         dest->ino_cache_inode = NULL;
4133                 }
4134         }
4135
4136         return ret;
4137 }
4138
4139 static int btrfs_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4140 {
4141         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4142         int err = 0;
4143         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4144         struct btrfs_trans_handle *trans;
4145         u64 last_unlink_trans;
4146
4147         if (inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
4148                 return -ENOTEMPTY;
4149         if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
4150                 return btrfs_delete_subvolume(dir, dentry);
4151
4152         trans = __unlink_start_trans(dir);
4153         if (IS_ERR(trans))
4154                 return PTR_ERR(trans);
4155
4156         if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
4157                 err = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4158                 goto out;
4159         }
4160
4161         err = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4162         if (err)
4163                 goto out;
4164
4165         last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans;
4166
4167         /* now the directory is empty */
4168         err = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
4169                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4170                         dentry->d_name.len);
4171         if (!err) {
4172                 btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
4173                 /*
4174                  * Propagate the last_unlink_trans value of the deleted dir to
4175                  * its parent directory. This is to prevent an unrecoverable
4176                  * log tree in the case we do something like this:
4177                  * 1) create dir foo
4178                  * 2) create snapshot under dir foo
4179                  * 3) delete the snapshot
4180                  * 4) rmdir foo
4181                  * 5) mkdir foo
4182                  * 6) fsync foo or some file inside foo
4183                  */
4184                 if (last_unlink_trans >= trans->transid)
4185                         BTRFS_I(dir)->last_unlink_trans = last_unlink_trans;
4186         }
4187 out:
4188         btrfs_end_transaction(trans);
4189         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
4190
4191         return err;
4192 }
4193
4194 /*
4195  * Return this if we need to call truncate_block for the last bit of the
4196  * truncate.
4197  */
4198 #define NEED_TRUNCATE_BLOCK 1
4199
4200 /*
4201  * this can truncate away extent items, csum items and directory items.
4202  * It starts at a high offset and removes keys until it can't find
4203  * any higher than new_size
4204  *
4205  * csum items that cross the new i_size are truncated to the new size
4206  * as well.
4207  *
4208  * min_type is the minimum key type to truncate down to.  If set to 0, this
4209  * will kill all the items on this inode, including the INODE_ITEM_KEY.
4210  */
4211 int btrfs_truncate_inode_items(struct btrfs_trans_handle *trans,
4212                                struct btrfs_root *root,
4213                                struct inode *inode,
4214                                u64 new_size, u32 min_type)
4215 {
4216         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4217         struct btrfs_path *path;
4218         struct extent_buffer *leaf;
4219         struct btrfs_file_extent_item *fi;
4220         struct btrfs_key key;
4221         struct btrfs_key found_key;
4222         u64 extent_start = 0;
4223         u64 extent_num_bytes = 0;
4224         u64 extent_offset = 0;
4225         u64 item_end = 0;
4226         u64 last_size = new_size;
4227         u32 found_type = (u8)-1;
4228         int found_extent;
4229         int del_item;
4230         int pending_del_nr = 0;
4231         int pending_del_slot = 0;
4232         int extent_type = -1;
4233         int ret;
4234         u64 ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
4235         u64 bytes_deleted = 0;
4236         bool be_nice = false;
4237         bool should_throttle = false;
4238         const u64 lock_start = ALIGN_DOWN(new_size, fs_info->sectorsize);
4239         struct extent_state *cached_state = NULL;
4240
4241         BUG_ON(new_size > 0 && min_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
4242
4243         /*
4244          * For non-free space inodes and non-shareable roots, we want to back
4245          * off from time to time.  This means all inodes in subvolume roots,
4246          * reloc roots, and data reloc roots.
4247          */
4248         if (!btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode)) &&
4249             test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4250                 be_nice = true;
4251
4252         path = btrfs_alloc_path();
4253         if (!path)
4254                 return -ENOMEM;
4255         path->reada = READA_BACK;
4256
4257         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4258                 lock_extent_bits(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lock_start, (u64)-1,
4259                                  &cached_state);
4260
4261                 /*
4262                  * We want to drop from the next block forward in case this
4263                  * new size is not block aligned since we will be keeping the
4264                  * last block of the extent just the way it is.
4265                  */
4266                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), ALIGN(new_size,
4267                                         fs_info->sectorsize),
4268                                         (u64)-1, 0);
4269         }
4270
4271         /*
4272          * This function is also used to drop the items in the log tree before
4273          * we relog the inode, so if root != BTRFS_I(inode)->root, it means
4274          * it is used to drop the logged items. So we shouldn't kill the delayed
4275          * items.
4276          */
4277         if (min_type == 0 && root == BTRFS_I(inode)->root)
4278                 btrfs_kill_delayed_inode_items(BTRFS_I(inode));
4279
4280         key.objectid = ino;
4281         key.offset = (u64)-1;
4282         key.type = (u8)-1;
4283
4284 search_again:
4285         /*
4286          * with a 16K leaf size and 128MB extents, you can actually queue
4287          * up a huge file in a single leaf.  Most of the time that
4288          * bytes_deleted is > 0, it will be huge by the time we get here
4289          */
4290         if (be_nice && bytes_deleted > SZ_32M &&
4291             btrfs_should_end_transaction(trans)) {
4292                 ret = -EAGAIN;
4293                 goto out;
4294         }
4295
4296         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
4297         if (ret < 0)
4298                 goto out;
4299
4300         if (ret > 0) {
4301                 ret = 0;
4302                 /* there are no items in the tree for us to truncate, we're
4303                  * done
4304                  */
4305                 if (path->slots[0] == 0)
4306                         goto out;
4307                 path->slots[0]--;
4308         }
4309
4310         while (1) {
4311                 u64 clear_start = 0, clear_len = 0;
4312
4313                 fi = NULL;
4314                 leaf = path->nodes[0];
4315                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
4316                 found_type = found_key.type;
4317
4318                 if (found_key.objectid != ino)
4319                         break;
4320
4321                 if (found_type < min_type)
4322                         break;
4323
4324                 item_end = found_key.offset;
4325                 if (found_type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
4326                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
4327                                             struct btrfs_file_extent_item);
4328                         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
4329                         if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4330                                 item_end +=
4331                                     btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4332
4333                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_regular(
4334                                         BTRFS_I(inode), leaf, fi,
4335                                         found_key.offset);
4336                         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4337                                 item_end += btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf,
4338                                                                         fi);
4339
4340                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_inline(
4341                                         BTRFS_I(inode), leaf, fi, path->slots[0],
4342                                         found_key.offset);
4343                         }
4344                         item_end--;
4345                 }
4346                 if (found_type > min_type) {
4347                         del_item = 1;
4348                 } else {
4349                         if (item_end < new_size)
4350                                 break;
4351                         if (found_key.offset >= new_size)
4352                                 del_item = 1;
4353                         else
4354                                 del_item = 0;
4355                 }
4356                 found_extent = 0;
4357                 /* FIXME, shrink the extent if the ref count is only 1 */
4358                 if (found_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
4359                         goto delete;
4360
4361                 if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4362                         u64 num_dec;
4363
4364                         clear_start = found_key.offset;
4365                         extent_start = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
4366                         if (!del_item) {
4367                                 u64 orig_num_bytes =
4368                                         btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4369                                 extent_num_bytes = ALIGN(new_size -
4370                                                 found_key.offset,
4371                                                 fs_info->sectorsize);
4372                                 clear_start = ALIGN(new_size, fs_info->sectorsize);
4373                                 btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
4374                                                          extent_num_bytes);
4375                                 num_dec = (orig_num_bytes -
4376                                            extent_num_bytes);
4377                                 if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4378                                              &root->state) &&
4379                                     extent_start != 0)
4380                                         inode_sub_bytes(inode, num_dec);
4381                                 btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
4382                         } else {
4383                                 extent_num_bytes =
4384                                         btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf,
4385                                                                          fi);
4386                                 extent_offset = found_key.offset -
4387                                         btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
4388
4389                                 /* FIXME blocksize != 4096 */
4390                                 num_dec = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4391                                 if (extent_start != 0) {
4392                                         found_extent = 1;
4393                                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4394                                                      &root->state))
4395                                                 inode_sub_bytes(inode, num_dec);
4396                                 }
4397                         }
4398                         clear_len = num_dec;
4399                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4400                         /*
4401                          * we can't truncate inline items that have had
4402                          * special encodings
4403                          */
4404                         if (!del_item &&
4405                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) == 0 &&
4406                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi) == 0 &&
4407                             btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) == 0) {
4408                                 u32 size = (u32)(new_size - found_key.offset);
4409
4410                                 btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, fi, size);
4411                                 size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(size);
4412                                 btrfs_truncate_item(path, size, 1);
4413                         } else if (!del_item) {
4414                                 /*
4415                                  * We have to bail so the last_size is set to
4416                                  * just before this extent.
4417                                  */
4418                                 ret = NEED_TRUNCATE_BLOCK;
4419                                 break;
4420                         } else {
4421                                 /*
4422                                  * Inline extents are special, we just treat
4423                                  * them as a full sector worth in the file
4424                                  * extent tree just for simplicity sake.
4425                                  */
4426                                 clear_len = fs_info->sectorsize;
4427                         }
4428
4429                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4430                                 inode_sub_bytes(inode, item_end + 1 - new_size);
4431                 }
4432 delete:
4433                 /*
4434                  * We use btrfs_truncate_inode_items() to clean up log trees for
4435                  * multiple fsyncs, and in this case we don't want to clear the
4436                  * file extent range because it's just the log.
4437                  */
4438                 if (root == BTRFS_I(inode)->root) {
4439                         ret = btrfs_inode_clear_file_extent_range(BTRFS_I(inode),
4440                                                   clear_start, clear_len);
4441                         if (ret) {
4442                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4443                                 break;
4444                         }
4445                 }
4446
4447                 if (del_item)
4448                         last_size = found_key.offset;
4449                 else
4450                         last_size = new_size;
4451                 if (del_item) {
4452                         if (!pending_del_nr) {
4453                                 /* no pending yet, add ourselves */
4454                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4455                                 pending_del_nr = 1;
4456                         } else if (pending_del_nr &&
4457                                    path->slots[0] + 1 == pending_del_slot) {
4458                                 /* hop on the pending chunk */
4459                                 pending_del_nr++;
4460                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4461                         } else {
4462                                 BUG();
4463                         }
4464                 } else {
4465                         break;
4466                 }
4467                 should_throttle = false;
4468
4469                 if (found_extent &&
4470                     root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4471                         struct btrfs_ref ref = { 0 };
4472
4473                         bytes_deleted += extent_num_bytes;
4474
4475                         btrfs_init_generic_ref(&ref, BTRFS_DROP_DELAYED_REF,
4476                                         extent_start, extent_num_bytes, 0);
4477                         ref.real_root = root->root_key.objectid;
4478                         btrfs_init_data_ref(&ref, btrfs_header_owner(leaf),
4479                                         ino, extent_offset);
4480                         ret = btrfs_free_extent(trans, &ref);
4481                         if (ret) {
4482                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4483                                 break;
4484                         }
4485                         if (be_nice) {
4486                                 if (btrfs_should_throttle_delayed_refs(trans))
4487                                         should_throttle = true;
4488                         }
4489                 }
4490
4491                 if (found_type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY)
4492                         break;
4493
4494                 if (path->slots[0] == 0 ||
4495                     path->slots[0] != pending_del_slot ||
4496                     should_throttle) {
4497                         if (pending_del_nr) {
4498                                 ret = btrfs_del_items(trans, root, path,
4499                                                 pending_del_slot,
4500                                                 pending_del_nr);
4501                                 if (ret) {
4502                                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4503                                         break;
4504                                 }
4505                                 pending_del_nr = 0;
4506                         }
4507                         btrfs_release_path(path);
4508
4509                         /*
4510                          * We can generate a lot of delayed refs, so we need to
4511                          * throttle every once and a while and make sure we're
4512                          * adding enough space to keep up with the work we are
4513                          * generating.  Since we hold a transaction here we
4514                          * can't flush, and we don't want to FLUSH_LIMIT because
4515                          * we could have generated too many delayed refs to
4516                          * actually allocate, so just bail if we're short and
4517                          * let the normal reservation dance happen higher up.
4518                          */
4519                         if (should_throttle) {
4520                                 ret = btrfs_delayed_refs_rsv_refill(fs_info,
4521                                                         BTRFS_RESERVE_NO_FLUSH);
4522                                 if (ret) {
4523                                         ret = -EAGAIN;
4524                                         break;
4525                                 }
4526                         }
4527                         goto search_again;
4528                 } else {
4529                         path->slots[0]--;
4530                 }
4531         }
4532 out:
4533         if (ret >= 0 && pending_del_nr) {
4534                 int err;
4535
4536                 err = btrfs_del_items(trans, root, path, pending_del_slot,
4537                                       pending_del_nr);
4538                 if (err) {
4539                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
4540                         ret = err;
4541                 }
4542         }
4543         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4544                 ASSERT(last_size >= new_size);
4545                 if (!ret && last_size > new_size)
4546                         last_size = new_size;
4547                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, last_size);
4548                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lock_start,
4549                                      (u64)-1, &cached_state);
4550         }
4551
4552         btrfs_free_path(path);
4553         return ret;
4554 }
4555
4556 /*
4557  * btrfs_truncate_block - read, zero a chunk and write a block
4558  * @inode - inode that we're zeroing
4559  * @from - the offset to start zeroing
4560  * @len - the length to zero, 0 to zero the entire range respective to the
4561  *      offset
4562  * @front - zero up to the offset instead of from the offset on
4563  *
4564  * This will find the block for the "from" offset and cow the block and zero the
4565  * part we want to zero.  This is used with truncate and hole punching.
4566  */
4567 int btrfs_truncate_block(struct inode *inode, loff_t from, loff_t len,
4568                         int front)
4569 {
4570         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
4571         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
4572         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
4573         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
4574         struct extent_state *cached_state = NULL;
4575         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
4576         char *kaddr;
4577         bool only_release_metadata = false;
4578         u32 blocksize = fs_info->sectorsize;
4579         pgoff_t index = from >> PAGE_SHIFT;
4580         unsigned offset = from & (blocksize - 1);
4581         struct page *page;
4582         gfp_t mask = btrfs_alloc_write_mask(mapping);
4583         size_t write_bytes = blocksize;
4584         int ret = 0;
4585         u64 block_start;
4586         u64 block_end;
4587
4588         if (IS_ALIGNED(offset, blocksize) &&
4589             (!len || IS_ALIGNED(len, blocksize)))
4590                 goto out;
4591
4592         block_start = round_down(from, blocksize);
4593         block_end = block_start + blocksize - 1;
4594
4595         ret = btrfs_check_data_free_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
4596                                           block_start, blocksize);
4597         if (ret < 0) {
4598                 if (btrfs_check_nocow_lock(BTRFS_I(inode), block_start,
4599                                            &write_bytes) > 0) {
4600                         /* For nocow case, no need to reserve data space */
4601                         only_release_metadata = true;
4602                 } else {
4603                         goto out;
4604                 }
4605         }
4606         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(BTRFS_I(inode), blocksize);
4607         if (ret < 0) {
4608                 if (!only_release_metadata)
4609                         btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode),
4610                                         data_reserved, block_start, blocksize);
4611                 goto out;
4612         }
4613 again:
4614         page = find_or_create_page(mapping, index, mask);
4615         if (!page) {
4616                 btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved,
4617                                              block_start, blocksize, true);
4618                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), blocksize);
4619                 ret = -ENOMEM;
4620                 goto out;
4621         }
4622
4623         if (!PageUptodate(page)) {
4624                 ret = btrfs_readpage(NULL, page);
4625                 lock_page(page);
4626                 if (page->mapping != mapping) {
4627                         unlock_page(page);
4628                         put_page(page);
4629                         goto again;
4630                 }
4631                 if (!PageUptodate(page)) {
4632                         ret = -EIO;
4633                         goto out_unlock;
4634                 }
4635         }
4636         wait_on_page_writeback(page);
4637
4638         lock_extent_bits(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4639         set_page_extent_mapped(page);
4640
4641         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(BTRFS_I(inode), block_start);
4642         if (ordered) {
4643                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
4644                                      &cached_state);
4645                 unlock_page(page);
4646                 put_page(page);
4647                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
4648                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
4649                 goto again;
4650         }
4651
4652         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, block_start, block_end,
4653                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
4654                          0, 0, &cached_state);
4655
4656         ret = btrfs_set_extent_delalloc(BTRFS_I(inode), block_start, block_end, 0,
4657                                         &cached_state);
4658         if (ret) {
4659                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
4660                                      &cached_state);
4661                 goto out_unlock;
4662         }
4663
4664         if (offset != blocksize) {
4665                 if (!len)
4666                         len = blocksize - offset;
4667                 kaddr = kmap(page);
4668                 if (front)
4669                         memset(kaddr + (block_start - page_offset(page)),
4670                                 0, offset);
4671                 else
4672                         memset(kaddr + (block_start - page_offset(page)) +  offset,
4673                                 0, len);
4674                 flush_dcache_page(page);
4675                 kunmap(page);
4676         }
4677         ClearPageChecked(page);
4678         set_page_dirty(page);
4679         unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4680
4681         if (only_release_metadata)
4682                 set_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, block_start,
4683                                 block_end, EXTENT_NORESERVE, NULL, NULL,
4684                                 GFP_NOFS);
4685
4686 out_unlock:
4687         if (ret) {
4688                 if (only_release_metadata)
4689                         btrfs_delalloc_release_metadata(BTRFS_I(inode),
4690                                         blocksize, true);
4691                 else
4692                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved,
4693                                         block_start, blocksize, true);
4694         }
4695         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), blocksize);
4696         unlock_page(page);
4697         put_page(page);
4698 out:
4699         if (only_release_metadata)
4700                 btrfs_check_nocow_unlock(BTRFS_I(inode));
4701         extent_changeset_free(data_reserved);
4702         return ret;
4703 }
4704
4705 static int maybe_insert_hole(struct btrfs_root *root, struct inode *inode,
4706                              u64 offset, u64 len)
4707 {
4708         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
4709         struct btrfs_trans_handle *trans;
4710         int ret;
4711
4712         /*
4713          * Still need to make sure the inode looks like it's been updated so
4714          * that any holes get logged if we fsync.
4715          */
4716         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES)) {
4717                 BTRFS_I(inode)->last_trans = fs_info->generation;
4718                 BTRFS_I(inode)->last_sub_trans = root->log_transid;
4719                 BTRFS_I(inode)->last_log_commit = root->last_log_commit;
4720                 return 0;
4721         }
4722
4723         /*
4724          * 1 - for the one we're dropping
4725          * 1 - for the one we're adding
4726          * 1 - for updating the inode.
4727          */
4728         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
4729         if (IS_ERR(trans))
4730                 return PTR_ERR(trans);
4731
4732         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, offset, offset + len, 1);
4733         if (ret) {
4734                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4735                 btrfs_end_transaction(trans);
4736                 return ret;
4737         }
4738
4739         ret = btrfs_insert_file_extent(trans, root, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
4740                         offset, 0, 0, len, 0, len, 0, 0, 0);
4741         if (ret)
4742                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4743         else
4744                 btrfs_update_inode(trans, root, inode);
4745         btrfs_end_transaction(trans);
4746         return ret;
4747 }
4748
4749 /*
4750  * This function puts in dummy file extents for the area we're creating a hole
4751  * for.  So if we are truncating this file to a larger size we need to insert
4752  * these file extents so that btrfs_get_extent will return a EXTENT_MAP_HOLE for
4753  * the range between oldsize and size
4754  */
4755 int btrfs_cont_expand(struct inode *inode, loff_t oldsize, loff_t size)
4756 {
4757         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
4758         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
4759         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
4760         struct extent_map *em = NULL;
4761         struct extent_state *cached_state = NULL;
4762         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
4763         u64 hole_start = ALIGN(oldsize, fs_info->sectorsize);
4764         u64 block_end = ALIGN(size, fs_info->sectorsize);
4765         u64 last_byte;
4766         u64 cur_offset;
4767         u64 hole_size;
4768         int err = 0;
4769
4770         /*
4771          * If our size started in the middle of a block we need to zero out the
4772          * rest of the block before we expand the i_size, otherwise we could
4773          * expose stale data.
4774          */
4775         err = btrfs_truncate_block(inode, oldsize, 0, 0);
4776         if (err)
4777                 return err;
4778
4779         if (size <= hole_start)
4780                 return 0;
4781
4782         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(BTRFS_I(inode), hole_start,
4783                                            block_end - 1, &cached_state);
4784         cur_offset = hole_start;
4785         while (1) {
4786                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, cur_offset,
4787                                       block_end - cur_offset);
4788                 if (IS_ERR(em)) {
4789                         err = PTR_ERR(em);
4790                         em = NULL;
4791                         break;
4792                 }
4793                 last_byte = min(extent_map_end(em), block_end);
4794                 last_byte = ALIGN(last_byte, fs_info->sectorsize);
4795                 hole_size = last_byte - cur_offset;
4796
4797                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)) {
4798                         struct extent_map *hole_em;
4799
4800                         err = maybe_insert_hole(root, inode, cur_offset,
4801                                                 hole_size);
4802                         if (err)
4803                                 break;
4804
4805                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode),
4806                                                         cur_offset, hole_size);
4807                         if (err)
4808                                 break;
4809
4810                         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
4811                                                 cur_offset + hole_size - 1, 0);
4812                         hole_em = alloc_extent_map();
4813                         if (!hole_em) {
4814                                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
4815                                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
4816                                 goto next;
4817                         }
4818                         hole_em->start = cur_offset;
4819                         hole_em->len = hole_size;
4820                         hole_em->orig_start = cur_offset;
4821
4822                         hole_em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
4823                         hole_em->block_len = 0;
4824                         hole_em->orig_block_len = 0;
4825                         hole_em->ram_bytes = hole_size;
4826                         hole_em->compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
4827                         hole_em->generation = fs_info->generation;
4828
4829                         while (1) {
4830                                 write_lock(&em_tree->lock);
4831                                 err = add_extent_mapping(em_tree, hole_em, 1);
4832                                 write_unlock(&em_tree->lock);
4833                                 if (err != -EEXIST)
4834                                         break;
4835                                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode),
4836                                                         cur_offset,
4837                                                         cur_offset +
4838                                                         hole_size - 1, 0);
4839                         }
4840                         free_extent_map(hole_em);
4841                 } else {
4842                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode),
4843                                                         cur_offset, hole_size);
4844                         if (err)
4845                                 break;
4846                 }
4847 next:
4848                 free_extent_map(em);
4849                 em = NULL;
4850                 cur_offset = last_byte;
4851                 if (cur_offset >= block_end)
4852                         break;
4853         }
4854         free_extent_map(em);
4855         unlock_extent_cached(io_tree, hole_start, block_end - 1, &cached_state);
4856         return err;
4857 }
4858
4859 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr)
4860 {
4861         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
4862         struct btrfs_trans_handle *trans;
4863         loff_t oldsize = i_size_read(inode);
4864         loff_t newsize = attr->ia_size;
4865         int mask = attr->ia_valid;
4866         int ret;
4867
4868         /*
4869          * The regular truncate() case without ATTR_CTIME and ATTR_MTIME is a
4870          * special case where we need to update the times despite not having
4871          * these flags set.  For all other operations the VFS set these flags
4872          * explicitly if it wants a timestamp update.
4873          */
4874         if (newsize != oldsize) {
4875                 inode_inc_iversion(inode);
4876                 if (!(mask & (ATTR_CTIME | ATTR_MTIME)))
4877                         inode->i_ctime = inode->i_mtime =
4878                                 current_time(inode);
4879         }
4880
4881         if (newsize > oldsize) {
4882                 /*
4883                  * Don't do an expanding truncate while snapshotting is ongoing.
4884                  * This is to ensure the snapshot captures a fully consistent
4885                  * state of this file - if the snapshot captures this expanding
4886                  * truncation, it must capture all writes that happened before
4887                  * this truncation.
4888                  */
4889                 btrfs_drew_write_lock(&root->snapshot_lock);
4890                 ret = btrfs_cont_expand(inode, oldsize, newsize);
4891                 if (ret) {
4892                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
4893                         return ret;
4894                 }
4895
4896                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
4897                 if (IS_ERR(trans)) {
4898                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
4899                         return PTR_ERR(trans);
4900                 }
4901
4902                 i_size_write(inode, newsize);
4903                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
4904                 pagecache_isize_extended(inode, oldsize, newsize);
4905                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
4906                 btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
4907                 btrfs_end_transaction(trans);
4908         } else {
4909
4910                 /*
4911                  * We're truncating a file that used to have good data down to
4912                  * zero. Make sure any new writes to the file get on disk
4913                  * on close.
4914                  */
4915                 if (newsize == 0)
4916                         set_bit(BTRFS_INODE_FLUSH_ON_CLOSE,
4917                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
4918
4919                 truncate_setsize(inode, newsize);
4920
4921                 inode_dio_wait(inode);
4922
4923                 ret = btrfs_truncate(inode, newsize == oldsize);
4924                 if (ret && inode->i_nlink) {
4925                         int err;
4926
4927                         /*
4928                          * Truncate failed, so fix up the in-memory size. We
4929                          * adjusted disk_i_size down as we removed extents, so
4930                          * wait for disk_i_size to be stable and then update the
4931                          * in-memory size to match.
4932                          */
4933                         err = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
4934                         if (err)
4935                                 return err;
4936                         i_size_write(inode, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
4937                 }
4938         }
4939
4940         return ret;
4941 }
4942
4943 static int btrfs_setattr(struct dentry *dentry, struct iattr *attr)
4944 {
4945         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4946         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
4947         int err;
4948
4949         if (btrfs_root_readonly(root))
4950                 return -EROFS;
4951
4952         err = setattr_prepare(dentry, attr);
4953         if (err)
4954                 return err;
4955
4956         if (S_ISREG(inode->i_mode) && (attr->ia_valid & ATTR_SIZE)) {
4957                 err = btrfs_setsize(inode, attr);
4958                 if (err)
4959                         return err;
4960         }
4961
4962         if (attr->ia_valid) {
4963                 setattr_copy(inode, attr);
4964                 inode_inc_iversion(inode);
4965                 err = btrfs_dirty_inode(inode);
4966
4967                 if (!err && attr->ia_valid & ATTR_MODE)
4968                         err = posix_acl_chmod(inode, inode->i_mode);
4969         }
4970
4971         return err;
4972 }
4973
4974 /*
4975  * While truncating the inode pages during eviction, we get the VFS calling
4976  * btrfs_invalidatepage() against each page of the inode. This is slow because
4977  * the calls to btrfs_invalidatepage() result in a huge amount of calls to
4978  * lock_extent_bits() and clear_extent_bit(), which keep merging and splitting
4979  * extent_state structures over and over, wasting lots of time.
4980  *
4981  * Therefore if the inode is being evicted, let btrfs_invalidatepage() skip all
4982  * those expensive operations on a per page basis and do only the ordered io
4983  * finishing, while we release here the extent_map and extent_state structures,
4984  * without the excessive merging and splitting.
4985  */
4986 static void evict_inode_truncate_pages(struct inode *inode)
4987 {
4988         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
4989         struct extent_map_tree *map_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
4990         struct rb_node *node;
4991
4992         ASSERT(inode->i_state & I_FREEING);
4993         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
4994
4995         write_lock(&map_tree->lock);
4996         while (!RB_EMPTY_ROOT(&map_tree->map.rb_root)) {
4997                 struct extent_map *em;
4998
4999                 node = rb_first_cached(&map_tree->map);
5000                 em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
5001                 clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
5002                 clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags);
5003                 remove_extent_mapping(map_tree, em);
5004                 free_extent_map(em);
5005                 if (need_resched()) {
5006                         write_unlock(&map_tree->lock);
5007                         cond_resched();
5008                         write_lock(&map_tree->lock);
5009                 }
5010         }
5011         write_unlock(&map_tree->lock);
5012
5013         /*
5014          * Keep looping until we have no more ranges in the io tree.
5015          * We can have ongoing bios started by readahead that have
5016          * their endio callback (extent_io.c:end_bio_extent_readpage)
5017          * still in progress (unlocked the pages in the bio but did not yet
5018          * unlocked the ranges in the io tree). Therefore this means some
5019          * ranges can still be locked and eviction started because before
5020          * submitting those bios, which are executed by a separate task (work
5021          * queue kthread), inode references (inode->i_count) were not taken
5022          * (which would be dropped in the end io callback of each bio).
5023          * Therefore here we effectively end up waiting for those bios and
5024          * anyone else holding locked ranges without having bumped the inode's
5025          * reference count - if we don't do it, when they access the inode's
5026          * io_tree to unlock a range it may be too late, leading to an
5027          * use-after-free issue.
5028          */
5029         spin_lock(&io_tree->lock);
5030         while (!RB_EMPTY_ROOT(&io_tree->state)) {
5031                 struct extent_state *state;
5032                 struct extent_state *cached_state = NULL;
5033                 u64 start;
5034                 u64 end;
5035                 unsigned state_flags;
5036
5037                 node = rb_first(&io_tree->state);
5038                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
5039                 start = state->start;
5040                 end = state->end;
5041                 state_flags = state->state;
5042                 spin_unlock(&io_tree->lock);
5043
5044                 lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
5045
5046                 /*
5047                  * If still has DELALLOC flag, the extent didn't reach disk,
5048                  * and its reserved space won't be freed by delayed_ref.
5049                  * So we need to free its reserved space here.
5050                  * (Refer to comment in btrfs_invalidatepage, case 2)
5051                  *
5052                  * Note, end is the bytenr of last byte, so we need + 1 here.
5053                  */
5054                 if (state_flags & EXTENT_DELALLOC)
5055                         btrfs_qgroup_free_data(BTRFS_I(inode), NULL, start,
5056                                                end - start + 1);
5057
5058                 clear_extent_bit(io_tree, start, end,
5059                                  EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
5060                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1, 1,
5061                                  &cached_state);
5062
5063                 cond_resched();
5064                 spin_lock(&io_tree->lock);
5065         }
5066         spin_unlock(&io_tree->lock);
5067 }
5068
5069 static struct btrfs_trans_handle *evict_refill_and_join(struct btrfs_root *root,
5070                                                         struct btrfs_block_rsv *rsv)
5071 {
5072         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5073         struct btrfs_block_rsv *global_rsv = &fs_info->global_block_rsv;
5074         struct btrfs_trans_handle *trans;
5075         u64 delayed_refs_extra = btrfs_calc_insert_metadata_size(fs_info, 1);
5076         int ret;
5077
5078         /*
5079          * Eviction should be taking place at some place safe because of our
5080          * delayed iputs.  However the normal flushing code will run delayed
5081          * iputs, so we cannot use FLUSH_ALL otherwise we'll deadlock.
5082          *
5083          * We reserve the delayed_refs_extra here again because we can't use
5084          * btrfs_start_transaction(root, 0) for the same deadlocky reason as
5085          * above.  We reserve our extra bit here because we generate a ton of
5086          * delayed refs activity by truncating.
5087          *
5088          * If we cannot make our reservation we'll attempt to steal from the
5089          * global reserve, because we really want to be able to free up space.
5090          */
5091         ret = btrfs_block_rsv_refill(root, rsv, rsv->size + delayed_refs_extra,
5092                                      BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5093         if (ret) {
5094                 /*
5095                  * Try to steal from the global reserve if there is space for
5096                  * it.
5097                  */
5098                 if (btrfs_check_space_for_delayed_refs(fs_info) ||
5099                     btrfs_block_rsv_migrate(global_rsv, rsv, rsv->size, 0)) {
5100                         btrfs_warn(fs_info,
5101                                    "could not allocate space for delete; will truncate on mount");
5102                         return ERR_PTR(-ENOSPC);
5103                 }
5104                 delayed_refs_extra = 0;
5105         }
5106
5107         trans = btrfs_join_transaction(root);
5108         if (IS_ERR(trans))
5109                 return trans;
5110
5111         if (delayed_refs_extra) {
5112                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5113                 trans->bytes_reserved = delayed_refs_extra;
5114                 btrfs_block_rsv_migrate(rsv, trans->block_rsv,
5115                                         delayed_refs_extra, 1);
5116         }
5117         return trans;
5118 }
5119
5120 void btrfs_evict_inode(struct inode *inode)
5121 {
5122         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5123         struct btrfs_trans_handle *trans;
5124         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5125         struct btrfs_block_rsv *rsv;
5126         int ret;
5127
5128         trace_btrfs_inode_evict(inode);
5129
5130         if (!root) {
5131                 clear_inode(inode);
5132                 return;
5133         }
5134
5135         evict_inode_truncate_pages(inode);
5136
5137         if (inode->i_nlink &&
5138             ((btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5139               root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID) ||
5140              btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode))))
5141                 goto no_delete;
5142
5143         if (is_bad_inode(inode))
5144                 goto no_delete;
5145
5146         btrfs_free_io_failure_record(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1);
5147
5148         if (test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags))
5149                 goto no_delete;
5150
5151         if (inode->i_nlink > 0) {
5152                 BUG_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5153                        root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID);
5154                 goto no_delete;
5155         }
5156
5157         ret = btrfs_commit_inode_delayed_inode(BTRFS_I(inode));
5158         if (ret)
5159                 goto no_delete;
5160
5161         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
5162         if (!rsv)
5163                 goto no_delete;
5164         rsv->size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
5165         rsv->failfast = 1;
5166
5167         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5168
5169         while (1) {
5170                 trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5171                 if (IS_ERR(trans))
5172                         goto free_rsv;
5173
5174                 trans->block_rsv = rsv;
5175
5176                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, inode, 0, 0);
5177                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5178                 btrfs_end_transaction(trans);
5179                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
5180                 if (ret && ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
5181                         goto free_rsv;
5182                 else if (!ret)
5183                         break;
5184         }
5185
5186         /*
5187          * Errors here aren't a big deal, it just means we leave orphan items in
5188          * the tree. They will be cleaned up on the next mount. If the inode
5189          * number gets reused, cleanup deletes the orphan item without doing
5190          * anything, and unlink reuses the existing orphan item.
5191          *
5192          * If it turns out that we are dropping too many of these, we might want
5193          * to add a mechanism for retrying these after a commit.
5194          */
5195         trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5196         if (!IS_ERR(trans)) {
5197                 trans->block_rsv = rsv;
5198                 btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
5199                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5200                 btrfs_end_transaction(trans);
5201         }
5202
5203         if (!(root == fs_info->tree_root ||
5204               root->root_key.objectid == BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID))
5205                 btrfs_return_ino(root, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)));
5206
5207 free_rsv:
5208         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
5209 no_delete:
5210         /*
5211          * If we didn't successfully delete, the orphan item will still be in
5212          * the tree and we'll retry on the next mount. Again, we might also want
5213          * to retry these periodically in the future.
5214          */
5215         btrfs_remove_delayed_node(BTRFS_I(inode));
5216         clear_inode(inode);
5217 }
5218
5219 /*
5220  * Return the key found in the dir entry in the location pointer, fill @type
5221  * with BTRFS_FT_*, and return 0.
5222  *
5223  * If no dir entries were found, returns -ENOENT.
5224  * If found a corrupted location in dir entry, returns -EUCLEAN.
5225  */
5226 static int btrfs_inode_by_name(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5227                                struct btrfs_key *location, u8 *type)
5228 {
5229         const char *name = dentry->d_name.name;
5230         int namelen = dentry->d_name.len;
5231         struct btrfs_dir_item *di;
5232         struct btrfs_path *path;
5233         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5234         int ret = 0;
5235
5236         path = btrfs_alloc_path();
5237         if (!path)
5238                 return -ENOMEM;
5239
5240         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5241                         name, namelen, 0);
5242         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
5243                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
5244                 goto out;
5245         }
5246
5247         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, location);
5248         if (location->type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY &&
5249             location->type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
5250                 ret = -EUCLEAN;
5251                 btrfs_warn(root->fs_info,
5252 "%s gets something invalid in DIR_ITEM (name %s, directory ino %llu, location(%llu %u %llu))",
5253                            __func__, name, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5254                            location->objectid, location->type, location->offset);
5255         }
5256         if (!ret)
5257                 *type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
5258 out:
5259         btrfs_free_path(path);
5260         return ret;
5261 }
5262
5263 /*
5264  * when we hit a tree root in a directory, the btrfs part of the inode
5265  * needs to be changed to reflect the root directory of the tree root.  This
5266  * is kind of like crossing a mount point.
5267  */
5268 static int fixup_tree_root_location(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5269                                     struct inode *dir,
5270                                     struct dentry *dentry,
5271                                     struct btrfs_key *location,
5272                                     struct btrfs_root **sub_root)
5273 {
5274         struct btrfs_path *path;
5275         struct btrfs_root *new_root;
5276         struct btrfs_root_ref *ref;
5277         struct extent_buffer *leaf;
5278         struct btrfs_key key;
5279         int ret;
5280         int err = 0;
5281
5282         path = btrfs_alloc_path();
5283         if (!path) {
5284                 err = -ENOMEM;
5285                 goto out;
5286         }
5287
5288         err = -ENOENT;
5289         key.objectid = BTRFS_I(dir)->root->root_key.objectid;
5290         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
5291         key.offset = location->objectid;
5292
5293         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
5294         if (ret) {
5295                 if (ret < 0)
5296                         err = ret;
5297                 goto out;
5298         }
5299
5300         leaf = path->nodes[0];
5301         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
5302         if (btrfs_root_ref_dirid(leaf, ref) != btrfs_ino(BTRFS_I(dir)) ||
5303             btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref) != dentry->d_name.len)
5304                 goto out;
5305
5306         ret = memcmp_extent_buffer(leaf, dentry->d_name.name,
5307                                    (unsigned long)(ref + 1),
5308                                    dentry->d_name.len);
5309         if (ret)
5310                 goto out;
5311
5312         btrfs_release_path(path);
5313
5314         new_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, location->objectid, true);
5315         if (IS_ERR(new_root)) {
5316                 err = PTR_ERR(new_root);
5317                 goto out;
5318         }
5319
5320         *sub_root = new_root;
5321         location->objectid = btrfs_root_dirid(&new_root->root_item);
5322         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5323         location->offset = 0;
5324         err = 0;
5325 out:
5326         btrfs_free_path(path);
5327         return err;
5328 }
5329
5330 static void inode_tree_add(struct inode *inode)
5331 {
5332         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5333         struct btrfs_inode *entry;
5334         struct rb_node **p;
5335         struct rb_node *parent;
5336         struct rb_node *new = &BTRFS_I(inode)->rb_node;
5337         u64 ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5338
5339         if (inode_unhashed(inode))
5340                 return;
5341         parent = NULL;
5342         spin_lock(&root->inode_lock);
5343         p = &root->inode_tree.rb_node;
5344         while (*p) {
5345                 parent = *p;
5346                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_inode, rb_node);
5347
5348                 if (ino < btrfs_ino(entry))
5349                         p = &parent->rb_left;
5350                 else if (ino > btrfs_ino(entry))
5351                         p = &parent->rb_right;
5352                 else {
5353                         WARN_ON(!(entry->vfs_inode.i_state &
5354                                   (I_WILL_FREE | I_FREEING)));
5355                         rb_replace_node(parent, new, &root->inode_tree);
5356                         RB_CLEAR_NODE(parent);
5357                         spin_unlock(&root->inode_lock);
5358                         return;
5359                 }
5360         }
5361         rb_link_node(new, parent, p);
5362         rb_insert_color(new, &root->inode_tree);
5363         spin_unlock(&root->inode_lock);
5364 }
5365
5366 static void inode_tree_del(struct btrfs_inode *inode)
5367 {
5368         struct btrfs_root *root = inode->root;
5369         int empty = 0;
5370
5371         spin_lock(&root->inode_lock);
5372         if (!RB_EMPTY_NODE(&inode->rb_node)) {
5373                 rb_erase(&inode->rb_node, &root->inode_tree);
5374                 RB_CLEAR_NODE(&inode->rb_node);
5375                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5376         }
5377         spin_unlock(&root->inode_lock);
5378
5379         if (empty && btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0) {
5380                 spin_lock(&root->inode_lock);
5381                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5382                 spin_unlock(&root->inode_lock);
5383                 if (empty)
5384                         btrfs_add_dead_root(root);
5385         }
5386 }
5387
5388
5389 static int btrfs_init_locked_inode(struct inode *inode, void *p)
5390 {
5391         struct btrfs_iget_args *args = p;
5392
5393         inode->i_ino = args->ino;
5394         BTRFS_I(inode)->location.objectid = args->ino;
5395         BTRFS_I(inode)->location.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5396         BTRFS_I(inode)->location.offset = 0;
5397         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(args->root);
5398         BUG_ON(args->root && !BTRFS_I(inode)->root);
5399         return 0;
5400 }
5401
5402 static int btrfs_find_actor(struct inode *inode, void *opaque)
5403 {
5404         struct btrfs_iget_args *args = opaque;
5405
5406         return args->ino == BTRFS_I(inode)->location.objectid &&
5407                 args->root == BTRFS_I(inode)->root;
5408 }
5409
5410 static struct inode *btrfs_iget_locked(struct super_block *s, u64 ino,
5411                                        struct btrfs_root *root)
5412 {
5413         struct inode *inode;
5414         struct btrfs_iget_args args;
5415         unsigned long hashval = btrfs_inode_hash(ino, root);
5416
5417         args.ino = ino;
5418         args.root = root;
5419
5420         inode = iget5_locked(s, hashval, btrfs_find_actor,
5421                              btrfs_init_locked_inode,
5422                              (void *)&args);
5423         return inode;
5424 }
5425
5426 /*
5427  * Get an inode object given its inode number and corresponding root.
5428  * Path can be preallocated to prevent recursing back to iget through
5429  * allocator. NULL is also valid but may require an additional allocation
5430  * later.
5431  */
5432 struct inode *btrfs_iget_path(struct super_block *s, u64 ino,
5433                               struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path)
5434 {
5435         struct inode *inode;
5436
5437         inode = btrfs_iget_locked(s, ino, root);
5438         if (!inode)
5439                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5440
5441         if (inode->i_state & I_NEW) {
5442                 int ret;
5443
5444                 ret = btrfs_read_locked_inode(inode, path);
5445                 if (!ret) {
5446                         inode_tree_add(inode);
5447                         unlock_new_inode(inode);
5448                 } else {
5449                         iget_failed(inode);
5450                         /*
5451                          * ret > 0 can come from btrfs_search_slot called by
5452                          * btrfs_read_locked_inode, this means the inode item
5453                          * was not found.
5454                          */
5455                         if (ret > 0)
5456                                 ret = -ENOENT;
5457                         inode = ERR_PTR(ret);
5458                 }
5459         }
5460
5461         return inode;
5462 }
5463
5464 struct inode *btrfs_iget(struct super_block *s, u64 ino, struct btrfs_root *root)
5465 {
5466         return btrfs_iget_path(s, ino, root, NULL);
5467 }
5468
5469 static struct inode *new_simple_dir(struct super_block *s,
5470                                     struct btrfs_key *key,
5471                                     struct btrfs_root *root)
5472 {
5473         struct inode *inode = new_inode(s);
5474
5475         if (!inode)
5476                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5477
5478         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
5479         memcpy(&BTRFS_I(inode)->location, key, sizeof(*key));
5480         set_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5481
5482         inode->i_ino = BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID;
5483         /*
5484          * We only need lookup, the rest is read-only and there's no inode
5485          * associated with the dentry
5486          */
5487         inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
5488         inode->i_opflags &= ~IOP_XATTR;
5489         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
5490         inode->i_mode = S_IFDIR | S_IRUGO | S_IWUSR | S_IXUGO;
5491         inode->i_mtime = current_time(inode);
5492         inode->i_atime = inode->i_mtime;
5493         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
5494         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
5495
5496         return inode;
5497 }
5498
5499 static inline u8 btrfs_inode_type(struct inode *inode)
5500 {
5501         /*
5502          * Compile-time asserts that generic FT_* types still match
5503          * BTRFS_FT_* types
5504          */
5505         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_UNKNOWN != FT_UNKNOWN);
5506         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_REG_FILE != FT_REG_FILE);
5507         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_DIR != FT_DIR);
5508         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_CHRDEV != FT_CHRDEV);
5509         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_BLKDEV != FT_BLKDEV);
5510         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_FIFO != FT_FIFO);
5511         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SOCK != FT_SOCK);
5512         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SYMLINK != FT_SYMLINK);
5513
5514         return fs_umode_to_ftype(inode->i_mode);
5515 }
5516
5517 struct inode *btrfs_lookup_dentry(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
5518 {
5519         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
5520         struct inode *inode;
5521         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5522         struct btrfs_root *sub_root = root;
5523         struct btrfs_key location;
5524         u8 di_type = 0;
5525         int ret = 0;
5526
5527         if (dentry->d_name.len > BTRFS_NAME_LEN)
5528                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
5529
5530         ret = btrfs_inode_by_name(dir, dentry, &location, &di_type);
5531         if (ret < 0)
5532                 return ERR_PTR(ret);
5533
5534         if (location.type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
5535                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, root);
5536                 if (IS_ERR(inode))
5537                         return inode;
5538
5539                 /* Do extra check against inode mode with di_type */
5540                 if (btrfs_inode_type(inode) != di_type) {
5541                         btrfs_crit(fs_info,
5542 "inode mode mismatch with dir: inode mode=0%o btrfs type=%u dir type=%u",
5543                                   inode->i_mode, btrfs_inode_type(inode),
5544                                   di_type);
5545                         iput(inode);
5546                         return ERR_PTR(-EUCLEAN);
5547                 }
5548                 return inode;
5549         }
5550
5551         ret = fixup_tree_root_location(fs_info, dir, dentry,
5552                                        &location, &sub_root);
5553         if (ret < 0) {
5554                 if (ret != -ENOENT)
5555                         inode = ERR_PTR(ret);
5556                 else
5557                         inode = new_simple_dir(dir->i_sb, &location, sub_root);
5558         } else {
5559                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, sub_root);
5560         }
5561         if (root != sub_root)
5562                 btrfs_put_root(sub_root);
5563
5564         if (!IS_ERR(inode) && root != sub_root) {
5565                 down_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5566                 if (!sb_rdonly(inode->i_sb))
5567                         ret = btrfs_orphan_cleanup(sub_root);
5568                 up_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5569                 if (ret) {
5570                         iput(inode);
5571                         inode = ERR_PTR(ret);
5572                 }
5573         }
5574
5575         return inode;
5576 }
5577
5578 static int btrfs_dentry_delete(const struct dentry *dentry)
5579 {
5580         struct btrfs_root *root;
5581         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5582
5583         if (!inode && !IS_ROOT(dentry))
5584                 inode = d_inode(dentry->d_parent);
5585
5586         if (inode) {
5587                 root = BTRFS_I(inode)->root;
5588                 if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
5589                         return 1;
5590
5591                 if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
5592                         return 1;
5593         }
5594         return 0;
5595 }
5596
5597 static struct dentry *btrfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5598                                    unsigned int flags)
5599 {
5600         struct inode *inode = btrfs_lookup_dentry(dir, dentry);
5601
5602         if (inode == ERR_PTR(-ENOENT))
5603                 inode = NULL;
5604         return d_splice_alias(inode, dentry);
5605 }
5606
5607 /*
5608  * All this infrastructure exists because dir_emit can fault, and we are holding
5609  * the tree lock when doing readdir.  For now just allocate a buffer and copy
5610  * our information into that, and then dir_emit from the buffer.  This is
5611  * similar to what NFS does, only we don't keep the buffer around in pagecache
5612  * because I'm afraid I'll mess that up.  Long term we need to make filldir do
5613  * copy_to_user_inatomic so we don't have to worry about page faulting under the
5614  * tree lock.
5615  */
5616 static int btrfs_opendir(struct inode *inode, struct file *file)
5617 {
5618         struct btrfs_file_private *private;
5619
5620         private = kzalloc(sizeof(struct btrfs_file_private), GFP_KERNEL);
5621         if (!private)
5622                 return -ENOMEM;
5623         private->filldir_buf = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
5624         if (!private->filldir_buf) {
5625                 kfree(private);
5626                 return -ENOMEM;
5627         }
5628         file->private_data = private;
5629         return 0;
5630 }
5631
5632 struct dir_entry {
5633         u64 ino;
5634         u64 offset;
5635         unsigned type;
5636         int name_len;
5637 };
5638
5639 static int btrfs_filldir(void *addr, int entries, struct dir_context *ctx)
5640 {
5641         while (entries--) {
5642                 struct dir_entry *entry = addr;
5643                 char *name = (char *)(entry + 1);
5644
5645                 ctx->pos = get_unaligned(&entry->offset);
5646                 if (!dir_emit(ctx, name, get_unaligned(&entry->name_len),
5647                                          get_unaligned(&entry->ino),
5648                                          get_unaligned(&entry->type)))
5649                         return 1;
5650                 addr += sizeof(struct dir_entry) +
5651                         get_unaligned(&entry->name_len);
5652                 ctx->pos++;
5653         }
5654         return 0;
5655 }
5656
5657 static int btrfs_real_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
5658 {
5659         struct inode *inode = file_inode(file);
5660         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5661         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
5662         struct btrfs_dir_item *di;
5663         struct btrfs_key key;
5664         struct btrfs_key found_key;
5665         struct btrfs_path *path;
5666         void *addr;
5667         struct list_head ins_list;
5668         struct list_head del_list;
5669         int ret;
5670         struct extent_buffer *leaf;
5671         int slot;
5672         char *name_ptr;
5673         int name_len;
5674         int entries = 0;
5675         int total_len = 0;
5676         bool put = false;
5677         struct btrfs_key location;
5678
5679         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
5680                 return 0;
5681
5682         path = btrfs_alloc_path();
5683         if (!path)
5684                 return -ENOMEM;
5685
5686         addr = private->filldir_buf;
5687         path->reada = READA_FORWARD;
5688
5689         INIT_LIST_HEAD(&ins_list);
5690         INIT_LIST_HEAD(&del_list);
5691         put = btrfs_readdir_get_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
5692
5693 again:
5694         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5695         key.offset = ctx->pos;
5696         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5697
5698         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5699         if (ret < 0)
5700                 goto err;
5701
5702         while (1) {
5703                 struct dir_entry *entry;
5704
5705                 leaf = path->nodes[0];
5706                 slot = path->slots[0];
5707                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5708                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5709                         if (ret < 0)
5710                                 goto err;
5711                         else if (ret > 0)
5712                                 break;
5713                         continue;
5714                 }
5715
5716                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
5717
5718                 if (found_key.objectid != key.objectid)
5719                         break;
5720                 if (found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY)
5721                         break;
5722                 if (found_key.offset < ctx->pos)
5723                         goto next;
5724                 if (btrfs_should_delete_dir_index(&del_list, found_key.offset))
5725                         goto next;
5726                 di = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_dir_item);
5727                 name_len = btrfs_dir_name_len(leaf, di);
5728                 if ((total_len + sizeof(struct dir_entry) + name_len) >=
5729                     PAGE_SIZE) {
5730                         btrfs_release_path(path);
5731                         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
5732                         if (ret)
5733                                 goto nopos;
5734                         addr = private->filldir_buf;
5735                         entries = 0;
5736                         total_len = 0;
5737                         goto again;
5738                 }
5739
5740                 entry = addr;
5741                 put_unaligned(name_len, &entry->name_len);
5742                 name_ptr = (char *)(entry + 1);
5743                 read_extent_buffer(leaf, name_ptr, (unsigned long)(di + 1),
5744                                    name_len);
5745                 put_unaligned(fs_ftype_to_dtype(btrfs_dir_type(leaf, di)),
5746                                 &entry->type);
5747                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &location);
5748                 put_unaligned(location.objectid, &entry->ino);
5749                 put_unaligned(found_key.offset, &entry->offset);
5750                 entries++;
5751                 addr += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
5752                 total_len += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
5753 next:
5754                 path->slots[0]++;
5755         }
5756         btrfs_release_path(path);
5757
5758         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
5759         if (ret)
5760                 goto nopos;
5761
5762         ret = btrfs_readdir_delayed_dir_index(ctx, &ins_list);
5763         if (ret)
5764                 goto nopos;
5765
5766         /*
5767          * Stop new entries from being returned after we return the last
5768          * entry.
5769          *
5770          * New directory entries are assigned a strictly increasing
5771          * offset.  This means that new entries created during readdir
5772          * are *guaranteed* to be seen in the future by that readdir.
5773          * This has broken buggy programs which operate on names as
5774          * they're returned by readdir.  Until we re-use freed offsets
5775          * we have this hack to stop new entries from being returned
5776          * under the assumption that they'll never reach this huge
5777          * offset.
5778          *
5779          * This is being careful not to overflow 32bit loff_t unless the
5780          * last entry requires it because doing so has broken 32bit apps
5781          * in the past.
5782          */
5783         if (ctx->pos >= INT_MAX)
5784                 ctx->pos = LLONG_MAX;
5785         else
5786                 ctx->pos = INT_MAX;
5787 nopos:
5788         ret = 0;
5789 err:
5790         if (put)
5791                 btrfs_readdir_put_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
5792         btrfs_free_path(path);
5793         return ret;
5794 }
5795
5796 /*
5797  * This is somewhat expensive, updating the tree every time the
5798  * inode changes.  But, it is most likely to find the inode in cache.
5799  * FIXME, needs more benchmarking...there are no reasons other than performance
5800  * to keep or drop this code.
5801  */
5802 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode)
5803 {
5804         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5805         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5806         struct btrfs_trans_handle *trans;
5807         int ret;
5808
5809         if (test_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
5810                 return 0;
5811
5812         trans = btrfs_join_transaction(root);
5813         if (IS_ERR(trans))
5814                 return PTR_ERR(trans);
5815
5816         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
5817         if (ret && (ret == -ENOSPC || ret == -EDQUOT)) {
5818                 /* whoops, lets try again with the full transaction */
5819                 btrfs_end_transaction(trans);
5820                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
5821                 if (IS_ERR(trans))
5822                         return PTR_ERR(trans);
5823
5824                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
5825         }
5826         btrfs_end_transaction(trans);
5827         if (BTRFS_I(inode)->delayed_node)
5828                 btrfs_balance_delayed_items(fs_info);
5829
5830         return ret;
5831 }
5832
5833 /*
5834  * This is a copy of file_update_time.  We need this so we can return error on
5835  * ENOSPC for updating the inode in the case of file write and mmap writes.
5836  */
5837 static int btrfs_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *now,
5838                              int flags)
5839 {
5840         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5841         bool dirty = flags & ~S_VERSION;
5842
5843         if (btrfs_root_readonly(root))
5844                 return -EROFS;
5845
5846         if (flags & S_VERSION)
5847                 dirty |= inode_maybe_inc_iversion(inode, dirty);
5848         if (flags & S_CTIME)
5849                 inode->i_ctime = *now;
5850         if (flags & S_MTIME)
5851                 inode->i_mtime = *now;
5852         if (flags & S_ATIME)
5853                 inode->i_atime = *now;
5854         return dirty ? btrfs_dirty_inode(inode) : 0;
5855 }
5856
5857 /*
5858  * find the highest existing sequence number in a directory
5859  * and then set the in-memory index_cnt variable to reflect
5860  * free sequence numbers
5861  */
5862 static int btrfs_set_inode_index_count(struct btrfs_inode *inode)
5863 {
5864         struct btrfs_root *root = inode->root;
5865         struct btrfs_key key, found_key;
5866         struct btrfs_path *path;
5867         struct extent_buffer *leaf;
5868         int ret;
5869
5870         key.objectid = btrfs_ino(inode);
5871         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5872         key.offset = (u64)-1;
5873
5874         path = btrfs_alloc_path();
5875         if (!path)
5876                 return -ENOMEM;
5877
5878         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5879         if (ret < 0)
5880                 goto out;
5881         /* FIXME: we should be able to handle this */
5882         if (ret == 0)
5883                 goto out;
5884         ret = 0;
5885
5886         /*
5887          * MAGIC NUMBER EXPLANATION:
5888          * since we search a directory based on f_pos we have to start at 2
5889          * since '.' and '..' have f_pos of 0 and 1 respectively, so everybody
5890          * else has to start at 2
5891          */
5892         if (path->slots[0] == 0) {
5893                 inode->index_cnt = 2;
5894                 goto out;
5895         }
5896
5897         path->slots[0]--;
5898
5899         leaf = path->nodes[0];
5900         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
5901
5902         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
5903             found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY) {
5904                 inode->index_cnt = 2;
5905                 goto out;
5906         }
5907
5908         inode->index_cnt = found_key.offset + 1;
5909 out:
5910         btrfs_free_path(path);
5911         return ret;
5912 }
5913
5914 /*
5915  * helper to find a free sequence number in a given directory.  This current
5916  * code is very simple, later versions will do smarter things in the btree
5917  */
5918 int btrfs_set_inode_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
5919 {
5920         int ret = 0;
5921
5922         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
5923                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
5924                 if (ret) {
5925                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
5926                         if (ret)
5927                                 return ret;
5928                 }
5929         }
5930
5931         *index = dir->index_cnt;
5932         dir->index_cnt++;
5933
5934         return ret;
5935 }
5936
5937 static int btrfs_insert_inode_locked(struct inode *inode)
5938 {
5939         struct btrfs_iget_args args;
5940
5941         args.ino = BTRFS_I(inode)->location.objectid;
5942         args.root = BTRFS_I(inode)->root;
5943
5944         return insert_inode_locked4(inode,
5945                    btrfs_inode_hash(inode->i_ino, BTRFS_I(inode)->root),
5946                    btrfs_find_actor, &args);
5947 }
5948
5949 /*
5950  * Inherit flags from the parent inode.
5951  *
5952  * Currently only the compression flags and the cow flags are inherited.
5953  */
5954 static void btrfs_inherit_iflags(struct inode *inode, struct inode *dir)
5955 {
5956         unsigned int flags;
5957
5958         if (!dir)
5959                 return;
5960
5961         flags = BTRFS_I(dir)->flags;
5962
5963         if (flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS) {
5964                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_COMPRESS;
5965                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
5966         } else if (flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
5967                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
5968                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_COMPRESS;
5969         }
5970
5971         if (flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) {
5972                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW;
5973                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
5974                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
5975         }
5976
5977         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
5978 }
5979
5980 static struct inode *btrfs_new_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
5981                                      struct btrfs_root *root,
5982                                      struct inode *dir,
5983                                      const char *name, int name_len,
5984                                      u64 ref_objectid, u64 objectid,
5985                                      umode_t mode, u64 *index)
5986 {
5987         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5988         struct inode *inode;
5989         struct btrfs_inode_item *inode_item;
5990         struct btrfs_key *location;
5991         struct btrfs_path *path;
5992         struct btrfs_inode_ref *ref;
5993         struct btrfs_key key[2];
5994         u32 sizes[2];
5995         int nitems = name ? 2 : 1;
5996         unsigned long ptr;
5997         unsigned int nofs_flag;
5998         int ret;
5999
6000         path = btrfs_alloc_path();
6001         if (!path)
6002                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6003
6004         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
6005         inode = new_inode(fs_info->sb);
6006         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
6007         if (!inode) {
6008                 btrfs_free_path(path);
6009                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6010         }
6011
6012         /*
6013          * O_TMPFILE, set link count to 0, so that after this point,
6014          * we fill in an inode item with the correct link count.
6015          */
6016         if (!name)
6017                 set_nlink(inode, 0);
6018
6019         /*
6020          * we have to initialize this early, so we can reclaim the inode
6021          * number if we fail afterwards in this function.
6022          */
6023         inode->i_ino = objectid;
6024
6025         if (dir && name) {
6026                 trace_btrfs_inode_request(dir);
6027
6028                 ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), index);
6029                 if (ret) {
6030                         btrfs_free_path(path);
6031                         iput(inode);
6032                         return ERR_PTR(ret);
6033                 }
6034         } else if (dir) {
6035                 *index = 0;
6036         }
6037         /*
6038          * index_cnt is ignored for everything but a dir,
6039          * btrfs_set_inode_index_count has an explanation for the magic
6040          * number
6041          */
6042         BTRFS_I(inode)->index_cnt = 2;
6043         BTRFS_I(inode)->dir_index = *index;
6044         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
6045         BTRFS_I(inode)->generation = trans->transid;
6046         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
6047
6048         /*
6049          * We could have gotten an inode number from somebody who was fsynced
6050          * and then removed in this same transaction, so let's just set full
6051          * sync since it will be a full sync anyway and this will blow away the
6052          * old info in the log.
6053          */
6054         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6055
6056         key[0].objectid = objectid;
6057         key[0].type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6058         key[0].offset = 0;
6059
6060         sizes[0] = sizeof(struct btrfs_inode_item);
6061
6062         if (name) {
6063                 /*
6064                  * Start new inodes with an inode_ref. This is slightly more
6065                  * efficient for small numbers of hard links since they will
6066                  * be packed into one item. Extended refs will kick in if we
6067                  * add more hard links than can fit in the ref item.
6068                  */
6069                 key[1].objectid = objectid;
6070                 key[1].type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6071                 key[1].offset = ref_objectid;
6072
6073                 sizes[1] = name_len + sizeof(*ref);
6074         }
6075
6076         location = &BTRFS_I(inode)->location;
6077         location->objectid = objectid;
6078         location->offset = 0;
6079         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6080
6081         ret = btrfs_insert_inode_locked(inode);
6082         if (ret < 0) {
6083                 iput(inode);
6084                 goto fail;
6085         }
6086
6087         path->leave_spinning = 1;
6088         ret = btrfs_insert_empty_items(trans, root, path, key, sizes, nitems);
6089         if (ret != 0)
6090                 goto fail_unlock;
6091
6092         inode_init_owner(inode, dir, mode);
6093         inode_set_bytes(inode, 0);
6094
6095         inode->i_mtime = current_time(inode);
6096         inode->i_atime = inode->i_mtime;
6097         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
6098         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
6099
6100         inode_item = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6101                                   struct btrfs_inode_item);
6102         memzero_extent_buffer(path->nodes[0], (unsigned long)inode_item,
6103                              sizeof(*inode_item));
6104         fill_inode_item(trans, path->nodes[0], inode_item, inode);
6105
6106         if (name) {
6107                 ref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0] + 1,
6108                                      struct btrfs_inode_ref);
6109                 btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref, name_len);
6110                 btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref, *index);
6111                 ptr = (unsigned long)(ref + 1);
6112                 write_extent_buffer(path->nodes[0], name, ptr, name_len);
6113         }
6114
6115         btrfs_mark_buffer_dirty(path->nodes[0]);
6116         btrfs_free_path(path);
6117
6118         btrfs_inherit_iflags(inode, dir);
6119
6120         if (S_ISREG(mode)) {
6121                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATASUM))
6122                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6123                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATACOW))
6124                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW |
6125                                 BTRFS_INODE_NODATASUM;
6126         }
6127
6128         inode_tree_add(inode);
6129
6130         trace_btrfs_inode_new(inode);
6131         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
6132
6133         btrfs_update_root_times(trans, root);
6134
6135         ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, dir);
6136         if (ret)
6137                 btrfs_err(fs_info,
6138                           "error inheriting props for ino %llu (root %llu): %d",
6139                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), root->root_key.objectid, ret);
6140
6141         return inode;
6142
6143 fail_unlock:
6144         discard_new_inode(inode);
6145 fail:
6146         if (dir && name)
6147                 BTRFS_I(dir)->index_cnt--;
6148         btrfs_free_path(path);
6149         return ERR_PTR(ret);
6150 }
6151
6152 /*
6153  * utility function to add 'inode' into 'parent_inode' with
6154  * a give name and a given sequence number.
6155  * if 'add_backref' is true, also insert a backref from the
6156  * inode to the parent directory.
6157  */
6158 int btrfs_add_link(struct btrfs_trans_handle *trans,
6159                    struct btrfs_inode *parent_inode, struct btrfs_inode *inode,
6160                    const char *name, int name_len, int add_backref, u64 index)
6161 {
6162         int ret = 0;
6163         struct btrfs_key key;
6164         struct btrfs_root *root = parent_inode->root;
6165         u64 ino = btrfs_ino(inode);
6166         u64 parent_ino = btrfs_ino(parent_inode);
6167
6168         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6169                 memcpy(&key, &inode->root->root_key, sizeof(key));
6170         } else {
6171                 key.objectid = ino;
6172                 key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6173                 key.offset = 0;
6174         }
6175
6176         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6177                 ret = btrfs_add_root_ref(trans, key.objectid,
6178                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6179                                          index, name, name_len);
6180         } else if (add_backref) {
6181                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
6182                                              parent_ino, index);
6183         }
6184
6185         /* Nothing to clean up yet */
6186         if (ret)
6187                 return ret;
6188
6189         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, name, name_len, parent_inode, &key,
6190                                     btrfs_inode_type(&inode->vfs_inode), index);
6191         if (ret == -EEXIST || ret == -EOVERFLOW)
6192                 goto fail_dir_item;
6193         else if (ret) {
6194                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6195                 return ret;
6196         }
6197
6198         btrfs_i_size_write(parent_inode, parent_inode->vfs_inode.i_size +
6199                            name_len * 2);
6200         inode_inc_iversion(&parent_inode->vfs_inode);
6201         /*
6202          * If we are replaying a log tree, we do not want to update the mtime
6203          * and ctime of the parent directory with the current time, since the
6204          * log replay procedure is responsible for setting them to their correct
6205          * values (the ones it had when the fsync was done).
6206          */
6207         if (!test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &root->fs_info->flags)) {
6208                 struct timespec64 now = current_time(&parent_inode->vfs_inode);
6209
6210                 parent_inode->vfs_inode.i_mtime = now;
6211                 parent_inode->vfs_inode.i_ctime = now;
6212         }
6213         ret = btrfs_update_inode(trans, root, &parent_inode->vfs_inode);
6214         if (ret)
6215                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6216         return ret;
6217
6218 fail_dir_item:
6219         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6220                 u64 local_index;
6221                 int err;
6222                 err = btrfs_del_root_ref(trans, key.objectid,
6223                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6224                                          &local_index, name, name_len);
6225                 if (err)
6226                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6227         } else if (add_backref) {
6228                 u64 local_index;
6229                 int err;
6230
6231                 err = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len,
6232                                           ino, parent_ino, &local_index);
6233                 if (err)
6234                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6235         }
6236
6237         /* Return the original error code */
6238         return ret;
6239 }
6240
6241 static int btrfs_add_nondir(struct btrfs_trans_handle *trans,
6242                             struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry,
6243                             struct btrfs_inode *inode, int backref, u64 index)
6244 {
6245         int err = btrfs_add_link(trans, dir, inode,
6246                                  dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
6247                                  backref, index);
6248         if (err > 0)
6249                 err = -EEXIST;
6250         return err;
6251 }
6252
6253 static int btrfs_mknod(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
6254                         umode_t mode, dev_t rdev)
6255 {
6256         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6257         struct btrfs_trans_handle *trans;
6258         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6259         struct inode *inode = NULL;
6260         int err;
6261         u64 objectid;
6262         u64 index = 0;
6263
6264         /*
6265          * 2 for inode item and ref
6266          * 2 for dir items
6267          * 1 for xattr if selinux is on
6268          */
6269         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6270         if (IS_ERR(trans))
6271                 return PTR_ERR(trans);
6272
6273         err = btrfs_find_free_objectid(root, &objectid);
6274         if (err)
6275                 goto out_unlock;
6276
6277         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6278                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6279                         mode, &index);
6280         if (IS_ERR(inode)) {
6281                 err = PTR_ERR(inode);
6282                 inode = NULL;
6283                 goto out_unlock;
6284         }
6285
6286         /*
6287         * If the active LSM wants to access the inode during
6288         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6289         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6290         * ops vector.
6291         */
6292         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
6293         init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
6294
6295         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6296         if (err)
6297                 goto out_unlock;
6298
6299         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6300                         0, index);
6301         if (err)
6302                 goto out_unlock;
6303
6304         btrfs_update_inode(trans, root, inode);
6305         d_instantiate_new(dentry, inode);
6306
6307 out_unlock:
6308         btrfs_end_transaction(trans);
6309         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6310         if (err && inode) {
6311                 inode_dec_link_count(inode);
6312                 discard_new_inode(inode);
6313         }
6314         return err;
6315 }
6316
6317 static int btrfs_create(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
6318                         umode_t mode, bool excl)
6319 {
6320         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6321         struct btrfs_trans_handle *trans;
6322         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6323         struct inode *inode = NULL;
6324         int err;
6325         u64 objectid;
6326         u64 index = 0;
6327
6328         /*
6329          * 2 for inode item and ref
6330          * 2 for dir items
6331          * 1 for xattr if selinux is on
6332          */
6333         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6334         if (IS_ERR(trans))
6335                 return PTR_ERR(trans);
6336
6337         err = btrfs_find_free_objectid(root, &objectid);
6338         if (err)
6339                 goto out_unlock;
6340
6341         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6342                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6343                         mode, &index);
6344         if (IS_ERR(inode)) {
6345                 err = PTR_ERR(inode);
6346                 inode = NULL;
6347                 goto out_unlock;
6348         }
6349         /*
6350         * If the active LSM wants to access the inode during
6351         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6352         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6353         * ops vector.
6354         */
6355         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
6356         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
6357         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
6358
6359         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6360         if (err)
6361                 goto out_unlock;
6362
6363         err = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
6364         if (err)
6365                 goto out_unlock;
6366
6367         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6368                         0, index);
6369         if (err)
6370                 goto out_unlock;
6371
6372         d_instantiate_new(dentry, inode);
6373
6374 out_unlock:
6375         btrfs_end_transaction(trans);
6376         if (err && inode) {
6377                 inode_dec_link_count(inode);
6378                 discard_new_inode(inode);
6379         }
6380         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6381         return err;
6382 }
6383
6384 static int btrfs_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir,
6385                       struct dentry *dentry)
6386 {
6387         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6388         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6389         struct inode *inode = d_inode(old_dentry);
6390         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6391         u64 index;
6392         int err;
6393         int drop_inode = 0;
6394
6395         /* do not allow sys_link's with other subvols of the same device */
6396         if (root->root_key.objectid != BTRFS_I(inode)->root->root_key.objectid)
6397                 return -EXDEV;
6398
6399         if (inode->i_nlink >= BTRFS_LINK_MAX)
6400                 return -EMLINK;
6401
6402         err = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &index);
6403         if (err)
6404                 goto fail;
6405
6406         /*
6407          * 2 items for inode and inode ref
6408          * 2 items for dir items
6409          * 1 item for parent inode
6410          * 1 item for orphan item deletion if O_TMPFILE
6411          */
6412         trans = btrfs_start_transaction(root, inode->i_nlink ? 5 : 6);
6413         if (IS_ERR(trans)) {
6414                 err = PTR_ERR(trans);
6415                 trans = NULL;
6416                 goto fail;
6417         }
6418
6419         /* There are several dir indexes for this inode, clear the cache. */
6420         BTRFS_I(inode)->dir_index = 0ULL;
6421         inc_nlink(inode);
6422         inode_inc_iversion(inode);
6423         inode->i_ctime = current_time(inode);
6424         ihold(inode);
6425         set_bit(BTRFS_INODE_COPY_EVERYTHING, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6426
6427         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6428                         1, index);
6429
6430         if (err) {
6431                 drop_inode = 1;
6432         } else {
6433                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
6434
6435                 err = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
6436                 if (err)
6437                         goto fail;
6438                 if (inode->i_nlink == 1) {
6439                         /*
6440                          * If new hard link count is 1, it's a file created
6441                          * with open(2) O_TMPFILE flag.
6442                          */
6443                         err = btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
6444                         if (err)
6445                                 goto fail;
6446                 }
6447                 d_instantiate(dentry, inode);
6448                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(inode), NULL, parent);
6449         }
6450
6451 fail:
6452         if (trans)
6453                 btrfs_end_transaction(trans);
6454         if (drop_inode) {
6455                 inode_dec_link_count(inode);
6456                 iput(inode);
6457         }
6458         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6459         return err;
6460 }
6461
6462 static int btrfs_mkdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry, umode_t mode)
6463 {
6464         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6465         struct inode *inode = NULL;
6466         struct btrfs_trans_handle *trans;
6467         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6468         int err = 0;
6469         u64 objectid = 0;
6470         u64 index = 0;
6471
6472         /*
6473          * 2 items for inode and ref
6474          * 2 items for dir items
6475          * 1 for xattr if selinux is on
6476          */
6477         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6478         if (IS_ERR(trans))
6479                 return PTR_ERR(trans);
6480
6481         err = btrfs_find_free_objectid(root, &objectid);
6482         if (err)
6483                 goto out_fail;
6484
6485         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6486                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6487                         S_IFDIR | mode, &index);
6488         if (IS_ERR(inode)) {
6489                 err = PTR_ERR(inode);
6490                 inode = NULL;
6491                 goto out_fail;
6492         }
6493
6494         /* these must be set before we unlock the inode */
6495         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
6496         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
6497
6498         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6499         if (err)
6500                 goto out_fail;
6501
6502         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
6503         err = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
6504         if (err)
6505                 goto out_fail;
6506
6507         err = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode),
6508                         dentry->d_name.name,
6509                         dentry->d_name.len, 0, index);
6510         if (err)
6511                 goto out_fail;
6512
6513         d_instantiate_new(dentry, inode);
6514
6515 out_fail:
6516         btrfs_end_transaction(trans);
6517         if (err && inode) {
6518                 inode_dec_link_count(inode);
6519                 discard_new_inode(inode);
6520         }
6521         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6522         return err;
6523 }
6524
6525 static noinline int uncompress_inline(struct btrfs_path *path,
6526                                       struct page *page,
6527                                       size_t pg_offset, u64 extent_offset,
6528                                       struct btrfs_file_extent_item *item)
6529 {
6530         int ret;
6531         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
6532         char *tmp;
6533         size_t max_size;
6534         unsigned long inline_size;
6535         unsigned long ptr;
6536         int compress_type;
6537
6538         WARN_ON(pg_offset != 0);
6539         compress_type = btrfs_file_extent_compression(leaf, item);
6540         max_size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6541         inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf,
6542                                         btrfs_item_nr(path->slots[0]));
6543         tmp = kmalloc(inline_size, GFP_NOFS);
6544         if (!tmp)
6545                 return -ENOMEM;
6546         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
6547
6548         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, inline_size);
6549
6550         max_size = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE, max_size);
6551         ret = btrfs_decompress(compress_type, tmp, page,
6552                                extent_offset, inline_size, max_size);
6553
6554         /*
6555          * decompression code contains a memset to fill in any space between the end
6556          * of the uncompressed data and the end of max_size in case the decompressed
6557          * data ends up shorter than ram_bytes.  That doesn't cover the hole between
6558          * the end of an inline extent and the beginning of the next block, so we
6559          * cover that region here.
6560          */
6561
6562         if (max_size + pg_offset < PAGE_SIZE) {
6563                 char *map = kmap(page);
6564                 memset(map + pg_offset + max_size, 0, PAGE_SIZE - max_size - pg_offset);
6565                 kunmap(page);
6566         }
6567         kfree(tmp);
6568         return ret;
6569 }
6570
6571 /**
6572  * btrfs_get_extent - Lookup the first extent overlapping a range in a file.
6573  * @inode:      file to search in
6574  * @page:       page to read extent data into if the extent is inline
6575  * @pg_offset:  offset into @page to copy to
6576  * @start:      file offset
6577  * @len:        length of range starting at @start
6578  *
6579  * This returns the first &struct extent_map which overlaps with the given
6580  * range, reading it from the B-tree and caching it if necessary. Note that
6581  * there may be more extents which overlap the given range after the returned
6582  * extent_map.
6583  *
6584  * If @page is not NULL and the extent is inline, this also reads the extent
6585  * data directly into the page and marks the extent up to date in the io_tree.
6586  *
6587  * Return: ERR_PTR on error, non-NULL extent_map on success.
6588  */
6589 struct extent_map *btrfs_get_extent(struct btrfs_inode *inode,
6590                                     struct page *page, size_t pg_offset,
6591                                     u64 start, u64 len)
6592 {
6593         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
6594         int ret = 0;
6595         u64 extent_start = 0;
6596         u64 extent_end = 0;
6597         u64 objectid = btrfs_ino(inode);
6598         int extent_type = -1;
6599         struct btrfs_path *path = NULL;
6600         struct btrfs_root *root = inode->root;
6601         struct btrfs_file_extent_item *item;
6602         struct extent_buffer *leaf;
6603         struct btrfs_key found_key;
6604         struct extent_map *em = NULL;
6605         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
6606         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
6607
6608         read_lock(&em_tree->lock);
6609         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
6610         read_unlock(&em_tree->lock);
6611
6612         if (em) {
6613                 if (em->start > start || em->start + em->len <= start)
6614                         free_extent_map(em);
6615                 else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE && page)
6616                         free_extent_map(em);
6617                 else
6618                         goto out;
6619         }
6620         em = alloc_extent_map();
6621         if (!em) {
6622                 ret = -ENOMEM;
6623                 goto out;
6624         }
6625         em->start = EXTENT_MAP_HOLE;
6626         em->orig_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6627         em->len = (u64)-1;
6628         em->block_len = (u64)-1;
6629
6630         path = btrfs_alloc_path();
6631         if (!path) {
6632                 ret = -ENOMEM;
6633                 goto out;
6634         }
6635
6636         /* Chances are we'll be called again, so go ahead and do readahead */
6637         path->reada = READA_FORWARD;
6638
6639         /*
6640          * Unless we're going to uncompress the inline extent, no sleep would
6641          * happen.
6642          */
6643         path->leave_spinning = 1;
6644
6645         path->recurse = btrfs_is_free_space_inode(inode);
6646
6647         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, objectid, start, 0);
6648         if (ret < 0) {
6649                 goto out;
6650         } else if (ret > 0) {
6651                 if (path->slots[0] == 0)
6652                         goto not_found;
6653                 path->slots[0]--;
6654                 ret = 0;
6655         }
6656
6657         leaf = path->nodes[0];
6658         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
6659                               struct btrfs_file_extent_item);
6660         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6661         if (found_key.objectid != objectid ||
6662             found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6663                 /*
6664                  * If we backup past the first extent we want to move forward
6665                  * and see if there is an extent in front of us, otherwise we'll
6666                  * say there is a hole for our whole search range which can
6667                  * cause problems.
6668                  */
6669                 extent_end = start;
6670                 goto next;
6671         }
6672
6673         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, item);
6674         extent_start = found_key.offset;
6675         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
6676         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6677             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6678                 /* Only regular file could have regular/prealloc extent */
6679                 if (!S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode)) {
6680                         ret = -EUCLEAN;
6681                         btrfs_crit(fs_info,
6682                 "regular/prealloc extent found for non-regular inode %llu",
6683                                    btrfs_ino(inode));
6684                         goto out;
6685                 }
6686                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_regular(inode, leaf, item,
6687                                                        extent_start);
6688         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6689                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_inline(inode, leaf, item,
6690                                                       path->slots[0],
6691                                                       extent_start);
6692         }
6693 next:
6694         if (start >= extent_end) {
6695                 path->slots[0]++;
6696                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
6697                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
6698                         if (ret < 0)
6699                                 goto out;
6700                         else if (ret > 0)
6701                                 goto not_found;
6702
6703                         leaf = path->nodes[0];
6704                 }
6705                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6706                 if (found_key.objectid != objectid ||
6707                     found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6708                         goto not_found;
6709                 if (start + len <= found_key.offset)
6710                         goto not_found;
6711                 if (start > found_key.offset)
6712                         goto next;
6713
6714                 /* New extent overlaps with existing one */
6715                 em->start = start;
6716                 em->orig_start = start;
6717                 em->len = found_key.offset - start;
6718                 em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6719                 goto insert;
6720         }
6721
6722         btrfs_extent_item_to_extent_map(inode, path, item, !page, em);
6723
6724         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6725             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6726                 goto insert;
6727         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6728                 unsigned long ptr;
6729                 char *map;
6730                 size_t size;
6731                 size_t extent_offset;
6732                 size_t copy_size;
6733
6734                 if (!page)
6735                         goto out;
6736
6737                 size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6738                 extent_offset = page_offset(page) + pg_offset - extent_start;
6739                 copy_size = min_t(u64, PAGE_SIZE - pg_offset,
6740                                   size - extent_offset);
6741                 em->start = extent_start + extent_offset;
6742                 em->len = ALIGN(copy_size, fs_info->sectorsize);
6743                 em->orig_block_len = em->len;
6744                 em->orig_start = em->start;
6745                 ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item) + extent_offset;
6746
6747                 btrfs_set_path_blocking(path);
6748                 if (!PageUptodate(page)) {
6749                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, item) !=
6750                             BTRFS_COMPRESS_NONE) {
6751                                 ret = uncompress_inline(path, page, pg_offset,
6752                                                         extent_offset, item);
6753                                 if (ret)
6754                                         goto out;
6755                         } else {
6756                                 map = kmap(page);
6757                                 read_extent_buffer(leaf, map + pg_offset, ptr,
6758                                                    copy_size);
6759                                 if (pg_offset + copy_size < PAGE_SIZE) {
6760                                         memset(map + pg_offset + copy_size, 0,
6761                                                PAGE_SIZE - pg_offset -
6762                                                copy_size);
6763                                 }
6764                                 kunmap(page);
6765                         }
6766                         flush_dcache_page(page);
6767                 }
6768                 set_extent_uptodate(io_tree, em->start,
6769                                     extent_map_end(em) - 1, NULL, GFP_NOFS);
6770                 goto insert;
6771         }
6772 not_found:
6773         em->start = start;
6774         em->orig_start = start;
6775         em->len = len;
6776         em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6777 insert:
6778         ret = 0;
6779         btrfs_release_path(path);
6780         if (em->start > start || extent_map_end(em) <= start) {
6781                 btrfs_err(fs_info,
6782                           "bad extent! em: [%llu %llu] passed [%llu %llu]",
6783                           em->start, em->len, start, len);
6784                 ret = -EIO;
6785                 goto out;
6786         }
6787
6788         write_lock(&em_tree->lock);
6789         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, start, len);
6790         write_unlock(&em_tree->lock);
6791 out:
6792         btrfs_free_path(path);
6793
6794         trace_btrfs_get_extent(root, inode, em);
6795
6796         if (ret) {
6797                 free_extent_map(em);
6798                 return ERR_PTR(ret);
6799         }
6800         return em;
6801 }
6802
6803 struct extent_map *btrfs_get_extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode,
6804                                            u64 start, u64 len)
6805 {
6806         struct extent_map *em;
6807         struct extent_map *hole_em = NULL;
6808         u64 delalloc_start = start;
6809         u64 end;
6810         u64 delalloc_len;
6811         u64 delalloc_end;
6812         int err = 0;
6813
6814         em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, start, len);
6815         if (IS_ERR(em))
6816                 return em;
6817         /*
6818          * If our em maps to:
6819          * - a hole or
6820          * - a pre-alloc extent,
6821          * there might actually be delalloc bytes behind it.
6822          */
6823         if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE &&
6824             !test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
6825                 return em;
6826         else
6827                 hole_em = em;
6828
6829         /* check to see if we've wrapped (len == -1 or similar) */
6830         end = start + len;
6831         if (end < start)
6832                 end = (u64)-1;
6833         else
6834                 end -= 1;
6835
6836         em = NULL;
6837
6838         /* ok, we didn't find anything, lets look for delalloc */
6839         delalloc_len = count_range_bits(&inode->io_tree, &delalloc_start,
6840                                  end, len, EXTENT_DELALLOC, 1);
6841         delalloc_end = delalloc_start + delalloc_len;
6842         if (delalloc_end < delalloc_start)
6843                 delalloc_end = (u64)-1;
6844
6845         /*
6846          * We didn't find anything useful, return the original results from
6847          * get_extent()
6848          */
6849         if (delalloc_start > end || delalloc_end <= start) {
6850                 em = hole_em;
6851                 hole_em = NULL;
6852                 goto out;
6853         }
6854
6855         /*
6856          * Adjust the delalloc_start to make sure it doesn't go backwards from
6857          * the start they passed in
6858          */
6859         delalloc_start = max(start, delalloc_start);
6860         delalloc_len = delalloc_end - delalloc_start;
6861
6862         if (delalloc_len > 0) {
6863                 u64 hole_start;
6864                 u64 hole_len;
6865                 const u64 hole_end = extent_map_end(hole_em);
6866
6867                 em = alloc_extent_map();
6868                 if (!em) {
6869                         err = -ENOMEM;
6870                         goto out;
6871                 }
6872
6873                 ASSERT(hole_em);
6874                 /*
6875                  * When btrfs_get_extent can't find anything it returns one
6876                  * huge hole
6877                  *
6878                  * Make sure what it found really fits our range, and adjust to
6879                  * make sure it is based on the start from the caller
6880                  */
6881                 if (hole_end <= start || hole_em->start > end) {
6882                        free_extent_map(hole_em);
6883                        hole_em = NULL;
6884                 } else {
6885                        hole_start = max(hole_em->start, start);
6886                        hole_len = hole_end - hole_start;
6887                 }
6888
6889                 if (hole_em && delalloc_start > hole_start) {
6890                         /*
6891                          * Our hole starts before our delalloc, so we have to
6892                          * return just the parts of the hole that go until the
6893                          * delalloc starts
6894                          */
6895                         em->len = min(hole_len, delalloc_start - hole_start);
6896                         em->start = hole_start;
6897                         em->orig_start = hole_start;
6898                         /*
6899                          * Don't adjust block start at all, it is fixed at
6900                          * EXTENT_MAP_HOLE
6901                          */
6902                         em->block_start = hole_em->block_start;
6903                         em->block_len = hole_len;
6904                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &hole_em->flags))
6905                                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
6906                 } else {
6907                         /*
6908                          * Hole is out of passed range or it starts after
6909                          * delalloc range
6910                          */
6911                         em->start = delalloc_start;
6912                         em->len = delalloc_len;
6913                         em->orig_start = delalloc_start;
6914                         em->block_start = EXTENT_MAP_DELALLOC;
6915                         em->block_len = delalloc_len;
6916                 }
6917         } else {
6918                 return hole_em;
6919         }
6920 out:
6921
6922         free_extent_map(hole_em);
6923         if (err) {
6924                 free_extent_map(em);
6925                 return ERR_PTR(err);
6926         }
6927         return em;
6928 }
6929
6930 static struct extent_map *btrfs_create_dio_extent(struct btrfs_inode *inode,
6931                                                   const u64 start,
6932                                                   const u64 len,
6933                                                   const u64 orig_start,
6934                                                   const u64 block_start,
6935                                                   const u64 block_len,
6936                                                   const u64 orig_block_len,
6937                                                   const u64 ram_bytes,
6938                                                   const int type)
6939 {
6940         struct extent_map *em = NULL;
6941         int ret;
6942
6943         if (type != BTRFS_ORDERED_NOCOW) {
6944                 em = create_io_em(inode, start, len, orig_start, block_start,
6945                                   block_len, orig_block_len, ram_bytes,
6946                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
6947                                   type);
6948                 if (IS_ERR(em))
6949                         goto out;
6950         }
6951         ret = btrfs_add_ordered_extent_dio(inode, start, block_start, len,
6952                                            block_len, type);
6953         if (ret) {
6954                 if (em) {
6955                         free_extent_map(em);
6956                         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + len - 1, 0);
6957                 }
6958                 em = ERR_PTR(ret);
6959         }
6960  out:
6961
6962         return em;
6963 }
6964
6965 static struct extent_map *btrfs_new_extent_direct(struct btrfs_inode *inode,
6966                                                   u64 start, u64 len)
6967 {
6968         struct btrfs_root *root = inode->root;
6969         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
6970         struct extent_map *em;
6971         struct btrfs_key ins;
6972         u64 alloc_hint;
6973         int ret;
6974
6975         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, len);
6976         ret = btrfs_reserve_extent(root, len, len, fs_info->sectorsize,
6977                                    0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
6978         if (ret)
6979                 return ERR_PTR(ret);
6980
6981         em = btrfs_create_dio_extent(inode, start, ins.offset, start,
6982                                      ins.objectid, ins.offset, ins.offset,
6983                                      ins.offset, BTRFS_ORDERED_REGULAR);
6984         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
6985         if (IS_ERR(em))
6986                 btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset,
6987                                            1);
6988
6989         return em;
6990 }
6991
6992 /*
6993  * Check if we can do nocow write into the range [@offset, @offset + @len)
6994  *
6995  * @offset:     File offset
6996  * @len:        The length to write, will be updated to the nocow writeable
6997  *              range
6998  * @orig_start: (optional) Return the original file offset of the file extent
6999  * @orig_len:   (optional) Return the original on-disk length of the file extent
7000  * @ram_bytes:  (optional) Return the ram_bytes of the file extent
7001  * @strict:     if true, omit optimizations that might force us into unnecessary
7002  *              cow. e.g., don't trust generation number.
7003  *
7004  * This function will flush ordered extents in the range to ensure proper
7005  * nocow checks for (nowait == false) case.
7006  *
7007  * Return:
7008  * >0   and update @len if we can do nocow write
7009  *  0   if we can't do nocow write
7010  * <0   if error happened
7011  *
7012  * NOTE: This only checks the file extents, caller is responsible to wait for
7013  *       any ordered extents.
7014  */
7015 noinline int can_nocow_extent(struct inode *inode, u64 offset, u64 *len,
7016                               u64 *orig_start, u64 *orig_block_len,
7017                               u64 *ram_bytes, bool strict)
7018 {
7019         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7020         struct btrfs_path *path;
7021         int ret;
7022         struct extent_buffer *leaf;
7023         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
7024         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7025         struct btrfs_file_extent_item *fi;
7026         struct btrfs_key key;
7027         u64 disk_bytenr;
7028         u64 backref_offset;
7029         u64 extent_end;
7030         u64 num_bytes;
7031         int slot;
7032         int found_type;
7033         bool nocow = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW);
7034
7035         path = btrfs_alloc_path();
7036         if (!path)
7037                 return -ENOMEM;
7038
7039         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path,
7040                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), offset, 0);
7041         if (ret < 0)
7042                 goto out;
7043
7044         slot = path->slots[0];
7045         if (ret == 1) {
7046                 if (slot == 0) {
7047                         /* can't find the item, must cow */
7048                         ret = 0;
7049                         goto out;
7050                 }
7051                 slot--;
7052         }
7053         ret = 0;
7054         leaf = path->nodes[0];
7055         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
7056         if (key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) ||
7057             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
7058                 /* not our file or wrong item type, must cow */
7059                 goto out;
7060         }
7061
7062         if (key.offset > offset) {
7063                 /* Wrong offset, must cow */
7064                 goto out;
7065         }
7066
7067         fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
7068         found_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
7069         if (found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
7070             found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7071                 /* not a regular extent, must cow */
7072                 goto out;
7073         }
7074
7075         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG)
7076                 goto out;
7077
7078         extent_end = key.offset + btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
7079         if (extent_end <= offset)
7080                 goto out;
7081
7082         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
7083         if (disk_bytenr == 0)
7084                 goto out;
7085
7086         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
7087             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
7088             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
7089                 goto out;
7090
7091         /*
7092          * Do the same check as in btrfs_cross_ref_exist but without the
7093          * unnecessary search.
7094          */
7095         if (!strict &&
7096             (btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
7097              btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item)))
7098                 goto out;
7099
7100         backref_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
7101
7102         if (orig_start) {
7103                 *orig_start = key.offset - backref_offset;
7104                 *orig_block_len = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
7105                 *ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
7106         }
7107
7108         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, disk_bytenr))
7109                 goto out;
7110
7111         num_bytes = min(offset + *len, extent_end) - offset;
7112         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7113                 u64 range_end;
7114
7115                 range_end = round_up(offset + num_bytes,
7116                                      root->fs_info->sectorsize) - 1;
7117                 ret = test_range_bit(io_tree, offset, range_end,
7118                                      EXTENT_DELALLOC, 0, NULL);
7119                 if (ret) {
7120                         ret = -EAGAIN;
7121                         goto out;
7122                 }
7123         }
7124
7125         btrfs_release_path(path);
7126
7127         /*
7128          * look for other files referencing this extent, if we
7129          * find any we must cow
7130          */
7131
7132         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7133                                     key.offset - backref_offset, disk_bytenr,
7134                                     strict);
7135         if (ret) {
7136                 ret = 0;
7137                 goto out;
7138         }
7139
7140         /*
7141          * adjust disk_bytenr and num_bytes to cover just the bytes
7142          * in this extent we are about to write.  If there
7143          * are any csums in that range we have to cow in order
7144          * to keep the csums correct
7145          */
7146         disk_bytenr += backref_offset;
7147         disk_bytenr += offset - key.offset;
7148         if (csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr, num_bytes))
7149                 goto out;
7150         /*
7151          * all of the above have passed, it is safe to overwrite this extent
7152          * without cow
7153          */
7154         *len = num_bytes;
7155         ret = 1;
7156 out:
7157         btrfs_free_path(path);
7158         return ret;
7159 }
7160
7161 static int lock_extent_direct(struct inode *inode, u64 lockstart, u64 lockend,
7162                               struct extent_state **cached_state, bool writing)
7163 {
7164         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7165         int ret = 0;
7166
7167         while (1) {
7168                 lock_extent_bits(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7169                                  cached_state);
7170                 /*
7171                  * We're concerned with the entire range that we're going to be
7172                  * doing DIO to, so we need to make sure there's no ordered
7173                  * extents in this range.
7174                  */
7175                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), lockstart,
7176                                                      lockend - lockstart + 1);
7177
7178                 /*
7179                  * We need to make sure there are no buffered pages in this
7180                  * range either, we could have raced between the invalidate in
7181                  * generic_file_direct_write and locking the extent.  The
7182                  * invalidate needs to happen so that reads after a write do not
7183                  * get stale data.
7184                  */
7185                 if (!ordered &&
7186                     (!writing || !filemap_range_has_page(inode->i_mapping,
7187                                                          lockstart, lockend)))
7188                         break;
7189
7190                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7191                                      cached_state);
7192
7193                 if (ordered) {
7194                         /*
7195                          * If we are doing a DIO read and the ordered extent we
7196                          * found is for a buffered write, we can not wait for it
7197                          * to complete and retry, because if we do so we can
7198                          * deadlock with concurrent buffered writes on page
7199                          * locks. This happens only if our DIO read covers more
7200                          * than one extent map, if at this point has already
7201                          * created an ordered extent for a previous extent map
7202                          * and locked its range in the inode's io tree, and a
7203                          * concurrent write against that previous extent map's
7204                          * range and this range started (we unlock the ranges
7205                          * in the io tree only when the bios complete and
7206                          * buffered writes always lock pages before attempting
7207                          * to lock range in the io tree).
7208                          */
7209                         if (writing ||
7210                             test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered->flags))
7211                                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
7212                         else
7213                                 ret = -ENOTBLK;
7214                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7215                 } else {
7216                         /*
7217                          * We could trigger writeback for this range (and wait
7218                          * for it to complete) and then invalidate the pages for
7219                          * this range (through invalidate_inode_pages2_range()),
7220                          * but that can lead us to a deadlock with a concurrent
7221                          * call to readahead (a buffered read or a defrag call
7222                          * triggered a readahead) on a page lock due to an
7223                          * ordered dio extent we created before but did not have
7224                          * yet a corresponding bio submitted (whence it can not
7225                          * complete), which makes readahead wait for that
7226                          * ordered extent to complete while holding a lock on
7227                          * that page.
7228                          */
7229                         ret = -ENOTBLK;
7230                 }
7231
7232                 if (ret)
7233                         break;
7234
7235                 cond_resched();
7236         }
7237
7238         return ret;
7239 }
7240
7241 /* The callers of this must take lock_extent() */
7242 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
7243                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
7244                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
7245                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
7246                                        int type)
7247 {
7248         struct extent_map_tree *em_tree;
7249         struct extent_map *em;
7250         int ret;
7251
7252         ASSERT(type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC ||
7253                type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED ||
7254                type == BTRFS_ORDERED_NOCOW ||
7255                type == BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7256
7257         em_tree = &inode->extent_tree;
7258         em = alloc_extent_map();
7259         if (!em)
7260                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7261
7262         em->start = start;
7263         em->orig_start = orig_start;
7264         em->len = len;
7265         em->block_len = block_len;
7266         em->block_start = block_start;
7267         em->orig_block_len = orig_block_len;
7268         em->ram_bytes = ram_bytes;
7269         em->generation = -1;
7270         set_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
7271         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7272                 set_bit(EXTENT_FLAG_FILLING, &em->flags);
7273         } else if (type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED) {
7274                 set_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
7275                 em->compress_type = compress_type;
7276         }
7277
7278         do {
7279                 btrfs_drop_extent_cache(inode, em->start,
7280                                         em->start + em->len - 1, 0);
7281                 write_lock(&em_tree->lock);
7282                 ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
7283                 write_unlock(&em_tree->lock);
7284                 /*
7285                  * The caller has taken lock_extent(), who could race with us
7286                  * to add em?
7287                  */
7288         } while (ret == -EEXIST);
7289
7290         if (ret) {
7291                 free_extent_map(em);
7292                 return ERR_PTR(ret);
7293         }
7294
7295         /* em got 2 refs now, callers needs to do free_extent_map once. */
7296         return em;
7297 }
7298
7299
7300 static int btrfs_get_blocks_direct_write(struct extent_map **map,
7301                                          struct inode *inode,
7302                                          struct btrfs_dio_data *dio_data,
7303                                          u64 start, u64 len)
7304 {
7305         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7306         struct extent_map *em = *map;
7307         int ret = 0;
7308
7309         /*
7310          * We don't allocate a new extent in the following cases
7311          *
7312          * 1) The inode is marked as NODATACOW. In this case we'll just use the
7313          * existing extent.
7314          * 2) The extent is marked as PREALLOC. We're good to go here and can
7315          * just use the extent.
7316          *
7317          */
7318         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) ||
7319             ((BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7320              em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)) {
7321                 int type;
7322                 u64 block_start, orig_start, orig_block_len, ram_bytes;
7323
7324                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7325                         type = BTRFS_ORDERED_PREALLOC;
7326                 else
7327                         type = BTRFS_ORDERED_NOCOW;
7328                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7329                 block_start = em->block_start + (start - em->start);
7330
7331                 if (can_nocow_extent(inode, start, &len, &orig_start,
7332                                      &orig_block_len, &ram_bytes, false) == 1 &&
7333                     btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, block_start)) {
7334                         struct extent_map *em2;
7335
7336                         em2 = btrfs_create_dio_extent(BTRFS_I(inode), start, len,
7337                                                       orig_start, block_start,
7338                                                       len, orig_block_len,
7339                                                       ram_bytes, type);
7340                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, block_start);
7341                         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7342                                 free_extent_map(em);
7343                                 *map = em = em2;
7344                         }
7345
7346                         if (em2 && IS_ERR(em2)) {
7347                                 ret = PTR_ERR(em2);
7348                                 goto out;
7349                         }
7350                         /*
7351                          * For inode marked NODATACOW or extent marked PREALLOC,
7352                          * use the existing or preallocated extent, so does not
7353                          * need to adjust btrfs_space_info's bytes_may_use.
7354                          */
7355                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
7356                         goto skip_cow;
7357                 }
7358         }
7359
7360         /* this will cow the extent */
7361         free_extent_map(em);
7362         *map = em = btrfs_new_extent_direct(BTRFS_I(inode), start, len);
7363         if (IS_ERR(em)) {
7364                 ret = PTR_ERR(em);
7365                 goto out;
7366         }
7367
7368         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7369
7370 skip_cow:
7371         /*
7372          * Need to update the i_size under the extent lock so buffered
7373          * readers will get the updated i_size when we unlock.
7374          */
7375         if (start + len > i_size_read(inode))
7376                 i_size_write(inode, start + len);
7377
7378         dio_data->reserve -= len;
7379 out:
7380         return ret;
7381 }
7382
7383 static int btrfs_dio_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t start,
7384                 loff_t length, unsigned int flags, struct iomap *iomap,
7385                 struct iomap *srcmap)
7386 {
7387         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7388         struct extent_map *em;
7389         struct extent_state *cached_state = NULL;
7390         struct btrfs_dio_data *dio_data = NULL;
7391         u64 lockstart, lockend;
7392         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7393         int ret = 0;
7394         u64 len = length;
7395         bool unlock_extents = false;
7396         bool sync = (current->journal_info == BTRFS_DIO_SYNC_STUB);
7397
7398         /*
7399          * We used current->journal_info here to see if we were sync, but
7400          * there's a lot of tests in the enospc machinery to not do flushing if
7401          * we have a journal_info set, so we need to clear this out and re-set
7402          * it in iomap_end.
7403          */
7404         ASSERT(current->journal_info == NULL ||
7405                current->journal_info == BTRFS_DIO_SYNC_STUB);
7406         current->journal_info = NULL;
7407
7408         if (!write)
7409                 len = min_t(u64, len, fs_info->sectorsize);
7410
7411         lockstart = start;
7412         lockend = start + len - 1;
7413
7414         /*
7415          * The generic stuff only does filemap_write_and_wait_range, which
7416          * isn't enough if we've written compressed pages to this area, so we
7417          * need to flush the dirty pages again to make absolutely sure that any
7418          * outstanding dirty pages are on disk.
7419          */
7420         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
7421                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags)) {
7422                 ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start,
7423                                                start + length - 1);
7424                 if (ret)
7425                         return ret;
7426         }
7427
7428         dio_data = kzalloc(sizeof(*dio_data), GFP_NOFS);
7429         if (!dio_data)
7430                 return -ENOMEM;
7431
7432         dio_data->sync = sync;
7433         dio_data->length = length;
7434         if (write) {
7435                 dio_data->reserve = round_up(length, fs_info->sectorsize);
7436                 ret = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode),
7437                                 &dio_data->data_reserved,
7438                                 start, dio_data->reserve);
7439                 if (ret) {
7440                         extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7441                         kfree(dio_data);
7442                         return ret;
7443                 }
7444         }
7445         iomap->private = dio_data;
7446
7447
7448         /*
7449          * If this errors out it's because we couldn't invalidate pagecache for
7450          * this range and we need to fallback to buffered.
7451          */
7452         if (lock_extent_direct(inode, lockstart, lockend, &cached_state, write)) {
7453                 ret = -ENOTBLK;
7454                 goto err;
7455         }
7456
7457         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
7458         if (IS_ERR(em)) {
7459                 ret = PTR_ERR(em);
7460                 goto unlock_err;
7461         }
7462
7463         /*
7464          * Ok for INLINE and COMPRESSED extents we need to fallback on buffered
7465          * io.  INLINE is special, and we could probably kludge it in here, but
7466          * it's still buffered so for safety lets just fall back to the generic
7467          * buffered path.
7468          *
7469          * For COMPRESSED we _have_ to read the entire extent in so we can
7470          * decompress it, so there will be buffering required no matter what we
7471          * do, so go ahead and fallback to buffered.
7472          *
7473          * We return -ENOTBLK because that's what makes DIO go ahead and go back
7474          * to buffered IO.  Don't blame me, this is the price we pay for using
7475          * the generic code.
7476          */
7477         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) ||
7478             em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
7479                 free_extent_map(em);
7480                 /*
7481                  * If we are in a NOWAIT context, return -EAGAIN in order to
7482                  * fallback to buffered IO. This is not only because we can
7483                  * block with buffered IO (no support for NOWAIT semantics at
7484                  * the moment) but also to avoid returning short reads to user
7485                  * space - this happens if we were able to read some data from
7486                  * previous non-compressed extents and then when we fallback to
7487                  * buffered IO, at btrfs_file_read_iter() by calling
7488                  * filemap_read(), we fail to fault in pages for the read buffer,
7489                  * in which case filemap_read() returns a short read (the number
7490                  * of bytes previously read is > 0, so it does not return -EFAULT).
7491                  */
7492                 ret = (flags & IOMAP_NOWAIT) ? -EAGAIN : -ENOTBLK;
7493                 goto unlock_err;
7494         }
7495
7496         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7497         if (write) {
7498                 ret = btrfs_get_blocks_direct_write(&em, inode, dio_data,
7499                                                     start, len);
7500                 if (ret < 0)
7501                         goto unlock_err;
7502                 unlock_extents = true;
7503                 /* Recalc len in case the new em is smaller than requested */
7504                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7505         } else {
7506                 /*
7507                  * We need to unlock only the end area that we aren't using.
7508                  * The rest is going to be unlocked by the endio routine.
7509                  */
7510                 lockstart = start + len;
7511                 if (lockstart < lockend)
7512                         unlock_extents = true;
7513         }
7514
7515         if (unlock_extents)
7516                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
7517                                      lockstart, lockend, &cached_state);
7518         else
7519                 free_extent_state(cached_state);
7520
7521         /*
7522          * Translate extent map information to iomap.
7523          * We trim the extents (and move the addr) even though iomap code does
7524          * that, since we have locked only the parts we are performing I/O in.
7525          */
7526         if ((em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
7527             (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) && !write)) {
7528                 iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
7529                 iomap->type = IOMAP_HOLE;
7530         } else {
7531                 iomap->addr = em->block_start + (start - em->start);
7532                 iomap->type = IOMAP_MAPPED;
7533         }
7534         iomap->offset = start;
7535         iomap->bdev = fs_info->fs_devices->latest_bdev;
7536         iomap->length = len;
7537
7538         free_extent_map(em);
7539
7540         return 0;
7541
7542 unlock_err:
7543         unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7544                              &cached_state);
7545 err:
7546         if (dio_data) {
7547                 btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7548                                 dio_data->data_reserved, start,
7549                                 dio_data->reserve, true);
7550                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->reserve);
7551                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7552                 kfree(dio_data);
7553         }
7554         return ret;
7555 }
7556
7557 static int btrfs_dio_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
7558                 ssize_t written, unsigned int flags, struct iomap *iomap)
7559 {
7560         int ret = 0;
7561         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
7562         size_t submitted = dio_data->submitted;
7563         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7564
7565         if (!write && (iomap->type == IOMAP_HOLE)) {
7566                 /* If reading from a hole, unlock and return */
7567                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos, pos + length - 1);
7568                 goto out;
7569         }
7570
7571         if (submitted < length) {
7572                 pos += submitted;
7573                 length -= submitted;
7574                 if (write)
7575                         __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(inode), pos,
7576                                         length, false);
7577                 else
7578                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos,
7579                                       pos + length - 1);
7580                 ret = -ENOTBLK;
7581         }
7582
7583         if (write) {
7584                 if (dio_data->reserve)
7585                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7586                                         dio_data->data_reserved, pos,
7587                                         dio_data->reserve, true);
7588                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->length);
7589                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7590         }
7591 out:
7592         /*
7593          * We're all done, we can re-set the current->journal_info now safely
7594          * for our endio.
7595          */
7596         if (dio_data->sync) {
7597                 ASSERT(current->journal_info == NULL);
7598                 current->journal_info = BTRFS_DIO_SYNC_STUB;
7599         }
7600         kfree(dio_data);
7601         iomap->private = NULL;
7602
7603         return ret;
7604 }
7605
7606 static void btrfs_dio_private_put(struct btrfs_dio_private *dip)
7607 {
7608         /*
7609          * This implies a barrier so that stores to dio_bio->bi_status before
7610          * this and loads of dio_bio->bi_status after this are fully ordered.
7611          */
7612         if (!refcount_dec_and_test(&dip->refs))
7613                 return;
7614
7615         if (bio_op(dip->dio_bio) == REQ_OP_WRITE) {
7616                 __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(dip->inode),
7617                                              dip->logical_offset,
7618                                              dip->bytes,
7619                                              !dip->dio_bio->bi_status);
7620         } else {
7621                 unlock_extent(&BTRFS_I(dip->inode)->io_tree,
7622                               dip->logical_offset,
7623                               dip->logical_offset + dip->bytes - 1);
7624         }
7625
7626         bio_endio(dip->dio_bio);
7627         kfree(dip);
7628 }
7629
7630 static blk_status_t submit_dio_repair_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
7631                                           int mirror_num,
7632                                           unsigned long bio_flags)
7633 {
7634         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
7635         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7636         blk_status_t ret;
7637
7638         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE);
7639
7640         ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
7641         if (ret)
7642                 return ret;
7643
7644         refcount_inc(&dip->refs);
7645         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
7646         if (ret)
7647                 refcount_dec(&dip->refs);
7648         return ret;
7649 }
7650
7651 static blk_status_t btrfs_check_read_dio_bio(struct inode *inode,
7652                                              struct btrfs_io_bio *io_bio,
7653                                              const bool uptodate)
7654 {
7655         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
7656         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
7657         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
7658         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7659         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
7660         struct bio_vec bvec;
7661         struct bvec_iter iter;
7662         u64 start = io_bio->logical;
7663         int icsum = 0;
7664         blk_status_t err = BLK_STS_OK;
7665
7666         __bio_for_each_segment(bvec, &io_bio->bio, iter, io_bio->iter) {
7667                 unsigned int i, nr_sectors, pgoff;
7668
7669                 nr_sectors = BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, bvec.bv_len);
7670                 pgoff = bvec.bv_offset;
7671                 for (i = 0; i < nr_sectors; i++) {
7672                         ASSERT(pgoff < PAGE_SIZE);
7673                         if (uptodate &&
7674                             (!csum || !check_data_csum(inode, io_bio, icsum,
7675                                                        bvec.bv_page, pgoff,
7676                                                        start, sectorsize))) {
7677                                 clean_io_failure(fs_info, failure_tree, io_tree,
7678                                                  start, bvec.bv_page,
7679                                                  btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7680                                                  pgoff);
7681                         } else {
7682                                 blk_status_t status;
7683
7684                                 status = btrfs_submit_read_repair(inode,
7685                                                         &io_bio->bio,
7686                                                         start - io_bio->logical,
7687                                                         bvec.bv_page, pgoff,
7688                                                         start,
7689                                                         start + sectorsize - 1,
7690                                                         io_bio->mirror_num,
7691                                                         submit_dio_repair_bio);
7692                                 if (status)
7693                                         err = status;
7694                         }
7695                         start += sectorsize;
7696                         icsum++;
7697                         pgoff += sectorsize;
7698                 }
7699         }
7700         return err;
7701 }
7702
7703 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
7704                                          const u64 offset, const u64 bytes,
7705                                          const bool uptodate)
7706 {
7707         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
7708         struct btrfs_ordered_extent *ordered = NULL;
7709         struct btrfs_workqueue *wq;
7710         u64 ordered_offset = offset;
7711         u64 ordered_bytes = bytes;
7712         u64 last_offset;
7713
7714         if (btrfs_is_free_space_inode(inode))
7715                 wq = fs_info->endio_freespace_worker;
7716         else
7717                 wq = fs_info->endio_write_workers;
7718
7719         while (ordered_offset < offset + bytes) {
7720                 last_offset = ordered_offset;
7721                 if (btrfs_dec_test_first_ordered_pending(inode, &ordered,
7722                                                          &ordered_offset,
7723                                                          ordered_bytes,
7724                                                          uptodate)) {
7725                         btrfs_init_work(&ordered->work, finish_ordered_fn, NULL,
7726                                         NULL);
7727                         btrfs_queue_work(wq, &ordered->work);
7728                 }
7729                 /*
7730                  * If btrfs_dec_test_ordered_pending does not find any ordered
7731                  * extent in the range, we can exit.
7732                  */
7733                 if (ordered_offset == last_offset)
7734                         return;
7735                 /*
7736                  * Our bio might span multiple ordered extents. In this case
7737                  * we keep going until we have accounted the whole dio.
7738                  */
7739                 if (ordered_offset < offset + bytes) {
7740                         ordered_bytes = offset + bytes - ordered_offset;
7741                         ordered = NULL;
7742                 }
7743         }
7744 }
7745
7746 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start_direct_io(void *private_data,
7747                                     struct bio *bio, u64 offset)
7748 {
7749         struct inode *inode = private_data;
7750
7751         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, offset, 1);
7752 }
7753
7754 static void btrfs_end_dio_bio(struct bio *bio)
7755 {
7756         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
7757         blk_status_t err = bio->bi_status;
7758
7759         if (err)
7760                 btrfs_warn(BTRFS_I(dip->inode)->root->fs_info,
7761                            "direct IO failed ino %llu rw %d,%u sector %#Lx len %u err no %d",
7762                            btrfs_ino(BTRFS_I(dip->inode)), bio_op(bio),
7763                            bio->bi_opf,
7764                            (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
7765                            bio->bi_iter.bi_size, err);
7766
7767         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ) {
7768                 err = btrfs_check_read_dio_bio(dip->inode, btrfs_io_bio(bio),
7769                                                !err);
7770         }
7771
7772         if (err)
7773                 dip->dio_bio->bi_status = err;
7774
7775         bio_put(bio);
7776         btrfs_dio_private_put(dip);
7777 }
7778
7779 static inline blk_status_t btrfs_submit_dio_bio(struct bio *bio,
7780                 struct inode *inode, u64 file_offset, int async_submit)
7781 {
7782         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7783         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
7784         bool write = bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE;
7785         blk_status_t ret;
7786
7787         /* Check btrfs_submit_bio_hook() for rules about async submit. */
7788         if (async_submit)
7789                 async_submit = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
7790
7791         if (!write) {
7792                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
7793                 if (ret)
7794                         goto err;
7795         }
7796
7797         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
7798                 goto map;
7799
7800         if (write && async_submit) {
7801                 ret = btrfs_wq_submit_bio(fs_info, bio, 0, 0,
7802                                           file_offset, inode,
7803                                           btrfs_submit_bio_start_direct_io);
7804                 goto err;
7805         } else if (write) {
7806                 /*
7807                  * If we aren't doing async submit, calculate the csum of the
7808                  * bio now.
7809                  */
7810                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, file_offset, 1);
7811                 if (ret)
7812                         goto err;
7813         } else {
7814                 u64 csum_offset;
7815
7816                 csum_offset = file_offset - dip->logical_offset;
7817                 csum_offset >>= inode->i_sb->s_blocksize_bits;
7818                 csum_offset *= btrfs_super_csum_size(fs_info->super_copy);
7819                 btrfs_io_bio(bio)->csum = dip->csums + csum_offset;
7820         }
7821 map:
7822         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, 0);
7823 err:
7824         return ret;
7825 }
7826
7827 /*
7828  * If this succeeds, the btrfs_dio_private is responsible for cleaning up locked
7829  * or ordered extents whether or not we submit any bios.
7830  */
7831 static struct btrfs_dio_private *btrfs_create_dio_private(struct bio *dio_bio,
7832                                                           struct inode *inode,
7833                                                           loff_t file_offset)
7834 {
7835         const bool write = (bio_op(dio_bio) == REQ_OP_WRITE);
7836         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
7837         size_t dip_size;
7838         struct btrfs_dio_private *dip;
7839
7840         dip_size = sizeof(*dip);
7841         if (!write && csum) {
7842                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7843                 const u16 csum_size = btrfs_super_csum_size(fs_info->super_copy);
7844                 size_t nblocks;
7845
7846                 nblocks = dio_bio->bi_iter.bi_size >> inode->i_sb->s_blocksize_bits;
7847                 dip_size += csum_size * nblocks;
7848         }
7849
7850         dip = kzalloc(dip_size, GFP_NOFS);
7851         if (!dip)
7852                 return NULL;
7853
7854         dip->inode = inode;
7855         dip->logical_offset = file_offset;
7856         dip->bytes = dio_bio->bi_iter.bi_size;
7857         dip->disk_bytenr = (u64)dio_bio->bi_iter.bi_sector << 9;
7858         dip->dio_bio = dio_bio;
7859         refcount_set(&dip->refs, 1);
7860         return dip;
7861 }
7862
7863 static blk_qc_t btrfs_submit_direct(struct inode *inode, struct iomap *iomap,
7864                 struct bio *dio_bio, loff_t file_offset)
7865 {
7866         const bool write = (bio_op(dio_bio) == REQ_OP_WRITE);
7867         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
7868         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7869         const bool raid56 = (btrfs_data_alloc_profile(fs_info) &
7870                              BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK);
7871         struct btrfs_dio_private *dip;
7872         struct bio *bio;
7873         u64 start_sector;
7874         int async_submit = 0;
7875         u64 submit_len;
7876         int clone_offset = 0;
7877         int clone_len;
7878         int ret;
7879         blk_status_t status;
7880         struct btrfs_io_geometry geom;
7881         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
7882
7883         dip = btrfs_create_dio_private(dio_bio, inode, file_offset);
7884         if (!dip) {
7885                 if (!write) {
7886                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, file_offset,
7887                                 file_offset + dio_bio->bi_iter.bi_size - 1);
7888                 }
7889                 dio_bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
7890                 bio_endio(dio_bio);
7891                 return BLK_QC_T_NONE;
7892         }
7893
7894         if (!write && csum) {
7895                 /*
7896                  * Load the csums up front to reduce csum tree searches and
7897                  * contention when submitting bios.
7898                  */
7899                 status = btrfs_lookup_bio_sums(inode, dio_bio, file_offset,
7900                                                dip->csums);
7901                 if (status != BLK_STS_OK)
7902                         goto out_err;
7903         }
7904
7905         start_sector = dio_bio->bi_iter.bi_sector;
7906         submit_len = dio_bio->bi_iter.bi_size;
7907
7908         do {
7909                 ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, btrfs_op(dio_bio),
7910                                             start_sector << 9, submit_len,
7911                                             &geom);
7912                 if (ret) {
7913                         status = errno_to_blk_status(ret);
7914                         goto out_err;
7915                 }
7916                 ASSERT(geom.len <= INT_MAX);
7917
7918                 clone_len = min_t(int, submit_len, geom.len);
7919
7920                 /*
7921                  * This will never fail as it's passing GPF_NOFS and
7922                  * the allocation is backed by btrfs_bioset.
7923                  */
7924                 bio = btrfs_bio_clone_partial(dio_bio, clone_offset, clone_len);
7925                 bio->bi_private = dip;
7926                 bio->bi_end_io = btrfs_end_dio_bio;
7927                 btrfs_io_bio(bio)->logical = file_offset;
7928
7929                 ASSERT(submit_len >= clone_len);
7930                 submit_len -= clone_len;
7931
7932                 /*
7933                  * Increase the count before we submit the bio so we know
7934                  * the end IO handler won't happen before we increase the
7935                  * count. Otherwise, the dip might get freed before we're
7936                  * done setting it up.
7937                  *
7938                  * We transfer the initial reference to the last bio, so we
7939                  * don't need to increment the reference count for the last one.
7940                  */
7941                 if (submit_len > 0) {
7942                         refcount_inc(&dip->refs);
7943                         /*
7944                          * If we are submitting more than one bio, submit them
7945                          * all asynchronously. The exception is RAID 5 or 6, as
7946                          * asynchronous checksums make it difficult to collect
7947                          * full stripe writes.
7948                          */
7949                         if (!raid56)
7950                                 async_submit = 1;
7951                 }
7952
7953                 status = btrfs_submit_dio_bio(bio, inode, file_offset,
7954                                                 async_submit);
7955                 if (status) {
7956                         bio_put(bio);
7957                         if (submit_len > 0)
7958                                 refcount_dec(&dip->refs);
7959                         goto out_err;
7960                 }
7961
7962                 dio_data->submitted += clone_len;
7963                 clone_offset += clone_len;
7964                 start_sector += clone_len >> 9;
7965                 file_offset += clone_len;
7966         } while (submit_len > 0);
7967         return BLK_QC_T_NONE;
7968
7969 out_err:
7970         dip->dio_bio->bi_status = status;
7971         btrfs_dio_private_put(dip);
7972         return BLK_QC_T_NONE;
7973 }
7974
7975 static ssize_t check_direct_IO(struct btrfs_fs_info *fs_info,
7976                                const struct iov_iter *iter, loff_t offset)
7977 {
7978         int seg;
7979         int i;
7980         unsigned int blocksize_mask = fs_info->sectorsize - 1;
7981         ssize_t retval = -EINVAL;
7982
7983         if (offset & blocksize_mask)
7984                 goto out;
7985
7986         if (iov_iter_alignment(iter) & blocksize_mask)
7987                 goto out;
7988
7989         /* If this is a write we don't need to check anymore */
7990         if (iov_iter_rw(iter) != READ || !iter_is_iovec(iter))
7991                 return 0;
7992         /*
7993          * Check to make sure we don't have duplicate iov_base's in this
7994          * iovec, if so return EINVAL, otherwise we'll get csum errors
7995          * when reading back.
7996          */
7997         for (seg = 0; seg < iter->nr_segs; seg++) {
7998                 for (i = seg + 1; i < iter->nr_segs; i++) {
7999                         if (iter->iov[seg].iov_base == iter->iov[i].iov_base)
8000                                 goto out;
8001                 }
8002         }
8003         retval = 0;
8004 out:
8005         return retval;
8006 }
8007
8008 static inline int btrfs_maybe_fsync_end_io(struct kiocb *iocb, ssize_t size,
8009                                            int error, unsigned flags)
8010 {
8011         /*
8012          * Now if we're still in the context of our submitter we know we can't
8013          * safely run generic_write_sync(), so clear our flag here so that the
8014          * caller knows to follow up with a sync.
8015          */
8016         if (current->journal_info == BTRFS_DIO_SYNC_STUB) {
8017                 current->journal_info = NULL;
8018                 return error;
8019         }
8020
8021         if (error)
8022                 return error;
8023
8024         if (size) {
8025                 iocb->ki_flags |= IOCB_DSYNC;
8026                 return generic_write_sync(iocb, size);
8027         }
8028
8029         return 0;
8030 }
8031
8032 static const struct iomap_ops btrfs_dio_iomap_ops = {
8033         .iomap_begin            = btrfs_dio_iomap_begin,
8034         .iomap_end              = btrfs_dio_iomap_end,
8035 };
8036
8037 static const struct iomap_dio_ops btrfs_dio_ops = {
8038         .submit_io              = btrfs_submit_direct,
8039 };
8040
8041 static const struct iomap_dio_ops btrfs_sync_dops = {
8042         .submit_io              = btrfs_submit_direct,
8043         .end_io                 = btrfs_maybe_fsync_end_io,
8044 };
8045
8046 ssize_t btrfs_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
8047 {
8048         struct file *file = iocb->ki_filp;
8049         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
8050         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8051         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
8052         loff_t offset = iocb->ki_pos;
8053         size_t count = 0;
8054         bool relock = false;
8055         ssize_t ret;
8056
8057         if (check_direct_IO(fs_info, iter, offset)) {
8058                 ASSERT(current->journal_info == NULL ||
8059                        current->journal_info == BTRFS_DIO_SYNC_STUB);
8060                 current->journal_info = NULL;
8061                 return 0;
8062         }
8063
8064         count = iov_iter_count(iter);
8065         if (iov_iter_rw(iter) == WRITE) {
8066                 /*
8067                  * If the write DIO is beyond the EOF, we need update
8068                  * the isize, but it is protected by i_mutex. So we can
8069                  * not unlock the i_mutex at this case.
8070                  */
8071                 if (offset + count <= inode->i_size) {
8072                         inode_unlock(inode);
8073                         relock = true;
8074                 }
8075                 down_read(&BTRFS_I(inode)->dio_sem);
8076         }
8077
8078         /*
8079          * We have are actually a sync iocb, so we need our fancy endio to know
8080          * if we need to sync.
8081          */
8082         if (current->journal_info)
8083                 ret = iomap_dio_rw(iocb, iter, &btrfs_dio_iomap_ops,
8084                                    &btrfs_sync_dops, is_sync_kiocb(iocb));
8085         else
8086                 ret = iomap_dio_rw(iocb, iter, &btrfs_dio_iomap_ops,
8087                                    &btrfs_dio_ops, is_sync_kiocb(iocb));
8088
8089         if (ret == -ENOTBLK)
8090                 ret = 0;
8091
8092         if (iov_iter_rw(iter) == WRITE)
8093                 up_read(&BTRFS_I(inode)->dio_sem);
8094
8095         if (relock)
8096                 inode_lock(inode);
8097
8098         extent_changeset_free(data_reserved);
8099         return ret;
8100 }
8101
8102 static int btrfs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
8103                         u64 start, u64 len)
8104 {
8105         int     ret;
8106
8107         ret = fiemap_prep(inode, fieinfo, start, &len, 0);
8108         if (ret)
8109                 return ret;
8110
8111         return extent_fiemap(BTRFS_I(inode), fieinfo, start, len);
8112 }
8113
8114 int btrfs_readpage(struct file *file, struct page *page)
8115 {
8116         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8117         u64 start = page_offset(page);
8118         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
8119         unsigned long bio_flags = 0;
8120         struct bio *bio = NULL;
8121         int ret;
8122
8123         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
8124
8125         ret = btrfs_do_readpage(page, NULL, &bio, &bio_flags, 0, NULL);
8126         if (bio)
8127                 ret = submit_one_bio(bio, 0, bio_flags);
8128         return ret;
8129 }
8130
8131 static int btrfs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
8132 {
8133         struct inode *inode = page->mapping->host;
8134         int ret;
8135
8136         if (current->flags & PF_MEMALLOC) {
8137                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8138                 unlock_page(page);
8139                 return 0;
8140         }
8141
8142         /*
8143          * If we are under memory pressure we will call this directly from the
8144          * VM, we need to make sure we have the inode referenced for the ordered
8145          * extent.  If not just return like we didn't do anything.
8146          */
8147         if (!igrab(inode)) {
8148                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8149                 return AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE;
8150         }
8151         ret = extent_write_full_page(page, wbc);
8152         btrfs_add_delayed_iput(inode);
8153         return ret;
8154 }
8155
8156 static int btrfs_writepages(struct address_space *mapping,
8157                             struct writeback_control *wbc)
8158 {
8159         return extent_writepages(mapping, wbc);
8160 }
8161
8162 static void btrfs_readahead(struct readahead_control *rac)
8163 {
8164         extent_readahead(rac);
8165 }
8166
8167 static int __btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8168 {
8169         int ret = try_release_extent_mapping(page, gfp_flags);
8170         if (ret == 1)
8171                 detach_page_private(page);
8172         return ret;
8173 }
8174
8175 static int btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8176 {
8177         if (PageWriteback(page) || PageDirty(page))
8178                 return 0;
8179         return __btrfs_releasepage(page, gfp_flags);
8180 }
8181
8182 #ifdef CONFIG_MIGRATION
8183 static int btrfs_migratepage(struct address_space *mapping,
8184                              struct page *newpage, struct page *page,
8185                              enum migrate_mode mode)
8186 {
8187         int ret;
8188
8189         ret = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page, 0);
8190         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
8191                 return ret;
8192
8193         if (page_has_private(page))
8194                 attach_page_private(newpage, detach_page_private(page));
8195
8196         if (PagePrivate2(page)) {
8197                 ClearPagePrivate2(page);
8198                 SetPagePrivate2(newpage);
8199         }
8200
8201         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
8202                 migrate_page_copy(newpage, page);
8203         else
8204                 migrate_page_states(newpage, page);
8205         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
8206 }
8207 #endif
8208
8209 static void btrfs_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
8210                                  unsigned int length)
8211 {
8212         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8213         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
8214         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8215         struct extent_state *cached_state = NULL;
8216         u64 page_start = page_offset(page);
8217         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8218         u64 start;
8219         u64 end;
8220         int inode_evicting = inode->vfs_inode.i_state & I_FREEING;
8221
8222         /*
8223          * we have the page locked, so new writeback can't start,
8224          * and the dirty bit won't be cleared while we are here.
8225          *
8226          * Wait for IO on this page so that we can safely clear
8227          * the PagePrivate2 bit and do ordered accounting
8228          */
8229         wait_on_page_writeback(page);
8230
8231         /*
8232          * For subpage case, we have call sites like
8233          * btrfs_punch_hole_lock_range() which passes range not aligned to
8234          * sectorsize.
8235          * If the range doesn't cover the full page, we don't need to and
8236          * shouldn't clear page extent mapped, as page->private can still
8237          * record subpage dirty bits for other part of the range.
8238          *
8239          * For cases that can invalidate the full even the range doesn't
8240          * cover the full page, like invalidating the last page, we're
8241          * still safe to wait for ordered extent to finish.
8242          */
8243         if (!(offset == 0 && length == PAGE_SIZE)) {
8244                 btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8245                 return;
8246         }
8247
8248         if (!inode_evicting)
8249                 lock_extent_bits(tree, page_start, page_end, &cached_state);
8250
8251         start = page_start;
8252 again:
8253         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start, page_end - start + 1);
8254         if (ordered) {
8255                 end = min(page_end,
8256                           ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1);
8257                 /*
8258                  * IO on this page will never be started, so we need
8259                  * to account for any ordered extents now
8260                  */
8261                 if (!inode_evicting)
8262                         clear_extent_bit(tree, start, end,
8263                                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
8264                                          EXTENT_LOCKED | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8265                                          EXTENT_DEFRAG, 1, 0, &cached_state);
8266                 /*
8267                  * whoever cleared the private bit is responsible
8268                  * for the finish_ordered_io
8269                  */
8270                 if (TestClearPagePrivate2(page)) {
8271                         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
8272                         u64 new_len;
8273
8274                         tree = &inode->ordered_tree;
8275
8276                         spin_lock_irq(&tree->lock);
8277                         set_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered->flags);
8278                         new_len = start - ordered->file_offset;
8279                         if (new_len < ordered->truncated_len)
8280                                 ordered->truncated_len = new_len;
8281                         spin_unlock_irq(&tree->lock);
8282
8283                         if (btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered,
8284                                                            start,
8285                                                            end - start + 1, 1))
8286                                 btrfs_finish_ordered_io(ordered);
8287                 }
8288                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8289                 if (!inode_evicting) {
8290                         cached_state = NULL;
8291                         lock_extent_bits(tree, start, end,
8292                                          &cached_state);
8293                 }
8294
8295                 start = end + 1;
8296                 if (start < page_end)
8297                         goto again;
8298         }
8299
8300         /*
8301          * Qgroup reserved space handler
8302          * Page here will be either
8303          * 1) Already written to disk or ordered extent already submitted
8304          *    Then its QGROUP_RESERVED bit in io_tree is already cleaned.
8305          *    Qgroup will be handled by its qgroup_record then.
8306          *    btrfs_qgroup_free_data() call will do nothing here.
8307          *
8308          * 2) Not written to disk yet
8309          *    Then btrfs_qgroup_free_data() call will clear the QGROUP_RESERVED
8310          *    bit of its io_tree, and free the qgroup reserved data space.
8311          *    Since the IO will never happen for this page.
8312          */
8313         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, page_start, PAGE_SIZE);
8314         if (!inode_evicting) {
8315                 clear_extent_bit(tree, page_start, page_end, EXTENT_LOCKED |
8316                                  EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
8317                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1, 1,
8318                                  &cached_state);
8319
8320                 __btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8321         }
8322
8323         ClearPageChecked(page);
8324         detach_page_private(page);
8325 }
8326
8327 /*
8328  * btrfs_page_mkwrite() is not allowed to change the file size as it gets
8329  * called from a page fault handler when a page is first dirtied. Hence we must
8330  * be careful to check for EOF conditions here. We set the page up correctly
8331  * for a written page which means we get ENOSPC checking when writing into
8332  * holes and correct delalloc and unwritten extent mapping on filesystems that
8333  * support these features.
8334  *
8335  * We are not allowed to take the i_mutex here so we have to play games to
8336  * protect against truncate races as the page could now be beyond EOF.  Because
8337  * truncate_setsize() writes the inode size before removing pages, once we have
8338  * the page lock we can determine safely if the page is beyond EOF. If it is not
8339  * beyond EOF, then the page is guaranteed safe against truncation until we
8340  * unlock the page.
8341  */
8342 vm_fault_t btrfs_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
8343 {
8344         struct page *page = vmf->page;
8345         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
8346         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8347         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8348         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8349         struct extent_state *cached_state = NULL;
8350         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
8351         char *kaddr;
8352         unsigned long zero_start;
8353         loff_t size;
8354         vm_fault_t ret;
8355         int ret2;
8356         int reserved = 0;
8357         u64 reserved_space;
8358         u64 page_start;
8359         u64 page_end;
8360         u64 end;
8361
8362         reserved_space = PAGE_SIZE;
8363
8364         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
8365         page_start = page_offset(page);
8366         page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8367         end = page_end;
8368
8369         /*
8370          * Reserving delalloc space after obtaining the page lock can lead to
8371          * deadlock. For example, if a dirty page is locked by this function
8372          * and the call to btrfs_delalloc_reserve_space() ends up triggering
8373          * dirty page write out, then the btrfs_writepage() function could
8374          * end up waiting indefinitely to get a lock on the page currently
8375          * being processed by btrfs_page_mkwrite() function.
8376          */
8377         ret2 = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
8378                                             page_start, reserved_space);
8379         if (!ret2) {
8380                 ret2 = file_update_time(vmf->vma->vm_file);
8381                 reserved = 1;
8382         }
8383         if (ret2) {
8384                 ret = vmf_error(ret2);
8385                 if (reserved)
8386                         goto out;
8387                 goto out_noreserve;
8388         }
8389
8390         ret = VM_FAULT_NOPAGE; /* make the VM retry the fault */
8391 again:
8392         lock_page(page);
8393         size = i_size_read(inode);
8394
8395         if ((page->mapping != inode->i_mapping) ||
8396             (page_start >= size)) {
8397                 /* page got truncated out from underneath us */
8398                 goto out_unlock;
8399         }
8400         wait_on_page_writeback(page);
8401
8402         lock_extent_bits(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8403         set_page_extent_mapped(page);
8404
8405         /*
8406          * we can't set the delalloc bits if there are pending ordered
8407          * extents.  Drop our locks and wait for them to finish
8408          */
8409         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), page_start,
8410                         PAGE_SIZE);
8411         if (ordered) {
8412                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8413                                      &cached_state);
8414                 unlock_page(page);
8415                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
8416                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8417                 goto again;
8418         }
8419
8420         if (page->index == ((size - 1) >> PAGE_SHIFT)) {
8421                 reserved_space = round_up(size - page_start,
8422                                           fs_info->sectorsize);
8423                 if (reserved_space < PAGE_SIZE) {
8424                         end = page_start + reserved_space - 1;
8425                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
8426                                         data_reserved, page_start,
8427                                         PAGE_SIZE - reserved_space, true);
8428                 }
8429         }
8430
8431         /*
8432          * page_mkwrite gets called when the page is firstly dirtied after it's
8433          * faulted in, but write(2) could also dirty a page and set delalloc
8434          * bits, thus in this case for space account reason, we still need to
8435          * clear any delalloc bits within this page range since we have to
8436          * reserve data&meta space before lock_page() (see above comments).
8437          */
8438         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, page_start, end,
8439                           EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8440                           EXTENT_DEFRAG, 0, 0, &cached_state);
8441
8442         ret2 = btrfs_set_extent_delalloc(BTRFS_I(inode), page_start, end, 0,
8443                                         &cached_state);
8444         if (ret2) {
8445                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8446                                      &cached_state);
8447                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
8448                 goto out_unlock;
8449         }
8450
8451         /* page is wholly or partially inside EOF */
8452         if (page_start + PAGE_SIZE > size)
8453                 zero_start = offset_in_page(size);
8454         else
8455                 zero_start = PAGE_SIZE;
8456
8457         if (zero_start != PAGE_SIZE) {
8458                 kaddr = kmap(page);
8459                 memset(kaddr + zero_start, 0, PAGE_SIZE - zero_start);
8460                 flush_dcache_page(page);
8461                 kunmap(page);
8462         }
8463         ClearPageChecked(page);
8464         set_page_dirty(page);
8465         SetPageUptodate(page);
8466
8467         btrfs_set_inode_last_sub_trans(BTRFS_I(inode));
8468
8469         unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8470
8471         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8472         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8473         extent_changeset_free(data_reserved);
8474         return VM_FAULT_LOCKED;
8475
8476 out_unlock:
8477         unlock_page(page);
8478 out:
8479         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8480         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved, page_start,
8481                                      reserved_space, (ret != 0));
8482 out_noreserve:
8483         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8484         extent_changeset_free(data_reserved);
8485         return ret;
8486 }
8487
8488 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback)
8489 {
8490         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8491         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8492         struct btrfs_block_rsv *rsv;
8493         int ret;
8494         struct btrfs_trans_handle *trans;
8495         u64 mask = fs_info->sectorsize - 1;
8496         u64 min_size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
8497
8498         if (!skip_writeback) {
8499                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, inode->i_size & (~mask),
8500                                                (u64)-1);
8501                 if (ret)
8502                         return ret;
8503         }
8504
8505         /*
8506          * Yes ladies and gentlemen, this is indeed ugly.  We have a couple of
8507          * things going on here:
8508          *
8509          * 1) We need to reserve space to update our inode.
8510          *
8511          * 2) We need to have something to cache all the space that is going to
8512          * be free'd up by the truncate operation, but also have some slack
8513          * space reserved in case it uses space during the truncate (thank you
8514          * very much snapshotting).
8515          *
8516          * And we need these to be separate.  The fact is we can use a lot of
8517          * space doing the truncate, and we have no earthly idea how much space
8518          * we will use, so we need the truncate reservation to be separate so it
8519          * doesn't end up using space reserved for updating the inode.  We also
8520          * need to be able to stop the transaction and start a new one, which
8521          * means we need to be able to update the inode several times, and we
8522          * have no idea of knowing how many times that will be, so we can't just
8523          * reserve 1 item for the entirety of the operation, so that has to be
8524          * done separately as well.
8525          *
8526          * So that leaves us with
8527          *
8528          * 1) rsv - for the truncate reservation, which we will steal from the
8529          * transaction reservation.
8530          * 2) fs_info->trans_block_rsv - this will have 1 items worth left for
8531          * updating the inode.
8532          */
8533         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
8534         if (!rsv)
8535                 return -ENOMEM;
8536         rsv->size = min_size;
8537         rsv->failfast = 1;
8538
8539         /*
8540          * 1 for the truncate slack space
8541          * 1 for updating the inode.
8542          */
8543         trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8544         if (IS_ERR(trans)) {
8545                 ret = PTR_ERR(trans);
8546                 goto out;
8547         }
8548
8549         /* Migrate the slack space for the truncate to our reserve */
8550         ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv, rsv,
8551                                       min_size, false);
8552         BUG_ON(ret);
8553
8554         /*
8555          * So if we truncate and then write and fsync we normally would just
8556          * write the extents that changed, which is a problem if we need to
8557          * first truncate that entire inode.  So set this flag so we write out
8558          * all of the extents in the inode to the sync log so we're completely
8559          * safe.
8560          */
8561         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
8562         trans->block_rsv = rsv;
8563
8564         while (1) {
8565                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, inode,
8566                                                  inode->i_size,
8567                                                  BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
8568                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8569                 if (ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
8570                         break;
8571
8572                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
8573                 if (ret)
8574                         break;
8575
8576                 btrfs_end_transaction(trans);
8577                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8578
8579                 trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8580                 if (IS_ERR(trans)) {
8581                         ret = PTR_ERR(trans);
8582                         trans = NULL;
8583                         break;
8584                 }
8585
8586                 btrfs_block_rsv_release(fs_info, rsv, -1, NULL);
8587                 ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv,
8588                                               rsv, min_size, false);
8589                 BUG_ON(ret);    /* shouldn't happen */
8590                 trans->block_rsv = rsv;
8591         }
8592
8593         /*
8594          * We can't call btrfs_truncate_block inside a trans handle as we could
8595          * deadlock with freeze, if we got NEED_TRUNCATE_BLOCK then we know
8596          * we've truncated everything except the last little bit, and can do
8597          * btrfs_truncate_block and then update the disk_i_size.
8598          */
8599         if (ret == NEED_TRUNCATE_BLOCK) {
8600                 btrfs_end_transaction(trans);
8601                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8602
8603                 ret = btrfs_truncate_block(inode, inode->i_size, 0, 0);
8604                 if (ret)
8605                         goto out;
8606                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
8607                 if (IS_ERR(trans)) {
8608                         ret = PTR_ERR(trans);
8609                         goto out;
8610                 }
8611                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
8612         }
8613
8614         if (trans) {
8615                 int ret2;
8616
8617                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8618                 ret2 = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
8619                 if (ret2 && !ret)
8620                         ret = ret2;
8621
8622                 ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
8623                 if (ret2 && !ret)
8624                         ret = ret2;
8625                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8626         }
8627 out:
8628         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
8629
8630         return ret;
8631 }
8632
8633 /*
8634  * create a new subvolume directory/inode (helper for the ioctl).
8635  */
8636 int btrfs_create_subvol_root(struct btrfs_trans_handle *trans,
8637                              struct btrfs_root *new_root,
8638                              struct btrfs_root *parent_root,
8639                              u64 new_dirid)
8640 {
8641         struct inode *inode;
8642         int err;
8643         u64 index = 0;
8644
8645         inode = btrfs_new_inode(trans, new_root, NULL, "..", 2,
8646                                 new_dirid, new_dirid,
8647                                 S_IFDIR | (~current_umask() & S_IRWXUGO),
8648                                 &index);
8649         if (IS_ERR(inode))
8650                 return PTR_ERR(inode);
8651         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
8652         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
8653
8654         set_nlink(inode, 1);
8655         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
8656         unlock_new_inode(inode);
8657
8658         err = btrfs_subvol_inherit_props(trans, new_root, parent_root);
8659         if (err)
8660                 btrfs_err(new_root->fs_info,
8661                           "error inheriting subvolume %llu properties: %d",
8662                           new_root->root_key.objectid, err);
8663
8664         err = btrfs_update_inode(trans, new_root, inode);
8665
8666         iput(inode);
8667         return err;
8668 }
8669
8670 struct inode *btrfs_alloc_inode(struct super_block *sb)
8671 {
8672         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
8673         struct btrfs_inode *ei;
8674         struct inode *inode;
8675
8676         ei = kmem_cache_alloc(btrfs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
8677         if (!ei)
8678                 return NULL;
8679
8680         ei->root = NULL;
8681         ei->generation = 0;
8682         ei->last_trans = 0;
8683         ei->last_sub_trans = 0;
8684         ei->logged_trans = 0;
8685         ei->delalloc_bytes = 0;
8686         ei->new_delalloc_bytes = 0;
8687         ei->defrag_bytes = 0;
8688         ei->disk_i_size = 0;
8689         ei->flags = 0;
8690         ei->csum_bytes = 0;
8691         ei->index_cnt = (u64)-1;
8692         ei->dir_index = 0;
8693         ei->last_unlink_trans = 0;
8694         ei->last_reflink_trans = 0;
8695         ei->last_log_commit = 0;
8696
8697         spin_lock_init(&ei->lock);
8698         ei->outstanding_extents = 0;
8699         if (sb->s_magic != BTRFS_TEST_MAGIC)
8700                 btrfs_init_metadata_block_rsv(fs_info, &ei->block_rsv,
8701                                               BTRFS_BLOCK_RSV_DELALLOC);
8702         ei->runtime_flags = 0;
8703         ei->prop_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8704         ei->defrag_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8705
8706         ei->delayed_node = NULL;
8707
8708         ei->i_otime.tv_sec = 0;
8709         ei->i_otime.tv_nsec = 0;
8710
8711         inode = &ei->vfs_inode;
8712         extent_map_tree_init(&ei->extent_tree);
8713         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_tree, IO_TREE_INODE_IO, inode);
8714         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_failure_tree,
8715                             IO_TREE_INODE_IO_FAILURE, inode);
8716         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->file_extent_tree,
8717                             IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT, inode);
8718         ei->io_tree.track_uptodate = true;
8719         ei->io_failure_tree.track_uptodate = true;
8720         atomic_set(&ei->sync_writers, 0);
8721         mutex_init(&ei->log_mutex);
8722         btrfs_ordered_inode_tree_init(&ei->ordered_tree);
8723         INIT_LIST_HEAD(&ei->delalloc_inodes);
8724         INIT_LIST_HEAD(&ei->delayed_iput);
8725         RB_CLEAR_NODE(&ei->rb_node);
8726         init_rwsem(&ei->dio_sem);
8727
8728         return inode;
8729 }
8730
8731 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
8732 void btrfs_test_destroy_inode(struct inode *inode)
8733 {
8734         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, 0);
8735         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8736 }
8737 #endif
8738
8739 void btrfs_free_inode(struct inode *inode)
8740 {
8741         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8742 }
8743
8744 void btrfs_destroy_inode(struct inode *vfs_inode)
8745 {
8746         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8747         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
8748         struct btrfs_root *root = inode->root;
8749
8750         WARN_ON(!hlist_empty(&vfs_inode->i_dentry));
8751         WARN_ON(vfs_inode->i_data.nrpages);
8752         WARN_ON(inode->block_rsv.reserved);
8753         WARN_ON(inode->block_rsv.size);
8754         WARN_ON(inode->outstanding_extents);
8755         WARN_ON(inode->delalloc_bytes);
8756         WARN_ON(inode->new_delalloc_bytes);
8757         WARN_ON(inode->csum_bytes);
8758         WARN_ON(inode->defrag_bytes);
8759
8760         /*
8761          * This can happen where we create an inode, but somebody else also
8762          * created the same inode and we need to destroy the one we already
8763          * created.
8764          */
8765         if (!root)
8766                 return;
8767
8768         while (1) {
8769                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, (u64)-1);
8770                 if (!ordered)
8771                         break;
8772                 else {
8773                         btrfs_err(root->fs_info,
8774                                   "found ordered extent %llu %llu on inode cleanup",
8775                                   ordered->file_offset, ordered->num_bytes);
8776                         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered);
8777                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8778                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8779                 }
8780         }
8781         btrfs_qgroup_check_reserved_leak(inode);
8782         inode_tree_del(inode);
8783         btrfs_drop_extent_cache(inode, 0, (u64)-1, 0);
8784         btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode, 0, (u64)-1);
8785         btrfs_put_root(inode->root);
8786 }
8787
8788 int btrfs_drop_inode(struct inode *inode)
8789 {
8790         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8791
8792         if (root == NULL)
8793                 return 1;
8794
8795         /* the snap/subvol tree is on deleting */
8796         if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
8797                 return 1;
8798         else
8799                 return generic_drop_inode(inode);
8800 }
8801
8802 static void init_once(void *foo)
8803 {
8804         struct btrfs_inode *ei = (struct btrfs_inode *) foo;
8805
8806         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
8807 }
8808
8809 void __cold btrfs_destroy_cachep(void)
8810 {
8811         /*
8812          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
8813          * destroy cache.
8814          */
8815         rcu_barrier();
8816         kmem_cache_destroy(btrfs_inode_cachep);
8817         kmem_cache_destroy(btrfs_trans_handle_cachep);
8818         kmem_cache_destroy(btrfs_path_cachep);
8819         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_cachep);
8820         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_bitmap_cachep);
8821 }
8822
8823 int __init btrfs_init_cachep(void)
8824 {
8825         btrfs_inode_cachep = kmem_cache_create("btrfs_inode",
8826                         sizeof(struct btrfs_inode), 0,
8827                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_ACCOUNT,
8828                         init_once);
8829         if (!btrfs_inode_cachep)
8830                 goto fail;
8831
8832         btrfs_trans_handle_cachep = kmem_cache_create("btrfs_trans_handle",
8833                         sizeof(struct btrfs_trans_handle), 0,
8834                         SLAB_TEMPORARY | SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
8835         if (!btrfs_trans_handle_cachep)
8836                 goto fail;
8837
8838         btrfs_path_cachep = kmem_cache_create("btrfs_path",
8839                         sizeof(struct btrfs_path), 0,
8840                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
8841         if (!btrfs_path_cachep)
8842                 goto fail;
8843
8844         btrfs_free_space_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space",
8845                         sizeof(struct btrfs_free_space), 0,
8846                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
8847         if (!btrfs_free_space_cachep)
8848                 goto fail;
8849
8850         btrfs_free_space_bitmap_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space_bitmap",
8851                                                         PAGE_SIZE, PAGE_SIZE,
8852                                                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
8853         if (!btrfs_free_space_bitmap_cachep)
8854                 goto fail;
8855
8856         return 0;
8857 fail:
8858         btrfs_destroy_cachep();
8859         return -ENOMEM;
8860 }
8861
8862 static int btrfs_getattr(const struct path *path, struct kstat *stat,
8863                          u32 request_mask, unsigned int flags)
8864 {
8865         u64 delalloc_bytes;
8866         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
8867         u32 blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
8868         u32 bi_flags = BTRFS_I(inode)->flags;
8869
8870         stat->result_mask |= STATX_BTIME;
8871         stat->btime.tv_sec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec;
8872         stat->btime.tv_nsec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec;
8873         if (bi_flags & BTRFS_INODE_APPEND)
8874                 stat->attributes |= STATX_ATTR_APPEND;
8875         if (bi_flags & BTRFS_INODE_COMPRESS)
8876                 stat->attributes |= STATX_ATTR_COMPRESSED;
8877         if (bi_flags & BTRFS_INODE_IMMUTABLE)
8878                 stat->attributes |= STATX_ATTR_IMMUTABLE;
8879         if (bi_flags & BTRFS_INODE_NODUMP)
8880                 stat->attributes |= STATX_ATTR_NODUMP;
8881
8882         stat->attributes_mask |= (STATX_ATTR_APPEND |
8883                                   STATX_ATTR_COMPRESSED |
8884                                   STATX_ATTR_IMMUTABLE |
8885                                   STATX_ATTR_NODUMP);
8886
8887         generic_fillattr(inode, stat);
8888         stat->dev = BTRFS_I(inode)->root->anon_dev;
8889
8890         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
8891         delalloc_bytes = BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes;
8892         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
8893         stat->blocks = (ALIGN(inode_get_bytes(inode), blocksize) +
8894                         ALIGN(delalloc_bytes, blocksize)) >> 9;
8895         return 0;
8896 }
8897
8898 static int btrfs_rename_exchange(struct inode *old_dir,
8899                               struct dentry *old_dentry,
8900                               struct inode *new_dir,
8901                               struct dentry *new_dentry)
8902 {
8903         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
8904         struct btrfs_trans_handle *trans;
8905         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
8906         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
8907         struct inode *new_inode = new_dentry->d_inode;
8908         struct inode *old_inode = old_dentry->d_inode;
8909         struct timespec64 ctime = current_time(old_inode);
8910         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
8911         u64 new_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode));
8912         u64 old_idx = 0;
8913         u64 new_idx = 0;
8914         int ret;
8915         int ret2;
8916         bool root_log_pinned = false;
8917         bool dest_log_pinned = false;
8918         bool need_abort = false;
8919
8920         /*
8921          * For non-subvolumes allow exchange only within one subvolume, in the
8922          * same inode namespace. Two subvolumes (represented as directory) can
8923          * be exchanged as they're a logical link and have a fixed inode number.
8924          */
8925         if (root != dest &&
8926             (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
8927              new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
8928                 return -EXDEV;
8929
8930         /* close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
8931         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
8932             new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8933                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
8934
8935         /*
8936          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
8937          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
8938          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
8939          * would require 5 item modifications, so we'll assume their normal
8940          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 2 for the new links, so 12 total items
8941          * should cover the worst case number of items we'll modify.
8942          */
8943         trans = btrfs_start_transaction(root, 12);
8944         if (IS_ERR(trans)) {
8945                 ret = PTR_ERR(trans);
8946                 goto out_notrans;
8947         }
8948
8949         if (dest != root)
8950                 btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
8951
8952         /*
8953          * We need to find a free sequence number both in the source and
8954          * in the destination directory for the exchange.
8955          */
8956         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &old_idx);
8957         if (ret)
8958                 goto out_fail;
8959         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(old_dir), &new_idx);
8960         if (ret)
8961                 goto out_fail;
8962
8963         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
8964         BTRFS_I(new_inode)->dir_index = 0ULL;
8965
8966         /* Reference for the source. */
8967         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8968                 /* force full log commit if subvolume involved. */
8969                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
8970         } else {
8971                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
8972                                              new_dentry->d_name.name,
8973                                              new_dentry->d_name.len,
8974                                              old_ino,
8975                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
8976                                              old_idx);
8977                 if (ret)
8978                         goto out_fail;
8979                 need_abort = true;
8980         }
8981
8982         /* And now for the dest. */
8983         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8984                 /* force full log commit if subvolume involved. */
8985                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
8986         } else {
8987                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root,
8988                                              old_dentry->d_name.name,
8989                                              old_dentry->d_name.len,
8990                                              new_ino,
8991                                              btrfs_ino(BTRFS_I(old_dir)),
8992                                              new_idx);
8993                 if (ret) {
8994                         if (need_abort)
8995                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8996                         goto out_fail;
8997                 }
8998         }
8999
9000         /* Update inode version and ctime/mtime. */
9001         inode_inc_iversion(old_dir);
9002         inode_inc_iversion(new_dir);
9003         inode_inc_iversion(old_inode);
9004         inode_inc_iversion(new_inode);
9005         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime = ctime;
9006         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime = ctime;
9007         old_inode->i_ctime = ctime;
9008         new_inode->i_ctime = ctime;
9009
9010         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent) {
9011                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9012                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9013                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(new_dir),
9014                                 BTRFS_I(new_inode), 1);
9015         }
9016
9017         /*
9018          * Now pin the logs of the roots. We do it to ensure that no other task
9019          * can sync the logs while we are in progress with the rename, because
9020          * that could result in an inconsistency in case any of the inodes that
9021          * are part of this rename operation were logged before.
9022          *
9023          * We pin the logs even if at this precise moment none of the inodes was
9024          * logged before. This is because right after we checked for that, some
9025          * other task fsyncing some other inode not involved with this rename
9026          * operation could log that one of our inodes exists.
9027          *
9028          * We don't need to pin the logs before the above calls to
9029          * btrfs_insert_inode_ref(), since those don't ever need to change a log.
9030          */
9031         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9032                 btrfs_pin_log_trans(root);
9033                 root_log_pinned = true;
9034         }
9035         if (new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9036                 btrfs_pin_log_trans(dest);
9037                 dest_log_pinned = true;
9038         }
9039
9040         /* src is a subvolume */
9041         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9042                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9043         } else { /* src is an inode */
9044                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
9045                                            BTRFS_I(old_dentry->d_inode),
9046                                            old_dentry->d_name.name,
9047                                            old_dentry->d_name.len);
9048                 if (!ret)
9049                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, old_inode);
9050         }
9051         if (ret) {
9052                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9053                 goto out_fail;
9054         }
9055
9056         /* dest is a subvolume */
9057         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9058                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9059         } else { /* dest is an inode */
9060                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
9061                                            BTRFS_I(new_dentry->d_inode),
9062                                            new_dentry->d_name.name,
9063                                            new_dentry->d_name.len);
9064                 if (!ret)
9065                         ret = btrfs_update_inode(trans, dest, new_inode);
9066         }
9067         if (ret) {
9068                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9069                 goto out_fail;
9070         }
9071
9072         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9073                              new_dentry->d_name.name,
9074                              new_dentry->d_name.len, 0, old_idx);
9075         if (ret) {
9076                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9077                 goto out_fail;
9078         }
9079
9080         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(old_dir), BTRFS_I(new_inode),
9081                              old_dentry->d_name.name,
9082                              old_dentry->d_name.len, 0, new_idx);
9083         if (ret) {
9084                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9085                 goto out_fail;
9086         }
9087
9088         if (old_inode->i_nlink == 1)
9089                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = old_idx;
9090         if (new_inode->i_nlink == 1)
9091                 BTRFS_I(new_inode)->dir_index = new_idx;
9092
9093         if (root_log_pinned) {
9094                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9095                                    new_dentry->d_parent);
9096                 btrfs_end_log_trans(root);
9097                 root_log_pinned = false;
9098         }
9099         if (dest_log_pinned) {
9100                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(new_inode), BTRFS_I(new_dir),
9101                                    old_dentry->d_parent);
9102                 btrfs_end_log_trans(dest);
9103                 dest_log_pinned = false;
9104         }
9105 out_fail:
9106         /*
9107          * If we have pinned a log and an error happened, we unpin tasks
9108          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9109          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9110          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9111          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9112          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9113          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9114          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9115          * allow the tasks to sync it.
9116          */
9117         if (ret && (root_log_pinned || dest_log_pinned)) {
9118                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9119                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9120                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9121                     (new_inode &&
9122                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
9123                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9124
9125                 if (root_log_pinned) {
9126                         btrfs_end_log_trans(root);
9127                         root_log_pinned = false;
9128                 }
9129                 if (dest_log_pinned) {
9130                         btrfs_end_log_trans(dest);
9131                         dest_log_pinned = false;
9132                 }
9133         }
9134         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9135         ret = ret ? ret : ret2;
9136 out_notrans:
9137         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9138             old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9139                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9140
9141         return ret;
9142 }
9143
9144 static int btrfs_whiteout_for_rename(struct btrfs_trans_handle *trans,
9145                                      struct btrfs_root *root,
9146                                      struct inode *dir,
9147                                      struct dentry *dentry)
9148 {
9149         int ret;
9150         struct inode *inode;
9151         u64 objectid;
9152         u64 index;
9153
9154         ret = btrfs_find_free_objectid(root, &objectid);
9155         if (ret)
9156                 return ret;
9157
9158         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir,
9159                                 dentry->d_name.name,
9160                                 dentry->d_name.len,
9161                                 btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9162                                 objectid,
9163                                 S_IFCHR | WHITEOUT_MODE,
9164                                 &index);
9165
9166         if (IS_ERR(inode)) {
9167                 ret = PTR_ERR(inode);
9168                 return ret;
9169         }
9170
9171         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
9172         init_special_inode(inode, inode->i_mode,
9173                 WHITEOUT_DEV);
9174
9175         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir,
9176                                 &dentry->d_name);
9177         if (ret)
9178                 goto out;
9179
9180         ret = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9181                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9182         if (ret)
9183                 goto out;
9184
9185         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
9186 out:
9187         unlock_new_inode(inode);
9188         if (ret)
9189                 inode_dec_link_count(inode);
9190         iput(inode);
9191
9192         return ret;
9193 }
9194
9195 static int btrfs_rename(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
9196                            struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
9197                            unsigned int flags)
9198 {
9199         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9200         struct btrfs_trans_handle *trans;
9201         unsigned int trans_num_items;
9202         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9203         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9204         struct inode *new_inode = d_inode(new_dentry);
9205         struct inode *old_inode = d_inode(old_dentry);
9206         u64 index = 0;
9207         int ret;
9208         int ret2;
9209         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9210         bool log_pinned = false;
9211
9212         if (btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
9213                 return -EPERM;
9214
9215         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9216         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9217                 return -EXDEV;
9218
9219         if (old_ino == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID ||
9220             (new_inode && btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9221                 return -ENOTEMPTY;
9222
9223         if (S_ISDIR(old_inode->i_mode) && new_inode &&
9224             new_inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
9225                 return -ENOTEMPTY;
9226
9227
9228         /* check for collisions, even if the  name isn't there */
9229         ret = btrfs_check_dir_item_collision(dest, new_dir->i_ino,
9230                              new_dentry->d_name.name,
9231                              new_dentry->d_name.len);
9232
9233         if (ret) {
9234                 if (ret == -EEXIST) {
9235                         /* we shouldn't get
9236                          * eexist without a new_inode */
9237                         if (WARN_ON(!new_inode)) {
9238                                 return ret;
9239                         }
9240                 } else {
9241                         /* maybe -EOVERFLOW */
9242                         return ret;
9243                 }
9244         }
9245         ret = 0;
9246
9247         /*
9248          * we're using rename to replace one file with another.  Start IO on it
9249          * now so  we don't add too much work to the end of the transaction
9250          */
9251         if (new_inode && S_ISREG(old_inode->i_mode) && new_inode->i_size)
9252                 filemap_flush(old_inode->i_mapping);
9253
9254         /* close the racy window with snapshot create/destroy ioctl */
9255         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9256                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9257         /*
9258          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9259          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9260          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9261          * would require 5 item modifications, so we'll assume they are normal
9262          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 1 for the new link, so 11 total items
9263          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9264          * If our rename has the whiteout flag, we need more 5 units for the
9265          * new inode (1 inode item, 1 inode ref, 2 dir items and 1 xattr item
9266          * when selinux is enabled).
9267          */
9268         trans_num_items = 11;
9269         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9270                 trans_num_items += 5;
9271         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9272         if (IS_ERR(trans)) {
9273                 ret = PTR_ERR(trans);
9274                 goto out_notrans;
9275         }
9276
9277         if (dest != root)
9278                 btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9279
9280         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &index);
9281         if (ret)
9282                 goto out_fail;
9283
9284         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9285         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9286                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9287                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9288         } else {
9289                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9290                                              new_dentry->d_name.name,
9291                                              new_dentry->d_name.len,
9292                                              old_ino,
9293                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)), index);
9294                 if (ret)
9295                         goto out_fail;
9296         }
9297
9298         inode_inc_iversion(old_dir);
9299         inode_inc_iversion(new_dir);
9300         inode_inc_iversion(old_inode);
9301         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime =
9302         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime =
9303         old_inode->i_ctime = current_time(old_dir);
9304
9305         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent)
9306                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9307                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9308
9309         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9310                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9311         } else {
9312                 /*
9313                  * Now pin the log. We do it to ensure that no other task can
9314                  * sync the log while we are in progress with the rename, as
9315                  * that could result in an inconsistency in case any of the
9316                  * inodes that are part of this rename operation were logged
9317                  * before.
9318                  *
9319                  * We pin the log even if at this precise moment none of the
9320                  * inodes was logged before. This is because right after we
9321                  * checked for that, some other task fsyncing some other inode
9322                  * not involved with this rename operation could log that one of
9323                  * our inodes exists.
9324                  *
9325                  * We don't need to pin the logs before the above call to
9326                  * btrfs_insert_inode_ref(), since that does not need to change
9327                  * a log.
9328                  */
9329                 btrfs_pin_log_trans(root);
9330                 log_pinned = true;
9331                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
9332                                         BTRFS_I(d_inode(old_dentry)),
9333                                         old_dentry->d_name.name,
9334                                         old_dentry->d_name.len);
9335                 if (!ret)
9336                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, old_inode);
9337         }
9338         if (ret) {
9339                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9340                 goto out_fail;
9341         }
9342
9343         if (new_inode) {
9344                 inode_inc_iversion(new_inode);
9345                 new_inode->i_ctime = current_time(new_inode);
9346                 if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) ==
9347                              BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
9348                         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9349                         BUG_ON(new_inode->i_nlink == 0);
9350                 } else {
9351                         ret = btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
9352                                                  BTRFS_I(d_inode(new_dentry)),
9353                                                  new_dentry->d_name.name,
9354                                                  new_dentry->d_name.len);
9355                 }
9356                 if (!ret && new_inode->i_nlink == 0)
9357                         ret = btrfs_orphan_add(trans,
9358                                         BTRFS_I(d_inode(new_dentry)));
9359                 if (ret) {
9360                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9361                         goto out_fail;
9362                 }
9363         }
9364
9365         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9366                              new_dentry->d_name.name,
9367                              new_dentry->d_name.len, 0, index);
9368         if (ret) {
9369                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9370                 goto out_fail;
9371         }
9372
9373         if (old_inode->i_nlink == 1)
9374                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = index;
9375
9376         if (log_pinned) {
9377                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9378                                    new_dentry->d_parent);
9379                 btrfs_end_log_trans(root);
9380                 log_pinned = false;
9381         }
9382
9383         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9384                 ret = btrfs_whiteout_for_rename(trans, root, old_dir,
9385                                                 old_dentry);
9386
9387                 if (ret) {
9388                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9389                         goto out_fail;
9390                 }
9391         }
9392 out_fail:
9393         /*
9394          * If we have pinned the log and an error happened, we unpin tasks
9395          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9396          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9397          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9398          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9399          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9400          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9401          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9402          * allow the tasks to sync it.
9403          */
9404         if (ret && log_pinned) {
9405                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9406                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9407                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9408                     (new_inode &&
9409                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
9410                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9411
9412                 btrfs_end_log_trans(root);
9413                 log_pinned = false;
9414         }
9415         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9416         ret = ret ? ret : ret2;
9417 out_notrans:
9418         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9419                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9420
9421         return ret;
9422 }
9423
9424 static int btrfs_rename2(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
9425                          struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
9426                          unsigned int flags)
9427 {
9428         if (flags & ~(RENAME_NOREPLACE | RENAME_EXCHANGE | RENAME_WHITEOUT))
9429                 return -EINVAL;
9430
9431         if (flags & RENAME_EXCHANGE)
9432                 return btrfs_rename_exchange(old_dir, old_dentry, new_dir,
9433                                           new_dentry);
9434
9435         return btrfs_rename(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry, flags);
9436 }
9437
9438 struct btrfs_delalloc_work {
9439         struct inode *inode;
9440         struct completion completion;
9441         struct list_head list;
9442         struct btrfs_work work;
9443 };
9444
9445 static void btrfs_run_delalloc_work(struct btrfs_work *work)
9446 {
9447         struct btrfs_delalloc_work *delalloc_work;
9448         struct inode *inode;
9449
9450         delalloc_work = container_of(work, struct btrfs_delalloc_work,
9451                                      work);
9452         inode = delalloc_work->inode;
9453         filemap_flush(inode->i_mapping);
9454         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9455                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9456                 filemap_flush(inode->i_mapping);
9457
9458         iput(inode);
9459         complete(&delalloc_work->completion);
9460 }
9461
9462 static struct btrfs_delalloc_work *btrfs_alloc_delalloc_work(struct inode *inode)
9463 {
9464         struct btrfs_delalloc_work *work;
9465
9466         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_NOFS);
9467         if (!work)
9468                 return NULL;
9469
9470         init_completion(&work->completion);
9471         INIT_LIST_HEAD(&work->list);
9472         work->inode = inode;
9473         btrfs_init_work(&work->work, btrfs_run_delalloc_work, NULL, NULL);
9474
9475         return work;
9476 }
9477
9478 /*
9479  * some fairly slow code that needs optimization. This walks the list
9480  * of all the inodes with pending delalloc and forces them to disk.
9481  */
9482 static int start_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
9483                                  struct writeback_control *wbc, bool snapshot,
9484                                  bool in_reclaim_context)
9485 {
9486         struct btrfs_inode *binode;
9487         struct inode *inode;
9488         struct btrfs_delalloc_work *work, *next;
9489         struct list_head works;
9490         struct list_head splice;
9491         int ret = 0;
9492         bool full_flush = wbc->nr_to_write == LONG_MAX;
9493
9494         INIT_LIST_HEAD(&works);
9495         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9496
9497         mutex_lock(&root->delalloc_mutex);
9498         spin_lock(&root->delalloc_lock);
9499         list_splice_init(&root->delalloc_inodes, &splice);
9500         while (!list_empty(&splice)) {
9501                 binode = list_entry(splice.next, struct btrfs_inode,
9502                                     delalloc_inodes);
9503
9504                 list_move_tail(&binode->delalloc_inodes,
9505                                &root->delalloc_inodes);
9506
9507                 if (in_reclaim_context &&
9508                     test_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &binode->runtime_flags))
9509                         continue;
9510
9511                 inode = igrab(&binode->vfs_inode);
9512                 if (!inode) {
9513                         cond_resched_lock(&root->delalloc_lock);
9514                         continue;
9515                 }
9516                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9517
9518                 if (snapshot)
9519                         set_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
9520                                 &binode->runtime_flags);
9521                 if (full_flush) {
9522                         work = btrfs_alloc_delalloc_work(inode);
9523                         if (!work) {
9524                                 iput(inode);
9525                                 ret = -ENOMEM;
9526                                 goto out;
9527                         }
9528                         list_add_tail(&work->list, &works);
9529                         btrfs_queue_work(root->fs_info->flush_workers,
9530                                          &work->work);
9531                 } else {
9532                         ret = sync_inode(inode, wbc);
9533                         if (!ret &&
9534                             test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9535                                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9536                                 ret = sync_inode(inode, wbc);
9537                         btrfs_add_delayed_iput(inode);
9538                         if (ret || wbc->nr_to_write <= 0)
9539                                 goto out;
9540                 }
9541                 cond_resched();
9542                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9543         }
9544         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9545
9546 out:
9547         list_for_each_entry_safe(work, next, &works, list) {
9548                 list_del_init(&work->list);
9549                 wait_for_completion(&work->completion);
9550                 kfree(work);
9551         }
9552
9553         if (!list_empty(&splice)) {
9554                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9555                 list_splice_tail(&splice, &root->delalloc_inodes);
9556                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9557         }
9558         mutex_unlock(&root->delalloc_mutex);
9559         return ret;
9560 }
9561
9562 int btrfs_start_delalloc_snapshot(struct btrfs_root *root)
9563 {
9564         struct writeback_control wbc = {
9565                 .nr_to_write = LONG_MAX,
9566                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9567                 .range_start = 0,
9568                 .range_end = LLONG_MAX,
9569         };
9570         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9571
9572         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9573                 return -EROFS;
9574
9575         return start_delalloc_inodes(root, &wbc, true, false);
9576 }
9577
9578 int btrfs_start_delalloc_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 nr,
9579                                bool in_reclaim_context)
9580 {
9581         struct writeback_control wbc = {
9582                 .nr_to_write = (nr == U64_MAX) ? LONG_MAX : (unsigned long)nr,
9583                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9584                 .range_start = 0,
9585                 .range_end = LLONG_MAX,
9586         };
9587         struct btrfs_root *root;
9588         struct list_head splice;
9589         int ret;
9590
9591         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9592                 return -EROFS;
9593
9594         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9595
9596         mutex_lock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9597         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9598         list_splice_init(&fs_info->delalloc_roots, &splice);
9599         while (!list_empty(&splice) && nr) {
9600                 /*
9601                  * Reset nr_to_write here so we know that we're doing a full
9602                  * flush.
9603                  */
9604                 if (nr == U64_MAX)
9605                         wbc.nr_to_write = LONG_MAX;
9606
9607                 root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
9608                                         delalloc_root);
9609                 root = btrfs_grab_root(root);
9610                 BUG_ON(!root);
9611                 list_move_tail(&root->delalloc_root,
9612                                &fs_info->delalloc_roots);
9613                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9614
9615                 ret = start_delalloc_inodes(root, &wbc, false, in_reclaim_context);
9616                 btrfs_put_root(root);
9617                 if (ret < 0 || wbc.nr_to_write <= 0)
9618                         goto out;
9619                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9620         }
9621         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9622
9623         ret = 0;
9624 out:
9625         if (!list_empty(&splice)) {
9626                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9627                 list_splice_tail(&splice, &fs_info->delalloc_roots);
9628                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9629         }
9630         mutex_unlock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9631         return ret;
9632 }
9633
9634 static int btrfs_symlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
9635                          const char *symname)
9636 {
9637         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9638         struct btrfs_trans_handle *trans;
9639         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9640         struct btrfs_path *path;
9641         struct btrfs_key key;
9642         struct inode *inode = NULL;
9643         int err;
9644         u64 objectid;
9645         u64 index = 0;
9646         int name_len;
9647         int datasize;
9648         unsigned long ptr;
9649         struct btrfs_file_extent_item *ei;
9650         struct extent_buffer *leaf;
9651
9652         name_len = strlen(symname);
9653         if (name_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info))
9654                 return -ENAMETOOLONG;
9655
9656         /*
9657          * 2 items for inode item and ref
9658          * 2 items for dir items
9659          * 1 item for updating parent inode item
9660          * 1 item for the inline extent item
9661          * 1 item for xattr if selinux is on
9662          */
9663         trans = btrfs_start_transaction(root, 7);
9664         if (IS_ERR(trans))
9665                 return PTR_ERR(trans);
9666
9667         err = btrfs_find_free_objectid(root, &objectid);
9668         if (err)
9669                 goto out_unlock;
9670
9671         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
9672                                 dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9673                                 objectid, S_IFLNK|S_IRWXUGO, &index);
9674         if (IS_ERR(inode)) {
9675                 err = PTR_ERR(inode);
9676                 inode = NULL;
9677                 goto out_unlock;
9678         }
9679
9680         /*
9681         * If the active LSM wants to access the inode during
9682         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
9683         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
9684         * ops vector.
9685         */
9686         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
9687         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
9688         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9689
9690         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
9691         if (err)
9692                 goto out_unlock;
9693
9694         path = btrfs_alloc_path();
9695         if (!path) {
9696                 err = -ENOMEM;
9697                 goto out_unlock;
9698         }
9699         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
9700         key.offset = 0;
9701         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
9702         datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(name_len);
9703         err = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
9704                                       datasize);
9705         if (err) {
9706                 btrfs_free_path(path);
9707                 goto out_unlock;
9708         }
9709         leaf = path->nodes[0];
9710         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
9711                             struct btrfs_file_extent_item);
9712         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
9713         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei,
9714                                    BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
9715         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
9716         btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
9717         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
9718         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, name_len);
9719
9720         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
9721         write_extent_buffer(leaf, symname, ptr, name_len);
9722         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
9723         btrfs_free_path(path);
9724
9725         inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
9726         inode_nohighmem(inode);
9727         inode_set_bytes(inode, name_len);
9728         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), name_len);
9729         err = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
9730         /*
9731          * Last step, add directory indexes for our symlink inode. This is the
9732          * last step to avoid extra cleanup of these indexes if an error happens
9733          * elsewhere above.
9734          */
9735         if (!err)
9736                 err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9737                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9738         if (err)
9739                 goto out_unlock;
9740
9741         d_instantiate_new(dentry, inode);
9742
9743 out_unlock:
9744         btrfs_end_transaction(trans);
9745         if (err && inode) {
9746                 inode_dec_link_count(inode);
9747                 discard_new_inode(inode);
9748         }
9749         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9750         return err;
9751 }
9752
9753 static struct btrfs_trans_handle *insert_prealloc_file_extent(
9754                                        struct btrfs_trans_handle *trans_in,
9755                                        struct inode *inode, struct btrfs_key *ins,
9756                                        u64 file_offset)
9757 {
9758         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
9759         struct btrfs_replace_extent_info extent_info;
9760         struct btrfs_trans_handle *trans = trans_in;
9761         struct btrfs_path *path;
9762         u64 start = ins->objectid;
9763         u64 len = ins->offset;
9764         int ret;
9765
9766         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
9767
9768         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC);
9769         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, start);
9770         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi, len);
9771         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, len);
9772         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, len);
9773         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, BTRFS_COMPRESS_NONE);
9774         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
9775
9776         ret = btrfs_qgroup_release_data(BTRFS_I(inode), file_offset, len);
9777         if (ret < 0)
9778                 return ERR_PTR(ret);
9779
9780         if (trans) {
9781                 ret = insert_reserved_file_extent(trans, BTRFS_I(inode),
9782                                                   file_offset, &stack_fi, ret);
9783                 if (ret)
9784                         return ERR_PTR(ret);
9785                 return trans;
9786         }
9787
9788         extent_info.disk_offset = start;
9789         extent_info.disk_len = len;
9790         extent_info.data_offset = 0;
9791         extent_info.data_len = len;
9792         extent_info.file_offset = file_offset;
9793         extent_info.extent_buf = (char *)&stack_fi;
9794         extent_info.is_new_extent = true;
9795         extent_info.qgroup_reserved = ret;
9796         extent_info.insertions = 0;
9797
9798         path = btrfs_alloc_path();
9799         if (!path)
9800                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9801
9802         ret = btrfs_replace_file_extents(inode, path, file_offset,
9803                                      file_offset + len - 1, &extent_info,
9804                                      &trans);
9805         btrfs_free_path(path);
9806         if (ret)
9807                 return ERR_PTR(ret);
9808
9809         return trans;
9810 }
9811
9812 static int __btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9813                                        u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9814                                        loff_t actual_len, u64 *alloc_hint,
9815                                        struct btrfs_trans_handle *trans)
9816 {
9817         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
9818         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
9819         struct extent_map *em;
9820         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9821         struct btrfs_key ins;
9822         u64 cur_offset = start;
9823         u64 clear_offset = start;
9824         u64 i_size;
9825         u64 cur_bytes;
9826         u64 last_alloc = (u64)-1;
9827         int ret = 0;
9828         bool own_trans = true;
9829         u64 end = start + num_bytes - 1;
9830
9831         if (trans)
9832                 own_trans = false;
9833         while (num_bytes > 0) {
9834                 cur_bytes = min_t(u64, num_bytes, SZ_256M);
9835                 cur_bytes = max(cur_bytes, min_size);
9836                 /*
9837                  * If we are severely fragmented we could end up with really
9838                  * small allocations, so if the allocator is returning small
9839                  * chunks lets make its job easier by only searching for those
9840                  * sized chunks.
9841                  */
9842                 cur_bytes = min(cur_bytes, last_alloc);
9843                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_bytes, cur_bytes,
9844                                 min_size, 0, *alloc_hint, &ins, 1, 0);
9845                 if (ret)
9846                         break;
9847
9848                 /*
9849                  * We've reserved this space, and thus converted it from
9850                  * ->bytes_may_use to ->bytes_reserved.  Any error that happens
9851                  * from here on out we will only need to clear our reservation
9852                  * for the remaining unreserved area, so advance our
9853                  * clear_offset by our extent size.
9854                  */
9855                 clear_offset += ins.offset;
9856
9857                 last_alloc = ins.offset;
9858                 trans = insert_prealloc_file_extent(trans, inode, &ins, cur_offset);
9859                 /*
9860                  * Now that we inserted the prealloc extent we can finally
9861                  * decrement the number of reservations in the block group.
9862                  * If we did it before, we could race with relocation and have
9863                  * relocation miss the reserved extent, making it fail later.
9864                  */
9865                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
9866                 if (IS_ERR(trans)) {
9867                         ret = PTR_ERR(trans);
9868                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid,
9869                                                    ins.offset, 0);
9870                         break;
9871                 }
9872
9873                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
9874                                         cur_offset + ins.offset -1, 0);
9875
9876                 em = alloc_extent_map();
9877                 if (!em) {
9878                         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
9879                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
9880                         goto next;
9881                 }
9882
9883                 em->start = cur_offset;
9884                 em->orig_start = cur_offset;
9885                 em->len = ins.offset;
9886                 em->block_start = ins.objectid;
9887                 em->block_len = ins.offset;
9888                 em->orig_block_len = ins.offset;
9889                 em->ram_bytes = ins.offset;
9890                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
9891                 em->generation = trans->transid;
9892
9893                 while (1) {
9894                         write_lock(&em_tree->lock);
9895                         ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
9896                         write_unlock(&em_tree->lock);
9897                         if (ret != -EEXIST)
9898                                 break;
9899                         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
9900                                                 cur_offset + ins.offset - 1,
9901                                                 0);
9902                 }
9903                 free_extent_map(em);
9904 next:
9905                 num_bytes -= ins.offset;
9906                 cur_offset += ins.offset;
9907                 *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
9908
9909                 inode_inc_iversion(inode);
9910                 inode->i_ctime = current_time(inode);
9911                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_PREALLOC;
9912                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
9913                     (actual_len > inode->i_size) &&
9914                     (cur_offset > inode->i_size)) {
9915                         if (cur_offset > actual_len)
9916                                 i_size = actual_len;
9917                         else
9918                                 i_size = cur_offset;
9919                         i_size_write(inode, i_size);
9920                         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
9921                 }
9922
9923                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
9924
9925                 if (ret) {
9926                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9927                         if (own_trans)
9928                                 btrfs_end_transaction(trans);
9929                         break;
9930                 }
9931
9932                 if (own_trans) {
9933                         btrfs_end_transaction(trans);
9934                         trans = NULL;
9935                 }
9936         }
9937         if (clear_offset < end)
9938                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode), NULL, clear_offset,
9939                         end - clear_offset + 1);
9940         return ret;
9941 }
9942
9943 int btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9944                               u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9945                               loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
9946 {
9947         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
9948                                            min_size, actual_len, alloc_hint,
9949                                            NULL);
9950 }
9951
9952 int btrfs_prealloc_file_range_trans(struct inode *inode,
9953                                     struct btrfs_trans_handle *trans, int mode,
9954                                     u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9955                                     loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
9956 {
9957         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
9958                                            min_size, actual_len, alloc_hint, trans);
9959 }
9960
9961 static int btrfs_set_page_dirty(struct page *page)
9962 {
9963         return __set_page_dirty_nobuffers(page);
9964 }
9965
9966 static int btrfs_permission(struct inode *inode, int mask)
9967 {
9968         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9969         umode_t mode = inode->i_mode;
9970
9971         if (mask & MAY_WRITE &&
9972             (S_ISREG(mode) || S_ISDIR(mode) || S_ISLNK(mode))) {
9973                 if (btrfs_root_readonly(root))
9974                         return -EROFS;
9975                 if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_READONLY)
9976                         return -EACCES;
9977         }
9978         return generic_permission(inode, mask);
9979 }
9980
9981 static int btrfs_tmpfile(struct inode *dir, struct dentry *dentry, umode_t mode)
9982 {
9983         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9984         struct btrfs_trans_handle *trans;
9985         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9986         struct inode *inode = NULL;
9987         u64 objectid;
9988         u64 index;
9989         int ret = 0;
9990
9991         /*
9992          * 5 units required for adding orphan entry
9993          */
9994         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
9995         if (IS_ERR(trans))
9996                 return PTR_ERR(trans);
9997
9998         ret = btrfs_find_free_objectid(root, &objectid);
9999         if (ret)
10000                 goto out;
10001
10002         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, NULL, 0,
10003                         btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid, mode, &index);
10004         if (IS_ERR(inode)) {
10005                 ret = PTR_ERR(inode);
10006                 inode = NULL;
10007                 goto out;
10008         }
10009
10010         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
10011         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
10012
10013         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
10014
10015         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, NULL);
10016         if (ret)
10017                 goto out;
10018
10019         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
10020         if (ret)
10021                 goto out;
10022         ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
10023         if (ret)
10024                 goto out;
10025
10026         /*
10027          * We set number of links to 0 in btrfs_new_inode(), and here we set
10028          * it to 1 because d_tmpfile() will issue a warning if the count is 0,
10029          * through:
10030          *
10031          *    d_tmpfile() -> inode_dec_link_count() -> drop_nlink()
10032          */
10033         set_nlink(inode, 1);
10034         d_tmpfile(dentry, inode);
10035         unlock_new_inode(inode);
10036         mark_inode_dirty(inode);
10037 out:
10038         btrfs_end_transaction(trans);
10039         if (ret && inode)
10040                 discard_new_inode(inode);
10041         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
10042         return ret;
10043 }
10044
10045 void btrfs_set_range_writeback(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end)
10046 {
10047         struct inode *inode = tree->private_data;
10048         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
10049         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
10050         struct page *page;
10051
10052         while (index <= end_index) {
10053                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
10054                 ASSERT(page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
10055                 set_page_writeback(page);
10056                 put_page(page);
10057                 index++;
10058         }
10059 }
10060
10061 #ifdef CONFIG_SWAP
10062 /*
10063  * Add an entry indicating a block group or device which is pinned by a
10064  * swapfile. Returns 0 on success, 1 if there is already an entry for it, or a
10065  * negative errno on failure.
10066  */
10067 static int btrfs_add_swapfile_pin(struct inode *inode, void *ptr,
10068                                   bool is_block_group)
10069 {
10070         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10071         struct btrfs_swapfile_pin *sp, *entry;
10072         struct rb_node **p;
10073         struct rb_node *parent = NULL;
10074
10075         sp = kmalloc(sizeof(*sp), GFP_NOFS);
10076         if (!sp)
10077                 return -ENOMEM;
10078         sp->ptr = ptr;
10079         sp->inode = inode;
10080         sp->is_block_group = is_block_group;
10081         sp->bg_extent_count = 1;
10082
10083         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10084         p = &fs_info->swapfile_pins.rb_node;
10085         while (*p) {
10086                 parent = *p;
10087                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10088                 if (sp->ptr < entry->ptr ||
10089                     (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode < entry->inode)) {
10090                         p = &(*p)->rb_left;
10091                 } else if (sp->ptr > entry->ptr ||
10092                            (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode > entry->inode)) {
10093                         p = &(*p)->rb_right;
10094                 } else {
10095                         if (is_block_group)
10096                                 entry->bg_extent_count++;
10097                         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10098                         kfree(sp);
10099                         return 1;
10100                 }
10101         }
10102         rb_link_node(&sp->node, parent, p);
10103         rb_insert_color(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10104         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10105         return 0;
10106 }
10107
10108 /* Free all of the entries pinned by this swapfile. */
10109 static void btrfs_free_swapfile_pins(struct inode *inode)
10110 {
10111         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10112         struct btrfs_swapfile_pin *sp;
10113         struct rb_node *node, *next;
10114
10115         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10116         node = rb_first(&fs_info->swapfile_pins);
10117         while (node) {
10118                 next = rb_next(node);
10119                 sp = rb_entry(node, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10120                 if (sp->inode == inode) {
10121                         rb_erase(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10122                         if (sp->is_block_group) {
10123                                 btrfs_dec_block_group_swap_extents(sp->ptr,
10124                                                            sp->bg_extent_count);
10125                                 btrfs_put_block_group(sp->ptr);
10126                         }
10127                         kfree(sp);
10128                 }
10129                 node = next;
10130         }
10131         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10132 }
10133
10134 struct btrfs_swap_info {
10135         u64 start;
10136         u64 block_start;
10137         u64 block_len;
10138         u64 lowest_ppage;
10139         u64 highest_ppage;
10140         unsigned long nr_pages;
10141         int nr_extents;
10142 };
10143
10144 static int btrfs_add_swap_extent(struct swap_info_struct *sis,
10145                                  struct btrfs_swap_info *bsi)
10146 {
10147         unsigned long nr_pages;
10148         unsigned long max_pages;
10149         u64 first_ppage, first_ppage_reported, next_ppage;
10150         int ret;
10151
10152         /*
10153          * Our swapfile may have had its size extended after the swap header was
10154          * written. In that case activating the swapfile should not go beyond
10155          * the max size set in the swap header.
10156          */
10157         if (bsi->nr_pages >= sis->max)
10158                 return 0;
10159
10160         max_pages = sis->max - bsi->nr_pages;
10161         first_ppage = ALIGN(bsi->block_start, PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10162         next_ppage = ALIGN_DOWN(bsi->block_start + bsi->block_len,
10163                                 PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10164
10165         if (first_ppage >= next_ppage)
10166                 return 0;
10167         nr_pages = next_ppage - first_ppage;
10168         nr_pages = min(nr_pages, max_pages);
10169
10170         first_ppage_reported = first_ppage;
10171         if (bsi->start == 0)
10172                 first_ppage_reported++;
10173         if (bsi->lowest_ppage > first_ppage_reported)
10174                 bsi->lowest_ppage = first_ppage_reported;
10175         if (bsi->highest_ppage < (next_ppage - 1))
10176                 bsi->highest_ppage = next_ppage - 1;
10177
10178         ret = add_swap_extent(sis, bsi->nr_pages, nr_pages, first_ppage);
10179         if (ret < 0)
10180                 return ret;
10181         bsi->nr_extents += ret;
10182         bsi->nr_pages += nr_pages;
10183         return 0;
10184 }
10185
10186 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10187 {
10188         struct inode *inode = file_inode(file);
10189
10190         btrfs_free_swapfile_pins(inode);
10191         atomic_dec(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
10192 }
10193
10194 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10195                                sector_t *span)
10196 {
10197         struct inode *inode = file_inode(file);
10198         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10199         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
10200         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
10201         struct extent_state *cached_state = NULL;
10202         struct extent_map *em = NULL;
10203         struct btrfs_device *device = NULL;
10204         struct btrfs_swap_info bsi = {
10205                 .lowest_ppage = (sector_t)-1ULL,
10206         };
10207         int ret = 0;
10208         u64 isize;
10209         u64 start;
10210
10211         /*
10212          * If the swap file was just created, make sure delalloc is done. If the
10213          * file changes again after this, the user is doing something stupid and
10214          * we don't really care.
10215          */
10216         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
10217         if (ret)
10218                 return ret;
10219
10220         /*
10221          * The inode is locked, so these flags won't change after we check them.
10222          */
10223         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
10224                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10225                 return -EINVAL;
10226         }
10227         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW)) {
10228                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be copy-on-write");
10229                 return -EINVAL;
10230         }
10231         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
10232                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be checksummed");
10233                 return -EINVAL;
10234         }
10235
10236         /*
10237          * Balance or device remove/replace/resize can move stuff around from
10238          * under us. The exclop protection makes sure they aren't running/won't
10239          * run concurrently while we are mapping the swap extents, and
10240          * fs_info->swapfile_pins prevents them from running while the swap
10241          * file is active and moving the extents. Note that this also prevents
10242          * a concurrent device add which isn't actually necessary, but it's not
10243          * really worth the trouble to allow it.
10244          */
10245         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_SWAP_ACTIVATE)) {
10246                 btrfs_warn(fs_info,
10247            "cannot activate swapfile while exclusive operation is running");
10248                 return -EBUSY;
10249         }
10250
10251         /*
10252          * Prevent snapshot creation while we are activating the swap file.
10253          * We do not want to race with snapshot creation. If snapshot creation
10254          * already started before we bumped nr_swapfiles from 0 to 1 and
10255          * completes before the first write into the swap file after it is
10256          * activated, than that write would fallback to COW.
10257          */
10258         if (!btrfs_drew_try_write_lock(&root->snapshot_lock)) {
10259                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
10260                 btrfs_warn(fs_info,
10261            "cannot activate swapfile because snapshot creation is in progress");
10262                 return -EINVAL;
10263         }
10264         /*
10265          * Snapshots can create extents which require COW even if NODATACOW is
10266          * set. We use this counter to prevent snapshots. We must increment it
10267          * before walking the extents because we don't want a concurrent
10268          * snapshot to run after we've already checked the extents.
10269          *
10270          * It is possible that subvolume is marked for deletion but still not
10271          * removed yet. To prevent this race, we check the root status before
10272          * activating the swapfile.
10273          */
10274         spin_lock(&root->root_item_lock);
10275         if (btrfs_root_dead(root)) {
10276                 spin_unlock(&root->root_item_lock);
10277
10278                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
10279                 btrfs_warn(fs_info,
10280                 "cannot activate swapfile because subvolume %llu is being deleted",
10281                         root->root_key.objectid);
10282                 return -EPERM;
10283         }
10284         atomic_inc(&root->nr_swapfiles);
10285         spin_unlock(&root->root_item_lock);
10286
10287         isize = ALIGN_DOWN(inode->i_size, fs_info->sectorsize);
10288
10289         lock_extent_bits(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10290         start = 0;
10291         while (start < isize) {
10292                 u64 logical_block_start, physical_block_start;
10293                 struct btrfs_block_group *bg;
10294                 u64 len = isize - start;
10295
10296                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
10297                 if (IS_ERR(em)) {
10298                         ret = PTR_ERR(em);
10299                         goto out;
10300                 }
10301
10302                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
10303                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not have holes");
10304                         ret = -EINVAL;
10305                         goto out;
10306                 }
10307                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10308                         /*
10309                          * It's unlikely we'll ever actually find ourselves
10310                          * here, as a file small enough to fit inline won't be
10311                          * big enough to store more than the swap header, but in
10312                          * case something changes in the future, let's catch it
10313                          * here rather than later.
10314                          */
10315                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be inline");
10316                         ret = -EINVAL;
10317                         goto out;
10318                 }
10319                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
10320                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10321                         ret = -EINVAL;
10322                         goto out;
10323                 }
10324
10325                 logical_block_start = em->block_start + (start - em->start);
10326                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
10327                 free_extent_map(em);
10328                 em = NULL;
10329
10330                 ret = can_nocow_extent(inode, start, &len, NULL, NULL, NULL, true);
10331                 if (ret < 0) {
10332                         goto out;
10333                 } else if (ret) {
10334                         ret = 0;
10335                 } else {
10336                         btrfs_warn(fs_info,
10337                                    "swapfile must not be copy-on-write");
10338                         ret = -EINVAL;
10339                         goto out;
10340                 }
10341
10342                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical_block_start, len);
10343                 if (IS_ERR(em)) {
10344                         ret = PTR_ERR(em);
10345                         goto out;
10346                 }
10347
10348                 if (em->map_lookup->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) {
10349                         btrfs_warn(fs_info,
10350                                    "swapfile must have single data profile");
10351                         ret = -EINVAL;
10352                         goto out;
10353                 }
10354
10355                 if (device == NULL) {
10356                         device = em->map_lookup->stripes[0].dev;
10357                         ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, device, false);
10358                         if (ret == 1)
10359                                 ret = 0;
10360                         else if (ret)
10361                                 goto out;
10362                 } else if (device != em->map_lookup->stripes[0].dev) {
10363                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must be on one device");
10364                         ret = -EINVAL;
10365                         goto out;
10366                 }
10367
10368                 physical_block_start = (em->map_lookup->stripes[0].physical +
10369                                         (logical_block_start - em->start));
10370                 len = min(len, em->len - (logical_block_start - em->start));
10371                 free_extent_map(em);
10372                 em = NULL;
10373
10374                 bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical_block_start);
10375                 if (!bg) {
10376                         btrfs_warn(fs_info,
10377                            "could not find block group containing swapfile");
10378                         ret = -EINVAL;
10379                         goto out;
10380                 }
10381
10382                 if (!btrfs_inc_block_group_swap_extents(bg)) {
10383                         btrfs_warn(fs_info,
10384                            "block group for swapfile at %llu is read-only%s",
10385                            bg->start,
10386                            atomic_read(&fs_info->scrubs_running) ?
10387                                        " (scrub running)" : "");
10388                         btrfs_put_block_group(bg);
10389                         ret = -EINVAL;
10390                         goto out;
10391                 }
10392
10393                 ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, bg, true);
10394                 if (ret) {
10395                         btrfs_put_block_group(bg);
10396                         if (ret == 1)
10397                                 ret = 0;
10398                         else
10399                                 goto out;
10400                 }
10401
10402                 if (bsi.block_len &&
10403                     bsi.block_start + bsi.block_len == physical_block_start) {
10404                         bsi.block_len += len;
10405                 } else {
10406                         if (bsi.block_len) {
10407                                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10408                                 if (ret)
10409                                         goto out;
10410                         }
10411                         bsi.start = start;
10412                         bsi.block_start = physical_block_start;
10413                         bsi.block_len = len;
10414                 }
10415
10416                 start += len;
10417         }
10418
10419         if (bsi.block_len)
10420                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10421
10422 out:
10423         if (!IS_ERR_OR_NULL(em))
10424                 free_extent_map(em);
10425
10426         unlock_extent_cached(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10427
10428         if (ret)
10429                 btrfs_swap_deactivate(file);
10430
10431         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
10432
10433         btrfs_exclop_finish(fs_info);
10434
10435         if (ret)
10436                 return ret;
10437
10438         if (device)
10439                 sis->bdev = device->bdev;
10440         *span = bsi.highest_ppage - bsi.lowest_ppage + 1;
10441         sis->max = bsi.nr_pages;
10442         sis->pages = bsi.nr_pages - 1;
10443         sis->highest_bit = bsi.nr_pages - 1;
10444         return bsi.nr_extents;
10445 }
10446 #else
10447 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10448 {
10449 }
10450
10451 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10452                                sector_t *span)
10453 {
10454         return -EOPNOTSUPP;
10455 }
10456 #endif
10457
10458 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations = {
10459         .getattr        = btrfs_getattr,
10460         .lookup         = btrfs_lookup,
10461         .create         = btrfs_create,
10462         .unlink         = btrfs_unlink,
10463         .link           = btrfs_link,
10464         .mkdir          = btrfs_mkdir,
10465         .rmdir          = btrfs_rmdir,
10466         .rename         = btrfs_rename2,
10467         .symlink        = btrfs_symlink,
10468         .setattr        = btrfs_setattr,
10469         .mknod          = btrfs_mknod,
10470         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10471         .permission     = btrfs_permission,
10472         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10473         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10474         .update_time    = btrfs_update_time,
10475         .tmpfile        = btrfs_tmpfile,
10476 };
10477
10478 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations = {
10479         .llseek         = generic_file_llseek,
10480         .read           = generic_read_dir,
10481         .iterate_shared = btrfs_real_readdir,
10482         .open           = btrfs_opendir,
10483         .unlocked_ioctl = btrfs_ioctl,
10484 #ifdef CONFIG_COMPAT
10485         .compat_ioctl   = btrfs_compat_ioctl,
10486 #endif
10487         .release        = btrfs_release_file,
10488         .fsync          = btrfs_sync_file,
10489 };
10490
10491 /*
10492  * btrfs doesn't support the bmap operation because swapfiles
10493  * use bmap to make a mapping of extents in the file.  They assume
10494  * these extents won't change over the life of the file and they
10495  * use the bmap result to do IO directly to the drive.
10496  *
10497  * the btrfs bmap call would return logical addresses that aren't
10498  * suitable for IO and they also will change frequently as COW
10499  * operations happen.  So, swapfile + btrfs == corruption.
10500  *
10501  * For now we're avoiding this by dropping bmap.
10502  */
10503 static const struct address_space_operations btrfs_aops = {
10504         .readpage       = btrfs_readpage,
10505         .writepage      = btrfs_writepage,
10506         .writepages     = btrfs_writepages,
10507         .readahead      = btrfs_readahead,
10508         .direct_IO      = noop_direct_IO,
10509         .invalidatepage = btrfs_invalidatepage,
10510         .releasepage    = btrfs_releasepage,
10511 #ifdef CONFIG_MIGRATION
10512         .migratepage    = btrfs_migratepage,
10513 #endif
10514         .set_page_dirty = btrfs_set_page_dirty,
10515         .error_remove_page = generic_error_remove_page,
10516         .swap_activate  = btrfs_swap_activate,
10517         .swap_deactivate = btrfs_swap_deactivate,
10518 };
10519
10520 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations = {
10521         .getattr        = btrfs_getattr,
10522         .setattr        = btrfs_setattr,
10523         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10524         .permission     = btrfs_permission,
10525         .fiemap         = btrfs_fiemap,
10526         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10527         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10528         .update_time    = btrfs_update_time,
10529 };
10530 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations = {
10531         .getattr        = btrfs_getattr,
10532         .setattr        = btrfs_setattr,
10533         .permission     = btrfs_permission,
10534         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10535         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10536         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10537         .update_time    = btrfs_update_time,
10538 };
10539 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations = {
10540         .get_link       = page_get_link,
10541         .getattr        = btrfs_getattr,
10542         .setattr        = btrfs_setattr,
10543         .permission     = btrfs_permission,
10544         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10545         .update_time    = btrfs_update_time,
10546 };
10547
10548 const struct dentry_operations btrfs_dentry_operations = {
10549         .d_delete       = btrfs_dentry_delete,
10550 };