fs/f2fs/f2fs.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  * fs/f2fs/f2fs.h
   4  *
   5  * Copyright (c) 2012 Samsung Electronics Co., Ltd.
   6  *             http://www.samsung.com/
   7  */
   8 #ifndef _LINUX_F2FS_H
   9 #define _LINUX_F2FS_H
  10
  11 #include <linux/uio.h>
  12 #include <linux/types.h>
  13 #include <linux/page-flags.h>
  14 #include <linux/buffer_head.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/crc32.h>
  17 #include <linux/magic.h>
  18 #include <linux/kobject.h>
  19 #include <linux/sched.h>
  20 #include <linux/cred.h>
  21 #include <linux/vmalloc.h>
  22 #include <linux/bio.h>
  23 #include <linux/blkdev.h>
  24 #include <linux/quotaops.h>
  25 #include <linux/part_stat.h>
  26 #include <crypto/hash.h>
  27
  28 #include <linux/fscrypt.h>
  29 #include <linux/fsverity.h>
  30
  31 #ifdef CONFIG_F2FS_CHECK_FS
  32 #define f2fs_bug_on(sbi, condition)     BUG_ON(condition)
  33 #else
  34 #define f2fs_bug_on(sbi, condition)                                     \
  35         do {                                                            \
  36                 if (unlikely(condition)) {                              \
  37                         WARN_ON(1);                                     \
  38                         set_sbi_flag(sbi, SBI_NEED_FSCK);               \
  39                 }                                                       \
  40         } while (0)
  41 #endif
  42
  43 enum {
  44         FAULT_KMALLOC,
  45         FAULT_KVMALLOC,
  46         FAULT_PAGE_ALLOC,
  47         FAULT_PAGE_GET,
  48         FAULT_ALLOC_BIO,
  49         FAULT_ALLOC_NID,
  50         FAULT_ORPHAN,
  51         FAULT_BLOCK,
  52         FAULT_DIR_DEPTH,
  53         FAULT_EVICT_INODE,
  54         FAULT_TRUNCATE,
  55         FAULT_READ_IO,
  56         FAULT_CHECKPOINT,
  57         FAULT_DISCARD,
  58         FAULT_WRITE_IO,
  59         FAULT_MAX,
  60 };
  61
  62 #ifdef CONFIG_F2FS_FAULT_INJECTION
  63 #define F2FS_ALL_FAULT_TYPE             ((1 << FAULT_MAX) - 1)
  64
  65 struct f2fs_fault_info {
  66         atomic_t inject_ops;
  67         unsigned int inject_rate;
  68         unsigned int inject_type;
  69 };
  70
  71 extern const char *f2fs_fault_name[FAULT_MAX];
  72 #define IS_FAULT_SET(fi, type) ((fi)->inject_type & (1 << (type)))
  73 #endif
  74
  75 /*
  76  * For mount options
  77  */
  78 #define F2FS_MOUNT_DISABLE_ROLL_FORWARD 0x00000002
  79 #define F2FS_MOUNT_DISCARD              0x00000004
  80 #define F2FS_MOUNT_NOHEAP               0x00000008
  81 #define F2FS_MOUNT_XATTR_USER           0x00000010
  82 #define F2FS_MOUNT_POSIX_ACL            0x00000020
  83 #define F2FS_MOUNT_DISABLE_EXT_IDENTIFY 0x00000040
  84 #define F2FS_MOUNT_INLINE_XATTR         0x00000080
  85 #define F2FS_MOUNT_INLINE_DATA          0x00000100
  86 #define F2FS_MOUNT_INLINE_DENTRY        0x00000200
  87 #define F2FS_MOUNT_FLUSH_MERGE          0x00000400
  88 #define F2FS_MOUNT_NOBARRIER            0x00000800
  89 #define F2FS_MOUNT_FASTBOOT             0x00001000
  90 #define F2FS_MOUNT_EXTENT_CACHE         0x00002000
  91 #define F2FS_MOUNT_DATA_FLUSH           0x00008000
  92 #define F2FS_MOUNT_FAULT_INJECTION      0x00010000
  93 #define F2FS_MOUNT_USRQUOTA             0x00080000
  94 #define F2FS_MOUNT_GRPQUOTA             0x00100000
  95 #define F2FS_MOUNT_PRJQUOTA             0x00200000
  96 #define F2FS_MOUNT_QUOTA                0x00400000
  97 #define F2FS_MOUNT_INLINE_XATTR_SIZE    0x00800000
  98 #define F2FS_MOUNT_RESERVE_ROOT         0x01000000
  99 #define F2FS_MOUNT_DISABLE_CHECKPOINT   0x02000000
 100 #define F2FS_MOUNT_NORECOVERY           0x04000000
 101 #define F2FS_MOUNT_ATGC                 0x08000000
 102
 103 #define F2FS_OPTION(sbi)        ((sbi)->mount_opt)
 104 #define clear_opt(sbi, option)  (F2FS_OPTION(sbi).opt &= ~F2FS_MOUNT_##option)
 105 #define set_opt(sbi, option)    (F2FS_OPTION(sbi).opt |= F2FS_MOUNT_##option)
 106 #define test_opt(sbi, option)   (F2FS_OPTION(sbi).opt & F2FS_MOUNT_##option)
 107
 108 #define ver_after(a, b) (typecheck(unsigned long long, a) &&            \
 109                 typecheck(unsigned long long, b) &&                     \
 110                 ((long long)((a) - (b)) > 0))
 111
 112 typedef u32 block_t;    /*
 113                          * should not change u32, since it is the on-disk block
 114                          * address format, __le32.
 115                          */
 116 typedef u32 nid_t;
 117
 118 #define COMPRESS_EXT_NUM                16
 119
 120 struct f2fs_mount_info {
 121         unsigned int opt;
 122         int write_io_size_bits;         /* Write IO size bits */
 123         block_t root_reserved_blocks;   /* root reserved blocks */
 124         kuid_t s_resuid;                /* reserved blocks for uid */
 125         kgid_t s_resgid;                /* reserved blocks for gid */
 126         int active_logs;                /* # of active logs */
 127         int inline_xattr_size;          /* inline xattr size */
 128 #ifdef CONFIG_F2FS_FAULT_INJECTION
 129         struct f2fs_fault_info fault_info;      /* For fault injection */
 130 #endif
 131 #ifdef CONFIG_QUOTA
 132         /* Names of quota files with journalled quota */
 133         char *s_qf_names[MAXQUOTAS];
 134         int s_jquota_fmt;                       /* Format of quota to use */
 135 #endif
 136         /* For which write hints are passed down to block layer */
 137         int whint_mode;
 138         int alloc_mode;                 /* segment allocation policy */
 139         int fsync_mode;                 /* fsync policy */
 140         int fs_mode;                    /* fs mode: LFS or ADAPTIVE */
 141         int bggc_mode;                  /* bggc mode: off, on or sync */
 142         struct fscrypt_dummy_policy dummy_enc_policy; /* test dummy encryption */
 143         block_t unusable_cap_perc;      /* percentage for cap */
 144         block_t unusable_cap;           /* Amount of space allowed to be
 145                                          * unusable when disabling checkpoint
 146                                          */
 147
 148         /* For compression */
 149         unsigned char compress_algorithm;       /* algorithm type */
 150         unsigned compress_log_size;             /* cluster log size */
 151         unsigned char compress_ext_cnt;         /* extension count */
 152         unsigned char extensions[COMPRESS_EXT_NUM][F2FS_EXTENSION_LEN]; /* extensions */
 153 };
 154
 155 #define F2FS_FEATURE_ENCRYPT            0x0001
 156 #define F2FS_FEATURE_BLKZONED           0x0002
 157 #define F2FS_FEATURE_ATOMIC_WRITE       0x0004
 158 #define F2FS_FEATURE_EXTRA_ATTR         0x0008
 159 #define F2FS_FEATURE_PRJQUOTA           0x0010
 160 #define F2FS_FEATURE_INODE_CHKSUM       0x0020
 161 #define F2FS_FEATURE_FLEXIBLE_INLINE_XATTR      0x0040
 162 #define F2FS_FEATURE_QUOTA_INO          0x0080
 163 #define F2FS_FEATURE_INODE_CRTIME       0x0100
 164 #define F2FS_FEATURE_LOST_FOUND         0x0200
 165 #define F2FS_FEATURE_VERITY             0x0400
 166 #define F2FS_FEATURE_SB_CHKSUM          0x0800
 167 #define F2FS_FEATURE_CASEFOLD           0x1000
 168 #define F2FS_FEATURE_COMPRESSION        0x2000
 169
 170 #define __F2FS_HAS_FEATURE(raw_super, mask)                             \
 171         ((raw_super->feature & cpu_to_le32(mask)) != 0)
 172 #define F2FS_HAS_FEATURE(sbi, mask)     __F2FS_HAS_FEATURE(sbi->raw_super, mask)
 173 #define F2FS_SET_FEATURE(sbi, mask)                                     \
 174         (sbi->raw_super->feature |= cpu_to_le32(mask))
 175 #define F2FS_CLEAR_FEATURE(sbi, mask)                                   \
 176         (sbi->raw_super->feature &= ~cpu_to_le32(mask))
 177
 178 /*
 179  * Default values for user and/or group using reserved blocks
 180  */
 181 #define F2FS_DEF_RESUID         0
 182 #define F2FS_DEF_RESGID         0
 183
 184 /*
 185  * For checkpoint manager
 186  */
 187 enum {
 188         NAT_BITMAP,
 189         SIT_BITMAP
 190 };
 191
 192 #define CP_UMOUNT       0x00000001
 193 #define CP_FASTBOOT     0x00000002
 194 #define CP_SYNC         0x00000004
 195 #define CP_RECOVERY     0x00000008
 196 #define CP_DISCARD      0x00000010
 197 #define CP_TRIMMED      0x00000020
 198 #define CP_PAUSE        0x00000040
 199 #define CP_RESIZE       0x00000080
 200
 201 #define MAX_DISCARD_BLOCKS(sbi)         BLKS_PER_SEC(sbi)
 202 #define DEF_MAX_DISCARD_REQUEST         8       /* issue 8 discards per round */
 203 #define DEF_MIN_DISCARD_ISSUE_TIME      50      /* 50 ms, if exists */
 204 #define DEF_MID_DISCARD_ISSUE_TIME      500     /* 500 ms, if device busy */
 205 #define DEF_MAX_DISCARD_ISSUE_TIME      60000   /* 60 s, if no candidates */
 206 #define DEF_DISCARD_URGENT_UTIL         80      /* do more discard over 80% */
 207 #define DEF_CP_INTERVAL                 60      /* 60 secs */
 208 #define DEF_IDLE_INTERVAL               5       /* 5 secs */
 209 #define DEF_DISABLE_INTERVAL            5       /* 5 secs */
 210 #define DEF_DISABLE_QUICK_INTERVAL      1       /* 1 secs */
 211 #define DEF_UMOUNT_DISCARD_TIMEOUT      5       /* 5 secs */
 212
 213 struct cp_control {
 214         int reason;
 215         __u64 trim_start;
 216         __u64 trim_end;
 217         __u64 trim_minlen;
 218 };
 219
 220 /*
 221  * indicate meta/data type
 222  */
 223 enum {
 224         META_CP,
 225         META_NAT,
 226         META_SIT,
 227         META_SSA,
 228         META_MAX,
 229         META_POR,
 230         DATA_GENERIC,           /* check range only */
 231         DATA_GENERIC_ENHANCE,   /* strong check on range and segment bitmap */
 232         DATA_GENERIC_ENHANCE_READ,      /*
 233                                          * strong check on range and segment
 234                                          * bitmap but no warning due to race
 235                                          * condition of read on truncated area
 236                                          * by extent_cache
 237                                          */
 238         DATA_GENERIC_ENHANCE_UPDATE,    /*
 239                                          * strong check on range and segment
 240                                          * bitmap for update case
 241                                          */
 242         META_GENERIC,
 243 };
 244
 245 /* for the list of ino */
 246 enum {
 247         ORPHAN_INO,             /* for orphan ino list */
 248         APPEND_INO,             /* for append ino list */
 249         UPDATE_INO,             /* for update ino list */
 250         TRANS_DIR_INO,          /* for trasactions dir ino list */
 251         FLUSH_INO,              /* for multiple device flushing */
 252         MAX_INO_ENTRY,          /* max. list */
 253 };
 254
 255 struct ino_entry {
 256         struct list_head list;          /* list head */
 257         nid_t ino;                      /* inode number */
 258         unsigned int dirty_device;      /* dirty device bitmap */
 259 };
 260
 261 /* for the list of inodes to be GCed */
 262 struct inode_entry {
 263         struct list_head list;  /* list head */
 264         struct inode *inode;    /* vfs inode pointer */
 265 };
 266
 267 struct fsync_node_entry {
 268         struct list_head list;  /* list head */
 269         struct page *page;      /* warm node page pointer */
 270         unsigned int seq_id;    /* sequence id */
 271 };
 272
 273 /* for the bitmap indicate blocks to be discarded */
 274 struct discard_entry {
 275         struct list_head list;  /* list head */
 276         block_t start_blkaddr;  /* start blockaddr of current segment */
 277         unsigned char discard_map[SIT_VBLOCK_MAP_SIZE]; /* segment discard bitmap */
 278 };
 279
 280 /* default discard granularity of inner discard thread, unit: block count */
 281 #define DEFAULT_DISCARD_GRANULARITY             16
 282
 283 /* max discard pend list number */
 284 #define MAX_PLIST_NUM           512
 285 #define plist_idx(blk_num)      ((blk_num) >= MAX_PLIST_NUM ?           \
 286                                         (MAX_PLIST_NUM - 1) : ((blk_num) - 1))
 287
 288 enum {
 289         D_PREP,                 /* initial */
 290         D_PARTIAL,              /* partially submitted */
 291         D_SUBMIT,               /* all submitted */
 292         D_DONE,                 /* finished */
 293 };
 294
 295 struct discard_info {
 296         block_t lstart;                 /* logical start address */
 297         block_t len;                    /* length */
 298         block_t start;                  /* actual start address in dev */
 299 };
 300
 301 struct discard_cmd {
 302         struct rb_node rb_node;         /* rb node located in rb-tree */
 303         union {
 304                 struct {
 305                         block_t lstart; /* logical start address */
 306                         block_t len;    /* length */
 307                         block_t start;  /* actual start address in dev */
 308                 };
 309                 struct discard_info di; /* discard info */
 310
 311         };
 312         struct list_head list;          /* command list */
 313         struct completion wait;         /* compleation */
 314         struct block_device *bdev;      /* bdev */
 315         unsigned short ref;             /* reference count */
 316         unsigned char state;            /* state */
 317         unsigned char queued;           /* queued discard */
 318         int error;                      /* bio error */
 319         spinlock_t lock;                /* for state/bio_ref updating */
 320         unsigned short bio_ref;         /* bio reference count */
 321 };
 322
 323 enum {
 324         DPOLICY_BG,
 325         DPOLICY_FORCE,
 326         DPOLICY_FSTRIM,
 327         DPOLICY_UMOUNT,
 328         MAX_DPOLICY,
 329 };
 330
 331 struct discard_policy {
 332         int type;                       /* type of discard */
 333         unsigned int min_interval;      /* used for candidates exist */
 334         unsigned int mid_interval;      /* used for device busy */
 335         unsigned int max_interval;      /* used for candidates not exist */
 336         unsigned int max_requests;      /* # of discards issued per round */
 337         unsigned int io_aware_gran;     /* minimum granularity discard not be aware of I/O */
 338         bool io_aware;                  /* issue discard in idle time */
 339         bool sync;                      /* submit discard with REQ_SYNC flag */
 340         bool ordered;                   /* issue discard by lba order */
 341         bool timeout;                   /* discard timeout for put_super */
 342         unsigned int granularity;       /* discard granularity */
 343 };
 344
 345 struct discard_cmd_control {
 346         struct task_struct *f2fs_issue_discard; /* discard thread */
 347         struct list_head entry_list;            /* 4KB discard entry list */
 348         struct list_head pend_list[MAX_PLIST_NUM];/* store pending entries */
 349         struct list_head wait_list;             /* store on-flushing entries */
 350         struct list_head fstrim_list;           /* in-flight discard from fstrim */
 351         wait_queue_head_t discard_wait_queue;   /* waiting queue for wake-up */
 352         unsigned int discard_wake;              /* to wake up discard thread */
 353         struct mutex cmd_lock;
 354         unsigned int nr_discards;               /* # of discards in the list */
 355         unsigned int max_discards;              /* max. discards to be issued */
 356         unsigned int discard_granularity;       /* discard granularity */
 357         unsigned int undiscard_blks;            /* # of undiscard blocks */
 358         unsigned int next_pos;                  /* next discard position */
 359         atomic_t issued_discard;                /* # of issued discard */
 360         atomic_t queued_discard;                /* # of queued discard */
 361         atomic_t discard_cmd_cnt;               /* # of cached cmd count */
 362         struct rb_root_cached root;             /* root of discard rb-tree */
 363         bool rbtree_check;                      /* config for consistence check */
 364 };
 365
 366 /* for the list of fsync inodes, used only during recovery */
 367 struct fsync_inode_entry {
 368         struct list_head list;  /* list head */
 369         struct inode *inode;    /* vfs inode pointer */
 370         block_t blkaddr;        /* block address locating the last fsync */
 371         block_t last_dentry;    /* block address locating the last dentry */
 372 };
 373
 374 #define nats_in_cursum(jnl)             (le16_to_cpu((jnl)->n_nats))
 375 #define sits_in_cursum(jnl)             (le16_to_cpu((jnl)->n_sits))
 376
 377 #define nat_in_journal(jnl, i)          ((jnl)->nat_j.entries[i].ne)
 378 #define nid_in_journal(jnl, i)          ((jnl)->nat_j.entries[i].nid)
 379 #define sit_in_journal(jnl, i)          ((jnl)->sit_j.entries[i].se)
 380 #define segno_in_journal(jnl, i)        ((jnl)->sit_j.entries[i].segno)
 381
 382 #define MAX_NAT_JENTRIES(jnl)   (NAT_JOURNAL_ENTRIES - nats_in_cursum(jnl))
 383 #define MAX_SIT_JENTRIES(jnl)   (SIT_JOURNAL_ENTRIES - sits_in_cursum(jnl))
 384
 385 static inline int update_nats_in_cursum(struct f2fs_journal *journal, int i)
 386 {
 387         int before = nats_in_cursum(journal);
 388
 389         journal->n_nats = cpu_to_le16(before + i);
 390         return before;
 391 }
 392
 393 static inline int update_sits_in_cursum(struct f2fs_journal *journal, int i)
 394 {
 395         int before = sits_in_cursum(journal);
 396
 397         journal->n_sits = cpu_to_le16(before + i);
 398         return before;
 399 }
 400
 401 static inline bool __has_cursum_space(struct f2fs_journal *journal,
 402                                                         int size, int type)
 403 {
 404         if (type == NAT_JOURNAL)
 405                 return size <= MAX_NAT_JENTRIES(journal);
 406         return size <= MAX_SIT_JENTRIES(journal);
 407 }
 408
 409 /* for inline stuff */
 410 #define DEF_INLINE_RESERVED_SIZE        1
 411 static inline int get_extra_isize(struct inode *inode);
 412 static inline int get_inline_xattr_addrs(struct inode *inode);
 413 #define MAX_INLINE_DATA(inode)  (sizeof(__le32) *                       \
 414                                 (CUR_ADDRS_PER_INODE(inode) -           \
 415                                 get_inline_xattr_addrs(inode) - \
 416                                 DEF_INLINE_RESERVED_SIZE))
 417
 418 /* for inline dir */
 419 #define NR_INLINE_DENTRY(inode) (MAX_INLINE_DATA(inode) * BITS_PER_BYTE / \
 420                                 ((SIZE_OF_DIR_ENTRY + F2FS_SLOT_LEN) * \
 421                                 BITS_PER_BYTE + 1))
 422 #define INLINE_DENTRY_BITMAP_SIZE(inode) \
 423         DIV_ROUND_UP(NR_INLINE_DENTRY(inode), BITS_PER_BYTE)
 424 #define INLINE_RESERVED_SIZE(inode)     (MAX_INLINE_DATA(inode) - \
 425                                 ((SIZE_OF_DIR_ENTRY + F2FS_SLOT_LEN) * \
 426                                 NR_INLINE_DENTRY(inode) + \
 427                                 INLINE_DENTRY_BITMAP_SIZE(inode)))
 428
 429 /*
 430  * For INODE and NODE manager
 431  */
 432 /* for directory operations */
 433
 434 struct f2fs_filename {
 435         /*
 436          * The filename the user specified.  This is NULL for some
 437          * filesystem-internal operations, e.g. converting an inline directory
 438          * to a non-inline one, or roll-forward recovering an encrypted dentry.
 439          */
 440         const struct qstr *usr_fname;
 441
 442         /*
 443          * The on-disk filename.  For encrypted directories, this is encrypted.
 444          * This may be NULL for lookups in an encrypted dir without the key.
 445          */
 446         struct fscrypt_str disk_name;
 447
 448         /* The dirhash of this filename */
 449         f2fs_hash_t hash;
 450
 451 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
 452         /*
 453          * For lookups in encrypted directories: either the buffer backing
 454          * disk_name, or a buffer that holds the decoded no-key name.
 455          */
 456         struct fscrypt_str crypto_buf;
 457 #endif
 458 #ifdef CONFIG_UNICODE
 459         /*
 460          * For casefolded directories: the casefolded name, but it's left NULL
 461          * if the original name is not valid Unicode or if the filesystem is
 462          * doing an internal operation where usr_fname is also NULL.  In these
 463          * cases we fall back to treating the name as an opaque byte sequence.
 464          */
 465         struct fscrypt_str cf_name;
 466 #endif
 467 };
 468
 469 struct f2fs_dentry_ptr {
 470         struct inode *inode;
 471         void *bitmap;
 472         struct f2fs_dir_entry *dentry;
 473         __u8 (*filename)[F2FS_SLOT_LEN];
 474         int max;
 475         int nr_bitmap;
 476 };
 477
 478 static inline void make_dentry_ptr_block(struct inode *inode,
 479                 struct f2fs_dentry_ptr *d, struct f2fs_dentry_block *t)
 480 {
 481         d->inode = inode;
 482         d->max = NR_DENTRY_IN_BLOCK;
 483         d->nr_bitmap = SIZE_OF_DENTRY_BITMAP;
 484         d->bitmap = t->dentry_bitmap;
 485         d->dentry = t->dentry;
 486         d->filename = t->filename;
 487 }
 488
 489 static inline void make_dentry_ptr_inline(struct inode *inode,
 490                                         struct f2fs_dentry_ptr *d, void *t)
 491 {
 492         int entry_cnt = NR_INLINE_DENTRY(inode);
 493         int bitmap_size = INLINE_DENTRY_BITMAP_SIZE(inode);
 494         int reserved_size = INLINE_RESERVED_SIZE(inode);
 495
 496         d->inode = inode;
 497         d->max = entry_cnt;
 498         d->nr_bitmap = bitmap_size;
 499         d->bitmap = t;
 500         d->dentry = t + bitmap_size + reserved_size;
 501         d->filename = t + bitmap_size + reserved_size +
 502                                         SIZE_OF_DIR_ENTRY * entry_cnt;
 503 }
 504
 505 /*
 506  * XATTR_NODE_OFFSET stores xattrs to one node block per file keeping -1
 507  * as its node offset to distinguish from index node blocks.
 508  * But some bits are used to mark the node block.
 509  */
 510 #define XATTR_NODE_OFFSET       ((((unsigned int)-1) << OFFSET_BIT_SHIFT) \
 511                                 >> OFFSET_BIT_SHIFT)
 512 enum {
 513         ALLOC_NODE,                     /* allocate a new node page if needed */
 514         LOOKUP_NODE,                    /* look up a node without readahead */
 515         LOOKUP_NODE_RA,                 /*
 516                                          * look up a node with readahead called
 517                                          * by get_data_block.
 518                                          */
 519 };
 520
 521 #define DEFAULT_RETRY_IO_COUNT  8       /* maximum retry read IO count */
 522
 523 /* congestion wait timeout value, default: 20ms */
 524 #define DEFAULT_IO_TIMEOUT      (msecs_to_jiffies(20))
 525
 526 /* maximum retry quota flush count */
 527 #define DEFAULT_RETRY_QUOTA_FLUSH_COUNT         8
 528
 529 #define F2FS_LINK_MAX   0xffffffff      /* maximum link count per file */
 530
 531 #define MAX_DIR_RA_PAGES        4       /* maximum ra pages of dir */
 532
 533 /* for in-memory extent cache entry */
 534 #define F2FS_MIN_EXTENT_LEN     64      /* minimum extent length */
 535
 536 /* number of extent info in extent cache we try to shrink */
 537 #define EXTENT_CACHE_SHRINK_NUMBER      128
 538
 539 struct rb_entry {
 540         struct rb_node rb_node;         /* rb node located in rb-tree */
 541         union {
 542                 struct {
 543                         unsigned int ofs;       /* start offset of the entry */
 544                         unsigned int len;       /* length of the entry */
 545                 };
 546                 unsigned long long key;         /* 64-bits key */
 547         } __packed;
 548 };
 549
 550 struct extent_info {
 551         unsigned int fofs;              /* start offset in a file */
 552         unsigned int len;               /* length of the extent */
 553         u32 blk;                        /* start block address of the extent */
 554 };
 555
 556 struct extent_node {
 557         struct rb_node rb_node;         /* rb node located in rb-tree */
 558         struct extent_info ei;          /* extent info */
 559         struct list_head list;          /* node in global extent list of sbi */
 560         struct extent_tree *et;         /* extent tree pointer */
 561 };
 562
 563 struct extent_tree {
 564         nid_t ino;                      /* inode number */
 565         struct rb_root_cached root;     /* root of extent info rb-tree */
 566         struct extent_node *cached_en;  /* recently accessed extent node */
 567         struct extent_info largest;     /* largested extent info */
 568         struct list_head list;          /* to be used by sbi->zombie_list */
 569         rwlock_t lock;                  /* protect extent info rb-tree */
 570         atomic_t node_cnt;              /* # of extent node in rb-tree*/
 571         bool largest_updated;           /* largest extent updated */
 572 };
 573
 574 /*
 575  * This structure is taken from ext4_map_blocks.
 576  *
 577  * Note that, however, f2fs uses NEW and MAPPED flags for f2fs_map_blocks().
 578  */
 579 #define F2FS_MAP_NEW            (1 << BH_New)
 580 #define F2FS_MAP_MAPPED         (1 << BH_Mapped)
 581 #define F2FS_MAP_UNWRITTEN      (1 << BH_Unwritten)
 582 #define F2FS_MAP_FLAGS          (F2FS_MAP_NEW | F2FS_MAP_MAPPED |\
 583                                 F2FS_MAP_UNWRITTEN)
 584
 585 struct f2fs_map_blocks {
 586         block_t m_pblk;
 587         block_t m_lblk;
 588         unsigned int m_len;
 589         unsigned int m_flags;
 590         pgoff_t *m_next_pgofs;          /* point next possible non-hole pgofs */
 591         pgoff_t *m_next_extent;         /* point to next possible extent */
 592         int m_seg_type;
 593         bool m_may_create;              /* indicate it is from write path */
 594 };
 595
 596 /* for flag in get_data_block */
 597 enum {
 598         F2FS_GET_BLOCK_DEFAULT,
 599         F2FS_GET_BLOCK_FIEMAP,
 600         F2FS_GET_BLOCK_BMAP,
 601         F2FS_GET_BLOCK_DIO,
 602         F2FS_GET_BLOCK_PRE_DIO,
 603         F2FS_GET_BLOCK_PRE_AIO,
 604         F2FS_GET_BLOCK_PRECACHE,
 605 };
 606
 607 /*
 608  * i_advise uses FADVISE_XXX_BIT. We can add additional hints later.
 609  */
 610 #define FADVISE_COLD_BIT        0x01
 611 #define FADVISE_LOST_PINO_BIT   0x02
 612 #define FADVISE_ENCRYPT_BIT     0x04
 613 #define FADVISE_ENC_NAME_BIT    0x08
 614 #define FADVISE_KEEP_SIZE_BIT   0x10
 615 #define FADVISE_HOT_BIT         0x20
 616 #define FADVISE_VERITY_BIT      0x40
 617
 618 #define FADVISE_MODIFIABLE_BITS (FADVISE_COLD_BIT | FADVISE_HOT_BIT)
 619
 620 #define file_is_cold(inode)     is_file(inode, FADVISE_COLD_BIT)
 621 #define file_wrong_pino(inode)  is_file(inode, FADVISE_LOST_PINO_BIT)
 622 #define file_set_cold(inode)    set_file(inode, FADVISE_COLD_BIT)
 623 #define file_lost_pino(inode)   set_file(inode, FADVISE_LOST_PINO_BIT)
 624 #define file_clear_cold(inode)  clear_file(inode, FADVISE_COLD_BIT)
 625 #define file_got_pino(inode)    clear_file(inode, FADVISE_LOST_PINO_BIT)
 626 #define file_is_encrypt(inode)  is_file(inode, FADVISE_ENCRYPT_BIT)
 627 #define file_set_encrypt(inode) set_file(inode, FADVISE_ENCRYPT_BIT)
 628 #define file_clear_encrypt(inode) clear_file(inode, FADVISE_ENCRYPT_BIT)
 629 #define file_enc_name(inode)    is_file(inode, FADVISE_ENC_NAME_BIT)
 630 #define file_set_enc_name(inode) set_file(inode, FADVISE_ENC_NAME_BIT)
 631 #define file_keep_isize(inode)  is_file(inode, FADVISE_KEEP_SIZE_BIT)
 632 #define file_set_keep_isize(inode) set_file(inode, FADVISE_KEEP_SIZE_BIT)
 633 #define file_is_hot(inode)      is_file(inode, FADVISE_HOT_BIT)
 634 #define file_set_hot(inode)     set_file(inode, FADVISE_HOT_BIT)
 635 #define file_clear_hot(inode)   clear_file(inode, FADVISE_HOT_BIT)
 636 #define file_is_verity(inode)   is_file(inode, FADVISE_VERITY_BIT)
 637 #define file_set_verity(inode)  set_file(inode, FADVISE_VERITY_BIT)
 638
 639 #define DEF_DIR_LEVEL           0
 640
 641 enum {
 642         GC_FAILURE_PIN,
 643         GC_FAILURE_ATOMIC,
 644         MAX_GC_FAILURE
 645 };
 646
 647 /* used for f2fs_inode_info->flags */
 648 enum {
 649         FI_NEW_INODE,           /* indicate newly allocated inode */
 650         FI_DIRTY_INODE,         /* indicate inode is dirty or not */
 651         FI_AUTO_RECOVER,        /* indicate inode is recoverable */
 652         FI_DIRTY_DIR,           /* indicate directory has dirty pages */
 653         FI_INC_LINK,            /* need to increment i_nlink */
 654         FI_ACL_MODE,            /* indicate acl mode */
 655         FI_NO_ALLOC,            /* should not allocate any blocks */
 656         FI_FREE_NID,            /* free allocated nide */
 657         FI_NO_EXTENT,           /* not to use the extent cache */
 658         FI_INLINE_XATTR,        /* used for inline xattr */
 659         FI_INLINE_DATA,         /* used for inline data*/
 660         FI_INLINE_DENTRY,       /* used for inline dentry */
 661         FI_APPEND_WRITE,        /* inode has appended data */
 662         FI_UPDATE_WRITE,        /* inode has in-place-update data */
 663         FI_NEED_IPU,            /* used for ipu per file */
 664         FI_ATOMIC_FILE,         /* indicate atomic file */
 665         FI_ATOMIC_COMMIT,       /* indicate the state of atomical committing */
 666         FI_VOLATILE_FILE,       /* indicate volatile file */
 667         FI_FIRST_BLOCK_WRITTEN, /* indicate #0 data block was written */
 668         FI_DROP_CACHE,          /* drop dirty page cache */
 669         FI_DATA_EXIST,          /* indicate data exists */
 670         FI_INLINE_DOTS,         /* indicate inline dot dentries */
 671         FI_DO_DEFRAG,           /* indicate defragment is running */
 672         FI_DIRTY_FILE,          /* indicate regular/symlink has dirty pages */
 673         FI_NO_PREALLOC,         /* indicate skipped preallocated blocks */
 674         FI_HOT_DATA,            /* indicate file is hot */
 675         FI_EXTRA_ATTR,          /* indicate file has extra attribute */
 676         FI_PROJ_INHERIT,        /* indicate file inherits projectid */
 677         FI_PIN_FILE,            /* indicate file should not be gced */
 678         FI_ATOMIC_REVOKE_REQUEST, /* request to drop atomic data */
 679         FI_VERITY_IN_PROGRESS,  /* building fs-verity Merkle tree */
 680         FI_COMPRESSED_FILE,     /* indicate file's data can be compressed */
 681         FI_MMAP_FILE,           /* indicate file was mmapped */
 682         FI_MAX,                 /* max flag, never be used */
 683 };
 684
 685 struct f2fs_inode_info {
 686         struct inode vfs_inode;         /* serve a vfs inode */
 687         unsigned long i_flags;          /* keep an inode flags for ioctl */
 688         unsigned char i_advise;         /* use to give file attribute hints */
 689         unsigned char i_dir_level;      /* use for dentry level for large dir */
 690         unsigned int i_current_depth;   /* only for directory depth */
 691         /* for gc failure statistic */
 692         unsigned int i_gc_failures[MAX_GC_FAILURE];
 693         unsigned int i_pino;            /* parent inode number */
 694         umode_t i_acl_mode;             /* keep file acl mode temporarily */
 695
 696         /* Use below internally in f2fs*/
 697         unsigned long flags[BITS_TO_LONGS(FI_MAX)];     /* use to pass per-file flags */
 698         struct rw_semaphore i_sem;      /* protect fi info */
 699         atomic_t dirty_pages;           /* # of dirty pages */
 700         f2fs_hash_t chash;              /* hash value of given file name */
 701         unsigned int clevel;            /* maximum level of given file name */
 702         struct task_struct *task;       /* lookup and create consistency */
 703         struct task_struct *cp_task;    /* separate cp/wb IO stats*/
 704         struct task_struct *wb_task;    /* indicate inode is in context of writeback */
 705         nid_t i_xattr_nid;              /* node id that contains xattrs */
 706         loff_t  last_disk_size;         /* lastly written file size */
 707         spinlock_t i_size_lock;         /* protect last_disk_size */
 708
 709 #ifdef CONFIG_QUOTA
 710         struct dquot *i_dquot[MAXQUOTAS];
 711
 712         /* quota space reservation, managed internally by quota code */
 713         qsize_t i_reserved_quota;
 714 #endif
 715         struct list_head dirty_list;    /* dirty list for dirs and files */
 716         struct list_head gdirty_list;   /* linked in global dirty list */
 717         struct list_head inmem_ilist;   /* list for inmem inodes */
 718         struct list_head inmem_pages;   /* inmemory pages managed by f2fs */
 719         struct task_struct *inmem_task; /* store inmemory task */
 720         struct mutex inmem_lock;        /* lock for inmemory pages */
 721         pgoff_t ra_offset;              /* ongoing readahead offset */
 722         struct extent_tree *extent_tree;        /* cached extent_tree entry */
 723
 724         /* avoid racing between foreground op and gc */
 725         struct rw_semaphore i_gc_rwsem[2];
 726         struct rw_semaphore i_mmap_sem;
 727         struct rw_semaphore i_xattr_sem; /* avoid racing between reading and changing EAs */
 728
 729         int i_extra_isize;              /* size of extra space located in i_addr */
 730         kprojid_t i_projid;             /* id for project quota */
 731         int i_inline_xattr_size;        /* inline xattr size */
 732         struct timespec64 i_crtime;     /* inode creation time */
 733         struct timespec64 i_disk_time[4];/* inode disk times */
 734
 735         /* for file compress */
 736         atomic_t i_compr_blocks;                /* # of compressed blocks */
 737         unsigned char i_compress_algorithm;     /* algorithm type */
 738         unsigned char i_log_cluster_size;       /* log of cluster size */
 739         unsigned int i_cluster_size;            /* cluster size */
 740 };
 741
 742 static inline void get_extent_info(struct extent_info *ext,
 743                                         struct f2fs_extent *i_ext)
 744 {
 745         ext->fofs = le32_to_cpu(i_ext->fofs);
 746         ext->blk = le32_to_cpu(i_ext->blk);
 747         ext->len = le32_to_cpu(i_ext->len);
 748 }
 749
 750 static inline void set_raw_extent(struct extent_info *ext,
 751                                         struct f2fs_extent *i_ext)
 752 {
 753         i_ext->fofs = cpu_to_le32(ext->fofs);
 754         i_ext->blk = cpu_to_le32(ext->blk);
 755         i_ext->len = cpu_to_le32(ext->len);
 756 }
 757
 758 static inline void set_extent_info(struct extent_info *ei, unsigned int fofs,
 759                                                 u32 blk, unsigned int len)
 760 {
 761         ei->fofs = fofs;
 762         ei->blk = blk;
 763         ei->len = len;
 764 }
 765
 766 static inline bool __is_discard_mergeable(struct discard_info *back,
 767                         struct discard_info *front, unsigned int max_len)
 768 {
 769         return (back->lstart + back->len == front->lstart) &&
 770                 (back->len + front->len <= max_len);
 771 }
 772
 773 static inline bool __is_discard_back_mergeable(struct discard_info *cur,
 774                         struct discard_info *back, unsigned int max_len)
 775 {
 776         return __is_discard_mergeable(back, cur, max_len);
 777 }
 778
 779 static inline bool __is_discard_front_mergeable(struct discard_info *cur,
 780                         struct discard_info *front, unsigned int max_len)
 781 {
 782         return __is_discard_mergeable(cur, front, max_len);
 783 }
 784
 785 static inline bool __is_extent_mergeable(struct extent_info *back,
 786                                                 struct extent_info *front)
 787 {
 788         return (back->fofs + back->len == front->fofs &&
 789                         back->blk + back->len == front->blk);
 790 }
 791
 792 static inline bool __is_back_mergeable(struct extent_info *cur,
 793                                                 struct extent_info *back)
 794 {
 795         return __is_extent_mergeable(back, cur);
 796 }
 797
 798 static inline bool __is_front_mergeable(struct extent_info *cur,
 799                                                 struct extent_info *front)
 800 {
 801         return __is_extent_mergeable(cur, front);
 802 }
 803
 804 extern void f2fs_mark_inode_dirty_sync(struct inode *inode, bool sync);
 805 static inline void __try_update_largest_extent(struct extent_tree *et,
 806                                                 struct extent_node *en)
 807 {
 808         if (en->ei.len > et->largest.len) {
 809                 et->largest = en->ei;
 810                 et->largest_updated = true;
 811         }
 812 }
 813
 814 /*
 815  * For free nid management
 816  */
 817 enum nid_state {
 818         FREE_NID,               /* newly added to free nid list */
 819         PREALLOC_NID,           /* it is preallocated */
 820         MAX_NID_STATE,
 821 };
 822
 823 enum nat_state {
 824         TOTAL_NAT,
 825         DIRTY_NAT,
 826         RECLAIMABLE_NAT,
 827         MAX_NAT_STATE,
 828 };
 829
 830 struct f2fs_nm_info {
 831         block_t nat_blkaddr;            /* base disk address of NAT */
 832         nid_t max_nid;                  /* maximum possible node ids */
 833         nid_t available_nids;           /* # of available node ids */
 834         nid_t next_scan_nid;            /* the next nid to be scanned */
 835         unsigned int ram_thresh;        /* control the memory footprint */
 836         unsigned int ra_nid_pages;      /* # of nid pages to be readaheaded */
 837         unsigned int dirty_nats_ratio;  /* control dirty nats ratio threshold */
 838
 839         /* NAT cache management */
 840         struct radix_tree_root nat_root;/* root of the nat entry cache */
 841         struct radix_tree_root nat_set_root;/* root of the nat set cache */
 842         struct rw_semaphore nat_tree_lock;      /* protect nat_tree_lock */
 843         struct list_head nat_entries;   /* cached nat entry list (clean) */
 844         spinlock_t nat_list_lock;       /* protect clean nat entry list */
 845         unsigned int nat_cnt[MAX_NAT_STATE]; /* the # of cached nat entries */
 846         unsigned int nat_blocks;        /* # of nat blocks */
 847
 848         /* free node ids management */
 849         struct radix_tree_root free_nid_root;/* root of the free_nid cache */
 850         struct list_head free_nid_list;         /* list for free nids excluding preallocated nids */
 851         unsigned int nid_cnt[MAX_NID_STATE];    /* the number of free node id */
 852         spinlock_t nid_list_lock;       /* protect nid lists ops */
 853         struct mutex build_lock;        /* lock for build free nids */
 854         unsigned char **free_nid_bitmap;
 855         unsigned char *nat_block_bitmap;
 856         unsigned short *free_nid_count; /* free nid count of NAT block */
 857
 858         /* for checkpoint */
 859         char *nat_bitmap;               /* NAT bitmap pointer */
 860
 861         unsigned int nat_bits_blocks;   /* # of nat bits blocks */
 862         unsigned char *nat_bits;        /* NAT bits blocks */
 863         unsigned char *full_nat_bits;   /* full NAT pages */
 864         unsigned char *empty_nat_bits;  /* empty NAT pages */
 865 #ifdef CONFIG_F2FS_CHECK_FS
 866         char *nat_bitmap_mir;           /* NAT bitmap mirror */
 867 #endif
 868         int bitmap_size;                /* bitmap size */
 869 };
 870
 871 /*
 872  * this structure is used as one of function parameters.
 873  * all the information are dedicated to a given direct node block determined
 874  * by the data offset in a file.
 875  */
 876 struct dnode_of_data {
 877         struct inode *inode;            /* vfs inode pointer */
 878         struct page *inode_page;        /* its inode page, NULL is possible */
 879         struct page *node_page;         /* cached direct node page */
 880         nid_t nid;                      /* node id of the direct node block */
 881         unsigned int ofs_in_node;       /* data offset in the node page */
 882         bool inode_page_locked;         /* inode page is locked or not */
 883         bool node_changed;              /* is node block changed */
 884         char cur_level;                 /* level of hole node page */
 885         char max_level;                 /* level of current page located */
 886         block_t data_blkaddr;           /* block address of the node block */
 887 };
 888
 889 static inline void set_new_dnode(struct dnode_of_data *dn, struct inode *inode,
 890                 struct page *ipage, struct page *npage, nid_t nid)
 891 {
 892         memset(dn, 0, sizeof(*dn));
 893         dn->inode = inode;
 894         dn->inode_page = ipage;
 895         dn->node_page = npage;
 896         dn->nid = nid;
 897 }
 898
 899 /*
 900  * For SIT manager
 901  *
 902  * By default, there are 6 active log areas across the whole main area.
 903  * When considering hot and cold data separation to reduce cleaning overhead,
 904  * we split 3 for data logs and 3 for node logs as hot, warm, and cold types,
 905  * respectively.
 906  * In the current design, you should not change the numbers intentionally.
 907  * Instead, as a mount option such as active_logs=x, you can use 2, 4, and 6
 908  * logs individually according to the underlying devices. (default: 6)
 909  * Just in case, on-disk layout covers maximum 16 logs that consist of 8 for
 910  * data and 8 for node logs.
 911  */
 912 #define NR_CURSEG_DATA_TYPE     (3)
 913 #define NR_CURSEG_NODE_TYPE     (3)
 914 #define NR_CURSEG_INMEM_TYPE    (2)
 915 #define NR_CURSEG_PERSIST_TYPE  (NR_CURSEG_DATA_TYPE + NR_CURSEG_NODE_TYPE)
 916 #define NR_CURSEG_TYPE          (NR_CURSEG_INMEM_TYPE + NR_CURSEG_PERSIST_TYPE)
 917
 918 enum {
 919         CURSEG_HOT_DATA = 0,    /* directory entry blocks */
 920         CURSEG_WARM_DATA,       /* data blocks */
 921         CURSEG_COLD_DATA,       /* multimedia or GCed data blocks */
 922         CURSEG_HOT_NODE,        /* direct node blocks of directory files */
 923         CURSEG_WARM_NODE,       /* direct node blocks of normal files */
 924         CURSEG_COLD_NODE,       /* indirect node blocks */
 925         NR_PERSISTENT_LOG,      /* number of persistent log */
 926         CURSEG_COLD_DATA_PINNED = NR_PERSISTENT_LOG,
 927                                 /* pinned file that needs consecutive block address */
 928         CURSEG_ALL_DATA_ATGC,   /* SSR alloctor in hot/warm/cold data area */
 929         NO_CHECK_TYPE,          /* number of persistent & inmem log */
 930 };
 931
 932 struct flush_cmd {
 933         struct completion wait;
 934         struct llist_node llnode;
 935         nid_t ino;
 936         int ret;
 937 };
 938
 939 struct flush_cmd_control {
 940         struct task_struct *f2fs_issue_flush;   /* flush thread */
 941         wait_queue_head_t flush_wait_queue;     /* waiting queue for wake-up */
 942         atomic_t issued_flush;                  /* # of issued flushes */
 943         atomic_t queued_flush;                  /* # of queued flushes */
 944         struct llist_head issue_list;           /* list for command issue */
 945         struct llist_node *dispatch_list;       /* list for command dispatch */
 946 };
 947
 948 struct f2fs_sm_info {
 949         struct sit_info *sit_info;              /* whole segment information */
 950         struct free_segmap_info *free_info;     /* free segment information */
 951         struct dirty_seglist_info *dirty_info;  /* dirty segment information */
 952         struct curseg_info *curseg_array;       /* active segment information */
 953
 954         struct rw_semaphore curseg_lock;        /* for preventing curseg change */
 955
 956         block_t seg0_blkaddr;           /* block address of 0'th segment */
 957         block_t main_blkaddr;           /* start block address of main area */
 958         block_t ssa_blkaddr;            /* start block address of SSA area */
 959
 960         unsigned int segment_count;     /* total # of segments */
 961         unsigned int main_segments;     /* # of segments in main area */
 962         unsigned int reserved_segments; /* # of reserved segments */
 963         unsigned int additional_reserved_segments;/* reserved segs for IO align feature */
 964         unsigned int ovp_segments;      /* # of overprovision segments */
 965
 966         /* a threshold to reclaim prefree segments */
 967         unsigned int rec_prefree_segments;
 968
 969         /* for batched trimming */
 970         unsigned int trim_sections;             /* # of sections to trim */
 971
 972         struct list_head sit_entry_set; /* sit entry set list */
 973
 974         unsigned int ipu_policy;        /* in-place-update policy */
 975         unsigned int min_ipu_util;      /* in-place-update threshold */
 976         unsigned int min_fsync_blocks;  /* threshold for fsync */
 977         unsigned int min_seq_blocks;    /* threshold for sequential blocks */
 978         unsigned int min_hot_blocks;    /* threshold for hot block allocation */
 979         unsigned int min_ssr_sections;  /* threshold to trigger SSR allocation */
 980
 981         /* for flush command control */
 982         struct flush_cmd_control *fcc_info;
 983
 984         /* for discard command control */
 985         struct discard_cmd_control *dcc_info;
 986 };
 987
 988 /*
 989  * For superblock
 990  */
 991 /*
 992  * COUNT_TYPE for monitoring
 993  *
 994  * f2fs monitors the number of several block types such as on-writeback,
 995  * dirty dentry blocks, dirty node blocks, and dirty meta blocks.
 996  */
 997 #define WB_DATA_TYPE(p) (__is_cp_guaranteed(p) ? F2FS_WB_CP_DATA : F2FS_WB_DATA)
 998 enum count_type {
 999         F2FS_DIRTY_DENTS,
1000         F2FS_DIRTY_DATA,
1001         F2FS_DIRTY_QDATA,
1002         F2FS_DIRTY_NODES,
1003         F2FS_DIRTY_META,
1004         F2FS_INMEM_PAGES,
1005         F2FS_DIRTY_IMETA,
1006         F2FS_WB_CP_DATA,
1007         F2FS_WB_DATA,
1008         F2FS_RD_DATA,
1009         F2FS_RD_NODE,
1010         F2FS_RD_META,
1011         F2FS_DIO_WRITE,
1012         F2FS_DIO_READ,
1013         NR_COUNT_TYPE,
1014 };
1015
1016 /*
1017  * The below are the page types of bios used in submit_bio().
1018  * The available types are:
1019  * DATA                 User data pages. It operates as async mode.
1020  * NODE                 Node pages. It operates as async mode.
1021  * META                 FS metadata pages such as SIT, NAT, CP.
1022  * NR_PAGE_TYPE         The number of page types.
1023  * META_FLUSH           Make sure the previous pages are written
1024  *                      with waiting the bio's completion
1025  * ...                  Only can be used with META.
1026  */
1027 #define PAGE_TYPE_OF_BIO(type)  ((type) > META ? META : (type))
1028 enum page_type {
1029         DATA = 0,
1030         NODE = 1,       /* should not change this */
1031         META,
1032         NR_PAGE_TYPE,
1033         META_FLUSH,
1034         INMEM,          /* the below types are used by tracepoints only. */
1035         INMEM_DROP,
1036         INMEM_INVALIDATE,
1037         INMEM_REVOKE,
1038         IPU,
1039         OPU,
1040 };
1041
1042 enum temp_type {
1043         HOT = 0,        /* must be zero for meta bio */
1044         WARM,
1045         COLD,
1046         NR_TEMP_TYPE,
1047 };
1048
1049 enum need_lock_type {
1050         LOCK_REQ = 0,
1051         LOCK_DONE,
1052         LOCK_RETRY,
1053 };
1054
1055 enum cp_reason_type {
1056         CP_NO_NEEDED,
1057         CP_NON_REGULAR,
1058         CP_COMPRESSED,
1059         CP_HARDLINK,
1060         CP_SB_NEED_CP,
1061         CP_WRONG_PINO,
1062         CP_NO_SPC_ROLL,
1063         CP_NODE_NEED_CP,
1064         CP_FASTBOOT_MODE,
1065         CP_SPEC_LOG_NUM,
1066         CP_RECOVER_DIR,
1067 };
1068
1069 enum iostat_type {
1070         /* WRITE IO */
1071         APP_DIRECT_IO,                  /* app direct write IOs */
1072         APP_BUFFERED_IO,                /* app buffered write IOs */
1073         APP_WRITE_IO,                   /* app write IOs */
1074         APP_MAPPED_IO,                  /* app mapped IOs */
1075         FS_DATA_IO,                     /* data IOs from kworker/fsync/reclaimer */
1076         FS_NODE_IO,                     /* node IOs from kworker/fsync/reclaimer */
1077         FS_META_IO,                     /* meta IOs from kworker/reclaimer */
1078         FS_GC_DATA_IO,                  /* data IOs from forground gc */
1079         FS_GC_NODE_IO,                  /* node IOs from forground gc */
1080         FS_CP_DATA_IO,                  /* data IOs from checkpoint */
1081         FS_CP_NODE_IO,                  /* node IOs from checkpoint */
1082         FS_CP_META_IO,                  /* meta IOs from checkpoint */
1083
1084         /* READ IO */
1085         APP_DIRECT_READ_IO,             /* app direct read IOs */
1086         APP_BUFFERED_READ_IO,           /* app buffered read IOs */
1087         APP_READ_IO,                    /* app read IOs */
1088         APP_MAPPED_READ_IO,             /* app mapped read IOs */
1089         FS_DATA_READ_IO,                /* data read IOs */
1090         FS_GDATA_READ_IO,               /* data read IOs from background gc */
1091         FS_CDATA_READ_IO,               /* compressed data read IOs */
1092         FS_NODE_READ_IO,                /* node read IOs */
1093         FS_META_READ_IO,                /* meta read IOs */
1094
1095         /* other */
1096         FS_DISCARD,                     /* discard */
1097         NR_IO_TYPE,
1098 };
1099
1100 struct f2fs_io_info {
1101         struct f2fs_sb_info *sbi;       /* f2fs_sb_info pointer */
1102         nid_t ino;              /* inode number */
1103         enum page_type type;    /* contains DATA/NODE/META/META_FLUSH */
1104         enum temp_type temp;    /* contains HOT/WARM/COLD */
1105         int op;                 /* contains REQ_OP_ */
1106         int op_flags;           /* req_flag_bits */
1107         block_t new_blkaddr;    /* new block address to be written */
1108         block_t old_blkaddr;    /* old block address before Cow */
1109         struct page *page;      /* page to be written */
1110         struct page *encrypted_page;    /* encrypted page */
1111         struct page *compressed_page;   /* compressed page */
1112         struct list_head list;          /* serialize IOs */
1113         bool submitted;         /* indicate IO submission */
1114         int need_lock;          /* indicate we need to lock cp_rwsem */
1115         bool in_list;           /* indicate fio is in io_list */
1116         bool is_por;            /* indicate IO is from recovery or not */
1117         bool retry;             /* need to reallocate block address */
1118         int compr_blocks;       /* # of compressed block addresses */
1119         bool encrypted;         /* indicate file is encrypted */
1120         enum iostat_type io_type;       /* io type */
1121         struct writeback_control *io_wbc; /* writeback control */
1122         struct bio **bio;               /* bio for ipu */
1123         sector_t *last_block;           /* last block number in bio */
1124         unsigned char version;          /* version of the node */
1125 };
1126
1127 struct bio_entry {
1128         struct bio *bio;
1129         struct list_head list;
1130 };
1131
1132 #define is_read_io(rw) ((rw) == READ)
1133 struct f2fs_bio_info {
1134         struct f2fs_sb_info *sbi;       /* f2fs superblock */
1135         struct bio *bio;                /* bios to merge */
1136         sector_t last_block_in_bio;     /* last block number */
1137         struct f2fs_io_info fio;        /* store buffered io info. */
1138         struct rw_semaphore io_rwsem;   /* blocking op for bio */
1139         spinlock_t io_lock;             /* serialize DATA/NODE IOs */
1140         struct list_head io_list;       /* track fios */
1141         struct list_head bio_list;      /* bio entry list head */
1142         struct rw_semaphore bio_list_lock;      /* lock to protect bio entry list */
1143 };
1144
1145 #define FDEV(i)                         (sbi->devs[i])
1146 #define RDEV(i)                         (raw_super->devs[i])
1147 struct f2fs_dev_info {
1148         struct block_device *bdev;
1149         char path[MAX_PATH_LEN];
1150         unsigned int total_segments;
1151         block_t start_blk;
1152         block_t end_blk;
1153 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
1154         unsigned int nr_blkz;           /* Total number of zones */
1155         unsigned long *blkz_seq;        /* Bitmap indicating sequential zones */
1156 #endif
1157 };
1158
1159 enum inode_type {
1160         DIR_INODE,                      /* for dirty dir inode */
1161         FILE_INODE,                     /* for dirty regular/symlink inode */
1162         DIRTY_META,                     /* for all dirtied inode metadata */
1163         ATOMIC_FILE,                    /* for all atomic files */
1164         NR_INODE_TYPE,
1165 };
1166
1167 /* for inner inode cache management */
1168 struct inode_management {
1169         struct radix_tree_root ino_root;        /* ino entry array */
1170         spinlock_t ino_lock;                    /* for ino entry lock */
1171         struct list_head ino_list;              /* inode list head */
1172         unsigned long ino_num;                  /* number of entries */
1173 };
1174
1175 /* for GC_AT */
1176 struct atgc_management {
1177         bool atgc_enabled;                      /* ATGC is enabled or not */
1178         struct rb_root_cached root;             /* root of victim rb-tree */
1179         struct list_head victim_list;           /* linked with all victim entries */
1180         unsigned int victim_count;              /* victim count in rb-tree */
1181         unsigned int candidate_ratio;           /* candidate ratio */
1182         unsigned int max_candidate_count;       /* max candidate count */
1183         unsigned int age_weight;                /* age weight, vblock_weight = 100 - age_weight */
1184         unsigned long long age_threshold;       /* age threshold */
1185 };
1186
1187 /* For s_flag in struct f2fs_sb_info */
1188 enum {
1189         SBI_IS_DIRTY,                           /* dirty flag for checkpoint */
1190         SBI_IS_CLOSE,                           /* specify unmounting */
1191         SBI_NEED_FSCK,                          /* need fsck.f2fs to fix */
1192         SBI_POR_DOING,                          /* recovery is doing or not */
1193         SBI_NEED_SB_WRITE,                      /* need to recover superblock */
1194         SBI_NEED_CP,                            /* need to checkpoint */
1195         SBI_IS_SHUTDOWN,                        /* shutdown by ioctl */
1196         SBI_IS_RECOVERED,                       /* recovered orphan/data */
1197         SBI_CP_DISABLED,                        /* CP was disabled last mount */
1198         SBI_CP_DISABLED_QUICK,                  /* CP was disabled quickly */
1199         SBI_QUOTA_NEED_FLUSH,                   /* need to flush quota info in CP */
1200         SBI_QUOTA_SKIP_FLUSH,                   /* skip flushing quota in current CP */
1201         SBI_QUOTA_NEED_REPAIR,                  /* quota file may be corrupted */
1202         SBI_IS_RESIZEFS,                        /* resizefs is in process */
1203 };
1204
1205 enum {
1206         CP_TIME,
1207         REQ_TIME,
1208         DISCARD_TIME,
1209         GC_TIME,
1210         DISABLE_TIME,
1211         UMOUNT_DISCARD_TIMEOUT,
1212         MAX_TIME,
1213 };
1214
1215 enum {
1216         GC_NORMAL,
1217         GC_IDLE_CB,
1218         GC_IDLE_GREEDY,
1219         GC_IDLE_AT,
1220         GC_URGENT_HIGH,
1221         GC_URGENT_LOW,
1222 };
1223
1224 enum {
1225         BGGC_MODE_ON,           /* background gc is on */
1226         BGGC_MODE_OFF,          /* background gc is off */
1227         BGGC_MODE_SYNC,         /*
1228                                  * background gc is on, migrating blocks
1229                                  * like foreground gc
1230                                  */
1231 };
1232
1233 enum {
1234         FS_MODE_ADAPTIVE,       /* use both lfs/ssr allocation */
1235         FS_MODE_LFS,            /* use lfs allocation only */
1236 };
1237
1238 enum {
1239         WHINT_MODE_OFF,         /* not pass down write hints */
1240         WHINT_MODE_USER,        /* try to pass down hints given by users */
1241         WHINT_MODE_FS,          /* pass down hints with F2FS policy */
1242 };
1243
1244 enum {
1245         ALLOC_MODE_DEFAULT,     /* stay default */
1246         ALLOC_MODE_REUSE,       /* reuse segments as much as possible */
1247 };
1248
1249 enum fsync_mode {
1250         FSYNC_MODE_POSIX,       /* fsync follows posix semantics */
1251         FSYNC_MODE_STRICT,      /* fsync behaves in line with ext4 */
1252         FSYNC_MODE_NOBARRIER,   /* fsync behaves nobarrier based on posix */
1253 };
1254
1255 /*
1256  * this value is set in page as a private data which indicate that
1257  * the page is atomically written, and it is in inmem_pages list.
1258  */
1259 #define ATOMIC_WRITTEN_PAGE             ((unsigned long)-1)
1260 #define DUMMY_WRITTEN_PAGE              ((unsigned long)-2)
1261
1262 #define IS_ATOMIC_WRITTEN_PAGE(page)                    \
1263                 (page_private(page) == ATOMIC_WRITTEN_PAGE)
1264 #define IS_DUMMY_WRITTEN_PAGE(page)                     \
1265                 (page_private(page) == DUMMY_WRITTEN_PAGE)
1266
1267 #ifdef CONFIG_F2FS_IO_TRACE
1268 #define IS_IO_TRACED_PAGE(page)                 \
1269                 (page_private(page) > 0 &&              \
1270                  page_private(page) < (unsigned long)PID_MAX_LIMIT)
1271 #else
1272 #define IS_IO_TRACED_PAGE(page) (0)
1273 #endif
1274
1275 /* For compression */
1276 enum compress_algorithm_type {
1277         COMPRESS_LZO,
1278         COMPRESS_LZ4,
1279         COMPRESS_ZSTD,
1280         COMPRESS_LZORLE,
1281         COMPRESS_MAX,
1282 };
1283
1284 #define COMPRESS_DATA_RESERVED_SIZE             5
1285 struct compress_data {
1286         __le32 clen;                    /* compressed data size */
1287         __le32 reserved[COMPRESS_DATA_RESERVED_SIZE];   /* reserved */
1288         u8 cdata[];                     /* compressed data */
1289 };
1290
1291 #define COMPRESS_HEADER_SIZE    (sizeof(struct compress_data))
1292
1293 #define F2FS_COMPRESSED_PAGE_MAGIC      0xF5F2C000
1294
1295 /* compress context */
1296 struct compress_ctx {
1297         struct inode *inode;            /* inode the context belong to */
1298         pgoff_t cluster_idx;            /* cluster index number */
1299         unsigned int cluster_size;      /* page count in cluster */
1300         unsigned int log_cluster_size;  /* log of cluster size */
1301         struct page **rpages;           /* pages store raw data in cluster */
1302         unsigned int nr_rpages;         /* total page number in rpages */
1303         struct page **cpages;           /* pages store compressed data in cluster */
1304         unsigned int nr_cpages;         /* total page number in cpages */
1305         void *rbuf;                     /* virtual mapped address on rpages */
1306         struct compress_data *cbuf;     /* virtual mapped address on cpages */
1307         size_t rlen;                    /* valid data length in rbuf */
1308         size_t clen;                    /* valid data length in cbuf */
1309         void *private;                  /* payload buffer for specified compression algorithm */
1310         void *private2;                 /* extra payload buffer */
1311 };
1312
1313 /* compress context for write IO path */
1314 struct compress_io_ctx {
1315         u32 magic;                      /* magic number to indicate page is compressed */
1316         struct inode *inode;            /* inode the context belong to */
1317         struct page **rpages;           /* pages store raw data in cluster */
1318         unsigned int nr_rpages;         /* total page number in rpages */
1319         atomic_t pending_pages;         /* in-flight compressed page count */
1320 };
1321
1322 /* decompress io context for read IO path */
1323 struct decompress_io_ctx {
1324         u32 magic;                      /* magic number to indicate page is compressed */
1325         struct inode *inode;            /* inode the context belong to */
1326         pgoff_t cluster_idx;            /* cluster index number */
1327         unsigned int cluster_size;      /* page count in cluster */
1328         unsigned int log_cluster_size;  /* log of cluster size */
1329         struct page **rpages;           /* pages store raw data in cluster */
1330         unsigned int nr_rpages;         /* total page number in rpages */
1331         struct page **cpages;           /* pages store compressed data in cluster */
1332         unsigned int nr_cpages;         /* total page number in cpages */
1333         struct page **tpages;           /* temp pages to pad holes in cluster */
1334         void *rbuf;                     /* virtual mapped address on rpages */
1335         struct compress_data *cbuf;     /* virtual mapped address on cpages */
1336         size_t rlen;                    /* valid data length in rbuf */
1337         size_t clen;                    /* valid data length in cbuf */
1338         atomic_t pending_pages;         /* in-flight compressed page count */
1339         atomic_t verity_pages;          /* in-flight page count for verity */
1340         bool failed;                    /* indicate IO error during decompression */
1341         void *private;                  /* payload buffer for specified decompression algorithm */
1342         void *private2;                 /* extra payload buffer */
1343 };
1344
1345 #define NULL_CLUSTER                    ((unsigned int)(~0))
1346 #define MIN_COMPRESS_LOG_SIZE           2
1347 #define MAX_COMPRESS_LOG_SIZE           8
1348 #define MAX_COMPRESS_WINDOW_SIZE(log_size)      ((PAGE_SIZE) << (log_size))
1349
1350 struct f2fs_sb_info {
1351         struct super_block *sb;                 /* pointer to VFS super block */
1352         struct proc_dir_entry *s_proc;          /* proc entry */
1353         struct f2fs_super_block *raw_super;     /* raw super block pointer */
1354         struct rw_semaphore sb_lock;            /* lock for raw super block */
1355         int valid_super_block;                  /* valid super block no */
1356         unsigned long s_flag;                           /* flags for sbi */
1357         struct mutex writepages;                /* mutex for writepages() */
1358
1359 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
1360         unsigned int blocks_per_blkz;           /* F2FS blocks per zone */
1361         unsigned int log_blocks_per_blkz;       /* log2 F2FS blocks per zone */
1362 #endif
1363
1364         /* for node-related operations */
1365         struct f2fs_nm_info *nm_info;           /* node manager */
1366         struct inode *node_inode;               /* cache node blocks */
1367
1368         /* for segment-related operations */
1369         struct f2fs_sm_info *sm_info;           /* segment manager */
1370
1371         /* for bio operations */
1372         struct f2fs_bio_info *write_io[NR_PAGE_TYPE];   /* for write bios */
1373         /* keep migration IO order for LFS mode */
1374         struct rw_semaphore io_order_lock;
1375         mempool_t *write_io_dummy;              /* Dummy pages */
1376
1377         /* for checkpoint */
1378         struct f2fs_checkpoint *ckpt;           /* raw checkpoint pointer */
1379         int cur_cp_pack;                        /* remain current cp pack */
1380         spinlock_t cp_lock;                     /* for flag in ckpt */
1381         struct inode *meta_inode;               /* cache meta blocks */
1382         struct mutex cp_mutex;                  /* checkpoint procedure lock */
1383         struct rw_semaphore cp_rwsem;           /* blocking FS operations */
1384         struct rw_semaphore node_write;         /* locking node writes */
1385         struct rw_semaphore node_change;        /* locking node change */
1386         wait_queue_head_t cp_wait;
1387         unsigned long last_time[MAX_TIME];      /* to store time in jiffies */
1388         long interval_time[MAX_TIME];           /* to store thresholds */
1389
1390         struct inode_management im[MAX_INO_ENTRY];      /* manage inode cache */
1391
1392         spinlock_t fsync_node_lock;             /* for node entry lock */
1393         struct list_head fsync_node_list;       /* node list head */
1394         unsigned int fsync_seg_id;              /* sequence id */
1395         unsigned int fsync_node_num;            /* number of node entries */
1396
1397         /* for orphan inode, use 0'th array */
1398         unsigned int max_orphans;               /* max orphan inodes */
1399
1400         /* for inode management */
1401         struct list_head inode_list[NR_INODE_TYPE];     /* dirty inode list */
1402         spinlock_t inode_lock[NR_INODE_TYPE];   /* for dirty inode list lock */
1403         struct mutex flush_lock;                /* for flush exclusion */
1404
1405         /* for extent tree cache */
1406         struct radix_tree_root extent_tree_root;/* cache extent cache entries */
1407         struct mutex extent_tree_lock;  /* locking extent radix tree */
1408         struct list_head extent_list;           /* lru list for shrinker */
1409         spinlock_t extent_lock;                 /* locking extent lru list */
1410         atomic_t total_ext_tree;                /* extent tree count */
1411         struct list_head zombie_list;           /* extent zombie tree list */
1412         atomic_t total_zombie_tree;             /* extent zombie tree count */
1413         atomic_t total_ext_node;                /* extent info count */
1414
1415         /* basic filesystem units */
1416         unsigned int log_sectors_per_block;     /* log2 sectors per block */
1417         unsigned int log_blocksize;             /* log2 block size */
1418         unsigned int blocksize;                 /* block size */
1419         unsigned int root_ino_num;              /* root inode number*/
1420         unsigned int node_ino_num;              /* node inode number*/
1421         unsigned int meta_ino_num;              /* meta inode number*/
1422         unsigned int log_blocks_per_seg;        /* log2 blocks per segment */
1423         unsigned int blocks_per_seg;            /* blocks per segment */
1424         unsigned int unusable_blocks_per_sec;   /* unusable blocks per section */
1425         unsigned int segs_per_sec;              /* segments per section */
1426         unsigned int secs_per_zone;             /* sections per zone */
1427         unsigned int total_sections;            /* total section count */
1428         unsigned int total_node_count;          /* total node block count */
1429         unsigned int total_valid_node_count;    /* valid node block count */
1430         loff_t max_file_blocks;                 /* max block index of file */
1431         int dir_level;                          /* directory level */
1432         int readdir_ra;                         /* readahead inode in readdir */
1433
1434         block_t user_block_count;               /* # of user blocks */
1435         block_t total_valid_block_count;        /* # of valid blocks */
1436         block_t discard_blks;                   /* discard command candidats */
1437         block_t last_valid_block_count;         /* for recovery */
1438         block_t reserved_blocks;                /* configurable reserved blocks */
1439         block_t current_reserved_blocks;        /* current reserved blocks */
1440
1441         /* Additional tracking for no checkpoint mode */
1442         block_t unusable_block_count;           /* # of blocks saved by last cp */
1443
1444         unsigned int nquota_files;              /* # of quota sysfile */
1445         struct rw_semaphore quota_sem;          /* blocking cp for flags */
1446
1447         /* # of pages, see count_type */
1448         atomic_t nr_pages[NR_COUNT_TYPE];
1449         /* # of allocated blocks */
1450         struct percpu_counter alloc_valid_block_count;
1451
1452         /* writeback control */
1453         atomic_t wb_sync_req[META];     /* count # of WB_SYNC threads */
1454
1455         /* valid inode count */
1456         struct percpu_counter total_valid_inode_count;
1457
1458         struct f2fs_mount_info mount_opt;       /* mount options */
1459
1460         /* for cleaning operations */
1461         struct rw_semaphore gc_lock;            /*
1462                                                  * semaphore for GC, avoid
1463                                                  * race between GC and GC or CP
1464                                                  */
1465         struct f2fs_gc_kthread  *gc_thread;     /* GC thread */
1466         struct atgc_management am;              /* atgc management */
1467         unsigned int cur_victim_sec;            /* current victim section num */
1468         unsigned int gc_mode;                   /* current GC state */
1469         unsigned int next_victim_seg[2];        /* next segment in victim section */
1470
1471         /* for skip statistic */
1472         unsigned int atomic_files;              /* # of opened atomic file */
1473         unsigned long long skipped_atomic_files[2];     /* FG_GC and BG_GC */
1474         unsigned long long skipped_gc_rwsem;            /* FG_GC only */
1475
1476         /* threshold for gc trials on pinned files */
1477         u64 gc_pin_file_threshold;
1478         struct rw_semaphore pin_sem;
1479
1480         /* maximum # of trials to find a victim segment for SSR and GC */
1481         unsigned int max_victim_search;
1482         /* migration granularity of garbage collection, unit: segment */
1483         unsigned int migration_granularity;
1484
1485         /*
1486          * for stat information.
1487          * one is for the LFS mode, and the other is for the SSR mode.
1488          */
1489 #ifdef CONFIG_F2FS_STAT_FS
1490         struct f2fs_stat_info *stat_info;       /* FS status information */
1491         atomic_t meta_count[META_MAX];          /* # of meta blocks */
1492         unsigned int segment_count[2];          /* # of allocated segments */
1493         unsigned int block_count[2];            /* # of allocated blocks */
1494         atomic_t inplace_count;         /* # of inplace update */
1495         atomic64_t total_hit_ext;               /* # of lookup extent cache */
1496         atomic64_t read_hit_rbtree;             /* # of hit rbtree extent node */
1497         atomic64_t read_hit_largest;            /* # of hit largest extent node */
1498         atomic64_t read_hit_cached;             /* # of hit cached extent node */
1499         atomic_t inline_xattr;                  /* # of inline_xattr inodes */
1500         atomic_t inline_inode;                  /* # of inline_data inodes */
1501         atomic_t inline_dir;                    /* # of inline_dentry inodes */
1502         atomic_t compr_inode;                   /* # of compressed inodes */
1503         atomic64_t compr_blocks;                /* # of compressed blocks */
1504         atomic_t vw_cnt;                        /* # of volatile writes */
1505         atomic_t max_aw_cnt;                    /* max # of atomic writes */
1506         atomic_t max_vw_cnt;                    /* max # of volatile writes */
1507         unsigned int io_skip_bggc;              /* skip background gc for in-flight IO */
1508         unsigned int other_skip_bggc;           /* skip background gc for other reasons */
1509         unsigned int ndirty_inode[NR_INODE_TYPE];       /* # of dirty inodes */
1510 #endif
1511         spinlock_t stat_lock;                   /* lock for stat operations */
1512
1513         /* For app/fs IO statistics */
1514         spinlock_t iostat_lock;
1515         unsigned long long rw_iostat[NR_IO_TYPE];
1516         unsigned long long prev_rw_iostat[NR_IO_TYPE];
1517         bool iostat_enable;
1518         unsigned long iostat_next_period;
1519         unsigned int iostat_period_ms;
1520
1521         /* to attach REQ_META|REQ_FUA flags */
1522         unsigned int data_io_flag;
1523         unsigned int node_io_flag;
1524
1525         /* For sysfs suppport */
1526         struct kobject s_kobj;
1527         struct completion s_kobj_unregister;
1528
1529         /* For shrinker support */
1530         struct list_head s_list;
1531         int s_ndevs;                            /* number of devices */
1532         struct f2fs_dev_info *devs;             /* for device list */
1533         unsigned int dirty_device;              /* for checkpoint data flush */
1534         spinlock_t dev_lock;                    /* protect dirty_device */
1535         struct mutex umount_mutex;
1536         unsigned int shrinker_run_no;
1537
1538         /* For write statistics */
1539         u64 sectors_written_start;
1540         u64 kbytes_written;
1541
1542         /* Reference to checksum algorithm driver via cryptoapi */
1543         struct crypto_shash *s_chksum_driver;
1544
1545         /* Precomputed FS UUID checksum for seeding other checksums */
1546         __u32 s_chksum_seed;
1547
1548         struct workqueue_struct *post_read_wq;  /* post read workqueue */
1549
1550         struct kmem_cache *inline_xattr_slab;   /* inline xattr entry */
1551         unsigned int inline_xattr_slab_size;    /* default inline xattr slab size */
1552
1553 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_COMPRESSION
1554         struct kmem_cache *page_array_slab;     /* page array entry */
1555         unsigned int page_array_slab_size;      /* default page array slab size */
1556 #endif
1557 };
1558
1559 struct f2fs_private_dio {
1560         struct inode *inode;
1561         void *orig_private;
1562         bio_end_io_t *orig_end_io;
1563         bool write;
1564 };
1565
1566 #ifdef CONFIG_F2FS_FAULT_INJECTION
1567 #define f2fs_show_injection_info(sbi, type)                                     \
1568         printk_ratelimited("%sF2FS-fs (%s) : inject %s in %s of %pS\n", \
1569                 KERN_INFO, sbi->sb->s_id,                               \
1570                 f2fs_fault_name[type],                                  \
1571                 __func__, __builtin_return_address(0))
1572 static inline bool time_to_inject(struct f2fs_sb_info *sbi, int type)
1573 {
1574         struct f2fs_fault_info *ffi = &F2FS_OPTION(sbi).fault_info;
1575
1576         if (!ffi->inject_rate)
1577                 return false;
1578
1579         if (!IS_FAULT_SET(ffi, type))
1580                 return false;
1581
1582         atomic_inc(&ffi->inject_ops);
1583         if (atomic_read(&ffi->inject_ops) >= ffi->inject_rate) {
1584                 atomic_set(&ffi->inject_ops, 0);
1585                 return true;
1586         }
1587         return false;
1588 }
1589 #else
1590 #define f2fs_show_injection_info(sbi, type) do { } while (0)
1591 static inline bool time_to_inject(struct f2fs_sb_info *sbi, int type)
1592 {
1593         return false;
1594 }
1595 #endif
1596
1597 /*
1598  * Test if the mounted volume is a multi-device volume.
1599  *   - For a single regular disk volume, sbi->s_ndevs is 0.
1600  *   - For a single zoned disk volume, sbi->s_ndevs is 1.
1601  *   - For a multi-device volume, sbi->s_ndevs is always 2 or more.
1602  */
1603 static inline bool f2fs_is_multi_device(struct f2fs_sb_info *sbi)
1604 {
1605         return sbi->s_ndevs > 1;
1606 }
1607
1608 /* For write statistics. Suppose sector size is 512 bytes,
1609  * and the return value is in kbytes. s is of struct f2fs_sb_info.
1610  */
1611 #define BD_PART_WRITTEN(s)                                               \
1612 (((u64)part_stat_read((s)->sb->s_bdev->bd_part, sectors[STAT_WRITE]) -   \
1613                 (s)->sectors_written_start) >> 1)
1614
1615 static inline void f2fs_update_time(struct f2fs_sb_info *sbi, int type)
1616 {
1617         unsigned long now = jiffies;
1618
1619         sbi->last_time[type] = now;
1620
1621         /* DISCARD_TIME and GC_TIME are based on REQ_TIME */
1622         if (type == REQ_TIME) {
1623                 sbi->last_time[DISCARD_TIME] = now;
1624                 sbi->last_time[GC_TIME] = now;
1625         }
1626 }
1627
1628 static inline bool f2fs_time_over(struct f2fs_sb_info *sbi, int type)
1629 {
1630         unsigned long interval = sbi->interval_time[type] * HZ;
1631
1632         return time_after(jiffies, sbi->last_time[type] + interval);
1633 }
1634
1635 static inline unsigned int f2fs_time_to_wait(struct f2fs_sb_info *sbi,
1636                                                 int type)
1637 {
1638         unsigned long interval = sbi->interval_time[type] * HZ;
1639         unsigned int wait_ms = 0;
1640         long delta;
1641
1642         delta = (sbi->last_time[type] + interval) - jiffies;
1643         if (delta > 0)
1644                 wait_ms = jiffies_to_msecs(delta);
1645
1646         return wait_ms;
1647 }
1648
1649 /*
1650  * Inline functions
1651  */
1652 static inline u32 __f2fs_crc32(struct f2fs_sb_info *sbi, u32 crc,
1653                               const void *address, unsigned int length)
1654 {
1655         struct {
1656                 struct shash_desc shash;
1657                 char ctx[4];
1658         } desc;
1659         int err;
1660
1661         BUG_ON(crypto_shash_descsize(sbi->s_chksum_driver) != sizeof(desc.ctx));
1662
1663         desc.shash.tfm = sbi->s_chksum_driver;
1664         *(u32 *)desc.ctx = crc;
1665
1666         err = crypto_shash_update(&desc.shash, address, length);
1667         BUG_ON(err);
1668
1669         return *(u32 *)desc.ctx;
1670 }
1671
1672 static inline u32 f2fs_crc32(struct f2fs_sb_info *sbi, const void *address,
1673                            unsigned int length)
1674 {
1675         return __f2fs_crc32(sbi, F2FS_SUPER_MAGIC, address, length);
1676 }
1677
1678 static inline bool f2fs_crc_valid(struct f2fs_sb_info *sbi, __u32 blk_crc,
1679                                   void *buf, size_t buf_size)
1680 {
1681         return f2fs_crc32(sbi, buf, buf_size) == blk_crc;
1682 }
1683
1684 static inline u32 f2fs_chksum(struct f2fs_sb_info *sbi, u32 crc,
1685                               const void *address, unsigned int length)
1686 {
1687         return __f2fs_crc32(sbi, crc, address, length);
1688 }
1689
1690 static inline struct f2fs_inode_info *F2FS_I(struct inode *inode)
1691 {
1692         return container_of(inode, struct f2fs_inode_info, vfs_inode);
1693 }
1694
1695 static inline struct f2fs_sb_info *F2FS_SB(struct super_block *sb)
1696 {
1697         return sb->s_fs_info;
1698 }
1699
1700 static inline struct f2fs_sb_info *F2FS_I_SB(struct inode *inode)
1701 {
1702         return F2FS_SB(inode->i_sb);
1703 }
1704
1705 static inline struct f2fs_sb_info *F2FS_M_SB(struct address_space *mapping)
1706 {
1707         return F2FS_I_SB(mapping->host);
1708 }
1709
1710 static inline struct f2fs_sb_info *F2FS_P_SB(struct page *page)
1711 {
1712         return F2FS_M_SB(page_file_mapping(page));
1713 }
1714
1715 static inline struct f2fs_super_block *F2FS_RAW_SUPER(struct f2fs_sb_info *sbi)
1716 {
1717         return (struct f2fs_super_block *)(sbi->raw_super);
1718 }
1719
1720 static inline struct f2fs_checkpoint *F2FS_CKPT(struct f2fs_sb_info *sbi)
1721 {
1722         return (struct f2fs_checkpoint *)(sbi->ckpt);
1723 }
1724
1725 static inline struct f2fs_node *F2FS_NODE(struct page *page)
1726 {
1727         return (struct f2fs_node *)page_address(page);
1728 }
1729
1730 static inline struct f2fs_inode *F2FS_INODE(struct page *page)
1731 {
1732         return &((struct f2fs_node *)page_address(page))->i;
1733 }
1734
1735 static inline struct f2fs_nm_info *NM_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
1736 {
1737         return (struct f2fs_nm_info *)(sbi->nm_info);
1738 }
1739
1740 static inline struct f2fs_sm_info *SM_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
1741 {
1742         return (struct f2fs_sm_info *)(sbi->sm_info);
1743 }
1744
1745 static inline struct sit_info *SIT_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
1746 {
1747         return (struct sit_info *)(SM_I(sbi)->sit_info);
1748 }
1749
1750 static inline struct free_segmap_info *FREE_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
1751 {
1752         return (struct free_segmap_info *)(SM_I(sbi)->free_info);
1753 }
1754
1755 static inline struct dirty_seglist_info *DIRTY_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
1756 {
1757         return (struct dirty_seglist_info *)(SM_I(sbi)->dirty_info);
1758 }
1759
1760 static inline struct address_space *META_MAPPING(struct f2fs_sb_info *sbi)
1761 {
1762         return sbi->meta_inode->i_mapping;
1763 }
1764
1765 static inline struct address_space *NODE_MAPPING(struct f2fs_sb_info *sbi)
1766 {
1767         return sbi->node_inode->i_mapping;
1768 }
1769
1770 static inline bool is_sbi_flag_set(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int type)
1771 {
1772         return test_bit(type, &sbi->s_flag);
1773 }
1774
1775 static inline void set_sbi_flag(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int type)
1776 {
1777         set_bit(type, &sbi->s_flag);
1778 }
1779
1780 static inline void clear_sbi_flag(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int type)
1781 {
1782         clear_bit(type, &sbi->s_flag);
1783 }
1784
1785 static inline unsigned long long cur_cp_version(struct f2fs_checkpoint *cp)
1786 {
1787         return le64_to_cpu(cp->checkpoint_ver);
1788 }
1789
1790 static inline unsigned long f2fs_qf_ino(struct super_block *sb, int type)
1791 {
1792         if (type < F2FS_MAX_QUOTAS)
1793                 return le32_to_cpu(F2FS_SB(sb)->raw_super->qf_ino[type]);
1794         return 0;
1795 }
1796
1797 static inline __u64 cur_cp_crc(struct f2fs_checkpoint *cp)
1798 {
1799         size_t crc_offset = le32_to_cpu(cp->checksum_offset);
1800         return le32_to_cpu(*((__le32 *)((unsigned char *)cp + crc_offset)));
1801 }
1802
1803 static inline bool __is_set_ckpt_flags(struct f2fs_checkpoint *cp, unsigned int f)
1804 {
1805         unsigned int ckpt_flags = le32_to_cpu(cp->ckpt_flags);
1806
1807         return ckpt_flags & f;
1808 }
1809
1810 static inline bool is_set_ckpt_flags(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int f)
1811 {
1812         return __is_set_ckpt_flags(F2FS_CKPT(sbi), f);
1813 }
1814
1815 static inline void __set_ckpt_flags(struct f2fs_checkpoint *cp, unsigned int f)
1816 {
1817         unsigned int ckpt_flags;
1818
1819         ckpt_flags = le32_to_cpu(cp->ckpt_flags);
1820         ckpt_flags |= f;
1821         cp->ckpt_flags = cpu_to_le32(ckpt_flags);
1822 }
1823
1824 static inline void set_ckpt_flags(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int f)
1825 {
1826         unsigned long flags;
1827
1828         spin_lock_irqsave(&sbi->cp_lock, flags);
1829         __set_ckpt_flags(F2FS_CKPT(sbi), f);
1830         spin_unlock_irqrestore(&sbi->cp_lock, flags);
1831 }
1832
1833 static inline void __clear_ckpt_flags(struct f2fs_checkpoint *cp, unsigned int f)
1834 {
1835         unsigned int ckpt_flags;
1836
1837         ckpt_flags = le32_to_cpu(cp->ckpt_flags);
1838         ckpt_flags &= (~f);
1839         cp->ckpt_flags = cpu_to_le32(ckpt_flags);
1840 }
1841
1842 static inline void clear_ckpt_flags(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int f)
1843 {
1844         unsigned long flags;
1845
1846         spin_lock_irqsave(&sbi->cp_lock, flags);
1847         __clear_ckpt_flags(F2FS_CKPT(sbi), f);
1848         spin_unlock_irqrestore(&sbi->cp_lock, flags);
1849 }
1850
1851 static inline void disable_nat_bits(struct f2fs_sb_info *sbi, bool lock)
1852 {
1853         unsigned long flags;
1854         unsigned char *nat_bits;
1855
1856         /*
1857          * In order to re-enable nat_bits we need to call fsck.f2fs by
1858          * set_sbi_flag(sbi, SBI_NEED_FSCK). But it may give huge cost,
1859          * so let's rely on regular fsck or unclean shutdown.
1860          */
1861
1862         if (lock)
1863                 spin_lock_irqsave(&sbi->cp_lock, flags);
1864         __clear_ckpt_flags(F2FS_CKPT(sbi), CP_NAT_BITS_FLAG);
1865         nat_bits = NM_I(sbi)->nat_bits;
1866         NM_I(sbi)->nat_bits = NULL;
1867         if (lock)
1868                 spin_unlock_irqrestore(&sbi->cp_lock, flags);
1869
1870         kvfree(nat_bits);
1871 }
1872
1873 static inline bool enabled_nat_bits(struct f2fs_sb_info *sbi,
1874                                         struct cp_control *cpc)
1875 {
1876         bool set = is_set_ckpt_flags(sbi, CP_NAT_BITS_FLAG);
1877
1878         return (cpc) ? (cpc->reason & CP_UMOUNT) && set : set;
1879 }
1880
1881 static inline void f2fs_lock_op(struct f2fs_sb_info *sbi)
1882 {
1883         down_read(&sbi->cp_rwsem);
1884 }
1885
1886 static inline int f2fs_trylock_op(struct f2fs_sb_info *sbi)
1887 {
1888         return down_read_trylock(&sbi->cp_rwsem);
1889 }
1890
1891 static inline void f2fs_unlock_op(struct f2fs_sb_info *sbi)
1892 {
1893         up_read(&sbi->cp_rwsem);
1894 }
1895
1896 static inline void f2fs_lock_all(struct f2fs_sb_info *sbi)
1897 {
1898         down_write(&sbi->cp_rwsem);
1899 }
1900
1901 static inline void f2fs_unlock_all(struct f2fs_sb_info *sbi)
1902 {
1903         up_write(&sbi->cp_rwsem);
1904 }
1905
1906 static inline int __get_cp_reason(struct f2fs_sb_info *sbi)
1907 {
1908         int reason = CP_SYNC;
1909
1910         if (test_opt(sbi, FASTBOOT))
1911                 reason = CP_FASTBOOT;
1912         if (is_sbi_flag_set(sbi, SBI_IS_CLOSE))
1913                 reason = CP_UMOUNT;
1914         return reason;
1915 }
1916
1917 static inline bool __remain_node_summaries(int reason)
1918 {
1919         return (reason & (CP_UMOUNT | CP_FASTBOOT));
1920 }
1921
1922 static inline bool __exist_node_summaries(struct f2fs_sb_info *sbi)
1923 {
1924         return (is_set_ckpt_flags(sbi, CP_UMOUNT_FLAG) ||
1925                         is_set_ckpt_flags(sbi, CP_FASTBOOT_FLAG));
1926 }
1927
1928 /*
1929  * Check whether the inode has blocks or not
1930  */
1931 static inline int F2FS_HAS_BLOCKS(struct inode *inode)
1932 {
1933         block_t xattr_block = F2FS_I(inode)->i_xattr_nid ? 1 : 0;
1934
1935         return (inode->i_blocks >> F2FS_LOG_SECTORS_PER_BLOCK) > xattr_block;
1936 }
1937
1938 static inline bool f2fs_has_xattr_block(unsigned int ofs)
1939 {
1940         return ofs == XATTR_NODE_OFFSET;
1941 }
1942
1943 static inline bool __allow_reserved_blocks(struct f2fs_sb_info *sbi,
1944                                         struct inode *inode, bool cap)
1945 {
1946         if (!inode)
1947                 return true;
1948         if (!test_opt(sbi, RESERVE_ROOT))
1949                 return false;
1950         if (IS_NOQUOTA(inode))
1951                 return true;
1952         if (uid_eq(F2FS_OPTION(sbi).s_resuid, current_fsuid()))
1953                 return true;
1954         if (!gid_eq(F2FS_OPTION(sbi).s_resgid, GLOBAL_ROOT_GID) &&
1955                                         in_group_p(F2FS_OPTION(sbi).s_resgid))
1956                 return true;
1957         if (cap && capable(CAP_SYS_RESOURCE))
1958                 return true;
1959         return false;
1960 }
1961
1962 static inline void f2fs_i_blocks_write(struct inode *, block_t, bool, bool);
1963 static inline int inc_valid_block_count(struct f2fs_sb_info *sbi,
1964                                  struct inode *inode, blkcnt_t *count)
1965 {
1966         blkcnt_t diff = 0, release = 0;
1967         block_t avail_user_block_count;
1968         int ret;
1969
1970         ret = dquot_reserve_block(inode, *count);
1971         if (ret)
1972                 return ret;
1973
1974         if (time_to_inject(sbi, FAULT_BLOCK)) {
1975                 f2fs_show_injection_info(sbi, FAULT_BLOCK);
1976                 release = *count;
1977                 goto release_quota;
1978         }
1979
1980         /*
1981          * let's increase this in prior to actual block count change in order
1982          * for f2fs_sync_file to avoid data races when deciding checkpoint.
1983          */
1984         percpu_counter_add(&sbi->alloc_valid_block_count, (*count));
1985
1986         spin_lock(&sbi->stat_lock);
1987         sbi->total_valid_block_count += (block_t)(*count);
1988         avail_user_block_count = sbi->user_block_count -
1989                                         sbi->current_reserved_blocks;
1990
1991         if (!__allow_reserved_blocks(sbi, inode, true))
1992                 avail_user_block_count -= F2FS_OPTION(sbi).root_reserved_blocks;
1993
1994         if (F2FS_IO_ALIGNED(sbi))
1995                 avail_user_block_count -= sbi->blocks_per_seg *
1996                                 SM_I(sbi)->additional_reserved_segments;
1997
1998         if (unlikely(is_sbi_flag_set(sbi, SBI_CP_DISABLED))) {
1999                 if (avail_user_block_count > sbi->unusable_block_count)
2000                         avail_user_block_count -= sbi->unusable_block_count;
2001                 else
2002                         avail_user_block_count = 0;
2003         }
2004         if (unlikely(sbi->total_valid_block_count > avail_user_block_count)) {
2005                 diff = sbi->total_valid_block_count - avail_user_block_count;
2006                 if (diff > *count)
2007                         diff = *count;
2008                 *count -= diff;
2009                 release = diff;
2010                 sbi->total_valid_block_count -= diff;
2011                 if (!*count) {
2012                         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
2013                         goto enospc;
2014                 }
2015         }
2016         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
2017
2018         if (unlikely(release)) {
2019                 percpu_counter_sub(&sbi->alloc_valid_block_count, release);
2020                 dquot_release_reservation_block(inode, release);
2021         }
2022         f2fs_i_blocks_write(inode, *count, true, true);
2023         return 0;
2024
2025 enospc:
2026         percpu_counter_sub(&sbi->alloc_valid_block_count, release);
2027 release_quota:
2028         dquot_release_reservation_block(inode, release);
2029         return -ENOSPC;
2030 }
2031
2032 __printf(2, 3)
2033 void f2fs_printk(struct f2fs_sb_info *sbi, const char *fmt, ...);
2034
2035 #define f2fs_err(sbi, fmt, ...)                                         \
2036         f2fs_printk(sbi, KERN_ERR fmt, ##__VA_ARGS__)
2037 #define f2fs_warn(sbi, fmt, ...)                                        \
2038         f2fs_printk(sbi, KERN_WARNING fmt, ##__VA_ARGS__)
2039 #define f2fs_notice(sbi, fmt, ...)                                      \
2040         f2fs_printk(sbi, KERN_NOTICE fmt, ##__VA_ARGS__)
2041 #define f2fs_info(sbi, fmt, ...)                                        \
2042         f2fs_printk(sbi, KERN_INFO fmt, ##__VA_ARGS__)
2043 #define f2fs_debug(sbi, fmt, ...)                                       \
2044         f2fs_printk(sbi, KERN_DEBUG fmt, ##__VA_ARGS__)
2045
2046 static inline void dec_valid_block_count(struct f2fs_sb_info *sbi,
2047                                                 struct inode *inode,
2048                                                 block_t count)
2049 {
2050         blkcnt_t sectors = count << F2FS_LOG_SECTORS_PER_BLOCK;
2051
2052         spin_lock(&sbi->stat_lock);
2053         f2fs_bug_on(sbi, sbi->total_valid_block_count < (block_t) count);
2054         sbi->total_valid_block_count -= (block_t)count;
2055         if (sbi->reserved_blocks &&
2056                 sbi->current_reserved_blocks < sbi->reserved_blocks)
2057                 sbi->current_reserved_blocks = min(sbi->reserved_blocks,
2058                                         sbi->current_reserved_blocks + count);
2059         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
2060         if (unlikely(inode->i_blocks < sectors)) {
2061                 f2fs_warn(sbi, "Inconsistent i_blocks, ino:%lu, iblocks:%llu, sectors:%llu",
2062                           inode->i_ino,
2063                           (unsigned long long)inode->i_blocks,
2064                           (unsigned long long)sectors);
2065                 set_sbi_flag(sbi, SBI_NEED_FSCK);
2066                 return;
2067         }
2068         f2fs_i_blocks_write(inode, count, false, true);
2069 }
2070
2071 static inline void inc_page_count(struct f2fs_sb_info *sbi, int count_type)
2072 {
2073         atomic_inc(&sbi->nr_pages[count_type]);
2074
2075         if (count_type == F2FS_DIRTY_DENTS ||
2076                         count_type == F2FS_DIRTY_NODES ||
2077                         count_type == F2FS_DIRTY_META ||
2078                         count_type == F2FS_DIRTY_QDATA ||
2079                         count_type == F2FS_DIRTY_IMETA)
2080                 set_sbi_flag(sbi, SBI_IS_DIRTY);
2081 }
2082
2083 static inline void inode_inc_dirty_pages(struct inode *inode)
2084 {
2085         atomic_inc(&F2FS_I(inode)->dirty_pages);
2086         inc_page_count(F2FS_I_SB(inode), S_ISDIR(inode->i_mode) ?
2087                                 F2FS_DIRTY_DENTS : F2FS_DIRTY_DATA);
2088         if (IS_NOQUOTA(inode))
2089                 inc_page_count(F2FS_I_SB(inode), F2FS_DIRTY_QDATA);
2090 }
2091
2092 static inline void dec_page_count(struct f2fs_sb_info *sbi, int count_type)
2093 {
2094         atomic_dec(&sbi->nr_pages[count_type]);
2095 }
2096
2097 static inline void inode_dec_dirty_pages(struct inode *inode)
2098 {
2099         if (!S_ISDIR(inode->i_mode) && !S_ISREG(inode->i_mode) &&
2100                         !S_ISLNK(inode->i_mode))
2101                 return;
2102
2103         atomic_dec(&F2FS_I(inode)->dirty_pages);
2104         dec_page_count(F2FS_I_SB(inode), S_ISDIR(inode->i_mode) ?
2105                                 F2FS_DIRTY_DENTS : F2FS_DIRTY_DATA);
2106         if (IS_NOQUOTA(inode))
2107                 dec_page_count(F2FS_I_SB(inode), F2FS_DIRTY_QDATA);
2108 }
2109
2110 static inline s64 get_pages(struct f2fs_sb_info *sbi, int count_type)
2111 {
2112         return atomic_read(&sbi->nr_pages[count_type]);
2113 }
2114
2115 static inline int get_dirty_pages(struct inode *inode)
2116 {
2117         return atomic_read(&F2FS_I(inode)->dirty_pages);
2118 }
2119
2120 static inline int get_blocktype_secs(struct f2fs_sb_info *sbi, int block_type)
2121 {
2122         unsigned int pages_per_sec = sbi->segs_per_sec * sbi->blocks_per_seg;
2123         unsigned int segs = (get_pages(sbi, block_type) + pages_per_sec - 1) >>
2124                                                 sbi->log_blocks_per_seg;
2125
2126         return segs / sbi->segs_per_sec;
2127 }
2128
2129 static inline block_t valid_user_blocks(struct f2fs_sb_info *sbi)
2130 {
2131         return sbi->total_valid_block_count;
2132 }
2133
2134 static inline block_t discard_blocks(struct f2fs_sb_info *sbi)
2135 {
2136         return sbi->discard_blks;
2137 }
2138
2139 static inline unsigned long __bitmap_size(struct f2fs_sb_info *sbi, int flag)
2140 {
2141         struct f2fs_checkpoint *ckpt = F2FS_CKPT(sbi);
2142
2143         /* return NAT or SIT bitmap */
2144         if (flag == NAT_BITMAP)
2145                 return le32_to_cpu(ckpt->nat_ver_bitmap_bytesize);
2146         else if (flag == SIT_BITMAP)
2147                 return le32_to_cpu(ckpt->sit_ver_bitmap_bytesize);
2148
2149         return 0;
2150 }
2151
2152 static inline block_t __cp_payload(struct f2fs_sb_info *sbi)
2153 {
2154         return le32_to_cpu(F2FS_RAW_SUPER(sbi)->cp_payload);
2155 }
2156
2157 static inline void *__bitmap_ptr(struct f2fs_sb_info *sbi, int flag)
2158 {
2159         struct f2fs_checkpoint *ckpt = F2FS_CKPT(sbi);
2160         int offset;
2161
2162         if (is_set_ckpt_flags(sbi, CP_LARGE_NAT_BITMAP_FLAG)) {
2163                 offset = (flag == SIT_BITMAP) ?
2164                         le32_to_cpu(ckpt->nat_ver_bitmap_bytesize) : 0;
2165                 /*
2166                  * if large_nat_bitmap feature is enabled, leave checksum
2167                  * protection for all nat/sit bitmaps.
2168                  */
2169                 return &ckpt->sit_nat_version_bitmap + offset + sizeof(__le32);
2170         }
2171
2172         if (__cp_payload(sbi) > 0) {
2173                 if (flag == NAT_BITMAP)
2174                         return &ckpt->sit_nat_version_bitmap;
2175                 else
2176                         return (unsigned char *)ckpt + F2FS_BLKSIZE;
2177         } else {
2178                 offset = (flag == NAT_BITMAP) ?
2179                         le32_to_cpu(ckpt->sit_ver_bitmap_bytesize) : 0;
2180                 return &ckpt->sit_nat_version_bitmap + offset;
2181         }
2182 }
2183
2184 static inline block_t __start_cp_addr(struct f2fs_sb_info *sbi)
2185 {
2186         block_t start_addr = le32_to_cpu(F2FS_RAW_SUPER(sbi)->cp_blkaddr);
2187
2188         if (sbi->cur_cp_pack == 2)
2189                 start_addr += sbi->blocks_per_seg;
2190         return start_addr;
2191 }
2192
2193 static inline block_t __start_cp_next_addr(struct f2fs_sb_info *sbi)
2194 {
2195         block_t start_addr = le32_to_cpu(F2FS_RAW_SUPER(sbi)->cp_blkaddr);
2196
2197         if (sbi->cur_cp_pack == 1)
2198                 start_addr += sbi->blocks_per_seg;
2199         return start_addr;
2200 }
2201
2202 static inline void __set_cp_next_pack(struct f2fs_sb_info *sbi)
2203 {
2204         sbi->cur_cp_pack = (sbi->cur_cp_pack == 1) ? 2 : 1;
2205 }
2206
2207 static inline block_t __start_sum_addr(struct f2fs_sb_info *sbi)
2208 {
2209         return le32_to_cpu(F2FS_CKPT(sbi)->cp_pack_start_sum);
2210 }
2211
2212 static inline int inc_valid_node_count(struct f2fs_sb_info *sbi,
2213                                         struct inode *inode, bool is_inode)
2214 {
2215         block_t valid_block_count;
2216         unsigned int valid_node_count, user_block_count;
2217         int err;
2218
2219         if (is_inode) {
2220                 if (inode) {
2221                         err = dquot_alloc_inode(inode);
2222                         if (err)
2223                                 return err;
2224                 }
2225         } else {
2226                 err = dquot_reserve_block(inode, 1);
2227                 if (err)
2228                         return err;
2229         }
2230
2231         if (time_to_inject(sbi, FAULT_BLOCK)) {
2232                 f2fs_show_injection_info(sbi, FAULT_BLOCK);
2233                 goto enospc;
2234         }
2235
2236         spin_lock(&sbi->stat_lock);
2237
2238         valid_block_count = sbi->total_valid_block_count +
2239                                         sbi->current_reserved_blocks + 1;
2240
2241         if (!__allow_reserved_blocks(sbi, inode, false))
2242                 valid_block_count += F2FS_OPTION(sbi).root_reserved_blocks;
2243
2244         if (F2FS_IO_ALIGNED(sbi))
2245                 valid_block_count += sbi->blocks_per_seg *
2246                                 SM_I(sbi)->additional_reserved_segments;
2247
2248         user_block_count = sbi->user_block_count;
2249         if (unlikely(is_sbi_flag_set(sbi, SBI_CP_DISABLED)))
2250                 user_block_count -= sbi->unusable_block_count;
2251
2252         if (unlikely(valid_block_count > user_block_count)) {
2253                 spin_unlock(&sbi->stat_lock);
2254                 goto enospc;
2255         }
2256
2257         valid_node_count = sbi->total_valid_node_count + 1;
2258         if (unlikely(valid_node_count > sbi->total_node_count)) {
2259                 spin_unlock(&sbi->stat_lock);
2260                 goto enospc;
2261         }
2262
2263         sbi->total_valid_node_count++;
2264         sbi->total_valid_block_count++;
2265         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
2266
2267         if (inode) {
2268                 if (is_inode)
2269                         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
2270                 else
2271                         f2fs_i_blocks_write(inode, 1, true, true);
2272         }
2273
2274         percpu_counter_inc(&sbi->alloc_valid_block_count);
2275         return 0;
2276
2277 enospc:
2278         if (is_inode) {
2279                 if (inode)
2280                         dquot_free_inode(inode);
2281         } else {
2282                 dquot_release_reservation_block(inode, 1);
2283         }
2284         return -ENOSPC;
2285 }
2286
2287 static inline void dec_valid_node_count(struct f2fs_sb_info *sbi,
2288                                         struct inode *inode, bool is_inode)
2289 {
2290         spin_lock(&sbi->stat_lock);
2291
2292         if (unlikely(!sbi->total_valid_block_count ||
2293                         !sbi->total_valid_node_count)) {
2294                 f2fs_warn(sbi, "dec_valid_node_count: inconsistent block counts, total_valid_block:%u, total_valid_node:%u",
2295                           sbi->total_valid_block_count,
2296                           sbi->total_valid_node_count);
2297                 set_sbi_flag(sbi, SBI_NEED_FSCK);
2298         } else {
2299                 sbi->total_valid_block_count--;
2300                 sbi->total_valid_node_count--;
2301         }
2302
2303         if (sbi->reserved_blocks &&
2304                 sbi->current_reserved_blocks < sbi->reserved_blocks)
2305                 sbi->current_reserved_blocks++;
2306
2307         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
2308
2309         if (is_inode) {
2310                 dquot_free_inode(inode);
2311         } else {
2312                 if (unlikely(inode->i_blocks == 0)) {
2313                         f2fs_warn(sbi, "dec_valid_node_count: inconsistent i_blocks, ino:%lu, iblocks:%llu",
2314                                   inode->i_ino,
2315                                   (unsigned long long)inode->i_blocks);
2316                         set_sbi_flag(sbi, SBI_NEED_FSCK);
2317                         return;
2318                 }
2319                 f2fs_i_blocks_write(inode, 1, false, true);
2320         }
2321 }
2322
2323 static inline unsigned int valid_node_count(struct f2fs_sb_info *sbi)
2324 {
2325         return sbi->total_valid_node_count;
2326 }
2327
2328 static inline void inc_valid_inode_count(struct f2fs_sb_info *sbi)
2329 {
2330         percpu_counter_inc(&sbi->total_valid_inode_count);
2331 }
2332
2333 static inline void dec_valid_inode_count(struct f2fs_sb_info *sbi)
2334 {
2335         percpu_counter_dec(&sbi->total_valid_inode_count);
2336 }
2337
2338 static inline s64 valid_inode_count(struct f2fs_sb_info *sbi)
2339 {
2340         return percpu_counter_sum_positive(&sbi->total_valid_inode_count);
2341 }
2342
2343 static inline struct page *f2fs_grab_cache_page(struct address_space *mapping,
2344                                                 pgoff_t index, bool for_write)
2345 {
2346         struct page *page;
2347
2348         if (IS_ENABLED(CONFIG_F2FS_FAULT_INJECTION)) {
2349                 if (!for_write)
2350                         page = find_get_page_flags(mapping, index,
2351                                                         FGP_LOCK | FGP_ACCESSED);
2352                 else
2353                         page = find_lock_page(mapping, index);
2354                 if (page)
2355                         return page;
2356
2357                 if (time_to_inject(F2FS_M_SB(mapping), FAULT_PAGE_ALLOC)) {
2358                         f2fs_show_injection_info(F2FS_M_SB(mapping),
2359                                                         FAULT_PAGE_ALLOC);
2360                         return NULL;
2361                 }
2362         }
2363
2364         if (!for_write)
2365                 return grab_cache_page(mapping, index);
2366         return grab_cache_page_write_begin(mapping, index, AOP_FLAG_NOFS);
2367 }
2368
2369 static inline struct page *f2fs_pagecache_get_page(
2370                                 struct address_space *mapping, pgoff_t index,
2371                                 int fgp_flags, gfp_t gfp_mask)
2372 {
2373         if (time_to_inject(F2FS_M_SB(mapping), FAULT_PAGE_GET)) {
2374                 f2fs_show_injection_info(F2FS_M_SB(mapping), FAULT_PAGE_GET);
2375                 return NULL;
2376         }
2377
2378         return pagecache_get_page(mapping, index, fgp_flags, gfp_mask);
2379 }
2380
2381 static inline void f2fs_copy_page(struct page *src, struct page *dst)
2382 {
2383         char *src_kaddr = kmap(src);
2384         char *dst_kaddr = kmap(dst);
2385
2386         memcpy(dst_kaddr, src_kaddr, PAGE_SIZE);
2387         kunmap(dst);
2388         kunmap(src);
2389 }
2390
2391 static inline void f2fs_put_page(struct page *page, int unlock)
2392 {
2393         if (!page)
2394                 return;
2395
2396         if (unlock) {
2397                 f2fs_bug_on(F2FS_P_SB(page), !PageLocked(page));
2398                 unlock_page(page);
2399         }
2400         put_page(page);
2401 }
2402
2403 static inline void f2fs_put_dnode(struct dnode_of_data *dn)
2404 {
2405         if (dn->node_page)
2406                 f2fs_put_page(dn->node_page, 1);
2407         if (dn->inode_page && dn->node_page != dn->inode_page)
2408                 f2fs_put_page(dn->inode_page, 0);
2409         dn->node_page = NULL;
2410         dn->inode_page = NULL;
2411 }
2412
2413 static inline struct kmem_cache *f2fs_kmem_cache_create(const char *name,
2414                                         size_t size)
2415 {
2416         return kmem_cache_create(name, size, 0, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT, NULL);
2417 }
2418
2419 static inline void *f2fs_kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep,
2420                                                 gfp_t flags)
2421 {
2422         void *entry;
2423
2424         entry = kmem_cache_alloc(cachep, flags);
2425         if (!entry)
2426                 entry = kmem_cache_alloc(cachep, flags | __GFP_NOFAIL);
2427         return entry;
2428 }
2429
2430 static inline bool is_inflight_io(struct f2fs_sb_info *sbi, int type)
2431 {
2432         if (get_pages(sbi, F2FS_RD_DATA) || get_pages(sbi, F2FS_RD_NODE) ||
2433                 get_pages(sbi, F2FS_RD_META) || get_pages(sbi, F2FS_WB_DATA) ||
2434                 get_pages(sbi, F2FS_WB_CP_DATA) ||
2435                 get_pages(sbi, F2FS_DIO_READ) ||
2436                 get_pages(sbi, F2FS_DIO_WRITE))
2437                 return true;
2438
2439         if (type != DISCARD_TIME && SM_I(sbi) && SM_I(sbi)->dcc_info &&
2440                         atomic_read(&SM_I(sbi)->dcc_info->queued_discard))
2441                 return true;
2442
2443         if (SM_I(sbi) && SM_I(sbi)->fcc_info &&
2444                         atomic_read(&SM_I(sbi)->fcc_info->queued_flush))
2445                 return true;
2446         return false;
2447 }
2448
2449 static inline bool is_idle(struct f2fs_sb_info *sbi, int type)
2450 {
2451         if (sbi->gc_mode == GC_URGENT_HIGH)
2452                 return true;
2453
2454         if (is_inflight_io(sbi, type))
2455                 return false;
2456
2457         if (sbi->gc_mode == GC_URGENT_LOW &&
2458                         (type == DISCARD_TIME || type == GC_TIME))
2459                 return true;
2460
2461         return f2fs_time_over(sbi, type);
2462 }
2463
2464 static inline void f2fs_radix_tree_insert(struct radix_tree_root *root,
2465                                 unsigned long index, void *item)
2466 {
2467         while (radix_tree_insert(root, index, item))
2468                 cond_resched();
2469 }
2470
2471 #define RAW_IS_INODE(p) ((p)->footer.nid == (p)->footer.ino)
2472
2473 static inline bool IS_INODE(struct page *page)
2474 {
2475         struct f2fs_node *p = F2FS_NODE(page);
2476
2477         return RAW_IS_INODE(p);
2478 }
2479
2480 static inline int offset_in_addr(struct f2fs_inode *i)
2481 {
2482         return (i->i_inline & F2FS_EXTRA_ATTR) ?
2483                         (le16_to_cpu(i->i_extra_isize) / sizeof(__le32)) : 0;
2484 }
2485
2486 static inline __le32 *blkaddr_in_node(struct f2fs_node *node)
2487 {
2488         return RAW_IS_INODE(node) ? node->i.i_addr : node->dn.addr;
2489 }
2490
2491 static inline int f2fs_has_extra_attr(struct inode *inode);
2492 static inline block_t data_blkaddr(struct inode *inode,
2493                         struct page *node_page, unsigned int offset)
2494 {
2495         struct f2fs_node *raw_node;
2496         __le32 *addr_array;
2497         int base = 0;
2498         bool is_inode = IS_INODE(node_page);
2499
2500         raw_node = F2FS_NODE(node_page);
2501
2502         if (is_inode) {
2503                 if (!inode)
2504                         /* from GC path only */
2505                         base = offset_in_addr(&raw_node->i);
2506                 else if (f2fs_has_extra_attr(inode))
2507                         base = get_extra_isize(inode);
2508         }
2509
2510         addr_array = blkaddr_in_node(raw_node);
2511         return le32_to_cpu(addr_array[base + offset]);
2512 }
2513
2514 static inline block_t f2fs_data_blkaddr(struct dnode_of_data *dn)
2515 {
2516         return data_blkaddr(dn->inode, dn->node_page, dn->ofs_in_node);
2517 }
2518
2519 static inline int f2fs_test_bit(unsigned int nr, char *addr)
2520 {
2521         int mask;
2522
2523         addr += (nr >> 3);
2524         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
2525         return mask & *addr;
2526 }
2527
2528 static inline void f2fs_set_bit(unsigned int nr, char *addr)
2529 {
2530         int mask;
2531
2532         addr += (nr >> 3);
2533         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
2534         *addr |= mask;
2535 }
2536
2537 static inline void f2fs_clear_bit(unsigned int nr, char *addr)
2538 {
2539         int mask;
2540
2541         addr += (nr >> 3);
2542         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
2543         *addr &= ~mask;
2544 }
2545
2546 static inline int f2fs_test_and_set_bit(unsigned int nr, char *addr)
2547 {
2548         int mask;
2549         int ret;
2550
2551         addr += (nr >> 3);
2552         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
2553         ret = mask & *addr;
2554         *addr |= mask;
2555         return ret;
2556 }
2557
2558 static inline int f2fs_test_and_clear_bit(unsigned int nr, char *addr)
2559 {
2560         int mask;
2561         int ret;
2562
2563         addr += (nr >> 3);
2564         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
2565         ret = mask & *addr;
2566         *addr &= ~mask;
2567         return ret;
2568 }
2569
2570 static inline void f2fs_change_bit(unsigned int nr, char *addr)
2571 {
2572         int mask;
2573
2574         addr += (nr >> 3);
2575         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
2576         *addr ^= mask;
2577 }
2578
2579 /*
2580  * On-disk inode flags (f2fs_inode::i_flags)
2581  */
2582 #define F2FS_COMPR_FL                   0x00000004 /* Compress file */
2583 #define F2FS_SYNC_FL                    0x00000008 /* Synchronous updates */
2584 #define F2FS_IMMUTABLE_FL               0x00000010 /* Immutable file */
2585 #define F2FS_APPEND_FL                  0x00000020 /* writes to file may only append */
2586 #define F2FS_NODUMP_FL                  0x00000040 /* do not dump file */
2587 #define F2FS_NOATIME_FL                 0x00000080 /* do not update atime */
2588 #define F2FS_NOCOMP_FL                  0x00000400 /* Don't compress */
2589 #define F2FS_INDEX_FL                   0x00001000 /* hash-indexed directory */
2590 #define F2FS_DIRSYNC_FL                 0x00010000 /* dirsync behaviour (directories only) */
2591 #define F2FS_PROJINHERIT_FL             0x20000000 /* Create with parents projid */
2592 #define F2FS_CASEFOLD_FL                0x40000000 /* Casefolded file */
2593
2594 /* Flags that should be inherited by new inodes from their parent. */
2595 #define F2FS_FL_INHERITED (F2FS_SYNC_FL | F2FS_NODUMP_FL | F2FS_NOATIME_FL | \
2596                            F2FS_DIRSYNC_FL | F2FS_PROJINHERIT_FL | \
2597                            F2FS_CASEFOLD_FL | F2FS_COMPR_FL | F2FS_NOCOMP_FL)
2598
2599 /* Flags that are appropriate for regular files (all but dir-specific ones). */
2600 #define F2FS_REG_FLMASK         (~(F2FS_DIRSYNC_FL | F2FS_PROJINHERIT_FL | \
2601                                 F2FS_CASEFOLD_FL))
2602
2603 /* Flags that are appropriate for non-directories/regular files. */
2604 #define F2FS_OTHER_FLMASK       (F2FS_NODUMP_FL | F2FS_NOATIME_FL)
2605
2606 static inline __u32 f2fs_mask_flags(umode_t mode, __u32 flags)
2607 {
2608         if (S_ISDIR(mode))
2609                 return flags;
2610         else if (S_ISREG(mode))
2611                 return flags & F2FS_REG_FLMASK;
2612         else
2613                 return flags & F2FS_OTHER_FLMASK;
2614 }
2615
2616 static inline void __mark_inode_dirty_flag(struct inode *inode,
2617                                                 int flag, bool set)
2618 {
2619         switch (flag) {
2620         case FI_INLINE_XATTR:
2621         case FI_INLINE_DATA:
2622         case FI_INLINE_DENTRY:
2623         case FI_NEW_INODE:
2624                 if (set)
2625                         return;
2626                 fallthrough;
2627         case FI_DATA_EXIST:
2628         case FI_INLINE_DOTS:
2629         case FI_PIN_FILE:
2630                 f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
2631         }
2632 }
2633
2634 static inline void set_inode_flag(struct inode *inode, int flag)
2635 {
2636         set_bit(flag, F2FS_I(inode)->flags);
2637         __mark_inode_dirty_flag(inode, flag, true);
2638 }
2639
2640 static inline int is_inode_flag_set(struct inode *inode, int flag)
2641 {
2642         return test_bit(flag, F2FS_I(inode)->flags);
2643 }
2644
2645 static inline void clear_inode_flag(struct inode *inode, int flag)
2646 {
2647         clear_bit(flag, F2FS_I(inode)->flags);
2648         __mark_inode_dirty_flag(inode, flag, false);
2649 }
2650
2651 static inline bool f2fs_verity_in_progress(struct inode *inode)
2652 {
2653         return IS_ENABLED(CONFIG_FS_VERITY) &&
2654                is_inode_flag_set(inode, FI_VERITY_IN_PROGRESS);
2655 }
2656
2657 static inline void set_acl_inode(struct inode *inode, umode_t mode)
2658 {
2659         F2FS_I(inode)->i_acl_mode = mode;
2660         set_inode_flag(inode, FI_ACL_MODE);
2661         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, false);
2662 }
2663
2664 static inline void f2fs_i_links_write(struct inode *inode, bool inc)
2665 {
2666         if (inc)
2667                 inc_nlink(inode);
2668         else
2669                 drop_nlink(inode);
2670         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
2671 }
2672
2673 static inline void f2fs_i_blocks_write(struct inode *inode,
2674                                         block_t diff, bool add, bool claim)
2675 {
2676         bool clean = !is_inode_flag_set(inode, FI_DIRTY_INODE);
2677         bool recover = is_inode_flag_set(inode, FI_AUTO_RECOVER);
2678
2679         /* add = 1, claim = 1 should be dquot_reserve_block in pair */
2680         if (add) {
2681                 if (claim)
2682                         dquot_claim_block(inode, diff);
2683                 else
2684                         dquot_alloc_block_nofail(inode, diff);
2685         } else {
2686                 dquot_free_block(inode, diff);
2687         }
2688
2689         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
2690         if (clean || recover)
2691                 set_inode_flag(inode, FI_AUTO_RECOVER);
2692 }
2693
2694 static inline void f2fs_i_size_write(struct inode *inode, loff_t i_size)
2695 {
2696         bool clean = !is_inode_flag_set(inode, FI_DIRTY_INODE);
2697         bool recover = is_inode_flag_set(inode, FI_AUTO_RECOVER);
2698
2699         if (i_size_read(inode) == i_size)
2700                 return;
2701
2702         i_size_write(inode, i_size);
2703         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
2704         if (clean || recover)
2705                 set_inode_flag(inode, FI_AUTO_RECOVER);
2706 }
2707
2708 static inline void f2fs_i_depth_write(struct inode *inode, unsigned int depth)
2709 {
2710         F2FS_I(inode)->i_current_depth = depth;
2711         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
2712 }
2713
2714 static inline void f2fs_i_gc_failures_write(struct inode *inode,
2715                                         unsigned int count)
2716 {
2717         F2FS_I(inode)->i_gc_failures[GC_FAILURE_PIN] = count;
2718         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
2719 }
2720
2721 static inline void f2fs_i_xnid_write(struct inode *inode, nid_t xnid)
2722 {
2723         F2FS_I(inode)->i_xattr_nid = xnid;
2724         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
2725 }
2726
2727 static inline void f2fs_i_pino_write(struct inode *inode, nid_t pino)
2728 {
2729         F2FS_I(inode)->i_pino = pino;
2730         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
2731 }
2732
2733 static inline void get_inline_info(struct inode *inode, struct f2fs_inode *ri)
2734 {
2735         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
2736
2737         if (ri->i_inline & F2FS_INLINE_XATTR)
2738                 set_bit(FI_INLINE_XATTR, fi->flags);
2739         if (ri->i_inline & F2FS_INLINE_DATA)
2740                 set_bit(FI_INLINE_DATA, fi->flags);
2741         if (ri->i_inline & F2FS_INLINE_DENTRY)
2742                 set_bit(FI_INLINE_DENTRY, fi->flags);
2743         if (ri->i_inline & F2FS_DATA_EXIST)
2744                 set_bit(FI_DATA_EXIST, fi->flags);
2745         if (ri->i_inline & F2FS_INLINE_DOTS)
2746                 set_bit(FI_INLINE_DOTS, fi->flags);
2747         if (ri->i_inline & F2FS_EXTRA_ATTR)
2748                 set_bit(FI_EXTRA_ATTR, fi->flags);
2749         if (ri->i_inline & F2FS_PIN_FILE)
2750                 set_bit(FI_PIN_FILE, fi->flags);
2751 }
2752
2753 static inline void set_raw_inline(struct inode *inode, struct f2fs_inode *ri)
2754 {
2755         ri->i_inline = 0;
2756
2757         if (is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_XATTR))
2758                 ri->i_inline |= F2FS_INLINE_XATTR;
2759         if (is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_DATA))
2760                 ri->i_inline |= F2FS_INLINE_DATA;
2761         if (is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_DENTRY))
2762                 ri->i_inline |= F2FS_INLINE_DENTRY;
2763         if (is_inode_flag_set(inode, FI_DATA_EXIST))
2764                 ri->i_inline |= F2FS_DATA_EXIST;
2765         if (is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_DOTS))
2766                 ri->i_inline |= F2FS_INLINE_DOTS;
2767         if (is_inode_flag_set(inode, FI_EXTRA_ATTR))
2768                 ri->i_inline |= F2FS_EXTRA_ATTR;
2769         if (is_inode_flag_set(inode, FI_PIN_FILE))
2770                 ri->i_inline |= F2FS_PIN_FILE;
2771 }
2772
2773 static inline int f2fs_has_extra_attr(struct inode *inode)
2774 {
2775         return is_inode_flag_set(inode, FI_EXTRA_ATTR);
2776 }
2777
2778 static inline int f2fs_has_inline_xattr(struct inode *inode)
2779 {
2780         return is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_XATTR);
2781 }
2782
2783 static inline int f2fs_compressed_file(struct inode *inode)
2784 {
2785         return S_ISREG(inode->i_mode) &&
2786                 is_inode_flag_set(inode, FI_COMPRESSED_FILE);
2787 }
2788
2789 static inline unsigned int addrs_per_inode(struct inode *inode)
2790 {
2791         unsigned int addrs = CUR_ADDRS_PER_INODE(inode) -
2792                                 get_inline_xattr_addrs(inode);
2793
2794         if (!f2fs_compressed_file(inode))
2795                 return addrs;
2796         return ALIGN_DOWN(addrs, F2FS_I(inode)->i_cluster_size);
2797 }
2798
2799 static inline unsigned int addrs_per_block(struct inode *inode)
2800 {
2801         if (!f2fs_compressed_file(inode))
2802                 return DEF_ADDRS_PER_BLOCK;
2803         return ALIGN_DOWN(DEF_ADDRS_PER_BLOCK, F2FS_I(inode)->i_cluster_size);
2804 }
2805
2806 static inline void *inline_xattr_addr(struct inode *inode, struct page *page)
2807 {
2808         struct f2fs_inode *ri = F2FS_INODE(page);
2809
2810         return (void *)&(ri->i_addr[DEF_ADDRS_PER_INODE -
2811                                         get_inline_xattr_addrs(inode)]);
2812 }
2813
2814 static inline int inline_xattr_size(struct inode *inode)
2815 {
2816         if (f2fs_has_inline_xattr(inode))
2817                 return get_inline_xattr_addrs(inode) * sizeof(__le32);
2818         return 0;
2819 }
2820
2821 static inline int f2fs_has_inline_data(struct inode *inode)
2822 {
2823         return is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_DATA);
2824 }
2825
2826 static inline int f2fs_exist_data(struct inode *inode)
2827 {
2828         return is_inode_flag_set(inode, FI_DATA_EXIST);
2829 }
2830
2831 static inline int f2fs_has_inline_dots(struct inode *inode)
2832 {
2833         return is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_DOTS);
2834 }
2835
2836 static inline int f2fs_is_mmap_file(struct inode *inode)
2837 {
2838         return is_inode_flag_set(inode, FI_MMAP_FILE);
2839 }
2840
2841 static inline bool f2fs_is_pinned_file(struct inode *inode)
2842 {
2843         return is_inode_flag_set(inode, FI_PIN_FILE);
2844 }
2845
2846 static inline bool f2fs_is_atomic_file(struct inode *inode)
2847 {
2848         return is_inode_flag_set(inode, FI_ATOMIC_FILE);
2849 }
2850
2851 static inline bool f2fs_is_commit_atomic_write(struct inode *inode)
2852 {
2853         return is_inode_flag_set(inode, FI_ATOMIC_COMMIT);
2854 }
2855
2856 static inline bool f2fs_is_volatile_file(struct inode *inode)
2857 {
2858         return is_inode_flag_set(inode, FI_VOLATILE_FILE);
2859 }
2860
2861 static inline bool f2fs_is_first_block_written(struct inode *inode)
2862 {
2863         return is_inode_flag_set(inode, FI_FIRST_BLOCK_WRITTEN);
2864 }
2865
2866 static inline bool f2fs_is_drop_cache(struct inode *inode)
2867 {
2868         return is_inode_flag_set(inode, FI_DROP_CACHE);
2869 }
2870
2871 static inline void *inline_data_addr(struct inode *inode, struct page *page)
2872 {
2873         struct f2fs_inode *ri = F2FS_INODE(page);
2874         int extra_size = get_extra_isize(inode);
2875
2876         return (void *)&(ri->i_addr[extra_size + DEF_INLINE_RESERVED_SIZE]);
2877 }
2878
2879 static inline int f2fs_has_inline_dentry(struct inode *inode)
2880 {
2881         return is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_DENTRY);
2882 }
2883
2884 static inline int is_file(struct inode *inode, int type)
2885 {
2886         return F2FS_I(inode)->i_advise & type;
2887 }
2888
2889 static inline void set_file(struct inode *inode, int type)
2890 {
2891         F2FS_I(inode)->i_advise |= type;
2892         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
2893 }
2894
2895 static inline void clear_file(struct inode *inode, int type)
2896 {
2897         F2FS_I(inode)->i_advise &= ~type;
2898         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
2899 }
2900
2901 static inline bool f2fs_is_time_consistent(struct inode *inode)
2902 {
2903         if (!timespec64_equal(F2FS_I(inode)->i_disk_time, &inode->i_atime))
2904                 return false;
2905         if (!timespec64_equal(F2FS_I(inode)->i_disk_time + 1, &inode->i_ctime))
2906                 return false;
2907         if (!timespec64_equal(F2FS_I(inode)->i_disk_time + 2, &inode->i_mtime))
2908                 return false;
2909         if (!timespec64_equal(F2FS_I(inode)->i_disk_time + 3,
2910                                                 &F2FS_I(inode)->i_crtime))
2911                 return false;
2912         return true;
2913 }
2914
2915 static inline bool f2fs_skip_inode_update(struct inode *inode, int dsync)
2916 {
2917         bool ret;
2918
2919         if (dsync) {
2920                 struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
2921
2922                 spin_lock(&sbi->inode_lock[DIRTY_META]);
2923                 ret = list_empty(&F2FS_I(inode)->gdirty_list);
2924                 spin_unlock(&sbi->inode_lock[DIRTY_META]);
2925                 return ret;
2926         }
2927         if (!is_inode_flag_set(inode, FI_AUTO_RECOVER) ||
2928                         file_keep_isize(inode) ||
2929                         i_size_read(inode) & ~PAGE_MASK)
2930                 return false;
2931
2932         if (!f2fs_is_time_consistent(inode))
2933                 return false;
2934
2935         spin_lock(&F2FS_I(inode)->i_size_lock);
2936         ret = F2FS_I(inode)->last_disk_size == i_size_read(inode);
2937         spin_unlock(&F2FS_I(inode)->i_size_lock);
2938
2939         return ret;
2940 }
2941
2942 static inline bool f2fs_readonly(struct super_block *sb)
2943 {
2944         return sb_rdonly(sb);
2945 }
2946
2947 static inline bool f2fs_cp_error(struct f2fs_sb_info *sbi)
2948 {
2949         return is_set_ckpt_flags(sbi, CP_ERROR_FLAG);
2950 }
2951
2952 static inline bool is_dot_dotdot(const u8 *name, size_t len)
2953 {
2954         if (len == 1 && name[0] == '.')
2955                 return true;
2956
2957         if (len == 2 && name[0] == '.' && name[1] == '.')
2958                 return true;
2959
2960         return false;
2961 }
2962
2963 static inline bool f2fs_may_extent_tree(struct inode *inode)
2964 {
2965         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
2966
2967         if (!test_opt(sbi, EXTENT_CACHE) ||
2968                         is_inode_flag_set(inode, FI_NO_EXTENT) ||
2969                         is_inode_flag_set(inode, FI_COMPRESSED_FILE))
2970                 return false;
2971
2972         /*
2973          * for recovered files during mount do not create extents
2974          * if shrinker is not registered.
2975          */
2976         if (list_empty(&sbi->s_list))
2977                 return false;
2978
2979         return S_ISREG(inode->i_mode);
2980 }
2981
2982 static inline void *f2fs_kmalloc(struct f2fs_sb_info *sbi,
2983                                         size_t size, gfp_t flags)
2984 {
2985         if (time_to_inject(sbi, FAULT_KMALLOC)) {
2986                 f2fs_show_injection_info(sbi, FAULT_KMALLOC);
2987                 return NULL;
2988         }
2989
2990         return kmalloc(size, flags);
2991 }
2992
2993 static inline void *f2fs_kzalloc(struct f2fs_sb_info *sbi,
2994                                         size_t size, gfp_t flags)
2995 {
2996         return f2fs_kmalloc(sbi, size, flags | __GFP_ZERO);
2997 }
2998
2999 static inline void *f2fs_kvmalloc(struct f2fs_sb_info *sbi,
3000                                         size_t size, gfp_t flags)
3001 {
3002         if (time_to_inject(sbi, FAULT_KVMALLOC)) {
3003                 f2fs_show_injection_info(sbi, FAULT_KVMALLOC);
3004                 return NULL;
3005         }
3006
3007         return kvmalloc(size, flags);
3008 }
3009
3010 static inline void *f2fs_kvzalloc(struct f2fs_sb_info *sbi,
3011                                         size_t size, gfp_t flags)
3012 {
3013         return f2fs_kvmalloc(sbi, size, flags | __GFP_ZERO);
3014 }
3015
3016 static inline int get_extra_isize(struct inode *inode)
3017 {
3018         return F2FS_I(inode)->i_extra_isize / sizeof(__le32);
3019 }
3020
3021 static inline int get_inline_xattr_addrs(struct inode *inode)
3022 {
3023         return F2FS_I(inode)->i_inline_xattr_size;
3024 }
3025
3026 #define f2fs_get_inode_mode(i) \
3027         ((is_inode_flag_set(i, FI_ACL_MODE)) ? \
3028          (F2FS_I(i)->i_acl_mode) : ((i)->i_mode))
3029
3030 #define F2FS_TOTAL_EXTRA_ATTR_SIZE                      \
3031         (offsetof(struct f2fs_inode, i_extra_end) -     \
3032         offsetof(struct f2fs_inode, i_extra_isize))     \
3033
3034 #define F2FS_OLD_ATTRIBUTE_SIZE (offsetof(struct f2fs_inode, i_addr))
3035 #define F2FS_FITS_IN_INODE(f2fs_inode, extra_isize, field)              \
3036                 ((offsetof(typeof(*(f2fs_inode)), field) +      \
3037                 sizeof((f2fs_inode)->field))                    \
3038                 <= (F2FS_OLD_ATTRIBUTE_SIZE + (extra_isize)))   \
3039
3040 #define DEFAULT_IOSTAT_PERIOD_MS        3000
3041 #define MIN_IOSTAT_PERIOD_MS            100
3042 /* maximum period of iostat tracing is 1 day */
3043 #define MAX_IOSTAT_PERIOD_MS            8640000
3044
3045 static inline void f2fs_reset_iostat(struct f2fs_sb_info *sbi)
3046 {
3047         int i;
3048
3049         spin_lock(&sbi->iostat_lock);
3050         for (i = 0; i < NR_IO_TYPE; i++) {
3051                 sbi->rw_iostat[i] = 0;
3052                 sbi->prev_rw_iostat[i] = 0;
3053         }
3054         spin_unlock(&sbi->iostat_lock);
3055 }
3056
3057 extern void f2fs_record_iostat(struct f2fs_sb_info *sbi);
3058
3059 static inline void f2fs_update_iostat(struct f2fs_sb_info *sbi,
3060                         enum iostat_type type, unsigned long long io_bytes)
3061 {
3062         if (!sbi->iostat_enable)
3063                 return;
3064         spin_lock(&sbi->iostat_lock);
3065         sbi->rw_iostat[type] += io_bytes;
3066
3067         if (type == APP_WRITE_IO || type == APP_DIRECT_IO)
3068                 sbi->rw_iostat[APP_BUFFERED_IO] =
3069                         sbi->rw_iostat[APP_WRITE_IO] -
3070                         sbi->rw_iostat[APP_DIRECT_IO];
3071
3072         if (type == APP_READ_IO || type == APP_DIRECT_READ_IO)
3073                 sbi->rw_iostat[APP_BUFFERED_READ_IO] =
3074                         sbi->rw_iostat[APP_READ_IO] -
3075                         sbi->rw_iostat[APP_DIRECT_READ_IO];
3076         spin_unlock(&sbi->iostat_lock);
3077
3078         f2fs_record_iostat(sbi);
3079 }
3080
3081 #define __is_large_section(sbi)         ((sbi)->segs_per_sec > 1)
3082
3083 #define __is_meta_io(fio) (PAGE_TYPE_OF_BIO((fio)->type) == META)
3084
3085 bool f2fs_is_valid_blkaddr(struct f2fs_sb_info *sbi,
3086                                         block_t blkaddr, int type);
3087 static inline void verify_blkaddr(struct f2fs_sb_info *sbi,
3088                                         block_t blkaddr, int type)
3089 {
3090         if (!f2fs_is_valid_blkaddr(sbi, blkaddr, type)) {
3091                 f2fs_err(sbi, "invalid blkaddr: %u, type: %d, run fsck to fix.",
3092                          blkaddr, type);
3093                 f2fs_bug_on(sbi, 1);
3094         }
3095 }
3096
3097 static inline bool __is_valid_data_blkaddr(block_t blkaddr)
3098 {
3099         if (blkaddr == NEW_ADDR || blkaddr == NULL_ADDR ||
3100                         blkaddr == COMPRESS_ADDR)
3101                 return false;
3102         return true;
3103 }
3104
3105 static inline void f2fs_set_page_private(struct page *page,
3106                                                 unsigned long data)
3107 {
3108         if (PagePrivate(page))
3109                 return;
3110
3111         attach_page_private(page, (void *)data);
3112 }
3113
3114 static inline void f2fs_clear_page_private(struct page *page)
3115 {
3116         detach_page_private(page);
3117 }
3118
3119 /*
3120  * file.c
3121  */
3122 int f2fs_sync_file(struct file *file, loff_t start, loff_t end, int datasync);
3123 void f2fs_truncate_data_blocks(struct dnode_of_data *dn);
3124 int f2fs_do_truncate_blocks(struct inode *inode, u64 from, bool lock);
3125 int f2fs_truncate_blocks(struct inode *inode, u64 from, bool lock);
3126 int f2fs_truncate(struct inode *inode);
3127 int f2fs_getattr(const struct path *path, struct kstat *stat,
3128                         u32 request_mask, unsigned int flags);
3129 int f2fs_setattr(struct dentry *dentry, struct iattr *attr);
3130 int f2fs_truncate_hole(struct inode *inode, pgoff_t pg_start, pgoff_t pg_end);
3131 void f2fs_truncate_data_blocks_range(struct dnode_of_data *dn, int count);
3132 int f2fs_precache_extents(struct inode *inode);
3133 long f2fs_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg);
3134 long f2fs_compat_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg);
3135 int f2fs_transfer_project_quota(struct inode *inode, kprojid_t kprojid);
3136 int f2fs_pin_file_control(struct inode *inode, bool inc);
3137
3138 /*
3139  * inode.c
3140  */
3141 void f2fs_set_inode_flags(struct inode *inode);
3142 bool f2fs_inode_chksum_verify(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page);
3143 void f2fs_inode_chksum_set(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page);
3144 struct inode *f2fs_iget(struct super_block *sb, unsigned long ino);
3145 struct inode *f2fs_iget_retry(struct super_block *sb, unsigned long ino);
3146 int f2fs_try_to_free_nats(struct f2fs_sb_info *sbi, int nr_shrink);
3147 void f2fs_update_inode(struct inode *inode, struct page *node_page);
3148 void f2fs_update_inode_page(struct inode *inode);
3149 int f2fs_write_inode(struct inode *inode, struct writeback_control *wbc);
3150 void f2fs_evict_inode(struct inode *inode);
3151 void f2fs_handle_failed_inode(struct inode *inode);
3152
3153 /*
3154  * namei.c
3155  */
3156 int f2fs_update_extension_list(struct f2fs_sb_info *sbi, const char *name,
3157                                                         bool hot, bool set);
3158 struct dentry *f2fs_get_parent(struct dentry *child);
3159
3160 /*
3161  * dir.c
3162  */
3163 unsigned char f2fs_get_de_type(struct f2fs_dir_entry *de);
3164 int f2fs_init_casefolded_name(const struct inode *dir,
3165                               struct f2fs_filename *fname);
3166 int f2fs_setup_filename(struct inode *dir, const struct qstr *iname,
3167                         int lookup, struct f2fs_filename *fname);
3168 int f2fs_prepare_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
3169                         struct f2fs_filename *fname);
3170 void f2fs_free_filename(struct f2fs_filename *fname);
3171 struct f2fs_dir_entry *f2fs_find_target_dentry(const struct f2fs_dentry_ptr *d,
3172                         const struct f2fs_filename *fname, int *max_slots);
3173 int f2fs_fill_dentries(struct dir_context *ctx, struct f2fs_dentry_ptr *d,
3174                         unsigned int start_pos, struct fscrypt_str *fstr);
3175 void f2fs_do_make_empty_dir(struct inode *inode, struct inode *parent,
3176                         struct f2fs_dentry_ptr *d);
3177 struct page *f2fs_init_inode_metadata(struct inode *inode, struct inode *dir,
3178                         const struct f2fs_filename *fname, struct page *dpage);
3179 void f2fs_update_parent_metadata(struct inode *dir, struct inode *inode,
3180                         unsigned int current_depth);
3181 int f2fs_room_for_filename(const void *bitmap, int slots, int max_slots);
3182 void f2fs_drop_nlink(struct inode *dir, struct inode *inode);
3183 struct f2fs_dir_entry *__f2fs_find_entry(struct inode *dir,
3184                                          const struct f2fs_filename *fname,
3185                                          struct page **res_page);
3186 struct f2fs_dir_entry *f2fs_find_entry(struct inode *dir,
3187                         const struct qstr *child, struct page **res_page);
3188 struct f2fs_dir_entry *f2fs_parent_dir(struct inode *dir, struct page **p);
3189 ino_t f2fs_inode_by_name(struct inode *dir, const struct qstr *qstr,
3190                         struct page **page);
3191 void f2fs_set_link(struct inode *dir, struct f2fs_dir_entry *de,
3192                         struct page *page, struct inode *inode);
3193 bool f2fs_has_enough_room(struct inode *dir, struct page *ipage,
3194                           const struct f2fs_filename *fname);
3195 void f2fs_update_dentry(nid_t ino, umode_t mode, struct f2fs_dentry_ptr *d,
3196                         const struct fscrypt_str *name, f2fs_hash_t name_hash,
3197                         unsigned int bit_pos);
3198 int f2fs_add_regular_entry(struct inode *dir, const struct f2fs_filename *fname,
3199                         struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode);
3200 int f2fs_add_dentry(struct inode *dir, const struct f2fs_filename *fname,
3201                         struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode);
3202 int f2fs_do_add_link(struct inode *dir, const struct qstr *name,
3203                         struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode);
3204 void f2fs_delete_entry(struct f2fs_dir_entry *dentry, struct page *page,
3205                         struct inode *dir, struct inode *inode);
3206 int f2fs_do_tmpfile(struct inode *inode, struct inode *dir);
3207 bool f2fs_empty_dir(struct inode *dir);
3208
3209 static inline int f2fs_add_link(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
3210 {
3211         if (fscrypt_is_nokey_name(dentry))
3212                 return -ENOKEY;
3213         return f2fs_do_add_link(d_inode(dentry->d_parent), &dentry->d_name,
3214                                 inode, inode->i_ino, inode->i_mode);
3215 }
3216
3217 /*
3218  * super.c
3219  */
3220 int f2fs_inode_dirtied(struct inode *inode, bool sync);
3221 void f2fs_inode_synced(struct inode *inode);
3222 int f2fs_enable_quota_files(struct f2fs_sb_info *sbi, bool rdonly);
3223 int f2fs_quota_sync(struct super_block *sb, int type);
3224 void f2fs_quota_off_umount(struct super_block *sb);
3225 int f2fs_commit_super(struct f2fs_sb_info *sbi, bool recover);
3226 int f2fs_sync_fs(struct super_block *sb, int sync);
3227 int f2fs_sanity_check_ckpt(struct f2fs_sb_info *sbi);
3228
3229 /*
3230  * hash.c
3231  */
3232 void f2fs_hash_filename(const struct inode *dir, struct f2fs_filename *fname);
3233
3234 /*
3235  * node.c
3236  */
3237 struct dnode_of_data;
3238 struct node_info;
3239
3240 int f2fs_check_nid_range(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid);
3241 bool f2fs_available_free_memory(struct f2fs_sb_info *sbi, int type);
3242 bool f2fs_in_warm_node_list(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page);
3243 void f2fs_init_fsync_node_info(struct f2fs_sb_info *sbi);
3244 void f2fs_del_fsync_node_entry(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page);
3245 void f2fs_reset_fsync_node_info(struct f2fs_sb_info *sbi);
3246 int f2fs_need_dentry_mark(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid);
3247 bool f2fs_is_checkpointed_node(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid);
3248 bool f2fs_need_inode_block_update(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino);
3249 int f2fs_get_node_info(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid,
3250                                                 struct node_info *ni);
3251 pgoff_t f2fs_get_next_page_offset(struct dnode_of_data *dn, pgoff_t pgofs);
3252 int f2fs_get_dnode_of_data(struct dnode_of_data *dn, pgoff_t index, int mode);
3253 int f2fs_truncate_inode_blocks(struct inode *inode, pgoff_t from);
3254 int f2fs_truncate_xattr_node(struct inode *inode);
3255 int f2fs_wait_on_node_pages_writeback(struct f2fs_sb_info *sbi,
3256                                         unsigned int seq_id);
3257 int f2fs_remove_inode_page(struct inode *inode);
3258 struct page *f2fs_new_inode_page(struct inode *inode);
3259 struct page *f2fs_new_node_page(struct dnode_of_data *dn, unsigned int ofs);
3260 void f2fs_ra_node_page(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid);
3261 struct page *f2fs_get_node_page(struct f2fs_sb_info *sbi, pgoff_t nid);
3262 struct page *f2fs_get_node_page_ra(struct page *parent, int start);
3263 int f2fs_move_node_page(struct page *node_page, int gc_type);
3264 void f2fs_flush_inline_data(struct f2fs_sb_info *sbi);
3265 int f2fs_fsync_node_pages(struct f2fs_sb_info *sbi, struct inode *inode,
3266                         struct writeback_control *wbc, bool atomic,
3267                         unsigned int *seq_id);
3268 int f2fs_sync_node_pages(struct f2fs_sb_info *sbi,
3269                         struct writeback_control *wbc,
3270                         bool do_balance, enum iostat_type io_type);
3271 int f2fs_build_free_nids(struct f2fs_sb_info *sbi, bool sync, bool mount);
3272 bool f2fs_alloc_nid(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t *nid);
3273 void f2fs_alloc_nid_done(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid);
3274 void f2fs_alloc_nid_failed(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid);
3275 int f2fs_try_to_free_nids(struct f2fs_sb_info *sbi, int nr_shrink);
3276 int f2fs_recover_inline_xattr(struct inode *inode, struct page *page);
3277 int f2fs_recover_xattr_data(struct inode *inode, struct page *page);
3278 int f2fs_recover_inode_page(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page);
3279 int f2fs_restore_node_summary(struct f2fs_sb_info *sbi,
3280                         unsigned int segno, struct f2fs_summary_block *sum);
3281 int f2fs_flush_nat_entries(struct f2fs_sb_info *sbi, struct cp_control *cpc);
3282 int f2fs_build_node_manager(struct f2fs_sb_info *sbi);
3283 void f2fs_destroy_node_manager(struct f2fs_sb_info *sbi);
3284 int __init f2fs_create_node_manager_caches(void);
3285 void f2fs_destroy_node_manager_caches(void);
3286
3287 /*
3288  * segment.c
3289  */
3290 bool f2fs_need_SSR(struct f2fs_sb_info *sbi);
3291 void f2fs_register_inmem_page(struct inode *inode, struct page *page);
3292 void f2fs_drop_inmem_pages_all(struct f2fs_sb_info *sbi, bool gc_failure);
3293 void f2fs_drop_inmem_pages(struct inode *inode);
3294 void f2fs_drop_inmem_page(struct inode *inode, struct page *page);
3295 int f2fs_commit_inmem_pages(struct inode *inode);
3296 void f2fs_balance_fs(struct f2fs_sb_info *sbi, bool need);
3297 void f2fs_balance_fs_bg(struct f2fs_sb_info *sbi, bool from_bg);
3298 int f2fs_issue_flush(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino);
3299 int f2fs_create_flush_cmd_control(struct f2fs_sb_info *sbi);
3300 int f2fs_flush_device_cache(struct f2fs_sb_info *sbi);
3301 void f2fs_destroy_flush_cmd_control(struct f2fs_sb_info *sbi, bool free);
3302 void f2fs_invalidate_blocks(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t addr);
3303 bool f2fs_is_checkpointed_data(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t blkaddr);
3304 void f2fs_drop_discard_cmd(struct f2fs_sb_info *sbi);
3305 void f2fs_stop_discard_thread(struct f2fs_sb_info *sbi);
3306 bool f2fs_issue_discard_timeout(struct f2fs_sb_info *sbi);
3307 void f2fs_clear_prefree_segments(struct f2fs_sb_info *sbi,
3308                                         struct cp_control *cpc);
3309 void f2fs_dirty_to_prefree(struct f2fs_sb_info *sbi);
3310 block_t f2fs_get_unusable_blocks(struct f2fs_sb_info *sbi);
3311 int f2fs_disable_cp_again(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t unusable);
3312 void f2fs_release_discard_addrs(struct f2fs_sb_info *sbi);
3313 int f2fs_npages_for_summary_flush(struct f2fs_sb_info *sbi, bool for_ra);
3314 bool f2fs_segment_has_free_slot(struct f2fs_sb_info *sbi, int segno);
3315 void f2fs_init_inmem_curseg(struct f2fs_sb_info *sbi);
3316 void f2fs_save_inmem_curseg(struct f2fs_sb_info *sbi);
3317 void f2fs_restore_inmem_curseg(struct f2fs_sb_info *sbi);
3318 void f2fs_get_new_segment(struct f2fs_sb_info *sbi,
3319                         unsigned int *newseg, bool new_sec, int dir);
3320 void f2fs_allocate_segment_for_resize(struct f2fs_sb_info *sbi, int type,
3321                                         unsigned int start, unsigned int end);
3322 void f2fs_allocate_new_section(struct f2fs_sb_info *sbi, int type);
3323 void f2fs_allocate_new_segments(struct f2fs_sb_info *sbi);
3324 int f2fs_trim_fs(struct f2fs_sb_info *sbi, struct fstrim_range *range);
3325 bool f2fs_exist_trim_candidates(struct f2fs_sb_info *sbi,
3326                                         struct cp_control *cpc);
3327 struct page *f2fs_get_sum_page(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int segno);
3328 void f2fs_update_meta_page(struct f2fs_sb_info *sbi, void *src,
3329                                         block_t blk_addr);
3330 void f2fs_do_write_meta_page(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page,
3331                                                 enum iostat_type io_type);
3332 void f2fs_do_write_node_page(unsigned int nid, struct f2fs_io_info *fio);
3333 void f2fs_outplace_write_data(struct dnode_of_data *dn,
3334                         struct f2fs_io_info *fio);
3335 int f2fs_inplace_write_data(struct f2fs_io_info *fio);
3336 void f2fs_do_replace_block(struct f2fs_sb_info *sbi, struct f2fs_summary *sum,
3337                         block_t old_blkaddr, block_t new_blkaddr,
3338                         bool recover_curseg, bool recover_newaddr,
3339                         bool from_gc);
3340 void f2fs_replace_block(struct f2fs_sb_info *sbi, struct dnode_of_data *dn,
3341                         block_t old_addr, block_t new_addr,
3342                         unsigned char version, bool recover_curseg,
3343                         bool recover_newaddr);
3344 void f2fs_allocate_data_block(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page,
3345                         block_t old_blkaddr, block_t *new_blkaddr,
3346                         struct f2fs_summary *sum, int type,
3347                         struct f2fs_io_info *fio);
3348 void f2fs_wait_on_page_writeback(struct page *page,
3349                         enum page_type type, bool ordered, bool locked);
3350 void f2fs_wait_on_block_writeback(struct inode *inode, block_t blkaddr);
3351 void f2fs_wait_on_block_writeback_range(struct inode *inode, block_t blkaddr,
3352                                                                 block_t len);
3353 void f2fs_write_data_summaries(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t start_blk);
3354 void f2fs_write_node_summaries(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t start_blk);
3355 int f2fs_lookup_journal_in_cursum(struct f2fs_journal *journal, int type,
3356                         unsigned int val, int alloc);
3357 void f2fs_flush_sit_entries(struct f2fs_sb_info *sbi, struct cp_control *cpc);
3358 int f2fs_fix_curseg_write_pointer(struct f2fs_sb_info *sbi);
3359 int f2fs_check_write_pointer(struct f2fs_sb_info *sbi);
3360 int f2fs_build_segment_manager(struct f2fs_sb_info *sbi);
3361 void f2fs_destroy_segment_manager(struct f2fs_sb_info *sbi);
3362 int __init f2fs_create_segment_manager_caches(void);
3363 void f2fs_destroy_segment_manager_caches(void);
3364 int f2fs_rw_hint_to_seg_type(enum rw_hint hint);
3365 enum rw_hint f2fs_io_type_to_rw_hint(struct f2fs_sb_info *sbi,
3366                         enum page_type type, enum temp_type temp);
3367 unsigned int f2fs_usable_segs_in_sec(struct f2fs_sb_info *sbi,
3368                         unsigned int segno);
3369 unsigned int f2fs_usable_blks_in_seg(struct f2fs_sb_info *sbi,
3370                         unsigned int segno);
3371
3372 /*
3373  * checkpoint.c
3374  */
3375 void f2fs_stop_checkpoint(struct f2fs_sb_info *sbi, bool end_io);
3376 struct page *f2fs_grab_meta_page(struct f2fs_sb_info *sbi, pgoff_t index);
3377 struct page *f2fs_get_meta_page(struct f2fs_sb_info *sbi, pgoff_t index);
3378 struct page *f2fs_get_meta_page_retry(struct f2fs_sb_info *sbi, pgoff_t index);
3379 struct page *f2fs_get_tmp_page(struct f2fs_sb_info *sbi, pgoff_t index);
3380 bool f2fs_is_valid_blkaddr(struct f2fs_sb_info *sbi,
3381                                         block_t blkaddr, int type);
3382 int f2fs_ra_meta_pages(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t start, int nrpages,
3383                         int type, bool sync);
3384 void f2fs_ra_meta_pages_cond(struct f2fs_sb_info *sbi, pgoff_t index);
3385 long f2fs_sync_meta_pages(struct f2fs_sb_info *sbi, enum page_type type,
3386                         long nr_to_write, enum iostat_type io_type);
3387 void f2fs_add_ino_entry(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino, int type);
3388 void f2fs_remove_ino_entry(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino, int type);
3389 void f2fs_release_ino_entry(struct f2fs_sb_info *sbi, bool all);
3390 bool f2fs_exist_written_data(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino, int mode);
3391 void f2fs_set_dirty_device(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino,
3392                                         unsigned int devidx, int type);
3393 bool f2fs_is_dirty_device(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino,
3394                                         unsigned int devidx, int type);
3395 int f2fs_sync_inode_meta(struct f2fs_sb_info *sbi);
3396 int f2fs_acquire_orphan_inode(struct f2fs_sb_info *sbi);
3397 void f2fs_release_orphan_inode(struct f2fs_sb_info *sbi);
3398 void f2fs_add_orphan_inode(struct inode *inode);
3399 void f2fs_remove_orphan_inode(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino);
3400 int f2fs_recover_orphan_inodes(struct f2fs_sb_info *sbi);
3401 int f2fs_get_valid_checkpoint(struct f2fs_sb_info *sbi);
3402 void f2fs_update_dirty_page(struct inode *inode, struct page *page);
3403 void f2fs_remove_dirty_inode(struct inode *inode);
3404 int f2fs_sync_dirty_inodes(struct f2fs_sb_info *sbi, enum inode_type type,
3405                                                                 bool from_cp);
3406 void f2fs_wait_on_all_pages(struct f2fs_sb_info *sbi, int type);
3407 int f2fs_write_checkpoint(struct f2fs_sb_info *sbi, struct cp_control *cpc);
3408 void f2fs_init_ino_entry_info(struct f2fs_sb_info *sbi);
3409 int __init f2fs_create_checkpoint_caches(void);
3410 void f2fs_destroy_checkpoint_caches(void);
3411
3412 /*
3413  * data.c
3414  */
3415 int __init f2fs_init_bioset(void);
3416 void f2fs_destroy_bioset(void);
3417 struct bio *f2fs_bio_alloc(struct f2fs_sb_info *sbi, int npages, bool noio);
3418 int f2fs_init_bio_entry_cache(void);
3419 void f2fs_destroy_bio_entry_cache(void);
3420 void f2fs_submit_bio(struct f2fs_sb_info *sbi,
3421                                 struct bio *bio, enum page_type type);
3422 void f2fs_submit_merged_write(struct f2fs_sb_info *sbi, enum page_type type);
3423 void f2fs_submit_merged_write_cond(struct f2fs_sb_info *sbi,
3424                                 struct inode *inode, struct page *page,
3425                                 nid_t ino, enum page_type type);
3426 void f2fs_submit_merged_ipu_write(struct f2fs_sb_info *sbi,
3427                                         struct bio **bio, struct page *page);
3428 void f2fs_flush_merged_writes(struct f2fs_sb_info *sbi);
3429 int f2fs_submit_page_bio(struct f2fs_io_info *fio);
3430 int f2fs_merge_page_bio(struct f2fs_io_info *fio);
3431 void f2fs_submit_page_write(struct f2fs_io_info *fio);
3432 struct block_device *f2fs_target_device(struct f2fs_sb_info *sbi,
3433                         block_t blk_addr, struct bio *bio);
3434 int f2fs_target_device_index(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t blkaddr);
3435 void f2fs_set_data_blkaddr(struct dnode_of_data *dn);
3436 void f2fs_update_data_blkaddr(struct dnode_of_data *dn, block_t blkaddr);
3437 int f2fs_reserve_new_blocks(struct dnode_of_data *dn, blkcnt_t count);
3438 int f2fs_reserve_new_block(struct dnode_of_data *dn);
3439 int f2fs_get_block(struct dnode_of_data *dn, pgoff_t index);
3440 int f2fs_preallocate_blocks(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from);
3441 int f2fs_reserve_block(struct dnode_of_data *dn, pgoff_t index);
3442 struct page *f2fs_get_read_data_page(struct inode *inode, pgoff_t index,
3443                         int op_flags, bool for_write);
3444 struct page *f2fs_find_data_page(struct inode *inode, pgoff_t index);
3445 struct page *f2fs_get_lock_data_page(struct inode *inode, pgoff_t index,
3446                         bool for_write);
3447 struct page *f2fs_get_new_data_page(struct inode *inode,
3448                         struct page *ipage, pgoff_t index, bool new_i_size);
3449 int f2fs_do_write_data_page(struct f2fs_io_info *fio);
3450 void f2fs_do_map_lock(struct f2fs_sb_info *sbi, int flag, bool lock);
3451 int f2fs_map_blocks(struct inode *inode, struct f2fs_map_blocks *map,
3452                         int create, int flag);
3453 int f2fs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
3454                         u64 start, u64 len);
3455 int f2fs_encrypt_one_page(struct f2fs_io_info *fio);
3456 bool f2fs_should_update_inplace(struct inode *inode, struct f2fs_io_info *fio);
3457 bool f2fs_should_update_outplace(struct inode *inode, struct f2fs_io_info *fio);
3458 int f2fs_write_single_data_page(struct page *page, int *submitted,
3459                                 struct bio **bio, sector_t *last_block,
3460                                 struct writeback_control *wbc,
3461                                 enum iostat_type io_type,
3462                                 int compr_blocks, bool allow_balance);
3463 void f2fs_invalidate_page(struct page *page, unsigned int offset,
3464                         unsigned int length);
3465 int f2fs_release_page(struct page *page, gfp_t wait);
3466 #ifdef CONFIG_MIGRATION
3467 int f2fs_migrate_page(struct address_space *mapping, struct page *newpage,
3468                         struct page *page, enum migrate_mode mode);
3469 #endif
3470 bool f2fs_overwrite_io(struct inode *inode, loff_t pos, size_t len);
3471 void f2fs_clear_page_cache_dirty_tag(struct page *page);
3472 int f2fs_init_post_read_processing(void);
3473 void f2fs_destroy_post_read_processing(void);
3474 int f2fs_init_post_read_wq(struct f2fs_sb_info *sbi);
3475 void f2fs_destroy_post_read_wq(struct f2fs_sb_info *sbi);
3476
3477 /*
3478  * gc.c
3479  */
3480 int f2fs_start_gc_thread(struct f2fs_sb_info *sbi);
3481 void f2fs_stop_gc_thread(struct f2fs_sb_info *sbi);
3482 block_t f2fs_start_bidx_of_node(unsigned int node_ofs, struct inode *inode);
3483 int f2fs_gc(struct f2fs_sb_info *sbi, bool sync, bool background, bool force,
3484                         unsigned int segno);
3485 void f2fs_build_gc_manager(struct f2fs_sb_info *sbi);
3486 int f2fs_resize_fs(struct file *filp, __u64 block_count);
3487 int __init f2fs_create_garbage_collection_cache(void);
3488 void f2fs_destroy_garbage_collection_cache(void);
3489
3490 /*
3491  * recovery.c
3492  */
3493 int f2fs_recover_fsync_data(struct f2fs_sb_info *sbi, bool check_only);
3494 bool f2fs_space_for_roll_forward(struct f2fs_sb_info *sbi);
3495 int __init f2fs_create_recovery_cache(void);
3496 void f2fs_destroy_recovery_cache(void);
3497
3498 /*
3499  * debug.c
3500  */
3501 #ifdef CONFIG_F2FS_STAT_FS
3502 struct f2fs_stat_info {
3503         struct list_head stat_list;
3504         struct f2fs_sb_info *sbi;
3505         int all_area_segs, sit_area_segs, nat_area_segs, ssa_area_segs;
3506         int main_area_segs, main_area_sections, main_area_zones;
3507         unsigned long long hit_largest, hit_cached, hit_rbtree;
3508         unsigned long long hit_total, total_ext;
3509         int ext_tree, zombie_tree, ext_node;
3510         int ndirty_node, ndirty_dent, ndirty_meta, ndirty_imeta;
3511         int ndirty_data, ndirty_qdata;
3512         int inmem_pages;
3513         unsigned int ndirty_dirs, ndirty_files, nquota_files, ndirty_all;
3514         int nats, dirty_nats, sits, dirty_sits;
3515         int free_nids, avail_nids, alloc_nids;
3516         int total_count, utilization;
3517         int bg_gc, nr_wb_cp_data, nr_wb_data;
3518         int nr_rd_data, nr_rd_node, nr_rd_meta;
3519         int nr_dio_read, nr_dio_write;
3520         unsigned int io_skip_bggc, other_skip_bggc;
3521         int nr_flushing, nr_flushed, flush_list_empty;
3522         int nr_discarding, nr_discarded;
3523         int nr_discard_cmd;
3524         unsigned int undiscard_blks;
3525         int inline_xattr, inline_inode, inline_dir, append, update, orphans;
3526         int compr_inode;
3527         unsigned long long compr_blocks;
3528         int aw_cnt, max_aw_cnt, vw_cnt, max_vw_cnt;
3529         unsigned int valid_count, valid_node_count, valid_inode_count, discard_blks;
3530         unsigned int bimodal, avg_vblocks;
3531         int util_free, util_valid, util_invalid;
3532         int rsvd_segs, overp_segs;
3533         int dirty_count, node_pages, meta_pages;
3534         int prefree_count, call_count, cp_count, bg_cp_count;
3535         int tot_segs, node_segs, data_segs, free_segs, free_secs;
3536         int bg_node_segs, bg_data_segs;
3537         int tot_blks, data_blks, node_blks;
3538         int bg_data_blks, bg_node_blks;
3539         unsigned long long skipped_atomic_files[2];
3540         int curseg[NR_CURSEG_TYPE];
3541         int cursec[NR_CURSEG_TYPE];
3542         int curzone[NR_CURSEG_TYPE];
3543         unsigned int dirty_seg[NR_CURSEG_TYPE];
3544         unsigned int full_seg[NR_CURSEG_TYPE];
3545         unsigned int valid_blks[NR_CURSEG_TYPE];
3546
3547         unsigned int meta_count[META_MAX];
3548         unsigned int segment_count[2];
3549         unsigned int block_count[2];
3550         unsigned int inplace_count;
3551         unsigned long long base_mem, cache_mem, page_mem;
3552 };
3553
3554 static inline struct f2fs_stat_info *F2FS_STAT(struct f2fs_sb_info *sbi)
3555 {
3556         return (struct f2fs_stat_info *)sbi->stat_info;
3557 }
3558
3559 #define stat_inc_cp_count(si)           ((si)->cp_count++)
3560 #define stat_inc_bg_cp_count(si)        ((si)->bg_cp_count++)
3561 #define stat_inc_call_count(si)         ((si)->call_count++)
3562 #define stat_inc_bggc_count(si)         ((si)->bg_gc++)
3563 #define stat_io_skip_bggc_count(sbi)    ((sbi)->io_skip_bggc++)
3564 #define stat_other_skip_bggc_count(sbi) ((sbi)->other_skip_bggc++)
3565 #define stat_inc_dirty_inode(sbi, type) ((sbi)->ndirty_inode[type]++)
3566 #define stat_dec_dirty_inode(sbi, type) ((sbi)->ndirty_inode[type]--)
3567 #define stat_inc_total_hit(sbi)         (atomic64_inc(&(sbi)->total_hit_ext))
3568 #define stat_inc_rbtree_node_hit(sbi)   (atomic64_inc(&(sbi)->read_hit_rbtree))
3569 #define stat_inc_largest_node_hit(sbi)  (atomic64_inc(&(sbi)->read_hit_largest))
3570 #define stat_inc_cached_node_hit(sbi)   (atomic64_inc(&(sbi)->read_hit_cached))
3571 #define stat_inc_inline_xattr(inode)                                    \
3572         do {                                                            \
3573                 if (f2fs_has_inline_xattr(inode))                       \
3574                         (atomic_inc(&F2FS_I_SB(inode)->inline_xattr));  \
3575         } while (0)
3576 #define stat_dec_inline_xattr(inode)                                    \
3577         do {                                                            \
3578                 if (f2fs_has_inline_xattr(inode))                       \
3579                         (atomic_dec(&F2FS_I_SB(inode)->inline_xattr));  \
3580         } while (0)
3581 #define stat_inc_inline_inode(inode)                                    \
3582         do {                                                            \
3583                 if (f2fs_has_inline_data(inode))                        \
3584                         (atomic_inc(&F2FS_I_SB(inode)->inline_inode));  \
3585         } while (0)
3586 #define stat_dec_inline_inode(inode)                                    \
3587         do {                                                            \
3588                 if (f2fs_has_inline_data(inode))                        \
3589                         (atomic_dec(&F2FS_I_SB(inode)->inline_inode));  \
3590         } while (0)
3591 #define stat_inc_inline_dir(inode)                                      \
3592         do {                                                            \
3593                 if (f2fs_has_inline_dentry(inode))                      \
3594                         (atomic_inc(&F2FS_I_SB(inode)->inline_dir));    \
3595         } while (0)
3596 #define stat_dec_inline_dir(inode)                                      \
3597         do {                                                            \
3598                 if (f2fs_has_inline_dentry(inode))                      \
3599                         (atomic_dec(&F2FS_I_SB(inode)->inline_dir));    \
3600         } while (0)
3601 #define stat_inc_compr_inode(inode)                                     \
3602         do {                                                            \
3603                 if (f2fs_compressed_file(inode))                        \
3604                         (atomic_inc(&F2FS_I_SB(inode)->compr_inode));   \
3605         } while (0)
3606 #define stat_dec_compr_inode(inode)                                     \
3607         do {                                                            \
3608                 if (f2fs_compressed_file(inode))                        \
3609                         (atomic_dec(&F2FS_I_SB(inode)->compr_inode));   \
3610         } while (0)
3611 #define stat_add_compr_blocks(inode, blocks)                            \
3612                 (atomic64_add(blocks, &F2FS_I_SB(inode)->compr_blocks))
3613 #define stat_sub_compr_blocks(inode, blocks)                            \
3614                 (atomic64_sub(blocks, &F2FS_I_SB(inode)->compr_blocks))
3615 #define stat_inc_meta_count(sbi, blkaddr)                               \
3616         do {                                                            \
3617                 if (blkaddr < SIT_I(sbi)->sit_base_addr)                \
3618                         atomic_inc(&(sbi)->meta_count[META_CP]);        \
3619                 else if (blkaddr < NM_I(sbi)->nat_blkaddr)              \
3620                         atomic_inc(&(sbi)->meta_count[META_SIT]);       \
3621                 else if (blkaddr < SM_I(sbi)->ssa_blkaddr)              \
3622                         atomic_inc(&(sbi)->meta_count[META_NAT]);       \
3623                 else if (blkaddr < SM_I(sbi)->main_blkaddr)             \
3624                         atomic_inc(&(sbi)->meta_count[META_SSA]);       \
3625         } while (0)
3626 #define stat_inc_seg_type(sbi, curseg)                                  \
3627                 ((sbi)->segment_count[(curseg)->alloc_type]++)
3628 #define stat_inc_block_count(sbi, curseg)                               \
3629                 ((sbi)->block_count[(curseg)->alloc_type]++)
3630 #define stat_inc_inplace_blocks(sbi)                                    \
3631                 (atomic_inc(&(sbi)->inplace_count))
3632 #define stat_update_max_atomic_write(inode)                             \
3633         do {                                                            \
3634                 int cur = F2FS_I_SB(inode)->atomic_files;       \
3635                 int max = atomic_read(&F2FS_I_SB(inode)->max_aw_cnt);   \
3636                 if (cur > max)                                          \
3637                         atomic_set(&F2FS_I_SB(inode)->max_aw_cnt, cur); \
3638         } while (0)
3639 #define stat_inc_volatile_write(inode)                                  \
3640                 (atomic_inc(&F2FS_I_SB(inode)->vw_cnt))
3641 #define stat_dec_volatile_write(inode)                                  \
3642                 (atomic_dec(&F2FS_I_SB(inode)->vw_cnt))
3643 #define stat_update_max_volatile_write(inode)                           \
3644         do {                                                            \
3645                 int cur = atomic_read(&F2FS_I_SB(inode)->vw_cnt);       \
3646                 int max = atomic_read(&F2FS_I_SB(inode)->max_vw_cnt);   \
3647                 if (cur > max)                                          \
3648                         atomic_set(&F2FS_I_SB(inode)->max_vw_cnt, cur); \
3649         } while (0)
3650 #define stat_inc_seg_count(sbi, type, gc_type)                          \
3651         do {                                                            \
3652                 struct f2fs_stat_info *si = F2FS_STAT(sbi);             \
3653                 si->tot_segs++;                                         \
3654                 if ((type) == SUM_TYPE_DATA) {                          \
3655                         si->data_segs++;                                \
3656                         si->bg_data_segs += (gc_type == BG_GC) ? 1 : 0; \
3657                 } else {                                                \
3658                         si->node_segs++;                                \
3659                         si->bg_node_segs += (gc_type == BG_GC) ? 1 : 0; \
3660                 }                                                       \
3661         } while (0)
3662
3663 #define stat_inc_tot_blk_count(si, blks)                                \
3664         ((si)->tot_blks += (blks))
3665
3666 #define stat_inc_data_blk_count(sbi, blks, gc_type)                     \
3667         do {                                                            \
3668                 struct f2fs_stat_info *si = F2FS_STAT(sbi);             \
3669                 stat_inc_tot_blk_count(si, blks);                       \
3670                 si->data_blks += (blks);                                \
3671                 si->bg_data_blks += ((gc_type) == BG_GC) ? (blks) : 0;  \
3672         } while (0)
3673
3674 #define stat_inc_node_blk_count(sbi, blks, gc_type)                     \
3675         do {                                                            \
3676                 struct f2fs_stat_info *si = F2FS_STAT(sbi);             \
3677                 stat_inc_tot_blk_count(si, blks);                       \
3678                 si->node_blks += (blks);                                \
3679                 si->bg_node_blks += ((gc_type) == BG_GC) ? (blks) : 0;  \
3680         } while (0)
3681
3682 int f2fs_build_stats(struct f2fs_sb_info *sbi);
3683 void f2fs_destroy_stats(struct f2fs_sb_info *sbi);
3684 void __init f2fs_create_root_stats(void);
3685 void f2fs_destroy_root_stats(void);
3686 void f2fs_update_sit_info(struct f2fs_sb_info *sbi);
3687 #else
3688 #define stat_inc_cp_count(si)                           do { } while (0)
3689 #define stat_inc_bg_cp_count(si)                        do { } while (0)
3690 #define stat_inc_call_count(si)                         do { } while (0)
3691 #define stat_inc_bggc_count(si)                         do { } while (0)
3692 #define stat_io_skip_bggc_count(sbi)                    do { } while (0)
3693 #define stat_other_skip_bggc_count(sbi)                 do { } while (0)
3694 #define stat_inc_dirty_inode(sbi, type)                 do { } while (0)
3695 #define stat_dec_dirty_inode(sbi, type)                 do { } while (0)
3696 #define stat_inc_total_hit(sbi)                         do { } while (0)
3697 #define stat_inc_rbtree_node_hit(sbi)                   do { } while (0)
3698 #define stat_inc_largest_node_hit(sbi)                  do { } while (0)
3699 #define stat_inc_cached_node_hit(sbi)                   do { } while (0)
3700 #define stat_inc_inline_xattr(inode)                    do { } while (0)
3701 #define stat_dec_inline_xattr(inode)                    do { } while (0)
3702 #define stat_inc_inline_inode(inode)                    do { } while (0)
3703 #define stat_dec_inline_inode(inode)                    do { } while (0)
3704 #define stat_inc_inline_dir(inode)                      do { } while (0)
3705 #define stat_dec_inline_dir(inode)                      do { } while (0)
3706 #define stat_inc_compr_inode(inode)                     do { } while (0)
3707 #define stat_dec_compr_inode(inode)                     do { } while (0)
3708 #define stat_add_compr_blocks(inode, blocks)            do { } while (0)
3709 #define stat_sub_compr_blocks(inode, blocks)            do { } while (0)
3710 #define stat_inc_atomic_write(inode)                    do { } while (0)
3711 #define stat_dec_atomic_write(inode)                    do { } while (0)
3712 #define stat_update_max_atomic_write(inode)             do { } while (0)
3713 #define stat_inc_volatile_write(inode)                  do { } while (0)
3714 #define stat_dec_volatile_write(inode)                  do { } while (0)
3715 #define stat_update_max_volatile_write(inode)           do { } while (0)
3716 #define stat_inc_meta_count(sbi, blkaddr)               do { } while (0)
3717 #define stat_inc_seg_type(sbi, curseg)                  do { } while (0)
3718 #define stat_inc_block_count(sbi, curseg)               do { } while (0)
3719 #define stat_inc_inplace_blocks(sbi)                    do { } while (0)
3720 #define stat_inc_seg_count(sbi, type, gc_type)          do { } while (0)
3721 #define stat_inc_tot_blk_count(si, blks)                do { } while (0)
3722 #define stat_inc_data_blk_count(sbi, blks, gc_type)     do { } while (0)
3723 #define stat_inc_node_blk_count(sbi, blks, gc_type)     do { } while (0)
3724
3725 static inline int f2fs_build_stats(struct f2fs_sb_info *sbi) { return 0; }
3726 static inline void f2fs_destroy_stats(struct f2fs_sb_info *sbi) { }
3727 static inline void __init f2fs_create_root_stats(void) { }
3728 static inline void f2fs_destroy_root_stats(void) { }
3729 static inline void f2fs_update_sit_info(struct f2fs_sb_info *sbi) {}
3730 #endif
3731
3732 extern const struct file_operations f2fs_dir_operations;
3733 #ifdef CONFIG_UNICODE
3734 extern const struct dentry_operations f2fs_dentry_ops;
3735 #endif
3736 extern const struct file_operations f2fs_file_operations;
3737 extern const struct inode_operations f2fs_file_inode_operations;
3738 extern const struct address_space_operations f2fs_dblock_aops;
3739 extern const struct address_space_operations f2fs_node_aops;
3740 extern const struct address_space_operations f2fs_meta_aops;
3741 extern const struct inode_operations f2fs_dir_inode_operations;
3742 extern const struct inode_operations f2fs_symlink_inode_operations;
3743 extern const struct inode_operations f2fs_encrypted_symlink_inode_operations;
3744 extern const struct inode_operations f2fs_special_inode_operations;
3745 extern struct kmem_cache *f2fs_inode_entry_slab;
3746
3747 /*
3748  * inline.c
3749  */
3750 bool f2fs_may_inline_data(struct inode *inode);
3751 bool f2fs_sanity_check_inline_data(struct inode *inode);
3752 bool f2fs_may_inline_dentry(struct inode *inode);
3753 void f2fs_do_read_inline_data(struct page *page, struct page *ipage);
3754 void f2fs_truncate_inline_inode(struct inode *inode,
3755                                                 struct page *ipage, u64 from);
3756 int f2fs_read_inline_data(struct inode *inode, struct page *page);
3757 int f2fs_convert_inline_page(struct dnode_of_data *dn, struct page *page);
3758 int f2fs_convert_inline_inode(struct inode *inode);
3759 int f2fs_try_convert_inline_dir(struct inode *dir, struct dentry *dentry);
3760 int f2fs_write_inline_data(struct inode *inode, struct page *page);
3761 int f2fs_recover_inline_data(struct inode *inode, struct page *npage);
3762 struct f2fs_dir_entry *f2fs_find_in_inline_dir(struct inode *dir,
3763                                         const struct f2fs_filename *fname,
3764                                         struct page **res_page);
3765 int f2fs_make_empty_inline_dir(struct inode *inode, struct inode *parent,
3766                         struct page *ipage);
3767 int f2fs_add_inline_entry(struct inode *dir, const struct f2fs_filename *fname,
3768                         struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode);
3769 void f2fs_delete_inline_entry(struct f2fs_dir_entry *dentry,
3770                                 struct page *page, struct inode *dir,
3771                                 struct inode *inode);
3772 bool f2fs_empty_inline_dir(struct inode *dir);
3773 int f2fs_read_inline_dir(struct file *file, struct dir_context *ctx,
3774                         struct fscrypt_str *fstr);
3775 int f2fs_inline_data_fiemap(struct inode *inode,
3776                         struct fiemap_extent_info *fieinfo,
3777                         __u64 start, __u64 len);
3778
3779 /*
3780  * shrinker.c
3781  */
3782 unsigned long f2fs_shrink_count(struct shrinker *shrink,
3783                         struct shrink_control *sc);
3784 unsigned long f2fs_shrink_scan(struct shrinker *shrink,
3785                         struct shrink_control *sc);
3786 void f2fs_join_shrinker(struct f2fs_sb_info *sbi);
3787 void f2fs_leave_shrinker(struct f2fs_sb_info *sbi);
3788
3789 /*
3790  * extent_cache.c
3791  */
3792 struct rb_entry *f2fs_lookup_rb_tree(struct rb_root_cached *root,
3793                                 struct rb_entry *cached_re, unsigned int ofs);
3794 struct rb_node **f2fs_lookup_rb_tree_ext(struct f2fs_sb_info *sbi,
3795                                 struct rb_root_cached *root,
3796                                 struct rb_node **parent,
3797                                 unsigned long long key, bool *left_most);
3798 struct rb_node **f2fs_lookup_rb_tree_for_insert(struct f2fs_sb_info *sbi,
3799                                 struct rb_root_cached *root,
3800                                 struct rb_node **parent,
3801                                 unsigned int ofs, bool *leftmost);
3802 struct rb_entry *f2fs_lookup_rb_tree_ret(struct rb_root_cached *root,
3803                 struct rb_entry *cached_re, unsigned int ofs,
3804                 struct rb_entry **prev_entry, struct rb_entry **next_entry,
3805                 struct rb_node ***insert_p, struct rb_node **insert_parent,
3806                 bool force, bool *leftmost);
3807 bool f2fs_check_rb_tree_consistence(struct f2fs_sb_info *sbi,
3808                                 struct rb_root_cached *root, bool check_key);
3809 unsigned int f2fs_shrink_extent_tree(struct f2fs_sb_info *sbi, int nr_shrink);
3810 void f2fs_init_extent_tree(struct inode *inode, struct page *ipage);
3811 void f2fs_drop_extent_tree(struct inode *inode);
3812 unsigned int f2fs_destroy_extent_node(struct inode *inode);
3813 void f2fs_destroy_extent_tree(struct inode *inode);
3814 bool f2fs_lookup_extent_cache(struct inode *inode, pgoff_t pgofs,
3815                         struct extent_info *ei);
3816 void f2fs_update_extent_cache(struct dnode_of_data *dn);
3817 void f2fs_update_extent_cache_range(struct dnode_of_data *dn,
3818                         pgoff_t fofs, block_t blkaddr, unsigned int len);
3819 void f2fs_init_extent_cache_info(struct f2fs_sb_info *sbi);
3820 int __init f2fs_create_extent_cache(void);
3821 void f2fs_destroy_extent_cache(void);
3822
3823 /*
3824  * sysfs.c
3825  */
3826 int __init f2fs_init_sysfs(void);
3827 void f2fs_exit_sysfs(void);
3828 int f2fs_register_sysfs(struct f2fs_sb_info *sbi);
3829 void f2fs_unregister_sysfs(struct f2fs_sb_info *sbi);
3830
3831 /* verity.c */
3832 extern const struct fsverity_operations f2fs_verityops;
3833
3834 /*
3835  * crypto support
3836  */
3837 static inline bool f2fs_encrypted_file(struct inode *inode)
3838 {
3839         return IS_ENCRYPTED(inode) && S_ISREG(inode->i_mode);
3840 }
3841
3842 static inline void f2fs_set_encrypted_inode(struct inode *inode)
3843 {
3844 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
3845         file_set_encrypt(inode);
3846         f2fs_set_inode_flags(inode);
3847 #endif
3848 }
3849
3850 /*
3851  * Returns true if the reads of the inode's data need to undergo some
3852  * postprocessing step, like decryption or authenticity verification.
3853  */
3854 static inline bool f2fs_post_read_required(struct inode *inode)
3855 {
3856         return f2fs_encrypted_file(inode) || fsverity_active(inode) ||
3857                 f2fs_compressed_file(inode);
3858 }
3859
3860 /*
3861  * compress.c
3862  */
3863 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_COMPRESSION
3864 bool f2fs_is_compressed_page(struct page *page);
3865 struct page *f2fs_compress_control_page(struct page *page);
3866 int f2fs_prepare_compress_overwrite(struct inode *inode,
3867                         struct page **pagep, pgoff_t index, void **fsdata);
3868 bool f2fs_compress_write_end(struct inode *inode, void *fsdata,
3869                                         pgoff_t index, unsigned copied);
3870 int f2fs_truncate_partial_cluster(struct inode *inode, u64 from, bool lock);
3871 void f2fs_compress_write_end_io(struct bio *bio, struct page *page);
3872 bool f2fs_is_compress_backend_ready(struct inode *inode);
3873 int f2fs_init_compress_mempool(void);
3874 void f2fs_destroy_compress_mempool(void);
3875 void f2fs_decompress_pages(struct bio *bio, struct page *page, bool verity);
3876 bool f2fs_cluster_is_empty(struct compress_ctx *cc);
3877 bool f2fs_cluster_can_merge_page(struct compress_ctx *cc, pgoff_t index);
3878 void f2fs_compress_ctx_add_page(struct compress_ctx *cc, struct page *page);
3879 int f2fs_write_multi_pages(struct compress_ctx *cc,
3880                                                 int *submitted,
3881                                                 struct writeback_control *wbc,
3882                                                 enum iostat_type io_type);
3883 int f2fs_is_compressed_cluster(struct inode *inode, pgoff_t index);
3884 int f2fs_read_multi_pages(struct compress_ctx *cc, struct bio **bio_ret,
3885                                 unsigned nr_pages, sector_t *last_block_in_bio,
3886                                 bool is_readahead, bool for_write);
3887 struct decompress_io_ctx *f2fs_alloc_dic(struct compress_ctx *cc);
3888 void f2fs_free_dic(struct decompress_io_ctx *dic);
3889 void f2fs_decompress_end_io(struct page **rpages,
3890                         unsigned int cluster_size, bool err, bool verity);
3891 int f2fs_init_compress_ctx(struct compress_ctx *cc);
3892 void f2fs_destroy_compress_ctx(struct compress_ctx *cc, bool reuse);
3893 void f2fs_init_compress_info(struct f2fs_sb_info *sbi);
3894 int f2fs_init_page_array_cache(struct f2fs_sb_info *sbi);
3895 void f2fs_destroy_page_array_cache(struct f2fs_sb_info *sbi);
3896 int __init f2fs_init_compress_cache(void);
3897 void f2fs_destroy_compress_cache(void);
3898 #else
3899 static inline bool f2fs_is_compressed_page(struct page *page) { return false; }
3900 static inline bool f2fs_is_compress_backend_ready(struct inode *inode)
3901 {
3902         if (!f2fs_compressed_file(inode))
3903                 return true;
3904         /* not support compression */
3905         return false;
3906 }
3907 static inline struct page *f2fs_compress_control_page(struct page *page)
3908 {
3909         WARN_ON_ONCE(1);
3910         return ERR_PTR(-EINVAL);
3911 }
3912 static inline int f2fs_init_compress_mempool(void) { return 0; }
3913 static inline void f2fs_destroy_compress_mempool(void) { }
3914 static inline int f2fs_init_page_array_cache(struct f2fs_sb_info *sbi) { return 0; }
3915 static inline void f2fs_destroy_page_array_cache(struct f2fs_sb_info *sbi) { }
3916 static inline int __init f2fs_init_compress_cache(void) { return 0; }
3917 static inline void f2fs_destroy_compress_cache(void) { }
3918 #endif
3919
3920 static inline void set_compress_context(struct inode *inode)
3921 {
3922         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
3923
3924         F2FS_I(inode)->i_compress_algorithm =
3925                         F2FS_OPTION(sbi).compress_algorithm;
3926         F2FS_I(inode)->i_log_cluster_size =
3927                         F2FS_OPTION(sbi).compress_log_size;
3928         F2FS_I(inode)->i_cluster_size =
3929                         1 << F2FS_I(inode)->i_log_cluster_size;
3930         F2FS_I(inode)->i_flags |= F2FS_COMPR_FL;
3931         set_inode_flag(inode, FI_COMPRESSED_FILE);
3932         stat_inc_compr_inode(inode);
3933         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
3934 }
3935
3936 static inline bool f2fs_disable_compressed_file(struct inode *inode)
3937 {
3938         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
3939
3940         if (!f2fs_compressed_file(inode))
3941                 return true;
3942         if (S_ISREG(inode->i_mode) && F2FS_HAS_BLOCKS(inode))
3943                 return false;
3944
3945         fi->i_flags &= ~F2FS_COMPR_FL;
3946         stat_dec_compr_inode(inode);
3947         clear_inode_flag(inode, FI_COMPRESSED_FILE);
3948         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
3949         return true;
3950 }
3951
3952 #define F2FS_FEATURE_FUNCS(name, flagname) \
3953 static inline int f2fs_sb_has_##name(struct f2fs_sb_info *sbi) \
3954 { \
3955         return F2FS_HAS_FEATURE(sbi, F2FS_FEATURE_##flagname); \
3956 }
3957
3958 F2FS_FEATURE_FUNCS(encrypt, ENCRYPT);
3959 F2FS_FEATURE_FUNCS(blkzoned, BLKZONED);
3960 F2FS_FEATURE_FUNCS(extra_attr, EXTRA_ATTR);
3961 F2FS_FEATURE_FUNCS(project_quota, PRJQUOTA);
3962 F2FS_FEATURE_FUNCS(inode_chksum, INODE_CHKSUM);
3963 F2FS_FEATURE_FUNCS(flexible_inline_xattr, FLEXIBLE_INLINE_XATTR);
3964 F2FS_FEATURE_FUNCS(quota_ino, QUOTA_INO);
3965 F2FS_FEATURE_FUNCS(inode_crtime, INODE_CRTIME);
3966 F2FS_FEATURE_FUNCS(lost_found, LOST_FOUND);
3967 F2FS_FEATURE_FUNCS(verity, VERITY);
3968 F2FS_FEATURE_FUNCS(sb_chksum, SB_CHKSUM);
3969 F2FS_FEATURE_FUNCS(casefold, CASEFOLD);
3970 F2FS_FEATURE_FUNCS(compression, COMPRESSION);
3971
3972 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
3973 static inline bool f2fs_blkz_is_seq(struct f2fs_sb_info *sbi, int devi,
3974                                     block_t blkaddr)
3975 {
3976         unsigned int zno = blkaddr >> sbi->log_blocks_per_blkz;
3977
3978         return test_bit(zno, FDEV(devi).blkz_seq);
3979 }
3980 #endif
3981
3982 static inline bool f2fs_hw_should_discard(struct f2fs_sb_info *sbi)
3983 {
3984         return f2fs_sb_has_blkzoned(sbi);
3985 }
3986
3987 static inline bool f2fs_bdev_support_discard(struct block_device *bdev)
3988 {
3989         return blk_queue_discard(bdev_get_queue(bdev)) ||
3990                bdev_is_zoned(bdev);
3991 }
3992
3993 static inline bool f2fs_hw_support_discard(struct f2fs_sb_info *sbi)
3994 {
3995         int i;
3996
3997         if (!f2fs_is_multi_device(sbi))
3998                 return f2fs_bdev_support_discard(sbi->sb->s_bdev);
3999
4000         for (i = 0; i < sbi->s_ndevs; i++)
4001                 if (f2fs_bdev_support_discard(FDEV(i).bdev))
4002                         return true;
4003         return false;
4004 }
4005
4006 static inline bool f2fs_realtime_discard_enable(struct f2fs_sb_info *sbi)
4007 {
4008         return (test_opt(sbi, DISCARD) && f2fs_hw_support_discard(sbi)) ||
4009                                         f2fs_hw_should_discard(sbi);
4010 }
4011
4012 static inline bool f2fs_hw_is_readonly(struct f2fs_sb_info *sbi)
4013 {
4014         int i;
4015
4016         if (!f2fs_is_multi_device(sbi))
4017                 return bdev_read_only(sbi->sb->s_bdev);
4018
4019         for (i = 0; i < sbi->s_ndevs; i++)
4020                 if (bdev_read_only(FDEV(i).bdev))
4021                         return true;
4022         return false;
4023 }
4024
4025 static inline bool f2fs_lfs_mode(struct f2fs_sb_info *sbi)
4026 {
4027         return F2FS_OPTION(sbi).fs_mode == FS_MODE_LFS;
4028 }
4029
4030 static inline bool f2fs_may_compress(struct inode *inode)
4031 {
4032         if (IS_SWAPFILE(inode) || f2fs_is_pinned_file(inode) ||
4033                                 f2fs_is_atomic_file(inode) ||
4034                                 f2fs_is_volatile_file(inode))
4035                 return false;
4036         return S_ISREG(inode->i_mode) || S_ISDIR(inode->i_mode);
4037 }
4038
4039 static inline void f2fs_i_compr_blocks_update(struct inode *inode,
4040                                                 u64 blocks, bool add)
4041 {
4042         int diff = F2FS_I(inode)->i_cluster_size - blocks;
4043         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
4044
4045         /* don't update i_compr_blocks if saved blocks were released */
4046         if (!add && !atomic_read(&fi->i_compr_blocks))
4047                 return;
4048
4049         if (add) {
4050                 atomic_add(diff, &fi->i_compr_blocks);
4051                 stat_add_compr_blocks(inode, diff);
4052         } else {
4053                 atomic_sub(diff, &fi->i_compr_blocks);
4054                 stat_sub_compr_blocks(inode, diff);
4055         }
4056         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
4057 }
4058
4059 static inline int block_unaligned_IO(struct inode *inode,
4060                                 struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
4061 {
4062         unsigned int i_blkbits = READ_ONCE(inode->i_blkbits);
4063         unsigned int blocksize_mask = (1 << i_blkbits) - 1;
4064         loff_t offset = iocb->ki_pos;
4065         unsigned long align = offset | iov_iter_alignment(iter);
4066
4067         return align & blocksize_mask;
4068 }
4069
4070 static inline int allow_outplace_dio(struct inode *inode,
4071                                 struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
4072 {
4073         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
4074         int rw = iov_iter_rw(iter);
4075
4076         return (f2fs_lfs_mode(sbi) && (rw == WRITE) &&
4077                                 !block_unaligned_IO(inode, iocb, iter));
4078 }
4079
4080 static inline bool f2fs_force_buffered_io(struct inode *inode,
4081                                 struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
4082 {
4083         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
4084         int rw = iov_iter_rw(iter);
4085
4086         if (f2fs_post_read_required(inode))
4087                 return true;
4088         if (f2fs_is_multi_device(sbi))
4089                 return true;
4090         /*
4091          * for blkzoned device, fallback direct IO to buffered IO, so
4092          * all IOs can be serialized by log-structured write.
4093          */
4094         if (f2fs_sb_has_blkzoned(sbi))
4095                 return true;
4096         if (f2fs_lfs_mode(sbi) && (rw == WRITE)) {
4097                 if (block_unaligned_IO(inode, iocb, iter))
4098                         return true;
4099                 if (F2FS_IO_ALIGNED(sbi))
4100                         return true;
4101         }
4102         if (is_sbi_flag_set(F2FS_I_SB(inode), SBI_CP_DISABLED) &&
4103                                         !IS_SWAPFILE(inode))
4104                 return true;
4105
4106         return false;
4107 }
4108
4109 #ifdef CONFIG_F2FS_FAULT_INJECTION
4110 extern void f2fs_build_fault_attr(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int rate,
4111                                                         unsigned int type);
4112 #else
4113 #define f2fs_build_fault_attr(sbi, rate, type)          do { } while (0)
4114 #endif
4115
4116 static inline bool is_journalled_quota(struct f2fs_sb_info *sbi)
4117 {
4118 #ifdef CONFIG_QUOTA
4119         if (f2fs_sb_has_quota_ino(sbi))
4120                 return true;
4121         if (F2FS_OPTION(sbi).s_qf_names[USRQUOTA] ||
4122                 F2FS_OPTION(sbi).s_qf_names[GRPQUOTA] ||
4123                 F2FS_OPTION(sbi).s_qf_names[PRJQUOTA])
4124                 return true;
4125 #endif
4126         return false;
4127 }
4128
4129 #define EFSBADCRC       EBADMSG         /* Bad CRC detected */
4130 #define EFSCORRUPTED    EUCLEAN         /* Filesystem is corrupted */
4131
4132 #endif /* _LINUX_F2FS_H */