Merge tag 'rproc-v6.4' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/remoteproc...
[linux-block.git] / fs / btrfs / volumes.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
4  */
5
6 #include <linux/sched.h>
7 #include <linux/sched/mm.h>
8 #include <linux/slab.h>
9 #include <linux/ratelimit.h>
10 #include <linux/kthread.h>
11 #include <linux/semaphore.h>
12 #include <linux/uuid.h>
13 #include <linux/list_sort.h>
14 #include <linux/namei.h>
15 #include "misc.h"
16 #include "ctree.h"
17 #include "extent_map.h"
18 #include "disk-io.h"
19 #include "transaction.h"
20 #include "print-tree.h"
21 #include "volumes.h"
22 #include "raid56.h"
23 #include "rcu-string.h"
24 #include "dev-replace.h"
25 #include "sysfs.h"
26 #include "tree-checker.h"
27 #include "space-info.h"
28 #include "block-group.h"
29 #include "discard.h"
30 #include "zoned.h"
31 #include "fs.h"
32 #include "accessors.h"
33 #include "uuid-tree.h"
34 #include "ioctl.h"
35 #include "relocation.h"
36 #include "scrub.h"
37 #include "super.h"
38
39 #define BTRFS_BLOCK_GROUP_STRIPE_MASK   (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0 | \
40                                          BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10 | \
41                                          BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK)
42
43 const struct btrfs_raid_attr btrfs_raid_array[BTRFS_NR_RAID_TYPES] = {
44         [BTRFS_RAID_RAID10] = {
45                 .sub_stripes    = 2,
46                 .dev_stripes    = 1,
47                 .devs_max       = 0,    /* 0 == as many as possible */
48                 .devs_min       = 2,
49                 .tolerated_failures = 1,
50                 .devs_increment = 2,
51                 .ncopies        = 2,
52                 .nparity        = 0,
53                 .raid_name      = "raid10",
54                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10,
55                 .mindev_error   = BTRFS_ERROR_DEV_RAID10_MIN_NOT_MET,
56         },
57         [BTRFS_RAID_RAID1] = {
58                 .sub_stripes    = 1,
59                 .dev_stripes    = 1,
60                 .devs_max       = 2,
61                 .devs_min       = 2,
62                 .tolerated_failures = 1,
63                 .devs_increment = 2,
64                 .ncopies        = 2,
65                 .nparity        = 0,
66                 .raid_name      = "raid1",
67                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1,
68                 .mindev_error   = BTRFS_ERROR_DEV_RAID1_MIN_NOT_MET,
69         },
70         [BTRFS_RAID_RAID1C3] = {
71                 .sub_stripes    = 1,
72                 .dev_stripes    = 1,
73                 .devs_max       = 3,
74                 .devs_min       = 3,
75                 .tolerated_failures = 2,
76                 .devs_increment = 3,
77                 .ncopies        = 3,
78                 .nparity        = 0,
79                 .raid_name      = "raid1c3",
80                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1C3,
81                 .mindev_error   = BTRFS_ERROR_DEV_RAID1C3_MIN_NOT_MET,
82         },
83         [BTRFS_RAID_RAID1C4] = {
84                 .sub_stripes    = 1,
85                 .dev_stripes    = 1,
86                 .devs_max       = 4,
87                 .devs_min       = 4,
88                 .tolerated_failures = 3,
89                 .devs_increment = 4,
90                 .ncopies        = 4,
91                 .nparity        = 0,
92                 .raid_name      = "raid1c4",
93                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1C4,
94                 .mindev_error   = BTRFS_ERROR_DEV_RAID1C4_MIN_NOT_MET,
95         },
96         [BTRFS_RAID_DUP] = {
97                 .sub_stripes    = 1,
98                 .dev_stripes    = 2,
99                 .devs_max       = 1,
100                 .devs_min       = 1,
101                 .tolerated_failures = 0,
102                 .devs_increment = 1,
103                 .ncopies        = 2,
104                 .nparity        = 0,
105                 .raid_name      = "dup",
106                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP,
107                 .mindev_error   = 0,
108         },
109         [BTRFS_RAID_RAID0] = {
110                 .sub_stripes    = 1,
111                 .dev_stripes    = 1,
112                 .devs_max       = 0,
113                 .devs_min       = 1,
114                 .tolerated_failures = 0,
115                 .devs_increment = 1,
116                 .ncopies        = 1,
117                 .nparity        = 0,
118                 .raid_name      = "raid0",
119                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0,
120                 .mindev_error   = 0,
121         },
122         [BTRFS_RAID_SINGLE] = {
123                 .sub_stripes    = 1,
124                 .dev_stripes    = 1,
125                 .devs_max       = 1,
126                 .devs_min       = 1,
127                 .tolerated_failures = 0,
128                 .devs_increment = 1,
129                 .ncopies        = 1,
130                 .nparity        = 0,
131                 .raid_name      = "single",
132                 .bg_flag        = 0,
133                 .mindev_error   = 0,
134         },
135         [BTRFS_RAID_RAID5] = {
136                 .sub_stripes    = 1,
137                 .dev_stripes    = 1,
138                 .devs_max       = 0,
139                 .devs_min       = 2,
140                 .tolerated_failures = 1,
141                 .devs_increment = 1,
142                 .ncopies        = 1,
143                 .nparity        = 1,
144                 .raid_name      = "raid5",
145                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID5,
146                 .mindev_error   = BTRFS_ERROR_DEV_RAID5_MIN_NOT_MET,
147         },
148         [BTRFS_RAID_RAID6] = {
149                 .sub_stripes    = 1,
150                 .dev_stripes    = 1,
151                 .devs_max       = 0,
152                 .devs_min       = 3,
153                 .tolerated_failures = 2,
154                 .devs_increment = 1,
155                 .ncopies        = 1,
156                 .nparity        = 2,
157                 .raid_name      = "raid6",
158                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6,
159                 .mindev_error   = BTRFS_ERROR_DEV_RAID6_MIN_NOT_MET,
160         },
161 };
162
163 /*
164  * Convert block group flags (BTRFS_BLOCK_GROUP_*) to btrfs_raid_types, which
165  * can be used as index to access btrfs_raid_array[].
166  */
167 enum btrfs_raid_types __attribute_const__ btrfs_bg_flags_to_raid_index(u64 flags)
168 {
169         const u64 profile = (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK);
170
171         if (!profile)
172                 return BTRFS_RAID_SINGLE;
173
174         return BTRFS_BG_FLAG_TO_INDEX(profile);
175 }
176
177 const char *btrfs_bg_type_to_raid_name(u64 flags)
178 {
179         const int index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(flags);
180
181         if (index >= BTRFS_NR_RAID_TYPES)
182                 return NULL;
183
184         return btrfs_raid_array[index].raid_name;
185 }
186
187 int btrfs_nr_parity_stripes(u64 type)
188 {
189         enum btrfs_raid_types index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(type);
190
191         return btrfs_raid_array[index].nparity;
192 }
193
194 /*
195  * Fill @buf with textual description of @bg_flags, no more than @size_buf
196  * bytes including terminating null byte.
197  */
198 void btrfs_describe_block_groups(u64 bg_flags, char *buf, u32 size_buf)
199 {
200         int i;
201         int ret;
202         char *bp = buf;
203         u64 flags = bg_flags;
204         u32 size_bp = size_buf;
205
206         if (!flags) {
207                 strcpy(bp, "NONE");
208                 return;
209         }
210
211 #define DESCRIBE_FLAG(flag, desc)                                               \
212         do {                                                            \
213                 if (flags & (flag)) {                                   \
214                         ret = snprintf(bp, size_bp, "%s|", (desc));     \
215                         if (ret < 0 || ret >= size_bp)                  \
216                                 goto out_overflow;                      \
217                         size_bp -= ret;                                 \
218                         bp += ret;                                      \
219                         flags &= ~(flag);                               \
220                 }                                                       \
221         } while (0)
222
223         DESCRIBE_FLAG(BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA, "data");
224         DESCRIBE_FLAG(BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM, "system");
225         DESCRIBE_FLAG(BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA, "metadata");
226
227         DESCRIBE_FLAG(BTRFS_AVAIL_ALLOC_BIT_SINGLE, "single");
228         for (i = 0; i < BTRFS_NR_RAID_TYPES; i++)
229                 DESCRIBE_FLAG(btrfs_raid_array[i].bg_flag,
230                               btrfs_raid_array[i].raid_name);
231 #undef DESCRIBE_FLAG
232
233         if (flags) {
234                 ret = snprintf(bp, size_bp, "0x%llx|", flags);
235                 size_bp -= ret;
236         }
237
238         if (size_bp < size_buf)
239                 buf[size_buf - size_bp - 1] = '\0'; /* remove last | */
240
241         /*
242          * The text is trimmed, it's up to the caller to provide sufficiently
243          * large buffer
244          */
245 out_overflow:;
246 }
247
248 static int init_first_rw_device(struct btrfs_trans_handle *trans);
249 static int btrfs_relocate_sys_chunks(struct btrfs_fs_info *fs_info);
250 static void btrfs_dev_stat_print_on_load(struct btrfs_device *device);
251
252 /*
253  * Device locking
254  * ==============
255  *
256  * There are several mutexes that protect manipulation of devices and low-level
257  * structures like chunks but not block groups, extents or files
258  *
259  * uuid_mutex (global lock)
260  * ------------------------
261  * protects the fs_uuids list that tracks all per-fs fs_devices, resulting from
262  * the SCAN_DEV ioctl registration or from mount either implicitly (the first
263  * device) or requested by the device= mount option
264  *
265  * the mutex can be very coarse and can cover long-running operations
266  *
267  * protects: updates to fs_devices counters like missing devices, rw devices,
268  * seeding, structure cloning, opening/closing devices at mount/umount time
269  *
270  * global::fs_devs - add, remove, updates to the global list
271  *
272  * does not protect: manipulation of the fs_devices::devices list in general
273  * but in mount context it could be used to exclude list modifications by eg.
274  * scan ioctl
275  *
276  * btrfs_device::name - renames (write side), read is RCU
277  *
278  * fs_devices::device_list_mutex (per-fs, with RCU)
279  * ------------------------------------------------
280  * protects updates to fs_devices::devices, ie. adding and deleting
281  *
282  * simple list traversal with read-only actions can be done with RCU protection
283  *
284  * may be used to exclude some operations from running concurrently without any
285  * modifications to the list (see write_all_supers)
286  *
287  * Is not required at mount and close times, because our device list is
288  * protected by the uuid_mutex at that point.
289  *
290  * balance_mutex
291  * -------------
292  * protects balance structures (status, state) and context accessed from
293  * several places (internally, ioctl)
294  *
295  * chunk_mutex
296  * -----------
297  * protects chunks, adding or removing during allocation, trim or when a new
298  * device is added/removed. Additionally it also protects post_commit_list of
299  * individual devices, since they can be added to the transaction's
300  * post_commit_list only with chunk_mutex held.
301  *
302  * cleaner_mutex
303  * -------------
304  * a big lock that is held by the cleaner thread and prevents running subvolume
305  * cleaning together with relocation or delayed iputs
306  *
307  *
308  * Lock nesting
309  * ============
310  *
311  * uuid_mutex
312  *   device_list_mutex
313  *     chunk_mutex
314  *   balance_mutex
315  *
316  *
317  * Exclusive operations
318  * ====================
319  *
320  * Maintains the exclusivity of the following operations that apply to the
321  * whole filesystem and cannot run in parallel.
322  *
323  * - Balance (*)
324  * - Device add
325  * - Device remove
326  * - Device replace (*)
327  * - Resize
328  *
329  * The device operations (as above) can be in one of the following states:
330  *
331  * - Running state
332  * - Paused state
333  * - Completed state
334  *
335  * Only device operations marked with (*) can go into the Paused state for the
336  * following reasons:
337  *
338  * - ioctl (only Balance can be Paused through ioctl)
339  * - filesystem remounted as read-only
340  * - filesystem unmounted and mounted as read-only
341  * - system power-cycle and filesystem mounted as read-only
342  * - filesystem or device errors leading to forced read-only
343  *
344  * The status of exclusive operation is set and cleared atomically.
345  * During the course of Paused state, fs_info::exclusive_operation remains set.
346  * A device operation in Paused or Running state can be canceled or resumed
347  * either by ioctl (Balance only) or when remounted as read-write.
348  * The exclusive status is cleared when the device operation is canceled or
349  * completed.
350  */
351
352 DEFINE_MUTEX(uuid_mutex);
353 static LIST_HEAD(fs_uuids);
354 struct list_head * __attribute_const__ btrfs_get_fs_uuids(void)
355 {
356         return &fs_uuids;
357 }
358
359 /*
360  * alloc_fs_devices - allocate struct btrfs_fs_devices
361  * @fsid:               if not NULL, copy the UUID to fs_devices::fsid
362  * @metadata_fsid:      if not NULL, copy the UUID to fs_devices::metadata_fsid
363  *
364  * Return a pointer to a new struct btrfs_fs_devices on success, or ERR_PTR().
365  * The returned struct is not linked onto any lists and can be destroyed with
366  * kfree() right away.
367  */
368 static struct btrfs_fs_devices *alloc_fs_devices(const u8 *fsid,
369                                                  const u8 *metadata_fsid)
370 {
371         struct btrfs_fs_devices *fs_devs;
372
373         fs_devs = kzalloc(sizeof(*fs_devs), GFP_KERNEL);
374         if (!fs_devs)
375                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
376
377         mutex_init(&fs_devs->device_list_mutex);
378
379         INIT_LIST_HEAD(&fs_devs->devices);
380         INIT_LIST_HEAD(&fs_devs->alloc_list);
381         INIT_LIST_HEAD(&fs_devs->fs_list);
382         INIT_LIST_HEAD(&fs_devs->seed_list);
383         if (fsid)
384                 memcpy(fs_devs->fsid, fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
385
386         if (metadata_fsid)
387                 memcpy(fs_devs->metadata_uuid, metadata_fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
388         else if (fsid)
389                 memcpy(fs_devs->metadata_uuid, fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
390
391         return fs_devs;
392 }
393
394 void btrfs_free_device(struct btrfs_device *device)
395 {
396         WARN_ON(!list_empty(&device->post_commit_list));
397         rcu_string_free(device->name);
398         extent_io_tree_release(&device->alloc_state);
399         btrfs_destroy_dev_zone_info(device);
400         kfree(device);
401 }
402
403 static void free_fs_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
404 {
405         struct btrfs_device *device;
406
407         WARN_ON(fs_devices->opened);
408         while (!list_empty(&fs_devices->devices)) {
409                 device = list_entry(fs_devices->devices.next,
410                                     struct btrfs_device, dev_list);
411                 list_del(&device->dev_list);
412                 btrfs_free_device(device);
413         }
414         kfree(fs_devices);
415 }
416
417 void __exit btrfs_cleanup_fs_uuids(void)
418 {
419         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
420
421         while (!list_empty(&fs_uuids)) {
422                 fs_devices = list_entry(fs_uuids.next,
423                                         struct btrfs_fs_devices, fs_list);
424                 list_del(&fs_devices->fs_list);
425                 free_fs_devices(fs_devices);
426         }
427 }
428
429 static noinline struct btrfs_fs_devices *find_fsid(
430                 const u8 *fsid, const u8 *metadata_fsid)
431 {
432         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
433
434         ASSERT(fsid);
435
436         /* Handle non-split brain cases */
437         list_for_each_entry(fs_devices, &fs_uuids, fs_list) {
438                 if (metadata_fsid) {
439                         if (memcmp(fsid, fs_devices->fsid, BTRFS_FSID_SIZE) == 0
440                             && memcmp(metadata_fsid, fs_devices->metadata_uuid,
441                                       BTRFS_FSID_SIZE) == 0)
442                                 return fs_devices;
443                 } else {
444                         if (memcmp(fsid, fs_devices->fsid, BTRFS_FSID_SIZE) == 0)
445                                 return fs_devices;
446                 }
447         }
448         return NULL;
449 }
450
451 static struct btrfs_fs_devices *find_fsid_with_metadata_uuid(
452                                 struct btrfs_super_block *disk_super)
453 {
454
455         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
456
457         /*
458          * Handle scanned device having completed its fsid change but
459          * belonging to a fs_devices that was created by first scanning
460          * a device which didn't have its fsid/metadata_uuid changed
461          * at all and the CHANGING_FSID_V2 flag set.
462          */
463         list_for_each_entry(fs_devices, &fs_uuids, fs_list) {
464                 if (fs_devices->fsid_change &&
465                     memcmp(disk_super->metadata_uuid, fs_devices->fsid,
466                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0 &&
467                     memcmp(fs_devices->fsid, fs_devices->metadata_uuid,
468                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0) {
469                         return fs_devices;
470                 }
471         }
472         /*
473          * Handle scanned device having completed its fsid change but
474          * belonging to a fs_devices that was created by a device that
475          * has an outdated pair of fsid/metadata_uuid and
476          * CHANGING_FSID_V2 flag set.
477          */
478         list_for_each_entry(fs_devices, &fs_uuids, fs_list) {
479                 if (fs_devices->fsid_change &&
480                     memcmp(fs_devices->metadata_uuid,
481                            fs_devices->fsid, BTRFS_FSID_SIZE) != 0 &&
482                     memcmp(disk_super->metadata_uuid, fs_devices->metadata_uuid,
483                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0) {
484                         return fs_devices;
485                 }
486         }
487
488         return find_fsid(disk_super->fsid, disk_super->metadata_uuid);
489 }
490
491
492 static int
493 btrfs_get_bdev_and_sb(const char *device_path, fmode_t flags, void *holder,
494                       int flush, struct block_device **bdev,
495                       struct btrfs_super_block **disk_super)
496 {
497         int ret;
498
499         *bdev = blkdev_get_by_path(device_path, flags, holder);
500
501         if (IS_ERR(*bdev)) {
502                 ret = PTR_ERR(*bdev);
503                 goto error;
504         }
505
506         if (flush)
507                 sync_blockdev(*bdev);
508         ret = set_blocksize(*bdev, BTRFS_BDEV_BLOCKSIZE);
509         if (ret) {
510                 blkdev_put(*bdev, flags);
511                 goto error;
512         }
513         invalidate_bdev(*bdev);
514         *disk_super = btrfs_read_dev_super(*bdev);
515         if (IS_ERR(*disk_super)) {
516                 ret = PTR_ERR(*disk_super);
517                 blkdev_put(*bdev, flags);
518                 goto error;
519         }
520
521         return 0;
522
523 error:
524         *bdev = NULL;
525         return ret;
526 }
527
528 /*
529  *  Search and remove all stale devices (which are not mounted).  When both
530  *  inputs are NULL, it will search and release all stale devices.
531  *
532  *  @devt:         Optional. When provided will it release all unmounted devices
533  *                 matching this devt only.
534  *  @skip_device:  Optional. Will skip this device when searching for the stale
535  *                 devices.
536  *
537  *  Return:     0 for success or if @devt is 0.
538  *              -EBUSY if @devt is a mounted device.
539  *              -ENOENT if @devt does not match any device in the list.
540  */
541 static int btrfs_free_stale_devices(dev_t devt, struct btrfs_device *skip_device)
542 {
543         struct btrfs_fs_devices *fs_devices, *tmp_fs_devices;
544         struct btrfs_device *device, *tmp_device;
545         int ret = 0;
546
547         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
548
549         if (devt)
550                 ret = -ENOENT;
551
552         list_for_each_entry_safe(fs_devices, tmp_fs_devices, &fs_uuids, fs_list) {
553
554                 mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
555                 list_for_each_entry_safe(device, tmp_device,
556                                          &fs_devices->devices, dev_list) {
557                         if (skip_device && skip_device == device)
558                                 continue;
559                         if (devt && devt != device->devt)
560                                 continue;
561                         if (fs_devices->opened) {
562                                 /* for an already deleted device return 0 */
563                                 if (devt && ret != 0)
564                                         ret = -EBUSY;
565                                 break;
566                         }
567
568                         /* delete the stale device */
569                         fs_devices->num_devices--;
570                         list_del(&device->dev_list);
571                         btrfs_free_device(device);
572
573                         ret = 0;
574                 }
575                 mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
576
577                 if (fs_devices->num_devices == 0) {
578                         btrfs_sysfs_remove_fsid(fs_devices);
579                         list_del(&fs_devices->fs_list);
580                         free_fs_devices(fs_devices);
581                 }
582         }
583
584         return ret;
585 }
586
587 /*
588  * This is only used on mount, and we are protected from competing things
589  * messing with our fs_devices by the uuid_mutex, thus we do not need the
590  * fs_devices->device_list_mutex here.
591  */
592 static int btrfs_open_one_device(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
593                         struct btrfs_device *device, fmode_t flags,
594                         void *holder)
595 {
596         struct block_device *bdev;
597         struct btrfs_super_block *disk_super;
598         u64 devid;
599         int ret;
600
601         if (device->bdev)
602                 return -EINVAL;
603         if (!device->name)
604                 return -EINVAL;
605
606         ret = btrfs_get_bdev_and_sb(device->name->str, flags, holder, 1,
607                                     &bdev, &disk_super);
608         if (ret)
609                 return ret;
610
611         devid = btrfs_stack_device_id(&disk_super->dev_item);
612         if (devid != device->devid)
613                 goto error_free_page;
614
615         if (memcmp(device->uuid, disk_super->dev_item.uuid, BTRFS_UUID_SIZE))
616                 goto error_free_page;
617
618         device->generation = btrfs_super_generation(disk_super);
619
620         if (btrfs_super_flags(disk_super) & BTRFS_SUPER_FLAG_SEEDING) {
621                 if (btrfs_super_incompat_flags(disk_super) &
622                     BTRFS_FEATURE_INCOMPAT_METADATA_UUID) {
623                         pr_err(
624                 "BTRFS: Invalid seeding and uuid-changed device detected\n");
625                         goto error_free_page;
626                 }
627
628                 clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state);
629                 fs_devices->seeding = true;
630         } else {
631                 if (bdev_read_only(bdev))
632                         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state);
633                 else
634                         set_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state);
635         }
636
637         if (!bdev_nonrot(bdev))
638                 fs_devices->rotating = true;
639
640         if (bdev_max_discard_sectors(bdev))
641                 fs_devices->discardable = true;
642
643         device->bdev = bdev;
644         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA, &device->dev_state);
645         device->mode = flags;
646
647         fs_devices->open_devices++;
648         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state) &&
649             device->devid != BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID) {
650                 fs_devices->rw_devices++;
651                 list_add_tail(&device->dev_alloc_list, &fs_devices->alloc_list);
652         }
653         btrfs_release_disk_super(disk_super);
654
655         return 0;
656
657 error_free_page:
658         btrfs_release_disk_super(disk_super);
659         blkdev_put(bdev, flags);
660
661         return -EINVAL;
662 }
663
664 /*
665  * Handle scanned device having its CHANGING_FSID_V2 flag set and the fs_devices
666  * being created with a disk that has already completed its fsid change. Such
667  * disk can belong to an fs which has its FSID changed or to one which doesn't.
668  * Handle both cases here.
669  */
670 static struct btrfs_fs_devices *find_fsid_inprogress(
671                                         struct btrfs_super_block *disk_super)
672 {
673         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
674
675         list_for_each_entry(fs_devices, &fs_uuids, fs_list) {
676                 if (memcmp(fs_devices->metadata_uuid, fs_devices->fsid,
677                            BTRFS_FSID_SIZE) != 0 &&
678                     memcmp(fs_devices->metadata_uuid, disk_super->fsid,
679                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0 && !fs_devices->fsid_change) {
680                         return fs_devices;
681                 }
682         }
683
684         return find_fsid(disk_super->fsid, NULL);
685 }
686
687
688 static struct btrfs_fs_devices *find_fsid_changed(
689                                         struct btrfs_super_block *disk_super)
690 {
691         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
692
693         /*
694          * Handles the case where scanned device is part of an fs that had
695          * multiple successful changes of FSID but currently device didn't
696          * observe it. Meaning our fsid will be different than theirs. We need
697          * to handle two subcases :
698          *  1 - The fs still continues to have different METADATA/FSID uuids.
699          *  2 - The fs is switched back to its original FSID (METADATA/FSID
700          *  are equal).
701          */
702         list_for_each_entry(fs_devices, &fs_uuids, fs_list) {
703                 /* Changed UUIDs */
704                 if (memcmp(fs_devices->metadata_uuid, fs_devices->fsid,
705                            BTRFS_FSID_SIZE) != 0 &&
706                     memcmp(fs_devices->metadata_uuid, disk_super->metadata_uuid,
707                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0 &&
708                     memcmp(fs_devices->fsid, disk_super->fsid,
709                            BTRFS_FSID_SIZE) != 0)
710                         return fs_devices;
711
712                 /* Unchanged UUIDs */
713                 if (memcmp(fs_devices->metadata_uuid, fs_devices->fsid,
714                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0 &&
715                     memcmp(fs_devices->fsid, disk_super->metadata_uuid,
716                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0)
717                         return fs_devices;
718         }
719
720         return NULL;
721 }
722
723 static struct btrfs_fs_devices *find_fsid_reverted_metadata(
724                                 struct btrfs_super_block *disk_super)
725 {
726         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
727
728         /*
729          * Handle the case where the scanned device is part of an fs whose last
730          * metadata UUID change reverted it to the original FSID. At the same
731          * time fs_devices was first created by another constituent device
732          * which didn't fully observe the operation. This results in an
733          * btrfs_fs_devices created with metadata/fsid different AND
734          * btrfs_fs_devices::fsid_change set AND the metadata_uuid of the
735          * fs_devices equal to the FSID of the disk.
736          */
737         list_for_each_entry(fs_devices, &fs_uuids, fs_list) {
738                 if (memcmp(fs_devices->fsid, fs_devices->metadata_uuid,
739                            BTRFS_FSID_SIZE) != 0 &&
740                     memcmp(fs_devices->metadata_uuid, disk_super->fsid,
741                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0 &&
742                     fs_devices->fsid_change)
743                         return fs_devices;
744         }
745
746         return NULL;
747 }
748 /*
749  * Add new device to list of registered devices
750  *
751  * Returns:
752  * device pointer which was just added or updated when successful
753  * error pointer when failed
754  */
755 static noinline struct btrfs_device *device_list_add(const char *path,
756                            struct btrfs_super_block *disk_super,
757                            bool *new_device_added)
758 {
759         struct btrfs_device *device;
760         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = NULL;
761         struct rcu_string *name;
762         u64 found_transid = btrfs_super_generation(disk_super);
763         u64 devid = btrfs_stack_device_id(&disk_super->dev_item);
764         dev_t path_devt;
765         int error;
766         bool has_metadata_uuid = (btrfs_super_incompat_flags(disk_super) &
767                 BTRFS_FEATURE_INCOMPAT_METADATA_UUID);
768         bool fsid_change_in_progress = (btrfs_super_flags(disk_super) &
769                                         BTRFS_SUPER_FLAG_CHANGING_FSID_V2);
770
771         error = lookup_bdev(path, &path_devt);
772         if (error) {
773                 btrfs_err(NULL, "failed to lookup block device for path %s: %d",
774                           path, error);
775                 return ERR_PTR(error);
776         }
777
778         if (fsid_change_in_progress) {
779                 if (!has_metadata_uuid)
780                         fs_devices = find_fsid_inprogress(disk_super);
781                 else
782                         fs_devices = find_fsid_changed(disk_super);
783         } else if (has_metadata_uuid) {
784                 fs_devices = find_fsid_with_metadata_uuid(disk_super);
785         } else {
786                 fs_devices = find_fsid_reverted_metadata(disk_super);
787                 if (!fs_devices)
788                         fs_devices = find_fsid(disk_super->fsid, NULL);
789         }
790
791
792         if (!fs_devices) {
793                 if (has_metadata_uuid)
794                         fs_devices = alloc_fs_devices(disk_super->fsid,
795                                                       disk_super->metadata_uuid);
796                 else
797                         fs_devices = alloc_fs_devices(disk_super->fsid, NULL);
798
799                 if (IS_ERR(fs_devices))
800                         return ERR_CAST(fs_devices);
801
802                 fs_devices->fsid_change = fsid_change_in_progress;
803
804                 mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
805                 list_add(&fs_devices->fs_list, &fs_uuids);
806
807                 device = NULL;
808         } else {
809                 struct btrfs_dev_lookup_args args = {
810                         .devid = devid,
811                         .uuid = disk_super->dev_item.uuid,
812                 };
813
814                 mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
815                 device = btrfs_find_device(fs_devices, &args);
816
817                 /*
818                  * If this disk has been pulled into an fs devices created by
819                  * a device which had the CHANGING_FSID_V2 flag then replace the
820                  * metadata_uuid/fsid values of the fs_devices.
821                  */
822                 if (fs_devices->fsid_change &&
823                     found_transid > fs_devices->latest_generation) {
824                         memcpy(fs_devices->fsid, disk_super->fsid,
825                                         BTRFS_FSID_SIZE);
826
827                         if (has_metadata_uuid)
828                                 memcpy(fs_devices->metadata_uuid,
829                                        disk_super->metadata_uuid,
830                                        BTRFS_FSID_SIZE);
831                         else
832                                 memcpy(fs_devices->metadata_uuid,
833                                        disk_super->fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
834
835                         fs_devices->fsid_change = false;
836                 }
837         }
838
839         if (!device) {
840                 unsigned int nofs_flag;
841
842                 if (fs_devices->opened) {
843                         btrfs_err(NULL,
844                 "device %s belongs to fsid %pU, and the fs is already mounted",
845                                   path, fs_devices->fsid);
846                         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
847                         return ERR_PTR(-EBUSY);
848                 }
849
850                 nofs_flag = memalloc_nofs_save();
851                 device = btrfs_alloc_device(NULL, &devid,
852                                             disk_super->dev_item.uuid, path);
853                 memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
854                 if (IS_ERR(device)) {
855                         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
856                         /* we can safely leave the fs_devices entry around */
857                         return device;
858                 }
859
860                 device->devt = path_devt;
861
862                 list_add_rcu(&device->dev_list, &fs_devices->devices);
863                 fs_devices->num_devices++;
864
865                 device->fs_devices = fs_devices;
866                 *new_device_added = true;
867
868                 if (disk_super->label[0])
869                         pr_info(
870         "BTRFS: device label %s devid %llu transid %llu %s scanned by %s (%d)\n",
871                                 disk_super->label, devid, found_transid, path,
872                                 current->comm, task_pid_nr(current));
873                 else
874                         pr_info(
875         "BTRFS: device fsid %pU devid %llu transid %llu %s scanned by %s (%d)\n",
876                                 disk_super->fsid, devid, found_transid, path,
877                                 current->comm, task_pid_nr(current));
878
879         } else if (!device->name || strcmp(device->name->str, path)) {
880                 /*
881                  * When FS is already mounted.
882                  * 1. If you are here and if the device->name is NULL that
883                  *    means this device was missing at time of FS mount.
884                  * 2. If you are here and if the device->name is different
885                  *    from 'path' that means either
886                  *      a. The same device disappeared and reappeared with
887                  *         different name. or
888                  *      b. The missing-disk-which-was-replaced, has
889                  *         reappeared now.
890                  *
891                  * We must allow 1 and 2a above. But 2b would be a spurious
892                  * and unintentional.
893                  *
894                  * Further in case of 1 and 2a above, the disk at 'path'
895                  * would have missed some transaction when it was away and
896                  * in case of 2a the stale bdev has to be updated as well.
897                  * 2b must not be allowed at all time.
898                  */
899
900                 /*
901                  * For now, we do allow update to btrfs_fs_device through the
902                  * btrfs dev scan cli after FS has been mounted.  We're still
903                  * tracking a problem where systems fail mount by subvolume id
904                  * when we reject replacement on a mounted FS.
905                  */
906                 if (!fs_devices->opened && found_transid < device->generation) {
907                         /*
908                          * That is if the FS is _not_ mounted and if you
909                          * are here, that means there is more than one
910                          * disk with same uuid and devid.We keep the one
911                          * with larger generation number or the last-in if
912                          * generation are equal.
913                          */
914                         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
915                         btrfs_err(NULL,
916 "device %s already registered with a higher generation, found %llu expect %llu",
917                                   path, found_transid, device->generation);
918                         return ERR_PTR(-EEXIST);
919                 }
920
921                 /*
922                  * We are going to replace the device path for a given devid,
923                  * make sure it's the same device if the device is mounted
924                  *
925                  * NOTE: the device->fs_info may not be reliable here so pass
926                  * in a NULL to message helpers instead. This avoids a possible
927                  * use-after-free when the fs_info and fs_info->sb are already
928                  * torn down.
929                  */
930                 if (device->bdev) {
931                         if (device->devt != path_devt) {
932                                 mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
933                                 btrfs_warn_in_rcu(NULL,
934         "duplicate device %s devid %llu generation %llu scanned by %s (%d)",
935                                                   path, devid, found_transid,
936                                                   current->comm,
937                                                   task_pid_nr(current));
938                                 return ERR_PTR(-EEXIST);
939                         }
940                         btrfs_info_in_rcu(NULL,
941         "devid %llu device path %s changed to %s scanned by %s (%d)",
942                                           devid, btrfs_dev_name(device),
943                                           path, current->comm,
944                                           task_pid_nr(current));
945                 }
946
947                 name = rcu_string_strdup(path, GFP_NOFS);
948                 if (!name) {
949                         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
950                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
951                 }
952                 rcu_string_free(device->name);
953                 rcu_assign_pointer(device->name, name);
954                 if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state)) {
955                         fs_devices->missing_devices--;
956                         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state);
957                 }
958                 device->devt = path_devt;
959         }
960
961         /*
962          * Unmount does not free the btrfs_device struct but would zero
963          * generation along with most of the other members. So just update
964          * it back. We need it to pick the disk with largest generation
965          * (as above).
966          */
967         if (!fs_devices->opened) {
968                 device->generation = found_transid;
969                 fs_devices->latest_generation = max_t(u64, found_transid,
970                                                 fs_devices->latest_generation);
971         }
972
973         fs_devices->total_devices = btrfs_super_num_devices(disk_super);
974
975         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
976         return device;
977 }
978
979 static struct btrfs_fs_devices *clone_fs_devices(struct btrfs_fs_devices *orig)
980 {
981         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
982         struct btrfs_device *device;
983         struct btrfs_device *orig_dev;
984         int ret = 0;
985
986         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
987
988         fs_devices = alloc_fs_devices(orig->fsid, NULL);
989         if (IS_ERR(fs_devices))
990                 return fs_devices;
991
992         fs_devices->total_devices = orig->total_devices;
993
994         list_for_each_entry(orig_dev, &orig->devices, dev_list) {
995                 const char *dev_path = NULL;
996
997                 /*
998                  * This is ok to do without RCU read locked because we hold the
999                  * uuid mutex so nothing we touch in here is going to disappear.
1000                  */
1001                 if (orig_dev->name)
1002                         dev_path = orig_dev->name->str;
1003
1004                 device = btrfs_alloc_device(NULL, &orig_dev->devid,
1005                                             orig_dev->uuid, dev_path);
1006                 if (IS_ERR(device)) {
1007                         ret = PTR_ERR(device);
1008                         goto error;
1009                 }
1010
1011                 if (orig_dev->zone_info) {
1012                         struct btrfs_zoned_device_info *zone_info;
1013
1014                         zone_info = btrfs_clone_dev_zone_info(orig_dev);
1015                         if (!zone_info) {
1016                                 btrfs_free_device(device);
1017                                 ret = -ENOMEM;
1018                                 goto error;
1019                         }
1020                         device->zone_info = zone_info;
1021                 }
1022
1023                 list_add(&device->dev_list, &fs_devices->devices);
1024                 device->fs_devices = fs_devices;
1025                 fs_devices->num_devices++;
1026         }
1027         return fs_devices;
1028 error:
1029         free_fs_devices(fs_devices);
1030         return ERR_PTR(ret);
1031 }
1032
1033 static void __btrfs_free_extra_devids(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
1034                                       struct btrfs_device **latest_dev)
1035 {
1036         struct btrfs_device *device, *next;
1037
1038         /* This is the initialized path, it is safe to release the devices. */
1039         list_for_each_entry_safe(device, next, &fs_devices->devices, dev_list) {
1040                 if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA, &device->dev_state)) {
1041                         if (!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT,
1042                                       &device->dev_state) &&
1043                             !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING,
1044                                       &device->dev_state) &&
1045                             (!*latest_dev ||
1046                              device->generation > (*latest_dev)->generation)) {
1047                                 *latest_dev = device;
1048                         }
1049                         continue;
1050                 }
1051
1052                 /*
1053                  * We have already validated the presence of BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID,
1054                  * in btrfs_init_dev_replace() so just continue.
1055                  */
1056                 if (device->devid == BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID)
1057                         continue;
1058
1059                 if (device->bdev) {
1060                         blkdev_put(device->bdev, device->mode);
1061                         device->bdev = NULL;
1062                         fs_devices->open_devices--;
1063                 }
1064                 if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state)) {
1065                         list_del_init(&device->dev_alloc_list);
1066                         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state);
1067                         fs_devices->rw_devices--;
1068                 }
1069                 list_del_init(&device->dev_list);
1070                 fs_devices->num_devices--;
1071                 btrfs_free_device(device);
1072         }
1073
1074 }
1075
1076 /*
1077  * After we have read the system tree and know devids belonging to this
1078  * filesystem, remove the device which does not belong there.
1079  */
1080 void btrfs_free_extra_devids(struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
1081 {
1082         struct btrfs_device *latest_dev = NULL;
1083         struct btrfs_fs_devices *seed_dev;
1084
1085         mutex_lock(&uuid_mutex);
1086         __btrfs_free_extra_devids(fs_devices, &latest_dev);
1087
1088         list_for_each_entry(seed_dev, &fs_devices->seed_list, seed_list)
1089                 __btrfs_free_extra_devids(seed_dev, &latest_dev);
1090
1091         fs_devices->latest_dev = latest_dev;
1092
1093         mutex_unlock(&uuid_mutex);
1094 }
1095
1096 static void btrfs_close_bdev(struct btrfs_device *device)
1097 {
1098         if (!device->bdev)
1099                 return;
1100
1101         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state)) {
1102                 sync_blockdev(device->bdev);
1103                 invalidate_bdev(device->bdev);
1104         }
1105
1106         blkdev_put(device->bdev, device->mode);
1107 }
1108
1109 static void btrfs_close_one_device(struct btrfs_device *device)
1110 {
1111         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = device->fs_devices;
1112
1113         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state) &&
1114             device->devid != BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID) {
1115                 list_del_init(&device->dev_alloc_list);
1116                 fs_devices->rw_devices--;
1117         }
1118
1119         if (device->devid == BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID)
1120                 clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state);
1121
1122         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state)) {
1123                 clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state);
1124                 fs_devices->missing_devices--;
1125         }
1126
1127         btrfs_close_bdev(device);
1128         if (device->bdev) {
1129                 fs_devices->open_devices--;
1130                 device->bdev = NULL;
1131         }
1132         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state);
1133         btrfs_destroy_dev_zone_info(device);
1134
1135         device->fs_info = NULL;
1136         atomic_set(&device->dev_stats_ccnt, 0);
1137         extent_io_tree_release(&device->alloc_state);
1138
1139         /*
1140          * Reset the flush error record. We might have a transient flush error
1141          * in this mount, and if so we aborted the current transaction and set
1142          * the fs to an error state, guaranteeing no super blocks can be further
1143          * committed. However that error might be transient and if we unmount the
1144          * filesystem and mount it again, we should allow the mount to succeed
1145          * (btrfs_check_rw_degradable() should not fail) - if after mounting the
1146          * filesystem again we still get flush errors, then we will again abort
1147          * any transaction and set the error state, guaranteeing no commits of
1148          * unsafe super blocks.
1149          */
1150         device->last_flush_error = 0;
1151
1152         /* Verify the device is back in a pristine state  */
1153         ASSERT(!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_FLUSH_SENT, &device->dev_state));
1154         ASSERT(!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state));
1155         ASSERT(list_empty(&device->dev_alloc_list));
1156         ASSERT(list_empty(&device->post_commit_list));
1157 }
1158
1159 static void close_fs_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
1160 {
1161         struct btrfs_device *device, *tmp;
1162
1163         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
1164
1165         if (--fs_devices->opened > 0)
1166                 return;
1167
1168         list_for_each_entry_safe(device, tmp, &fs_devices->devices, dev_list)
1169                 btrfs_close_one_device(device);
1170
1171         WARN_ON(fs_devices->open_devices);
1172         WARN_ON(fs_devices->rw_devices);
1173         fs_devices->opened = 0;
1174         fs_devices->seeding = false;
1175         fs_devices->fs_info = NULL;
1176 }
1177
1178 void btrfs_close_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
1179 {
1180         LIST_HEAD(list);
1181         struct btrfs_fs_devices *tmp;
1182
1183         mutex_lock(&uuid_mutex);
1184         close_fs_devices(fs_devices);
1185         if (!fs_devices->opened) {
1186                 list_splice_init(&fs_devices->seed_list, &list);
1187
1188                 /*
1189                  * If the struct btrfs_fs_devices is not assembled with any
1190                  * other device, it can be re-initialized during the next mount
1191                  * without the needing device-scan step. Therefore, it can be
1192                  * fully freed.
1193                  */
1194                 if (fs_devices->num_devices == 1) {
1195                         list_del(&fs_devices->fs_list);
1196                         free_fs_devices(fs_devices);
1197                 }
1198         }
1199
1200
1201         list_for_each_entry_safe(fs_devices, tmp, &list, seed_list) {
1202                 close_fs_devices(fs_devices);
1203                 list_del(&fs_devices->seed_list);
1204                 free_fs_devices(fs_devices);
1205         }
1206         mutex_unlock(&uuid_mutex);
1207 }
1208
1209 static int open_fs_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
1210                                 fmode_t flags, void *holder)
1211 {
1212         struct btrfs_device *device;
1213         struct btrfs_device *latest_dev = NULL;
1214         struct btrfs_device *tmp_device;
1215
1216         flags |= FMODE_EXCL;
1217
1218         list_for_each_entry_safe(device, tmp_device, &fs_devices->devices,
1219                                  dev_list) {
1220                 int ret;
1221
1222                 ret = btrfs_open_one_device(fs_devices, device, flags, holder);
1223                 if (ret == 0 &&
1224                     (!latest_dev || device->generation > latest_dev->generation)) {
1225                         latest_dev = device;
1226                 } else if (ret == -ENODATA) {
1227                         fs_devices->num_devices--;
1228                         list_del(&device->dev_list);
1229                         btrfs_free_device(device);
1230                 }
1231         }
1232         if (fs_devices->open_devices == 0)
1233                 return -EINVAL;
1234
1235         fs_devices->opened = 1;
1236         fs_devices->latest_dev = latest_dev;
1237         fs_devices->total_rw_bytes = 0;
1238         fs_devices->chunk_alloc_policy = BTRFS_CHUNK_ALLOC_REGULAR;
1239         fs_devices->read_policy = BTRFS_READ_POLICY_PID;
1240
1241         return 0;
1242 }
1243
1244 static int devid_cmp(void *priv, const struct list_head *a,
1245                      const struct list_head *b)
1246 {
1247         const struct btrfs_device *dev1, *dev2;
1248
1249         dev1 = list_entry(a, struct btrfs_device, dev_list);
1250         dev2 = list_entry(b, struct btrfs_device, dev_list);
1251
1252         if (dev1->devid < dev2->devid)
1253                 return -1;
1254         else if (dev1->devid > dev2->devid)
1255                 return 1;
1256         return 0;
1257 }
1258
1259 int btrfs_open_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
1260                        fmode_t flags, void *holder)
1261 {
1262         int ret;
1263
1264         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
1265         /*
1266          * The device_list_mutex cannot be taken here in case opening the
1267          * underlying device takes further locks like open_mutex.
1268          *
1269          * We also don't need the lock here as this is called during mount and
1270          * exclusion is provided by uuid_mutex
1271          */
1272
1273         if (fs_devices->opened) {
1274                 fs_devices->opened++;
1275                 ret = 0;
1276         } else {
1277                 list_sort(NULL, &fs_devices->devices, devid_cmp);
1278                 ret = open_fs_devices(fs_devices, flags, holder);
1279         }
1280
1281         return ret;
1282 }
1283
1284 void btrfs_release_disk_super(struct btrfs_super_block *super)
1285 {
1286         struct page *page = virt_to_page(super);
1287
1288         put_page(page);
1289 }
1290
1291 static struct btrfs_super_block *btrfs_read_disk_super(struct block_device *bdev,
1292                                                        u64 bytenr, u64 bytenr_orig)
1293 {
1294         struct btrfs_super_block *disk_super;
1295         struct page *page;
1296         void *p;
1297         pgoff_t index;
1298
1299         /* make sure our super fits in the device */
1300         if (bytenr + PAGE_SIZE >= bdev_nr_bytes(bdev))
1301                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1302
1303         /* make sure our super fits in the page */
1304         if (sizeof(*disk_super) > PAGE_SIZE)
1305                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1306
1307         /* make sure our super doesn't straddle pages on disk */
1308         index = bytenr >> PAGE_SHIFT;
1309         if ((bytenr + sizeof(*disk_super) - 1) >> PAGE_SHIFT != index)
1310                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1311
1312         /* pull in the page with our super */
1313         page = read_cache_page_gfp(bdev->bd_inode->i_mapping, index, GFP_KERNEL);
1314
1315         if (IS_ERR(page))
1316                 return ERR_CAST(page);
1317
1318         p = page_address(page);
1319
1320         /* align our pointer to the offset of the super block */
1321         disk_super = p + offset_in_page(bytenr);
1322
1323         if (btrfs_super_bytenr(disk_super) != bytenr_orig ||
1324             btrfs_super_magic(disk_super) != BTRFS_MAGIC) {
1325                 btrfs_release_disk_super(p);
1326                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1327         }
1328
1329         if (disk_super->label[0] && disk_super->label[BTRFS_LABEL_SIZE - 1])
1330                 disk_super->label[BTRFS_LABEL_SIZE - 1] = 0;
1331
1332         return disk_super;
1333 }
1334
1335 int btrfs_forget_devices(dev_t devt)
1336 {
1337         int ret;
1338
1339         mutex_lock(&uuid_mutex);
1340         ret = btrfs_free_stale_devices(devt, NULL);
1341         mutex_unlock(&uuid_mutex);
1342
1343         return ret;
1344 }
1345
1346 /*
1347  * Look for a btrfs signature on a device. This may be called out of the mount path
1348  * and we are not allowed to call set_blocksize during the scan. The superblock
1349  * is read via pagecache
1350  */
1351 struct btrfs_device *btrfs_scan_one_device(const char *path, fmode_t flags,
1352                                            void *holder)
1353 {
1354         struct btrfs_super_block *disk_super;
1355         bool new_device_added = false;
1356         struct btrfs_device *device = NULL;
1357         struct block_device *bdev;
1358         u64 bytenr, bytenr_orig;
1359         int ret;
1360
1361         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
1362
1363         /*
1364          * we would like to check all the supers, but that would make
1365          * a btrfs mount succeed after a mkfs from a different FS.
1366          * So, we need to add a special mount option to scan for
1367          * later supers, using BTRFS_SUPER_MIRROR_MAX instead
1368          */
1369
1370         /*
1371          * Avoid using flag |= FMODE_EXCL here, as the systemd-udev may
1372          * initiate the device scan which may race with the user's mount
1373          * or mkfs command, resulting in failure.
1374          * Since the device scan is solely for reading purposes, there is
1375          * no need for FMODE_EXCL. Additionally, the devices are read again
1376          * during the mount process. It is ok to get some inconsistent
1377          * values temporarily, as the device paths of the fsid are the only
1378          * required information for assembling the volume.
1379          */
1380         bdev = blkdev_get_by_path(path, flags, holder);
1381         if (IS_ERR(bdev))
1382                 return ERR_CAST(bdev);
1383
1384         bytenr_orig = btrfs_sb_offset(0);
1385         ret = btrfs_sb_log_location_bdev(bdev, 0, READ, &bytenr);
1386         if (ret) {
1387                 device = ERR_PTR(ret);
1388                 goto error_bdev_put;
1389         }
1390
1391         disk_super = btrfs_read_disk_super(bdev, bytenr, bytenr_orig);
1392         if (IS_ERR(disk_super)) {
1393                 device = ERR_CAST(disk_super);
1394                 goto error_bdev_put;
1395         }
1396
1397         device = device_list_add(path, disk_super, &new_device_added);
1398         if (!IS_ERR(device) && new_device_added)
1399                 btrfs_free_stale_devices(device->devt, device);
1400
1401         btrfs_release_disk_super(disk_super);
1402
1403 error_bdev_put:
1404         blkdev_put(bdev, flags);
1405
1406         return device;
1407 }
1408
1409 /*
1410  * Try to find a chunk that intersects [start, start + len] range and when one
1411  * such is found, record the end of it in *start
1412  */
1413 static bool contains_pending_extent(struct btrfs_device *device, u64 *start,
1414                                     u64 len)
1415 {
1416         u64 physical_start, physical_end;
1417
1418         lockdep_assert_held(&device->fs_info->chunk_mutex);
1419
1420         if (!find_first_extent_bit(&device->alloc_state, *start,
1421                                    &physical_start, &physical_end,
1422                                    CHUNK_ALLOCATED, NULL)) {
1423
1424                 if (in_range(physical_start, *start, len) ||
1425                     in_range(*start, physical_start,
1426                              physical_end - physical_start)) {
1427                         *start = physical_end + 1;
1428                         return true;
1429                 }
1430         }
1431         return false;
1432 }
1433
1434 static u64 dev_extent_search_start(struct btrfs_device *device, u64 start)
1435 {
1436         switch (device->fs_devices->chunk_alloc_policy) {
1437         case BTRFS_CHUNK_ALLOC_REGULAR:
1438                 return max_t(u64, start, BTRFS_DEVICE_RANGE_RESERVED);
1439         case BTRFS_CHUNK_ALLOC_ZONED:
1440                 /*
1441                  * We don't care about the starting region like regular
1442                  * allocator, because we anyway use/reserve the first two zones
1443                  * for superblock logging.
1444                  */
1445                 return ALIGN(start, device->zone_info->zone_size);
1446         default:
1447                 BUG();
1448         }
1449 }
1450
1451 static bool dev_extent_hole_check_zoned(struct btrfs_device *device,
1452                                         u64 *hole_start, u64 *hole_size,
1453                                         u64 num_bytes)
1454 {
1455         u64 zone_size = device->zone_info->zone_size;
1456         u64 pos;
1457         int ret;
1458         bool changed = false;
1459
1460         ASSERT(IS_ALIGNED(*hole_start, zone_size));
1461
1462         while (*hole_size > 0) {
1463                 pos = btrfs_find_allocatable_zones(device, *hole_start,
1464                                                    *hole_start + *hole_size,
1465                                                    num_bytes);
1466                 if (pos != *hole_start) {
1467                         *hole_size = *hole_start + *hole_size - pos;
1468                         *hole_start = pos;
1469                         changed = true;
1470                         if (*hole_size < num_bytes)
1471                                 break;
1472                 }
1473
1474                 ret = btrfs_ensure_empty_zones(device, pos, num_bytes);
1475
1476                 /* Range is ensured to be empty */
1477                 if (!ret)
1478                         return changed;
1479
1480                 /* Given hole range was invalid (outside of device) */
1481                 if (ret == -ERANGE) {
1482                         *hole_start += *hole_size;
1483                         *hole_size = 0;
1484                         return true;
1485                 }
1486
1487                 *hole_start += zone_size;
1488                 *hole_size -= zone_size;
1489                 changed = true;
1490         }
1491
1492         return changed;
1493 }
1494
1495 /*
1496  * Check if specified hole is suitable for allocation.
1497  *
1498  * @device:     the device which we have the hole
1499  * @hole_start: starting position of the hole
1500  * @hole_size:  the size of the hole
1501  * @num_bytes:  the size of the free space that we need
1502  *
1503  * This function may modify @hole_start and @hole_size to reflect the suitable
1504  * position for allocation. Returns 1 if hole position is updated, 0 otherwise.
1505  */
1506 static bool dev_extent_hole_check(struct btrfs_device *device, u64 *hole_start,
1507                                   u64 *hole_size, u64 num_bytes)
1508 {
1509         bool changed = false;
1510         u64 hole_end = *hole_start + *hole_size;
1511
1512         for (;;) {
1513                 /*
1514                  * Check before we set max_hole_start, otherwise we could end up
1515                  * sending back this offset anyway.
1516                  */
1517                 if (contains_pending_extent(device, hole_start, *hole_size)) {
1518                         if (hole_end >= *hole_start)
1519                                 *hole_size = hole_end - *hole_start;
1520                         else
1521                                 *hole_size = 0;
1522                         changed = true;
1523                 }
1524
1525                 switch (device->fs_devices->chunk_alloc_policy) {
1526                 case BTRFS_CHUNK_ALLOC_REGULAR:
1527                         /* No extra check */
1528                         break;
1529                 case BTRFS_CHUNK_ALLOC_ZONED:
1530                         if (dev_extent_hole_check_zoned(device, hole_start,
1531                                                         hole_size, num_bytes)) {
1532                                 changed = true;
1533                                 /*
1534                                  * The changed hole can contain pending extent.
1535                                  * Loop again to check that.
1536                                  */
1537                                 continue;
1538                         }
1539                         break;
1540                 default:
1541                         BUG();
1542                 }
1543
1544                 break;
1545         }
1546
1547         return changed;
1548 }
1549
1550 /*
1551  * Find free space in the specified device.
1552  *
1553  * @device:       the device which we search the free space in
1554  * @num_bytes:    the size of the free space that we need
1555  * @search_start: the position from which to begin the search
1556  * @start:        store the start of the free space.
1557  * @len:          the size of the free space. that we find, or the size
1558  *                of the max free space if we don't find suitable free space
1559  *
1560  * This does a pretty simple search, the expectation is that it is called very
1561  * infrequently and that a given device has a small number of extents.
1562  *
1563  * @start is used to store the start of the free space if we find. But if we
1564  * don't find suitable free space, it will be used to store the start position
1565  * of the max free space.
1566  *
1567  * @len is used to store the size of the free space that we find.
1568  * But if we don't find suitable free space, it is used to store the size of
1569  * the max free space.
1570  *
1571  * NOTE: This function will search *commit* root of device tree, and does extra
1572  * check to ensure dev extents are not double allocated.
1573  * This makes the function safe to allocate dev extents but may not report
1574  * correct usable device space, as device extent freed in current transaction
1575  * is not reported as available.
1576  */
1577 static int find_free_dev_extent_start(struct btrfs_device *device,
1578                                 u64 num_bytes, u64 search_start, u64 *start,
1579                                 u64 *len)
1580 {
1581         struct btrfs_fs_info *fs_info = device->fs_info;
1582         struct btrfs_root *root = fs_info->dev_root;
1583         struct btrfs_key key;
1584         struct btrfs_dev_extent *dev_extent;
1585         struct btrfs_path *path;
1586         u64 hole_size;
1587         u64 max_hole_start;
1588         u64 max_hole_size;
1589         u64 extent_end;
1590         u64 search_end = device->total_bytes;
1591         int ret;
1592         int slot;
1593         struct extent_buffer *l;
1594
1595         search_start = dev_extent_search_start(device, search_start);
1596
1597         WARN_ON(device->zone_info &&
1598                 !IS_ALIGNED(num_bytes, device->zone_info->zone_size));
1599
1600         path = btrfs_alloc_path();
1601         if (!path)
1602                 return -ENOMEM;
1603
1604         max_hole_start = search_start;
1605         max_hole_size = 0;
1606
1607 again:
1608         if (search_start >= search_end ||
1609                 test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state)) {
1610                 ret = -ENOSPC;
1611                 goto out;
1612         }
1613
1614         path->reada = READA_FORWARD;
1615         path->search_commit_root = 1;
1616         path->skip_locking = 1;
1617
1618         key.objectid = device->devid;
1619         key.offset = search_start;
1620         key.type = BTRFS_DEV_EXTENT_KEY;
1621
1622         ret = btrfs_search_backwards(root, &key, path);
1623         if (ret < 0)
1624                 goto out;
1625
1626         while (search_start < search_end) {
1627                 l = path->nodes[0];
1628                 slot = path->slots[0];
1629                 if (slot >= btrfs_header_nritems(l)) {
1630                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1631                         if (ret == 0)
1632                                 continue;
1633                         if (ret < 0)
1634                                 goto out;
1635
1636                         break;
1637                 }
1638                 btrfs_item_key_to_cpu(l, &key, slot);
1639
1640                 if (key.objectid < device->devid)
1641                         goto next;
1642
1643                 if (key.objectid > device->devid)
1644                         break;
1645
1646                 if (key.type != BTRFS_DEV_EXTENT_KEY)
1647                         goto next;
1648
1649                 if (key.offset > search_end)
1650                         break;
1651
1652                 if (key.offset > search_start) {
1653                         hole_size = key.offset - search_start;
1654                         dev_extent_hole_check(device, &search_start, &hole_size,
1655                                               num_bytes);
1656
1657                         if (hole_size > max_hole_size) {
1658                                 max_hole_start = search_start;
1659                                 max_hole_size = hole_size;
1660                         }
1661
1662                         /*
1663                          * If this free space is greater than which we need,
1664                          * it must be the max free space that we have found
1665                          * until now, so max_hole_start must point to the start
1666                          * of this free space and the length of this free space
1667                          * is stored in max_hole_size. Thus, we return
1668                          * max_hole_start and max_hole_size and go back to the
1669                          * caller.
1670                          */
1671                         if (hole_size >= num_bytes) {
1672                                 ret = 0;
1673                                 goto out;
1674                         }
1675                 }
1676
1677                 dev_extent = btrfs_item_ptr(l, slot, struct btrfs_dev_extent);
1678                 extent_end = key.offset + btrfs_dev_extent_length(l,
1679                                                                   dev_extent);
1680                 if (extent_end > search_start)
1681                         search_start = extent_end;
1682 next:
1683                 path->slots[0]++;
1684                 cond_resched();
1685         }
1686
1687         /*
1688          * At this point, search_start should be the end of
1689          * allocated dev extents, and when shrinking the device,
1690          * search_end may be smaller than search_start.
1691          */
1692         if (search_end > search_start) {
1693                 hole_size = search_end - search_start;
1694                 if (dev_extent_hole_check(device, &search_start, &hole_size,
1695                                           num_bytes)) {
1696                         btrfs_release_path(path);
1697                         goto again;
1698                 }
1699
1700                 if (hole_size > max_hole_size) {
1701                         max_hole_start = search_start;
1702                         max_hole_size = hole_size;
1703                 }
1704         }
1705
1706         /* See above. */
1707         if (max_hole_size < num_bytes)
1708                 ret = -ENOSPC;
1709         else
1710                 ret = 0;
1711
1712         ASSERT(max_hole_start + max_hole_size <= search_end);
1713 out:
1714         btrfs_free_path(path);
1715         *start = max_hole_start;
1716         if (len)
1717                 *len = max_hole_size;
1718         return ret;
1719 }
1720
1721 int find_free_dev_extent(struct btrfs_device *device, u64 num_bytes,
1722                          u64 *start, u64 *len)
1723 {
1724         /* FIXME use last free of some kind */
1725         return find_free_dev_extent_start(device, num_bytes, 0, start, len);
1726 }
1727
1728 static int btrfs_free_dev_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
1729                           struct btrfs_device *device,
1730                           u64 start, u64 *dev_extent_len)
1731 {
1732         struct btrfs_fs_info *fs_info = device->fs_info;
1733         struct btrfs_root *root = fs_info->dev_root;
1734         int ret;
1735         struct btrfs_path *path;
1736         struct btrfs_key key;
1737         struct btrfs_key found_key;
1738         struct extent_buffer *leaf = NULL;
1739         struct btrfs_dev_extent *extent = NULL;
1740
1741         path = btrfs_alloc_path();
1742         if (!path)
1743                 return -ENOMEM;
1744
1745         key.objectid = device->devid;
1746         key.offset = start;
1747         key.type = BTRFS_DEV_EXTENT_KEY;
1748 again:
1749         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
1750         if (ret > 0) {
1751                 ret = btrfs_previous_item(root, path, key.objectid,
1752                                           BTRFS_DEV_EXTENT_KEY);
1753                 if (ret)
1754                         goto out;
1755                 leaf = path->nodes[0];
1756                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
1757                 extent = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1758                                         struct btrfs_dev_extent);
1759                 BUG_ON(found_key.offset > start || found_key.offset +
1760                        btrfs_dev_extent_length(leaf, extent) < start);
1761                 key = found_key;
1762                 btrfs_release_path(path);
1763                 goto again;
1764         } else if (ret == 0) {
1765                 leaf = path->nodes[0];
1766                 extent = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1767                                         struct btrfs_dev_extent);
1768         } else {
1769                 goto out;
1770         }
1771
1772         *dev_extent_len = btrfs_dev_extent_length(leaf, extent);
1773
1774         ret = btrfs_del_item(trans, root, path);
1775         if (ret == 0)
1776                 set_bit(BTRFS_TRANS_HAVE_FREE_BGS, &trans->transaction->flags);
1777 out:
1778         btrfs_free_path(path);
1779         return ret;
1780 }
1781
1782 static u64 find_next_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info)
1783 {
1784         struct extent_map_tree *em_tree;
1785         struct extent_map *em;
1786         struct rb_node *n;
1787         u64 ret = 0;
1788
1789         em_tree = &fs_info->mapping_tree;
1790         read_lock(&em_tree->lock);
1791         n = rb_last(&em_tree->map.rb_root);
1792         if (n) {
1793                 em = rb_entry(n, struct extent_map, rb_node);
1794                 ret = em->start + em->len;
1795         }
1796         read_unlock(&em_tree->lock);
1797
1798         return ret;
1799 }
1800
1801 static noinline int find_next_devid(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1802                                     u64 *devid_ret)
1803 {
1804         int ret;
1805         struct btrfs_key key;
1806         struct btrfs_key found_key;
1807         struct btrfs_path *path;
1808
1809         path = btrfs_alloc_path();
1810         if (!path)
1811                 return -ENOMEM;
1812
1813         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
1814         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
1815         key.offset = (u64)-1;
1816
1817         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->chunk_root, &key, path, 0, 0);
1818         if (ret < 0)
1819                 goto error;
1820
1821         if (ret == 0) {
1822                 /* Corruption */
1823                 btrfs_err(fs_info, "corrupted chunk tree devid -1 matched");
1824                 ret = -EUCLEAN;
1825                 goto error;
1826         }
1827
1828         ret = btrfs_previous_item(fs_info->chunk_root, path,
1829                                   BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID,
1830                                   BTRFS_DEV_ITEM_KEY);
1831         if (ret) {
1832                 *devid_ret = 1;
1833         } else {
1834                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
1835                                       path->slots[0]);
1836                 *devid_ret = found_key.offset + 1;
1837         }
1838         ret = 0;
1839 error:
1840         btrfs_free_path(path);
1841         return ret;
1842 }
1843
1844 /*
1845  * the device information is stored in the chunk root
1846  * the btrfs_device struct should be fully filled in
1847  */
1848 static int btrfs_add_dev_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
1849                             struct btrfs_device *device)
1850 {
1851         int ret;
1852         struct btrfs_path *path;
1853         struct btrfs_dev_item *dev_item;
1854         struct extent_buffer *leaf;
1855         struct btrfs_key key;
1856         unsigned long ptr;
1857
1858         path = btrfs_alloc_path();
1859         if (!path)
1860                 return -ENOMEM;
1861
1862         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
1863         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
1864         key.offset = device->devid;
1865
1866         btrfs_reserve_chunk_metadata(trans, true);
1867         ret = btrfs_insert_empty_item(trans, trans->fs_info->chunk_root, path,
1868                                       &key, sizeof(*dev_item));
1869         btrfs_trans_release_chunk_metadata(trans);
1870         if (ret)
1871                 goto out;
1872
1873         leaf = path->nodes[0];
1874         dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_dev_item);
1875
1876         btrfs_set_device_id(leaf, dev_item, device->devid);
1877         btrfs_set_device_generation(leaf, dev_item, 0);
1878         btrfs_set_device_type(leaf, dev_item, device->type);
1879         btrfs_set_device_io_align(leaf, dev_item, device->io_align);
1880         btrfs_set_device_io_width(leaf, dev_item, device->io_width);
1881         btrfs_set_device_sector_size(leaf, dev_item, device->sector_size);
1882         btrfs_set_device_total_bytes(leaf, dev_item,
1883                                      btrfs_device_get_disk_total_bytes(device));
1884         btrfs_set_device_bytes_used(leaf, dev_item,
1885                                     btrfs_device_get_bytes_used(device));
1886         btrfs_set_device_group(leaf, dev_item, 0);
1887         btrfs_set_device_seek_speed(leaf, dev_item, 0);
1888         btrfs_set_device_bandwidth(leaf, dev_item, 0);
1889         btrfs_set_device_start_offset(leaf, dev_item, 0);
1890
1891         ptr = btrfs_device_uuid(dev_item);
1892         write_extent_buffer(leaf, device->uuid, ptr, BTRFS_UUID_SIZE);
1893         ptr = btrfs_device_fsid(dev_item);
1894         write_extent_buffer(leaf, trans->fs_info->fs_devices->metadata_uuid,
1895                             ptr, BTRFS_FSID_SIZE);
1896         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
1897
1898         ret = 0;
1899 out:
1900         btrfs_free_path(path);
1901         return ret;
1902 }
1903
1904 /*
1905  * Function to update ctime/mtime for a given device path.
1906  * Mainly used for ctime/mtime based probe like libblkid.
1907  *
1908  * We don't care about errors here, this is just to be kind to userspace.
1909  */
1910 static void update_dev_time(const char *device_path)
1911 {
1912         struct path path;
1913         struct timespec64 now;
1914         int ret;
1915
1916         ret = kern_path(device_path, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1917         if (ret)
1918                 return;
1919
1920         now = current_time(d_inode(path.dentry));
1921         inode_update_time(d_inode(path.dentry), &now, S_MTIME | S_CTIME);
1922         path_put(&path);
1923 }
1924
1925 static int btrfs_rm_dev_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
1926                              struct btrfs_device *device)
1927 {
1928         struct btrfs_root *root = device->fs_info->chunk_root;
1929         int ret;
1930         struct btrfs_path *path;
1931         struct btrfs_key key;
1932
1933         path = btrfs_alloc_path();
1934         if (!path)
1935                 return -ENOMEM;
1936
1937         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
1938         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
1939         key.offset = device->devid;
1940
1941         btrfs_reserve_chunk_metadata(trans, false);
1942         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
1943         btrfs_trans_release_chunk_metadata(trans);
1944         if (ret) {
1945                 if (ret > 0)
1946                         ret = -ENOENT;
1947                 goto out;
1948         }
1949
1950         ret = btrfs_del_item(trans, root, path);
1951 out:
1952         btrfs_free_path(path);
1953         return ret;
1954 }
1955
1956 /*
1957  * Verify that @num_devices satisfies the RAID profile constraints in the whole
1958  * filesystem. It's up to the caller to adjust that number regarding eg. device
1959  * replace.
1960  */
1961 static int btrfs_check_raid_min_devices(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1962                 u64 num_devices)
1963 {
1964         u64 all_avail;
1965         unsigned seq;
1966         int i;
1967
1968         do {
1969                 seq = read_seqbegin(&fs_info->profiles_lock);
1970
1971                 all_avail = fs_info->avail_data_alloc_bits |
1972                             fs_info->avail_system_alloc_bits |
1973                             fs_info->avail_metadata_alloc_bits;
1974         } while (read_seqretry(&fs_info->profiles_lock, seq));
1975
1976         for (i = 0; i < BTRFS_NR_RAID_TYPES; i++) {
1977                 if (!(all_avail & btrfs_raid_array[i].bg_flag))
1978                         continue;
1979
1980                 if (num_devices < btrfs_raid_array[i].devs_min)
1981                         return btrfs_raid_array[i].mindev_error;
1982         }
1983
1984         return 0;
1985 }
1986
1987 static struct btrfs_device * btrfs_find_next_active_device(
1988                 struct btrfs_fs_devices *fs_devs, struct btrfs_device *device)
1989 {
1990         struct btrfs_device *next_device;
1991
1992         list_for_each_entry(next_device, &fs_devs->devices, dev_list) {
1993                 if (next_device != device &&
1994                     !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &next_device->dev_state)
1995                     && next_device->bdev)
1996                         return next_device;
1997         }
1998
1999         return NULL;
2000 }
2001
2002 /*
2003  * Helper function to check if the given device is part of s_bdev / latest_dev
2004  * and replace it with the provided or the next active device, in the context
2005  * where this function called, there should be always be another device (or
2006  * this_dev) which is active.
2007  */
2008 void __cold btrfs_assign_next_active_device(struct btrfs_device *device,
2009                                             struct btrfs_device *next_device)
2010 {
2011         struct btrfs_fs_info *fs_info = device->fs_info;
2012
2013         if (!next_device)
2014                 next_device = btrfs_find_next_active_device(fs_info->fs_devices,
2015                                                             device);
2016         ASSERT(next_device);
2017
2018         if (fs_info->sb->s_bdev &&
2019                         (fs_info->sb->s_bdev == device->bdev))
2020                 fs_info->sb->s_bdev = next_device->bdev;
2021
2022         if (fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev == device->bdev)
2023                 fs_info->fs_devices->latest_dev = next_device;
2024 }
2025
2026 /*
2027  * Return btrfs_fs_devices::num_devices excluding the device that's being
2028  * currently replaced.
2029  */
2030 static u64 btrfs_num_devices(struct btrfs_fs_info *fs_info)
2031 {
2032         u64 num_devices = fs_info->fs_devices->num_devices;
2033
2034         down_read(&fs_info->dev_replace.rwsem);
2035         if (btrfs_dev_replace_is_ongoing(&fs_info->dev_replace)) {
2036                 ASSERT(num_devices > 1);
2037                 num_devices--;
2038         }
2039         up_read(&fs_info->dev_replace.rwsem);
2040
2041         return num_devices;
2042 }
2043
2044 static void btrfs_scratch_superblock(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2045                                      struct block_device *bdev, int copy_num)
2046 {
2047         struct btrfs_super_block *disk_super;
2048         const size_t len = sizeof(disk_super->magic);
2049         const u64 bytenr = btrfs_sb_offset(copy_num);
2050         int ret;
2051
2052         disk_super = btrfs_read_disk_super(bdev, bytenr, bytenr);
2053         if (IS_ERR(disk_super))
2054                 return;
2055
2056         memset(&disk_super->magic, 0, len);
2057         folio_mark_dirty(virt_to_folio(disk_super));
2058         btrfs_release_disk_super(disk_super);
2059
2060         ret = sync_blockdev_range(bdev, bytenr, bytenr + len - 1);
2061         if (ret)
2062                 btrfs_warn(fs_info, "error clearing superblock number %d (%d)",
2063                         copy_num, ret);
2064 }
2065
2066 void btrfs_scratch_superblocks(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2067                                struct block_device *bdev,
2068                                const char *device_path)
2069 {
2070         int copy_num;
2071
2072         if (!bdev)
2073                 return;
2074
2075         for (copy_num = 0; copy_num < BTRFS_SUPER_MIRROR_MAX; copy_num++) {
2076                 if (bdev_is_zoned(bdev))
2077                         btrfs_reset_sb_log_zones(bdev, copy_num);
2078                 else
2079                         btrfs_scratch_superblock(fs_info, bdev, copy_num);
2080         }
2081
2082         /* Notify udev that device has changed */
2083         btrfs_kobject_uevent(bdev, KOBJ_CHANGE);
2084
2085         /* Update ctime/mtime for device path for libblkid */
2086         update_dev_time(device_path);
2087 }
2088
2089 int btrfs_rm_device(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2090                     struct btrfs_dev_lookup_args *args,
2091                     struct block_device **bdev, fmode_t *mode)
2092 {
2093         struct btrfs_trans_handle *trans;
2094         struct btrfs_device *device;
2095         struct btrfs_fs_devices *cur_devices;
2096         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
2097         u64 num_devices;
2098         int ret = 0;
2099
2100         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, EXTENT_TREE_V2)) {
2101                 btrfs_err(fs_info, "device remove not supported on extent tree v2 yet");
2102                 return -EINVAL;
2103         }
2104
2105         /*
2106          * The device list in fs_devices is accessed without locks (neither
2107          * uuid_mutex nor device_list_mutex) as it won't change on a mounted
2108          * filesystem and another device rm cannot run.
2109          */
2110         num_devices = btrfs_num_devices(fs_info);
2111
2112         ret = btrfs_check_raid_min_devices(fs_info, num_devices - 1);
2113         if (ret)
2114                 return ret;
2115
2116         device = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, args);
2117         if (!device) {
2118                 if (args->missing)
2119                         ret = BTRFS_ERROR_DEV_MISSING_NOT_FOUND;
2120                 else
2121                         ret = -ENOENT;
2122                 return ret;
2123         }
2124
2125         if (btrfs_pinned_by_swapfile(fs_info, device)) {
2126                 btrfs_warn_in_rcu(fs_info,
2127                   "cannot remove device %s (devid %llu) due to active swapfile",
2128                                   btrfs_dev_name(device), device->devid);
2129                 return -ETXTBSY;
2130         }
2131
2132         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state))
2133                 return BTRFS_ERROR_DEV_TGT_REPLACE;
2134
2135         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state) &&
2136             fs_info->fs_devices->rw_devices == 1)
2137                 return BTRFS_ERROR_DEV_ONLY_WRITABLE;
2138
2139         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state)) {
2140                 mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
2141                 list_del_init(&device->dev_alloc_list);
2142                 device->fs_devices->rw_devices--;
2143                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2144         }
2145
2146         ret = btrfs_shrink_device(device, 0);
2147         if (ret)
2148                 goto error_undo;
2149
2150         trans = btrfs_start_transaction(fs_info->chunk_root, 0);
2151         if (IS_ERR(trans)) {
2152                 ret = PTR_ERR(trans);
2153                 goto error_undo;
2154         }
2155
2156         ret = btrfs_rm_dev_item(trans, device);
2157         if (ret) {
2158                 /* Any error in dev item removal is critical */
2159                 btrfs_crit(fs_info,
2160                            "failed to remove device item for devid %llu: %d",
2161                            device->devid, ret);
2162                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2163                 btrfs_end_transaction(trans);
2164                 return ret;
2165         }
2166
2167         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA, &device->dev_state);
2168         btrfs_scrub_cancel_dev(device);
2169
2170         /*
2171          * the device list mutex makes sure that we don't change
2172          * the device list while someone else is writing out all
2173          * the device supers. Whoever is writing all supers, should
2174          * lock the device list mutex before getting the number of
2175          * devices in the super block (super_copy). Conversely,
2176          * whoever updates the number of devices in the super block
2177          * (super_copy) should hold the device list mutex.
2178          */
2179
2180         /*
2181          * In normal cases the cur_devices == fs_devices. But in case
2182          * of deleting a seed device, the cur_devices should point to
2183          * its own fs_devices listed under the fs_devices->seed_list.
2184          */
2185         cur_devices = device->fs_devices;
2186         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
2187         list_del_rcu(&device->dev_list);
2188
2189         cur_devices->num_devices--;
2190         cur_devices->total_devices--;
2191         /* Update total_devices of the parent fs_devices if it's seed */
2192         if (cur_devices != fs_devices)
2193                 fs_devices->total_devices--;
2194
2195         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state))
2196                 cur_devices->missing_devices--;
2197
2198         btrfs_assign_next_active_device(device, NULL);
2199
2200         if (device->bdev) {
2201                 cur_devices->open_devices--;
2202                 /* remove sysfs entry */
2203                 btrfs_sysfs_remove_device(device);
2204         }
2205
2206         num_devices = btrfs_super_num_devices(fs_info->super_copy) - 1;
2207         btrfs_set_super_num_devices(fs_info->super_copy, num_devices);
2208         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
2209
2210         /*
2211          * At this point, the device is zero sized and detached from the
2212          * devices list.  All that's left is to zero out the old supers and
2213          * free the device.
2214          *
2215          * We cannot call btrfs_close_bdev() here because we're holding the sb
2216          * write lock, and blkdev_put() will pull in the ->open_mutex on the
2217          * block device and it's dependencies.  Instead just flush the device
2218          * and let the caller do the final blkdev_put.
2219          */
2220         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state)) {
2221                 btrfs_scratch_superblocks(fs_info, device->bdev,
2222                                           device->name->str);
2223                 if (device->bdev) {
2224                         sync_blockdev(device->bdev);
2225                         invalidate_bdev(device->bdev);
2226                 }
2227         }
2228
2229         *bdev = device->bdev;
2230         *mode = device->mode;
2231         synchronize_rcu();
2232         btrfs_free_device(device);
2233
2234         /*
2235          * This can happen if cur_devices is the private seed devices list.  We
2236          * cannot call close_fs_devices() here because it expects the uuid_mutex
2237          * to be held, but in fact we don't need that for the private
2238          * seed_devices, we can simply decrement cur_devices->opened and then
2239          * remove it from our list and free the fs_devices.
2240          */
2241         if (cur_devices->num_devices == 0) {
2242                 list_del_init(&cur_devices->seed_list);
2243                 ASSERT(cur_devices->opened == 1);
2244                 cur_devices->opened--;
2245                 free_fs_devices(cur_devices);
2246         }
2247
2248         ret = btrfs_commit_transaction(trans);
2249
2250         return ret;
2251
2252 error_undo:
2253         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state)) {
2254                 mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
2255                 list_add(&device->dev_alloc_list,
2256                          &fs_devices->alloc_list);
2257                 device->fs_devices->rw_devices++;
2258                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2259         }
2260         return ret;
2261 }
2262
2263 void btrfs_rm_dev_replace_remove_srcdev(struct btrfs_device *srcdev)
2264 {
2265         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
2266
2267         lockdep_assert_held(&srcdev->fs_info->fs_devices->device_list_mutex);
2268
2269         /*
2270          * in case of fs with no seed, srcdev->fs_devices will point
2271          * to fs_devices of fs_info. However when the dev being replaced is
2272          * a seed dev it will point to the seed's local fs_devices. In short
2273          * srcdev will have its correct fs_devices in both the cases.
2274          */
2275         fs_devices = srcdev->fs_devices;
2276
2277         list_del_rcu(&srcdev->dev_list);
2278         list_del(&srcdev->dev_alloc_list);
2279         fs_devices->num_devices--;
2280         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &srcdev->dev_state))
2281                 fs_devices->missing_devices--;
2282
2283         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &srcdev->dev_state))
2284                 fs_devices->rw_devices--;
2285
2286         if (srcdev->bdev)
2287                 fs_devices->open_devices--;
2288 }
2289
2290 void btrfs_rm_dev_replace_free_srcdev(struct btrfs_device *srcdev)
2291 {
2292         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = srcdev->fs_devices;
2293
2294         mutex_lock(&uuid_mutex);
2295
2296         btrfs_close_bdev(srcdev);
2297         synchronize_rcu();
2298         btrfs_free_device(srcdev);
2299
2300         /* if this is no devs we rather delete the fs_devices */
2301         if (!fs_devices->num_devices) {
2302                 /*
2303                  * On a mounted FS, num_devices can't be zero unless it's a
2304                  * seed. In case of a seed device being replaced, the replace
2305                  * target added to the sprout FS, so there will be no more
2306                  * device left under the seed FS.
2307                  */
2308                 ASSERT(fs_devices->seeding);
2309
2310                 list_del_init(&fs_devices->seed_list);
2311                 close_fs_devices(fs_devices);
2312                 free_fs_devices(fs_devices);
2313         }
2314         mutex_unlock(&uuid_mutex);
2315 }
2316
2317 void btrfs_destroy_dev_replace_tgtdev(struct btrfs_device *tgtdev)
2318 {
2319         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = tgtdev->fs_info->fs_devices;
2320
2321         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
2322
2323         btrfs_sysfs_remove_device(tgtdev);
2324
2325         if (tgtdev->bdev)
2326                 fs_devices->open_devices--;
2327
2328         fs_devices->num_devices--;
2329
2330         btrfs_assign_next_active_device(tgtdev, NULL);
2331
2332         list_del_rcu(&tgtdev->dev_list);
2333
2334         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
2335
2336         btrfs_scratch_superblocks(tgtdev->fs_info, tgtdev->bdev,
2337                                   tgtdev->name->str);
2338
2339         btrfs_close_bdev(tgtdev);
2340         synchronize_rcu();
2341         btrfs_free_device(tgtdev);
2342 }
2343
2344 /*
2345  * Populate args from device at path.
2346  *
2347  * @fs_info:    the filesystem
2348  * @args:       the args to populate
2349  * @path:       the path to the device
2350  *
2351  * This will read the super block of the device at @path and populate @args with
2352  * the devid, fsid, and uuid.  This is meant to be used for ioctls that need to
2353  * lookup a device to operate on, but need to do it before we take any locks.
2354  * This properly handles the special case of "missing" that a user may pass in,
2355  * and does some basic sanity checks.  The caller must make sure that @path is
2356  * properly NUL terminated before calling in, and must call
2357  * btrfs_put_dev_args_from_path() in order to free up the temporary fsid and
2358  * uuid buffers.
2359  *
2360  * Return: 0 for success, -errno for failure
2361  */
2362 int btrfs_get_dev_args_from_path(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2363                                  struct btrfs_dev_lookup_args *args,
2364                                  const char *path)
2365 {
2366         struct btrfs_super_block *disk_super;
2367         struct block_device *bdev;
2368         int ret;
2369
2370         if (!path || !path[0])
2371                 return -EINVAL;
2372         if (!strcmp(path, "missing")) {
2373                 args->missing = true;
2374                 return 0;
2375         }
2376
2377         args->uuid = kzalloc(BTRFS_UUID_SIZE, GFP_KERNEL);
2378         args->fsid = kzalloc(BTRFS_FSID_SIZE, GFP_KERNEL);
2379         if (!args->uuid || !args->fsid) {
2380                 btrfs_put_dev_args_from_path(args);
2381                 return -ENOMEM;
2382         }
2383
2384         ret = btrfs_get_bdev_and_sb(path, FMODE_READ, fs_info->bdev_holder, 0,
2385                                     &bdev, &disk_super);
2386         if (ret) {
2387                 btrfs_put_dev_args_from_path(args);
2388                 return ret;
2389         }
2390
2391         args->devid = btrfs_stack_device_id(&disk_super->dev_item);
2392         memcpy(args->uuid, disk_super->dev_item.uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
2393         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, METADATA_UUID))
2394                 memcpy(args->fsid, disk_super->metadata_uuid, BTRFS_FSID_SIZE);
2395         else
2396                 memcpy(args->fsid, disk_super->fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
2397         btrfs_release_disk_super(disk_super);
2398         blkdev_put(bdev, FMODE_READ);
2399         return 0;
2400 }
2401
2402 /*
2403  * Only use this jointly with btrfs_get_dev_args_from_path() because we will
2404  * allocate our ->uuid and ->fsid pointers, everybody else uses local variables
2405  * that don't need to be freed.
2406  */
2407 void btrfs_put_dev_args_from_path(struct btrfs_dev_lookup_args *args)
2408 {
2409         kfree(args->uuid);
2410         kfree(args->fsid);
2411         args->uuid = NULL;
2412         args->fsid = NULL;
2413 }
2414
2415 struct btrfs_device *btrfs_find_device_by_devspec(
2416                 struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 devid,
2417                 const char *device_path)
2418 {
2419         BTRFS_DEV_LOOKUP_ARGS(args);
2420         struct btrfs_device *device;
2421         int ret;
2422
2423         if (devid) {
2424                 args.devid = devid;
2425                 device = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, &args);
2426                 if (!device)
2427                         return ERR_PTR(-ENOENT);
2428                 return device;
2429         }
2430
2431         ret = btrfs_get_dev_args_from_path(fs_info, &args, device_path);
2432         if (ret)
2433                 return ERR_PTR(ret);
2434         device = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, &args);
2435         btrfs_put_dev_args_from_path(&args);
2436         if (!device)
2437                 return ERR_PTR(-ENOENT);
2438         return device;
2439 }
2440
2441 static struct btrfs_fs_devices *btrfs_init_sprout(struct btrfs_fs_info *fs_info)
2442 {
2443         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
2444         struct btrfs_fs_devices *old_devices;
2445         struct btrfs_fs_devices *seed_devices;
2446
2447         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
2448         if (!fs_devices->seeding)
2449                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2450
2451         /*
2452          * Private copy of the seed devices, anchored at
2453          * fs_info->fs_devices->seed_list
2454          */
2455         seed_devices = alloc_fs_devices(NULL, NULL);
2456         if (IS_ERR(seed_devices))
2457                 return seed_devices;
2458
2459         /*
2460          * It's necessary to retain a copy of the original seed fs_devices in
2461          * fs_uuids so that filesystems which have been seeded can successfully
2462          * reference the seed device from open_seed_devices. This also supports
2463          * multiple fs seed.
2464          */
2465         old_devices = clone_fs_devices(fs_devices);
2466         if (IS_ERR(old_devices)) {
2467                 kfree(seed_devices);
2468                 return old_devices;
2469         }
2470
2471         list_add(&old_devices->fs_list, &fs_uuids);
2472
2473         memcpy(seed_devices, fs_devices, sizeof(*seed_devices));
2474         seed_devices->opened = 1;
2475         INIT_LIST_HEAD(&seed_devices->devices);
2476         INIT_LIST_HEAD(&seed_devices->alloc_list);
2477         mutex_init(&seed_devices->device_list_mutex);
2478
2479         return seed_devices;
2480 }
2481
2482 /*
2483  * Splice seed devices into the sprout fs_devices.
2484  * Generate a new fsid for the sprouted read-write filesystem.
2485  */
2486 static void btrfs_setup_sprout(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2487                                struct btrfs_fs_devices *seed_devices)
2488 {
2489         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
2490         struct btrfs_super_block *disk_super = fs_info->super_copy;
2491         struct btrfs_device *device;
2492         u64 super_flags;
2493
2494         /*
2495          * We are updating the fsid, the thread leading to device_list_add()
2496          * could race, so uuid_mutex is needed.
2497          */
2498         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
2499
2500         /*
2501          * The threads listed below may traverse dev_list but can do that without
2502          * device_list_mutex:
2503          * - All device ops and balance - as we are in btrfs_exclop_start.
2504          * - Various dev_list readers - are using RCU.
2505          * - btrfs_ioctl_fitrim() - is using RCU.
2506          *
2507          * For-read threads as below are using device_list_mutex:
2508          * - Readonly scrub btrfs_scrub_dev()
2509          * - Readonly scrub btrfs_scrub_progress()
2510          * - btrfs_get_dev_stats()
2511          */
2512         lockdep_assert_held(&fs_devices->device_list_mutex);
2513
2514         list_splice_init_rcu(&fs_devices->devices, &seed_devices->devices,
2515                               synchronize_rcu);
2516         list_for_each_entry(device, &seed_devices->devices, dev_list)
2517                 device->fs_devices = seed_devices;
2518
2519         fs_devices->seeding = false;
2520         fs_devices->num_devices = 0;
2521         fs_devices->open_devices = 0;
2522         fs_devices->missing_devices = 0;
2523         fs_devices->rotating = false;
2524         list_add(&seed_devices->seed_list, &fs_devices->seed_list);
2525
2526         generate_random_uuid(fs_devices->fsid);
2527         memcpy(fs_devices->metadata_uuid, fs_devices->fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
2528         memcpy(disk_super->fsid, fs_devices->fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
2529
2530         super_flags = btrfs_super_flags(disk_super) &
2531                       ~BTRFS_SUPER_FLAG_SEEDING;
2532         btrfs_set_super_flags(disk_super, super_flags);
2533 }
2534
2535 /*
2536  * Store the expected generation for seed devices in device items.
2537  */
2538 static int btrfs_finish_sprout(struct btrfs_trans_handle *trans)
2539 {
2540         BTRFS_DEV_LOOKUP_ARGS(args);
2541         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2542         struct btrfs_root *root = fs_info->chunk_root;
2543         struct btrfs_path *path;
2544         struct extent_buffer *leaf;
2545         struct btrfs_dev_item *dev_item;
2546         struct btrfs_device *device;
2547         struct btrfs_key key;
2548         u8 fs_uuid[BTRFS_FSID_SIZE];
2549         u8 dev_uuid[BTRFS_UUID_SIZE];
2550         int ret;
2551
2552         path = btrfs_alloc_path();
2553         if (!path)
2554                 return -ENOMEM;
2555
2556         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
2557         key.offset = 0;
2558         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
2559
2560         while (1) {
2561                 btrfs_reserve_chunk_metadata(trans, false);
2562                 ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, 0, 1);
2563                 btrfs_trans_release_chunk_metadata(trans);
2564                 if (ret < 0)
2565                         goto error;
2566
2567                 leaf = path->nodes[0];
2568 next_slot:
2569                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
2570                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2571                         if (ret > 0)
2572                                 break;
2573                         if (ret < 0)
2574                                 goto error;
2575                         leaf = path->nodes[0];
2576                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2577                         btrfs_release_path(path);
2578                         continue;
2579                 }
2580
2581                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2582                 if (key.objectid != BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID ||
2583                     key.type != BTRFS_DEV_ITEM_KEY)
2584                         break;
2585
2586                 dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
2587                                           struct btrfs_dev_item);
2588                 args.devid = btrfs_device_id(leaf, dev_item);
2589                 read_extent_buffer(leaf, dev_uuid, btrfs_device_uuid(dev_item),
2590                                    BTRFS_UUID_SIZE);
2591                 read_extent_buffer(leaf, fs_uuid, btrfs_device_fsid(dev_item),
2592                                    BTRFS_FSID_SIZE);
2593                 args.uuid = dev_uuid;
2594                 args.fsid = fs_uuid;
2595                 device = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, &args);
2596                 BUG_ON(!device); /* Logic error */
2597
2598                 if (device->fs_devices->seeding) {
2599                         btrfs_set_device_generation(leaf, dev_item,
2600                                                     device->generation);
2601                         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2602                 }
2603
2604                 path->slots[0]++;
2605                 goto next_slot;
2606         }
2607         ret = 0;
2608 error:
2609         btrfs_free_path(path);
2610         return ret;
2611 }
2612
2613 int btrfs_init_new_device(struct btrfs_fs_info *fs_info, const char *device_path)
2614 {
2615         struct btrfs_root *root = fs_info->dev_root;
2616         struct btrfs_trans_handle *trans;
2617         struct btrfs_device *device;
2618         struct block_device *bdev;
2619         struct super_block *sb = fs_info->sb;
2620         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
2621         struct btrfs_fs_devices *seed_devices;
2622         u64 orig_super_total_bytes;
2623         u64 orig_super_num_devices;
2624         int ret = 0;
2625         bool seeding_dev = false;
2626         bool locked = false;
2627
2628         if (sb_rdonly(sb) && !fs_devices->seeding)
2629                 return -EROFS;
2630
2631         bdev = blkdev_get_by_path(device_path, FMODE_WRITE | FMODE_EXCL,
2632                                   fs_info->bdev_holder);
2633         if (IS_ERR(bdev))
2634                 return PTR_ERR(bdev);
2635
2636         if (!btrfs_check_device_zone_type(fs_info, bdev)) {
2637                 ret = -EINVAL;
2638                 goto error;
2639         }
2640
2641         if (fs_devices->seeding) {
2642                 seeding_dev = true;
2643                 down_write(&sb->s_umount);
2644                 mutex_lock(&uuid_mutex);
2645                 locked = true;
2646         }
2647
2648         sync_blockdev(bdev);
2649
2650         rcu_read_lock();
2651         list_for_each_entry_rcu(device, &fs_devices->devices, dev_list) {
2652                 if (device->bdev == bdev) {
2653                         ret = -EEXIST;
2654                         rcu_read_unlock();
2655                         goto error;
2656                 }
2657         }
2658         rcu_read_unlock();
2659
2660         device = btrfs_alloc_device(fs_info, NULL, NULL, device_path);
2661         if (IS_ERR(device)) {
2662                 /* we can safely leave the fs_devices entry around */
2663                 ret = PTR_ERR(device);
2664                 goto error;
2665         }
2666
2667         device->fs_info = fs_info;
2668         device->bdev = bdev;
2669         ret = lookup_bdev(device_path, &device->devt);
2670         if (ret)
2671                 goto error_free_device;
2672
2673         ret = btrfs_get_dev_zone_info(device, false);
2674         if (ret)
2675                 goto error_free_device;
2676
2677         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
2678         if (IS_ERR(trans)) {
2679                 ret = PTR_ERR(trans);
2680                 goto error_free_zone;
2681         }
2682
2683         set_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state);
2684         device->generation = trans->transid;
2685         device->io_width = fs_info->sectorsize;
2686         device->io_align = fs_info->sectorsize;
2687         device->sector_size = fs_info->sectorsize;
2688         device->total_bytes =
2689                 round_down(bdev_nr_bytes(bdev), fs_info->sectorsize);
2690         device->disk_total_bytes = device->total_bytes;
2691         device->commit_total_bytes = device->total_bytes;
2692         set_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA, &device->dev_state);
2693         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state);
2694         device->mode = FMODE_EXCL;
2695         device->dev_stats_valid = 1;
2696         set_blocksize(device->bdev, BTRFS_BDEV_BLOCKSIZE);
2697
2698         if (seeding_dev) {
2699                 btrfs_clear_sb_rdonly(sb);
2700
2701                 /* GFP_KERNEL allocation must not be under device_list_mutex */
2702                 seed_devices = btrfs_init_sprout(fs_info);
2703                 if (IS_ERR(seed_devices)) {
2704                         ret = PTR_ERR(seed_devices);
2705                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2706                         goto error_trans;
2707                 }
2708         }
2709
2710         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
2711         if (seeding_dev) {
2712                 btrfs_setup_sprout(fs_info, seed_devices);
2713                 btrfs_assign_next_active_device(fs_info->fs_devices->latest_dev,
2714                                                 device);
2715         }
2716
2717         device->fs_devices = fs_devices;
2718
2719         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
2720         list_add_rcu(&device->dev_list, &fs_devices->devices);
2721         list_add(&device->dev_alloc_list, &fs_devices->alloc_list);
2722         fs_devices->num_devices++;
2723         fs_devices->open_devices++;
2724         fs_devices->rw_devices++;
2725         fs_devices->total_devices++;
2726         fs_devices->total_rw_bytes += device->total_bytes;
2727
2728         atomic64_add(device->total_bytes, &fs_info->free_chunk_space);
2729
2730         if (!bdev_nonrot(bdev))
2731                 fs_devices->rotating = true;
2732
2733         orig_super_total_bytes = btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy);
2734         btrfs_set_super_total_bytes(fs_info->super_copy,
2735                 round_down(orig_super_total_bytes + device->total_bytes,
2736                            fs_info->sectorsize));
2737
2738         orig_super_num_devices = btrfs_super_num_devices(fs_info->super_copy);
2739         btrfs_set_super_num_devices(fs_info->super_copy,
2740                                     orig_super_num_devices + 1);
2741
2742         /*
2743          * we've got more storage, clear any full flags on the space
2744          * infos
2745          */
2746         btrfs_clear_space_info_full(fs_info);
2747
2748         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2749
2750         /* Add sysfs device entry */
2751         btrfs_sysfs_add_device(device);
2752
2753         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
2754
2755         if (seeding_dev) {
2756                 mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
2757                 ret = init_first_rw_device(trans);
2758                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2759                 if (ret) {
2760                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2761                         goto error_sysfs;
2762                 }
2763         }
2764
2765         ret = btrfs_add_dev_item(trans, device);
2766         if (ret) {
2767                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2768                 goto error_sysfs;
2769         }
2770
2771         if (seeding_dev) {
2772                 ret = btrfs_finish_sprout(trans);
2773                 if (ret) {
2774                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2775                         goto error_sysfs;
2776                 }
2777
2778                 /*
2779                  * fs_devices now represents the newly sprouted filesystem and
2780                  * its fsid has been changed by btrfs_sprout_splice().
2781                  */
2782                 btrfs_sysfs_update_sprout_fsid(fs_devices);
2783         }
2784
2785         ret = btrfs_commit_transaction(trans);
2786
2787         if (seeding_dev) {
2788                 mutex_unlock(&uuid_mutex);
2789                 up_write(&sb->s_umount);
2790                 locked = false;
2791
2792                 if (ret) /* transaction commit */
2793                         return ret;
2794
2795                 ret = btrfs_relocate_sys_chunks(fs_info);
2796                 if (ret < 0)
2797                         btrfs_handle_fs_error(fs_info, ret,
2798                                     "Failed to relocate sys chunks after device initialization. This can be fixed using the \"btrfs balance\" command.");
2799                 trans = btrfs_attach_transaction(root);
2800                 if (IS_ERR(trans)) {
2801                         if (PTR_ERR(trans) == -ENOENT)
2802                                 return 0;
2803                         ret = PTR_ERR(trans);
2804                         trans = NULL;
2805                         goto error_sysfs;
2806                 }
2807                 ret = btrfs_commit_transaction(trans);
2808         }
2809
2810         /*
2811          * Now that we have written a new super block to this device, check all
2812          * other fs_devices list if device_path alienates any other scanned
2813          * device.
2814          * We can ignore the return value as it typically returns -EINVAL and
2815          * only succeeds if the device was an alien.
2816          */
2817         btrfs_forget_devices(device->devt);
2818
2819         /* Update ctime/mtime for blkid or udev */
2820         update_dev_time(device_path);
2821
2822         return ret;
2823
2824 error_sysfs:
2825         btrfs_sysfs_remove_device(device);
2826         mutex_lock(&fs_info->fs_devices->device_list_mutex);
2827         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
2828         list_del_rcu(&device->dev_list);
2829         list_del(&device->dev_alloc_list);
2830         fs_info->fs_devices->num_devices--;
2831         fs_info->fs_devices->open_devices--;
2832         fs_info->fs_devices->rw_devices--;
2833         fs_info->fs_devices->total_devices--;
2834         fs_info->fs_devices->total_rw_bytes -= device->total_bytes;
2835         atomic64_sub(device->total_bytes, &fs_info->free_chunk_space);
2836         btrfs_set_super_total_bytes(fs_info->super_copy,
2837                                     orig_super_total_bytes);
2838         btrfs_set_super_num_devices(fs_info->super_copy,
2839                                     orig_super_num_devices);
2840         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2841         mutex_unlock(&fs_info->fs_devices->device_list_mutex);
2842 error_trans:
2843         if (seeding_dev)
2844                 btrfs_set_sb_rdonly(sb);
2845         if (trans)
2846                 btrfs_end_transaction(trans);
2847 error_free_zone:
2848         btrfs_destroy_dev_zone_info(device);
2849 error_free_device:
2850         btrfs_free_device(device);
2851 error:
2852         blkdev_put(bdev, FMODE_EXCL);
2853         if (locked) {
2854                 mutex_unlock(&uuid_mutex);
2855                 up_write(&sb->s_umount);
2856         }
2857         return ret;
2858 }
2859
2860 static noinline int btrfs_update_device(struct btrfs_trans_handle *trans,
2861                                         struct btrfs_device *device)
2862 {
2863         int ret;
2864         struct btrfs_path *path;
2865         struct btrfs_root *root = device->fs_info->chunk_root;
2866         struct btrfs_dev_item *dev_item;
2867         struct extent_buffer *leaf;
2868         struct btrfs_key key;
2869
2870         path = btrfs_alloc_path();
2871         if (!path)
2872                 return -ENOMEM;
2873
2874         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
2875         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
2876         key.offset = device->devid;
2877
2878         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, 0, 1);
2879         if (ret < 0)
2880                 goto out;
2881
2882         if (ret > 0) {
2883                 ret = -ENOENT;
2884                 goto out;
2885         }
2886
2887         leaf = path->nodes[0];
2888         dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_dev_item);
2889
2890         btrfs_set_device_id(leaf, dev_item, device->devid);
2891         btrfs_set_device_type(leaf, dev_item, device->type);
2892         btrfs_set_device_io_align(leaf, dev_item, device->io_align);
2893         btrfs_set_device_io_width(leaf, dev_item, device->io_width);
2894         btrfs_set_device_sector_size(leaf, dev_item, device->sector_size);
2895         btrfs_set_device_total_bytes(leaf, dev_item,
2896                                      btrfs_device_get_disk_total_bytes(device));
2897         btrfs_set_device_bytes_used(leaf, dev_item,
2898                                     btrfs_device_get_bytes_used(device));
2899         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2900
2901 out:
2902         btrfs_free_path(path);
2903         return ret;
2904 }
2905
2906 int btrfs_grow_device(struct btrfs_trans_handle *trans,
2907                       struct btrfs_device *device, u64 new_size)
2908 {
2909         struct btrfs_fs_info *fs_info = device->fs_info;
2910         struct btrfs_super_block *super_copy = fs_info->super_copy;
2911         u64 old_total;
2912         u64 diff;
2913         int ret;
2914
2915         if (!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state))
2916                 return -EACCES;
2917
2918         new_size = round_down(new_size, fs_info->sectorsize);
2919
2920         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
2921         old_total = btrfs_super_total_bytes(super_copy);
2922         diff = round_down(new_size - device->total_bytes, fs_info->sectorsize);
2923
2924         if (new_size <= device->total_bytes ||
2925             test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state)) {
2926                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2927                 return -EINVAL;
2928         }
2929
2930         btrfs_set_super_total_bytes(super_copy,
2931                         round_down(old_total + diff, fs_info->sectorsize));
2932         device->fs_devices->total_rw_bytes += diff;
2933
2934         btrfs_device_set_total_bytes(device, new_size);
2935         btrfs_device_set_disk_total_bytes(device, new_size);
2936         btrfs_clear_space_info_full(device->fs_info);
2937         if (list_empty(&device->post_commit_list))
2938                 list_add_tail(&device->post_commit_list,
2939                               &trans->transaction->dev_update_list);
2940         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2941
2942         btrfs_reserve_chunk_metadata(trans, false);
2943         ret = btrfs_update_device(trans, device);
2944         btrfs_trans_release_chunk_metadata(trans);
2945
2946         return ret;
2947 }
2948
2949 static int btrfs_free_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans, u64 chunk_offset)
2950 {
2951         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2952         struct btrfs_root *root = fs_info->chunk_root;
2953         int ret;
2954         struct btrfs_path *path;
2955         struct btrfs_key key;
2956
2957         path = btrfs_alloc_path();
2958         if (!path)
2959                 return -ENOMEM;
2960
2961         key.objectid = BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID;
2962         key.offset = chunk_offset;
2963         key.type = BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY;
2964
2965         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
2966         if (ret < 0)
2967                 goto out;
2968         else if (ret > 0) { /* Logic error or corruption */
2969                 btrfs_handle_fs_error(fs_info, -ENOENT,
2970                                       "Failed lookup while freeing chunk.");
2971                 ret = -ENOENT;
2972                 goto out;
2973         }
2974
2975         ret = btrfs_del_item(trans, root, path);
2976         if (ret < 0)
2977                 btrfs_handle_fs_error(fs_info, ret,
2978                                       "Failed to delete chunk item.");
2979 out:
2980         btrfs_free_path(path);
2981         return ret;
2982 }
2983
2984 static int btrfs_del_sys_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 chunk_offset)
2985 {
2986         struct btrfs_super_block *super_copy = fs_info->super_copy;
2987         struct btrfs_disk_key *disk_key;
2988         struct btrfs_chunk *chunk;
2989         u8 *ptr;
2990         int ret = 0;
2991         u32 num_stripes;
2992         u32 array_size;
2993         u32 len = 0;
2994         u32 cur;
2995         struct btrfs_key key;
2996
2997         lockdep_assert_held(&fs_info->chunk_mutex);
2998         array_size = btrfs_super_sys_array_size(super_copy);
2999
3000         ptr = super_copy->sys_chunk_array;
3001         cur = 0;
3002
3003         while (cur < array_size) {
3004                 disk_key = (struct btrfs_disk_key *)ptr;
3005                 btrfs_disk_key_to_cpu(&key, disk_key);
3006
3007                 len = sizeof(*disk_key);
3008
3009                 if (key.type == BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY) {
3010                         chunk = (struct btrfs_chunk *)(ptr + len);
3011                         num_stripes = btrfs_stack_chunk_num_stripes(chunk);
3012                         len += btrfs_chunk_item_size(num_stripes);
3013                 } else {
3014                         ret = -EIO;
3015                         break;
3016                 }
3017                 if (key.objectid == BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID &&
3018                     key.offset == chunk_offset) {
3019                         memmove(ptr, ptr + len, array_size - (cur + len));
3020                         array_size -= len;
3021                         btrfs_set_super_sys_array_size(super_copy, array_size);
3022                 } else {
3023                         ptr += len;
3024                         cur += len;
3025                 }
3026         }
3027         return ret;
3028 }
3029
3030 /*
3031  * btrfs_get_chunk_map() - Find the mapping containing the given logical extent.
3032  * @logical: Logical block offset in bytes.
3033  * @length: Length of extent in bytes.
3034  *
3035  * Return: Chunk mapping or ERR_PTR.
3036  */
3037 struct extent_map *btrfs_get_chunk_map(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3038                                        u64 logical, u64 length)
3039 {
3040         struct extent_map_tree *em_tree;
3041         struct extent_map *em;
3042
3043         em_tree = &fs_info->mapping_tree;
3044         read_lock(&em_tree->lock);
3045         em = lookup_extent_mapping(em_tree, logical, length);
3046         read_unlock(&em_tree->lock);
3047
3048         if (!em) {
3049                 btrfs_crit(fs_info, "unable to find logical %llu length %llu",
3050                            logical, length);
3051                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3052         }
3053
3054         if (em->start > logical || em->start + em->len < logical) {
3055                 btrfs_crit(fs_info,
3056                            "found a bad mapping, wanted %llu-%llu, found %llu-%llu",
3057                            logical, length, em->start, em->start + em->len);
3058                 free_extent_map(em);
3059                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3060         }
3061
3062         /* callers are responsible for dropping em's ref. */
3063         return em;
3064 }
3065
3066 static int remove_chunk_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3067                              struct map_lookup *map, u64 chunk_offset)
3068 {
3069         int i;
3070
3071         /*
3072          * Removing chunk items and updating the device items in the chunks btree
3073          * requires holding the chunk_mutex.
3074          * See the comment at btrfs_chunk_alloc() for the details.
3075          */
3076         lockdep_assert_held(&trans->fs_info->chunk_mutex);
3077
3078         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
3079                 int ret;
3080
3081                 ret = btrfs_update_device(trans, map->stripes[i].dev);
3082                 if (ret)
3083                         return ret;
3084         }
3085
3086         return btrfs_free_chunk(trans, chunk_offset);
3087 }
3088
3089 int btrfs_remove_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans, u64 chunk_offset)
3090 {
3091         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
3092         struct extent_map *em;
3093         struct map_lookup *map;
3094         u64 dev_extent_len = 0;
3095         int i, ret = 0;
3096         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
3097
3098         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, chunk_offset, 1);
3099         if (IS_ERR(em)) {
3100                 /*
3101                  * This is a logic error, but we don't want to just rely on the
3102                  * user having built with ASSERT enabled, so if ASSERT doesn't
3103                  * do anything we still error out.
3104                  */
3105                 ASSERT(0);
3106                 return PTR_ERR(em);
3107         }
3108         map = em->map_lookup;
3109
3110         /*
3111          * First delete the device extent items from the devices btree.
3112          * We take the device_list_mutex to avoid racing with the finishing phase
3113          * of a device replace operation. See the comment below before acquiring
3114          * fs_info->chunk_mutex. Note that here we do not acquire the chunk_mutex
3115          * because that can result in a deadlock when deleting the device extent
3116          * items from the devices btree - COWing an extent buffer from the btree
3117          * may result in allocating a new metadata chunk, which would attempt to
3118          * lock again fs_info->chunk_mutex.
3119          */
3120         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
3121         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
3122                 struct btrfs_device *device = map->stripes[i].dev;
3123                 ret = btrfs_free_dev_extent(trans, device,
3124                                             map->stripes[i].physical,
3125                                             &dev_extent_len);
3126                 if (ret) {
3127                         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
3128                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3129                         goto out;
3130                 }
3131
3132                 if (device->bytes_used > 0) {
3133                         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
3134                         btrfs_device_set_bytes_used(device,
3135                                         device->bytes_used - dev_extent_len);
3136                         atomic64_add(dev_extent_len, &fs_info->free_chunk_space);
3137                         btrfs_clear_space_info_full(fs_info);
3138                         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
3139                 }
3140         }
3141         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
3142
3143         /*
3144          * We acquire fs_info->chunk_mutex for 2 reasons:
3145          *
3146          * 1) Just like with the first phase of the chunk allocation, we must
3147          *    reserve system space, do all chunk btree updates and deletions, and
3148          *    update the system chunk array in the superblock while holding this
3149          *    mutex. This is for similar reasons as explained on the comment at
3150          *    the top of btrfs_chunk_alloc();
3151          *
3152          * 2) Prevent races with the final phase of a device replace operation
3153          *    that replaces the device object associated with the map's stripes,
3154          *    because the device object's id can change at any time during that
3155          *    final phase of the device replace operation
3156          *    (dev-replace.c:btrfs_dev_replace_finishing()), so we could grab the
3157          *    replaced device and then see it with an ID of
3158          *    BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID, which would cause a failure when updating
3159          *    the device item, which does not exists on the chunk btree.
3160          *    The finishing phase of device replace acquires both the
3161          *    device_list_mutex and the chunk_mutex, in that order, so we are
3162          *    safe by just acquiring the chunk_mutex.
3163          */
3164         trans->removing_chunk = true;
3165         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
3166
3167         check_system_chunk(trans, map->type);
3168
3169         ret = remove_chunk_item(trans, map, chunk_offset);
3170         /*
3171          * Normally we should not get -ENOSPC since we reserved space before
3172          * through the call to check_system_chunk().
3173          *
3174          * Despite our system space_info having enough free space, we may not
3175          * be able to allocate extents from its block groups, because all have
3176          * an incompatible profile, which will force us to allocate a new system
3177          * block group with the right profile, or right after we called
3178          * check_system_space() above, a scrub turned the only system block group
3179          * with enough free space into RO mode.
3180          * This is explained with more detail at do_chunk_alloc().
3181          *
3182          * So if we get -ENOSPC, allocate a new system chunk and retry once.
3183          */
3184         if (ret == -ENOSPC) {
3185                 const u64 sys_flags = btrfs_system_alloc_profile(fs_info);
3186                 struct btrfs_block_group *sys_bg;
3187
3188                 sys_bg = btrfs_create_chunk(trans, sys_flags);
3189                 if (IS_ERR(sys_bg)) {
3190                         ret = PTR_ERR(sys_bg);
3191                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3192                         goto out;
3193                 }
3194
3195                 ret = btrfs_chunk_alloc_add_chunk_item(trans, sys_bg);
3196                 if (ret) {
3197                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3198                         goto out;
3199                 }
3200
3201                 ret = remove_chunk_item(trans, map, chunk_offset);
3202                 if (ret) {
3203                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3204                         goto out;
3205                 }
3206         } else if (ret) {
3207                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3208                 goto out;
3209         }
3210
3211         trace_btrfs_chunk_free(fs_info, map, chunk_offset, em->len);
3212
3213         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) {
3214                 ret = btrfs_del_sys_chunk(fs_info, chunk_offset);
3215                 if (ret) {
3216                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3217                         goto out;
3218                 }
3219         }
3220
3221         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
3222         trans->removing_chunk = false;
3223
3224         /*
3225          * We are done with chunk btree updates and deletions, so release the
3226          * system space we previously reserved (with check_system_chunk()).
3227          */
3228         btrfs_trans_release_chunk_metadata(trans);
3229
3230         ret = btrfs_remove_block_group(trans, chunk_offset, em);
3231         if (ret) {
3232                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3233                 goto out;
3234         }
3235
3236 out:
3237         if (trans->removing_chunk) {
3238                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
3239                 trans->removing_chunk = false;
3240         }
3241         /* once for us */
3242         free_extent_map(em);
3243         return ret;
3244 }
3245
3246 int btrfs_relocate_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 chunk_offset)
3247 {
3248         struct btrfs_root *root = fs_info->chunk_root;
3249         struct btrfs_trans_handle *trans;
3250         struct btrfs_block_group *block_group;
3251         u64 length;
3252         int ret;
3253
3254         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, EXTENT_TREE_V2)) {
3255                 btrfs_err(fs_info,
3256                           "relocate: not supported on extent tree v2 yet");
3257                 return -EINVAL;
3258         }
3259
3260         /*
3261          * Prevent races with automatic removal of unused block groups.
3262          * After we relocate and before we remove the chunk with offset
3263          * chunk_offset, automatic removal of the block group can kick in,
3264          * resulting in a failure when calling btrfs_remove_chunk() below.
3265          *
3266          * Make sure to acquire this mutex before doing a tree search (dev
3267          * or chunk trees) to find chunks. Otherwise the cleaner kthread might
3268          * call btrfs_remove_chunk() (through btrfs_delete_unused_bgs()) after
3269          * we release the path used to search the chunk/dev tree and before
3270          * the current task acquires this mutex and calls us.
3271          */
3272         lockdep_assert_held(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3273
3274         /* step one, relocate all the extents inside this chunk */
3275         btrfs_scrub_pause(fs_info);
3276         ret = btrfs_relocate_block_group(fs_info, chunk_offset);
3277         btrfs_scrub_continue(fs_info);
3278         if (ret) {
3279                 /*
3280                  * If we had a transaction abort, stop all running scrubs.
3281                  * See transaction.c:cleanup_transaction() why we do it here.
3282                  */
3283                 if (BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
3284                         btrfs_scrub_cancel(fs_info);
3285                 return ret;
3286         }
3287
3288         block_group = btrfs_lookup_block_group(fs_info, chunk_offset);
3289         if (!block_group)
3290                 return -ENOENT;
3291         btrfs_discard_cancel_work(&fs_info->discard_ctl, block_group);
3292         length = block_group->length;
3293         btrfs_put_block_group(block_group);
3294
3295         /*
3296          * On a zoned file system, discard the whole block group, this will
3297          * trigger a REQ_OP_ZONE_RESET operation on the device zone. If
3298          * resetting the zone fails, don't treat it as a fatal problem from the
3299          * filesystem's point of view.
3300          */
3301         if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
3302                 ret = btrfs_discard_extent(fs_info, chunk_offset, length, NULL);
3303                 if (ret)
3304                         btrfs_info(fs_info,
3305                                 "failed to reset zone %llu after relocation",
3306                                 chunk_offset);
3307         }
3308
3309         trans = btrfs_start_trans_remove_block_group(root->fs_info,
3310                                                      chunk_offset);
3311         if (IS_ERR(trans)) {
3312                 ret = PTR_ERR(trans);
3313                 btrfs_handle_fs_error(root->fs_info, ret, NULL);
3314                 return ret;
3315         }
3316
3317         /*
3318          * step two, delete the device extents and the
3319          * chunk tree entries
3320          */
3321         ret = btrfs_remove_chunk(trans, chunk_offset);
3322         btrfs_end_transaction(trans);
3323         return ret;
3324 }
3325
3326 static int btrfs_relocate_sys_chunks(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3327 {
3328         struct btrfs_root *chunk_root = fs_info->chunk_root;
3329         struct btrfs_path *path;
3330         struct extent_buffer *leaf;
3331         struct btrfs_chunk *chunk;
3332         struct btrfs_key key;
3333         struct btrfs_key found_key;
3334         u64 chunk_type;
3335         bool retried = false;
3336         int failed = 0;
3337         int ret;
3338
3339         path = btrfs_alloc_path();
3340         if (!path)
3341                 return -ENOMEM;
3342
3343 again:
3344         key.objectid = BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID;
3345         key.offset = (u64)-1;
3346         key.type = BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY;
3347
3348         while (1) {
3349                 mutex_lock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3350                 ret = btrfs_search_slot(NULL, chunk_root, &key, path, 0, 0);
3351                 if (ret < 0) {
3352                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3353                         goto error;
3354                 }
3355                 BUG_ON(ret == 0); /* Corruption */
3356
3357                 ret = btrfs_previous_item(chunk_root, path, key.objectid,
3358                                           key.type);
3359                 if (ret)
3360                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3361                 if (ret < 0)
3362                         goto error;
3363                 if (ret > 0)
3364                         break;
3365
3366                 leaf = path->nodes[0];
3367                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
3368
3369                 chunk = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3370                                        struct btrfs_chunk);
3371                 chunk_type = btrfs_chunk_type(leaf, chunk);
3372                 btrfs_release_path(path);
3373
3374                 if (chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) {
3375                         ret = btrfs_relocate_chunk(fs_info, found_key.offset);
3376                         if (ret == -ENOSPC)
3377                                 failed++;
3378                         else
3379                                 BUG_ON(ret);
3380                 }
3381                 mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3382
3383                 if (found_key.offset == 0)
3384                         break;
3385                 key.offset = found_key.offset - 1;
3386         }
3387         ret = 0;
3388         if (failed && !retried) {
3389                 failed = 0;
3390                 retried = true;
3391                 goto again;
3392         } else if (WARN_ON(failed && retried)) {
3393                 ret = -ENOSPC;
3394         }
3395 error:
3396         btrfs_free_path(path);
3397         return ret;
3398 }
3399
3400 /*
3401  * return 1 : allocate a data chunk successfully,
3402  * return <0: errors during allocating a data chunk,
3403  * return 0 : no need to allocate a data chunk.
3404  */
3405 static int btrfs_may_alloc_data_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3406                                       u64 chunk_offset)
3407 {
3408         struct btrfs_block_group *cache;
3409         u64 bytes_used;
3410         u64 chunk_type;
3411
3412         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, chunk_offset);
3413         ASSERT(cache);
3414         chunk_type = cache->flags;
3415         btrfs_put_block_group(cache);
3416
3417         if (!(chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA))
3418                 return 0;
3419
3420         spin_lock(&fs_info->data_sinfo->lock);
3421         bytes_used = fs_info->data_sinfo->bytes_used;
3422         spin_unlock(&fs_info->data_sinfo->lock);
3423
3424         if (!bytes_used) {
3425                 struct btrfs_trans_handle *trans;
3426                 int ret;
3427
3428                 trans = btrfs_join_transaction(fs_info->tree_root);
3429                 if (IS_ERR(trans))
3430                         return PTR_ERR(trans);
3431
3432                 ret = btrfs_force_chunk_alloc(trans, BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA);
3433                 btrfs_end_transaction(trans);
3434                 if (ret < 0)
3435                         return ret;
3436                 return 1;
3437         }
3438
3439         return 0;
3440 }
3441
3442 static int insert_balance_item(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3443                                struct btrfs_balance_control *bctl)
3444 {
3445         struct btrfs_root *root = fs_info->tree_root;
3446         struct btrfs_trans_handle *trans;
3447         struct btrfs_balance_item *item;
3448         struct btrfs_disk_balance_args disk_bargs;
3449         struct btrfs_path *path;
3450         struct extent_buffer *leaf;
3451         struct btrfs_key key;
3452         int ret, err;
3453
3454         path = btrfs_alloc_path();
3455         if (!path)
3456                 return -ENOMEM;
3457
3458         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
3459         if (IS_ERR(trans)) {
3460                 btrfs_free_path(path);
3461                 return PTR_ERR(trans);
3462         }
3463
3464         key.objectid = BTRFS_BALANCE_OBJECTID;
3465         key.type = BTRFS_TEMPORARY_ITEM_KEY;
3466         key.offset = 0;
3467
3468         ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
3469                                       sizeof(*item));
3470         if (ret)
3471                 goto out;
3472
3473         leaf = path->nodes[0];
3474         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_balance_item);
3475
3476         memzero_extent_buffer(leaf, (unsigned long)item, sizeof(*item));
3477
3478         btrfs_cpu_balance_args_to_disk(&disk_bargs, &bctl->data);
3479         btrfs_set_balance_data(leaf, item, &disk_bargs);
3480         btrfs_cpu_balance_args_to_disk(&disk_bargs, &bctl->meta);
3481         btrfs_set_balance_meta(leaf, item, &disk_bargs);
3482         btrfs_cpu_balance_args_to_disk(&disk_bargs, &bctl->sys);
3483         btrfs_set_balance_sys(leaf, item, &disk_bargs);
3484
3485         btrfs_set_balance_flags(leaf, item, bctl->flags);
3486
3487         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
3488 out:
3489         btrfs_free_path(path);
3490         err = btrfs_commit_transaction(trans);
3491         if (err && !ret)
3492                 ret = err;
3493         return ret;
3494 }
3495
3496 static int del_balance_item(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3497 {
3498         struct btrfs_root *root = fs_info->tree_root;
3499         struct btrfs_trans_handle *trans;
3500         struct btrfs_path *path;
3501         struct btrfs_key key;
3502         int ret, err;
3503
3504         path = btrfs_alloc_path();
3505         if (!path)
3506                 return -ENOMEM;
3507
3508         trans = btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(root, 0);
3509         if (IS_ERR(trans)) {
3510                 btrfs_free_path(path);
3511                 return PTR_ERR(trans);
3512         }
3513
3514         key.objectid = BTRFS_BALANCE_OBJECTID;
3515         key.type = BTRFS_TEMPORARY_ITEM_KEY;
3516         key.offset = 0;
3517
3518         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
3519         if (ret < 0)
3520                 goto out;
3521         if (ret > 0) {
3522                 ret = -ENOENT;
3523                 goto out;
3524         }
3525
3526         ret = btrfs_del_item(trans, root, path);
3527 out:
3528         btrfs_free_path(path);
3529         err = btrfs_commit_transaction(trans);
3530         if (err && !ret)
3531                 ret = err;
3532         return ret;
3533 }
3534
3535 /*
3536  * This is a heuristic used to reduce the number of chunks balanced on
3537  * resume after balance was interrupted.
3538  */
3539 static void update_balance_args(struct btrfs_balance_control *bctl)
3540 {
3541         /*
3542          * Turn on soft mode for chunk types that were being converted.
3543          */
3544         if (bctl->data.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT)
3545                 bctl->data.flags |= BTRFS_BALANCE_ARGS_SOFT;
3546         if (bctl->sys.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT)
3547                 bctl->sys.flags |= BTRFS_BALANCE_ARGS_SOFT;
3548         if (bctl->meta.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT)
3549                 bctl->meta.flags |= BTRFS_BALANCE_ARGS_SOFT;
3550
3551         /*
3552          * Turn on usage filter if is not already used.  The idea is
3553          * that chunks that we have already balanced should be
3554          * reasonably full.  Don't do it for chunks that are being
3555          * converted - that will keep us from relocating unconverted
3556          * (albeit full) chunks.
3557          */
3558         if (!(bctl->data.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE) &&
3559             !(bctl->data.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE_RANGE) &&
3560             !(bctl->data.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT)) {
3561                 bctl->data.flags |= BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE;
3562                 bctl->data.usage = 90;
3563         }
3564         if (!(bctl->sys.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE) &&
3565             !(bctl->sys.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE_RANGE) &&
3566             !(bctl->sys.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT)) {
3567                 bctl->sys.flags |= BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE;
3568                 bctl->sys.usage = 90;
3569         }
3570         if (!(bctl->meta.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE) &&
3571             !(bctl->meta.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE_RANGE) &&
3572             !(bctl->meta.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT)) {
3573                 bctl->meta.flags |= BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE;
3574                 bctl->meta.usage = 90;
3575         }
3576 }
3577
3578 /*
3579  * Clear the balance status in fs_info and delete the balance item from disk.
3580  */
3581 static void reset_balance_state(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3582 {
3583         struct btrfs_balance_control *bctl = fs_info->balance_ctl;
3584         int ret;
3585
3586         BUG_ON(!fs_info->balance_ctl);
3587
3588         spin_lock(&fs_info->balance_lock);
3589         fs_info->balance_ctl = NULL;
3590         spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
3591
3592         kfree(bctl);
3593         ret = del_balance_item(fs_info);
3594         if (ret)
3595                 btrfs_handle_fs_error(fs_info, ret, NULL);
3596 }
3597
3598 /*
3599  * Balance filters.  Return 1 if chunk should be filtered out
3600  * (should not be balanced).
3601  */
3602 static int chunk_profiles_filter(u64 chunk_type,
3603                                  struct btrfs_balance_args *bargs)
3604 {
3605         chunk_type = chunk_to_extended(chunk_type) &
3606                                 BTRFS_EXTENDED_PROFILE_MASK;
3607
3608         if (bargs->profiles & chunk_type)
3609                 return 0;
3610
3611         return 1;
3612 }
3613
3614 static int chunk_usage_range_filter(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 chunk_offset,
3615                               struct btrfs_balance_args *bargs)
3616 {
3617         struct btrfs_block_group *cache;
3618         u64 chunk_used;
3619         u64 user_thresh_min;
3620         u64 user_thresh_max;
3621         int ret = 1;
3622
3623         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, chunk_offset);
3624         chunk_used = cache->used;
3625
3626         if (bargs->usage_min == 0)
3627                 user_thresh_min = 0;
3628         else
3629                 user_thresh_min = mult_perc(cache->length, bargs->usage_min);
3630
3631         if (bargs->usage_max == 0)
3632                 user_thresh_max = 1;
3633         else if (bargs->usage_max > 100)
3634                 user_thresh_max = cache->length;
3635         else
3636                 user_thresh_max = mult_perc(cache->length, bargs->usage_max);
3637
3638         if (user_thresh_min <= chunk_used && chunk_used < user_thresh_max)
3639                 ret = 0;
3640
3641         btrfs_put_block_group(cache);
3642         return ret;
3643 }
3644
3645 static int chunk_usage_filter(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3646                 u64 chunk_offset, struct btrfs_balance_args *bargs)
3647 {
3648         struct btrfs_block_group *cache;
3649         u64 chunk_used, user_thresh;
3650         int ret = 1;
3651
3652         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, chunk_offset);
3653         chunk_used = cache->used;
3654
3655         if (bargs->usage_min == 0)
3656                 user_thresh = 1;
3657         else if (bargs->usage > 100)
3658                 user_thresh = cache->length;
3659         else
3660                 user_thresh = mult_perc(cache->length, bargs->usage);
3661
3662         if (chunk_used < user_thresh)
3663                 ret = 0;
3664
3665         btrfs_put_block_group(cache);
3666         return ret;
3667 }
3668
3669 static int chunk_devid_filter(struct extent_buffer *leaf,
3670                               struct btrfs_chunk *chunk,
3671                               struct btrfs_balance_args *bargs)
3672 {
3673         struct btrfs_stripe *stripe;
3674         int num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(leaf, chunk);
3675         int i;
3676
3677         for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
3678                 stripe = btrfs_stripe_nr(chunk, i);
3679                 if (btrfs_stripe_devid(leaf, stripe) == bargs->devid)
3680                         return 0;
3681         }
3682
3683         return 1;
3684 }
3685
3686 static u64 calc_data_stripes(u64 type, int num_stripes)
3687 {
3688         const int index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(type);
3689         const int ncopies = btrfs_raid_array[index].ncopies;
3690         const int nparity = btrfs_raid_array[index].nparity;
3691
3692         return (num_stripes - nparity) / ncopies;
3693 }
3694
3695 /* [pstart, pend) */
3696 static int chunk_drange_filter(struct extent_buffer *leaf,
3697                                struct btrfs_chunk *chunk,
3698                                struct btrfs_balance_args *bargs)
3699 {
3700         struct btrfs_stripe *stripe;
3701         int num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(leaf, chunk);
3702         u64 stripe_offset;
3703         u64 stripe_length;
3704         u64 type;
3705         int factor;
3706         int i;
3707
3708         if (!(bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_DEVID))
3709                 return 0;
3710
3711         type = btrfs_chunk_type(leaf, chunk);
3712         factor = calc_data_stripes(type, num_stripes);
3713
3714         for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
3715                 stripe = btrfs_stripe_nr(chunk, i);
3716                 if (btrfs_stripe_devid(leaf, stripe) != bargs->devid)
3717                         continue;
3718
3719                 stripe_offset = btrfs_stripe_offset(leaf, stripe);
3720                 stripe_length = btrfs_chunk_length(leaf, chunk);
3721                 stripe_length = div_u64(stripe_length, factor);
3722
3723                 if (stripe_offset < bargs->pend &&
3724                     stripe_offset + stripe_length > bargs->pstart)
3725                         return 0;
3726         }
3727
3728         return 1;
3729 }
3730
3731 /* [vstart, vend) */
3732 static int chunk_vrange_filter(struct extent_buffer *leaf,
3733                                struct btrfs_chunk *chunk,
3734                                u64 chunk_offset,
3735                                struct btrfs_balance_args *bargs)
3736 {
3737         if (chunk_offset < bargs->vend &&
3738             chunk_offset + btrfs_chunk_length(leaf, chunk) > bargs->vstart)
3739                 /* at least part of the chunk is inside this vrange */
3740                 return 0;
3741
3742         return 1;
3743 }
3744
3745 static int chunk_stripes_range_filter(struct extent_buffer *leaf,
3746                                struct btrfs_chunk *chunk,
3747                                struct btrfs_balance_args *bargs)
3748 {
3749         int num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(leaf, chunk);
3750
3751         if (bargs->stripes_min <= num_stripes
3752                         && num_stripes <= bargs->stripes_max)
3753                 return 0;
3754
3755         return 1;
3756 }
3757
3758 static int chunk_soft_convert_filter(u64 chunk_type,
3759                                      struct btrfs_balance_args *bargs)
3760 {
3761         if (!(bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT))
3762                 return 0;
3763
3764         chunk_type = chunk_to_extended(chunk_type) &
3765                                 BTRFS_EXTENDED_PROFILE_MASK;
3766
3767         if (bargs->target == chunk_type)
3768                 return 1;
3769
3770         return 0;
3771 }
3772
3773 static int should_balance_chunk(struct extent_buffer *leaf,
3774                                 struct btrfs_chunk *chunk, u64 chunk_offset)
3775 {
3776         struct btrfs_fs_info *fs_info = leaf->fs_info;
3777         struct btrfs_balance_control *bctl = fs_info->balance_ctl;
3778         struct btrfs_balance_args *bargs = NULL;
3779         u64 chunk_type = btrfs_chunk_type(leaf, chunk);
3780
3781         /* type filter */
3782         if (!((chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK) &
3783               (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_TYPE_MASK))) {
3784                 return 0;
3785         }
3786
3787         if (chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA)
3788                 bargs = &bctl->data;
3789         else if (chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM)
3790                 bargs = &bctl->sys;
3791         else if (chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA)
3792                 bargs = &bctl->meta;
3793
3794         /* profiles filter */
3795         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_PROFILES) &&
3796             chunk_profiles_filter(chunk_type, bargs)) {
3797                 return 0;
3798         }
3799
3800         /* usage filter */
3801         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE) &&
3802             chunk_usage_filter(fs_info, chunk_offset, bargs)) {
3803                 return 0;
3804         } else if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE_RANGE) &&
3805             chunk_usage_range_filter(fs_info, chunk_offset, bargs)) {
3806                 return 0;
3807         }
3808
3809         /* devid filter */
3810         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_DEVID) &&
3811             chunk_devid_filter(leaf, chunk, bargs)) {
3812                 return 0;
3813         }
3814
3815         /* drange filter, makes sense only with devid filter */
3816         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_DRANGE) &&
3817             chunk_drange_filter(leaf, chunk, bargs)) {
3818                 return 0;
3819         }
3820
3821         /* vrange filter */
3822         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_VRANGE) &&
3823             chunk_vrange_filter(leaf, chunk, chunk_offset, bargs)) {
3824                 return 0;
3825         }
3826
3827         /* stripes filter */
3828         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_STRIPES_RANGE) &&
3829             chunk_stripes_range_filter(leaf, chunk, bargs)) {
3830                 return 0;
3831         }
3832
3833         /* soft profile changing mode */
3834         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_SOFT) &&
3835             chunk_soft_convert_filter(chunk_type, bargs)) {
3836                 return 0;
3837         }
3838
3839         /*
3840          * limited by count, must be the last filter
3841          */
3842         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_LIMIT)) {
3843                 if (bargs->limit == 0)
3844                         return 0;
3845                 else
3846                         bargs->limit--;
3847         } else if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_LIMIT_RANGE)) {
3848                 /*
3849                  * Same logic as the 'limit' filter; the minimum cannot be
3850                  * determined here because we do not have the global information
3851                  * about the count of all chunks that satisfy the filters.
3852                  */
3853                 if (bargs->limit_max == 0)
3854                         return 0;
3855                 else
3856                         bargs->limit_max--;
3857         }
3858
3859         return 1;
3860 }
3861
3862 static int __btrfs_balance(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3863 {
3864         struct btrfs_balance_control *bctl = fs_info->balance_ctl;
3865         struct btrfs_root *chunk_root = fs_info->chunk_root;
3866         u64 chunk_type;
3867         struct btrfs_chunk *chunk;
3868         struct btrfs_path *path = NULL;
3869         struct btrfs_key key;
3870         struct btrfs_key found_key;
3871         struct extent_buffer *leaf;
3872         int slot;
3873         int ret;
3874         int enospc_errors = 0;
3875         bool counting = true;
3876         /* The single value limit and min/max limits use the same bytes in the */
3877         u64 limit_data = bctl->data.limit;
3878         u64 limit_meta = bctl->meta.limit;
3879         u64 limit_sys = bctl->sys.limit;
3880         u32 count_data = 0;
3881         u32 count_meta = 0;
3882         u32 count_sys = 0;
3883         int chunk_reserved = 0;
3884
3885         path = btrfs_alloc_path();
3886         if (!path) {
3887                 ret = -ENOMEM;
3888                 goto error;
3889         }
3890
3891         /* zero out stat counters */
3892         spin_lock(&fs_info->balance_lock);
3893         memset(&bctl->stat, 0, sizeof(bctl->stat));
3894         spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
3895 again:
3896         if (!counting) {
3897                 /*
3898                  * The single value limit and min/max limits use the same bytes
3899                  * in the
3900                  */
3901                 bctl->data.limit = limit_data;
3902                 bctl->meta.limit = limit_meta;
3903                 bctl->sys.limit = limit_sys;
3904         }
3905         key.objectid = BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID;
3906         key.offset = (u64)-1;
3907         key.type = BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY;
3908
3909         while (1) {
3910                 if ((!counting && atomic_read(&fs_info->balance_pause_req)) ||
3911                     atomic_read(&fs_info->balance_cancel_req)) {
3912                         ret = -ECANCELED;
3913                         goto error;
3914                 }
3915
3916                 mutex_lock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3917                 ret = btrfs_search_slot(NULL, chunk_root, &key, path, 0, 0);
3918                 if (ret < 0) {
3919                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3920                         goto error;
3921                 }
3922
3923                 /*
3924                  * this shouldn't happen, it means the last relocate
3925                  * failed
3926                  */
3927                 if (ret == 0)
3928                         BUG(); /* FIXME break ? */
3929
3930                 ret = btrfs_previous_item(chunk_root, path, 0,
3931                                           BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY);
3932                 if (ret) {
3933                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3934                         ret = 0;
3935                         break;
3936                 }
3937
3938                 leaf = path->nodes[0];
3939                 slot = path->slots[0];
3940                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
3941
3942                 if (found_key.objectid != key.objectid) {
3943                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3944                         break;
3945                 }
3946
3947                 chunk = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_chunk);
3948                 chunk_type = btrfs_chunk_type(leaf, chunk);
3949
3950                 if (!counting) {
3951                         spin_lock(&fs_info->balance_lock);
3952                         bctl->stat.considered++;
3953                         spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
3954                 }
3955
3956                 ret = should_balance_chunk(leaf, chunk, found_key.offset);
3957
3958                 btrfs_release_path(path);
3959                 if (!ret) {
3960                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3961                         goto loop;
3962                 }
3963
3964                 if (counting) {
3965                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3966                         spin_lock(&fs_info->balance_lock);
3967                         bctl->stat.expected++;
3968                         spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
3969
3970                         if (chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA)
3971                                 count_data++;
3972                         else if (chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM)
3973                                 count_sys++;
3974                         else if (chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA)
3975                                 count_meta++;
3976
3977                         goto loop;
3978                 }
3979
3980                 /*
3981                  * Apply limit_min filter, no need to check if the LIMITS
3982                  * filter is used, limit_min is 0 by default
3983                  */
3984                 if (((chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA) &&
3985                                         count_data < bctl->data.limit_min)
3986                                 || ((chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA) &&
3987                                         count_meta < bctl->meta.limit_min)
3988                                 || ((chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) &&
3989                                         count_sys < bctl->sys.limit_min)) {
3990                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3991                         goto loop;
3992                 }
3993
3994                 if (!chunk_reserved) {
3995                         /*
3996                          * We may be relocating the only data chunk we have,
3997                          * which could potentially end up with losing data's
3998                          * raid profile, so lets allocate an empty one in
3999                          * advance.
4000                          */
4001                         ret = btrfs_may_alloc_data_chunk(fs_info,
4002                                                          found_key.offset);
4003                         if (ret < 0) {
4004                                 mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
4005                                 goto error;
4006                         } else if (ret == 1) {
4007                                 chunk_reserved = 1;
4008                         }
4009                 }
4010
4011                 ret = btrfs_relocate_chunk(fs_info, found_key.offset);
4012                 mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
4013                 if (ret == -ENOSPC) {
4014                         enospc_errors++;
4015                 } else if (ret == -ETXTBSY) {
4016                         btrfs_info(fs_info,
4017            "skipping relocation of block group %llu due to active swapfile",
4018                                    found_key.offset);
4019                         ret = 0;
4020                 } else if (ret) {
4021                         goto error;
4022                 } else {
4023                         spin_lock(&fs_info->balance_lock);
4024                         bctl->stat.completed++;
4025                         spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
4026                 }
4027 loop:
4028                 if (found_key.offset == 0)
4029                         break;
4030                 key.offset = found_key.offset - 1;
4031         }
4032
4033         if (counting) {
4034                 btrfs_release_path(path);
4035                 counting = false;
4036                 goto again;
4037         }
4038 error:
4039         btrfs_free_path(path);
4040         if (enospc_errors) {
4041                 btrfs_info(fs_info, "%d enospc errors during balance",
4042                            enospc_errors);
4043                 if (!ret)
4044                         ret = -ENOSPC;
4045         }
4046
4047         return ret;
4048 }
4049
4050 /*
4051  * See if a given profile is valid and reduced.
4052  *
4053  * @flags:     profile to validate
4054  * @extended:  if true @flags is treated as an extended profile
4055  */
4056 static int alloc_profile_is_valid(u64 flags, int extended)
4057 {
4058         u64 mask = (extended ? BTRFS_EXTENDED_PROFILE_MASK :
4059                                BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK);
4060
4061         flags &= ~BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK;
4062
4063         /* 1) check that all other bits are zeroed */
4064         if (flags & ~mask)
4065                 return 0;
4066
4067         /* 2) see if profile is reduced */
4068         if (flags == 0)
4069                 return !extended; /* "0" is valid for usual profiles */
4070
4071         return has_single_bit_set(flags);
4072 }
4073
4074 static inline int balance_need_close(struct btrfs_fs_info *fs_info)
4075 {
4076         /* cancel requested || normal exit path */
4077         return atomic_read(&fs_info->balance_cancel_req) ||
4078                 (atomic_read(&fs_info->balance_pause_req) == 0 &&
4079                  atomic_read(&fs_info->balance_cancel_req) == 0);
4080 }
4081
4082 /*
4083  * Validate target profile against allowed profiles and return true if it's OK.
4084  * Otherwise print the error message and return false.
4085  */
4086 static inline int validate_convert_profile(struct btrfs_fs_info *fs_info,
4087                 const struct btrfs_balance_args *bargs,
4088                 u64 allowed, const char *type)
4089 {
4090         if (!(bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT))
4091                 return true;
4092
4093         /* Profile is valid and does not have bits outside of the allowed set */
4094         if (alloc_profile_is_valid(bargs->target, 1) &&
4095             (bargs->target & ~allowed) == 0)
4096                 return true;
4097
4098         btrfs_err(fs_info, "balance: invalid convert %s profile %s",
4099                         type, btrfs_bg_type_to_raid_name(bargs->target));
4100         return false;
4101 }
4102
4103 /*
4104  * Fill @buf with textual description of balance filter flags @bargs, up to
4105  * @size_buf including the terminating null. The output may be trimmed if it
4106  * does not fit into the provided buffer.
4107  */
4108 static void describe_balance_args(struct btrfs_balance_args *bargs, char *buf,
4109                                  u32 size_buf)
4110 {
4111         int ret;
4112         u32 size_bp = size_buf;
4113         char *bp = buf;
4114         u64 flags = bargs->flags;
4115         char tmp_buf[128] = {'\0'};
4116
4117         if (!flags)
4118                 return;
4119
4120 #define CHECK_APPEND_NOARG(a)                                           \
4121         do {                                                            \
4122                 ret = snprintf(bp, size_bp, (a));                       \
4123                 if (ret < 0 || ret >= size_bp)                          \
4124                         goto out_overflow;                              \
4125                 size_bp -= ret;                                         \
4126                 bp += ret;                                              \
4127         } while (0)
4128
4129 #define CHECK_APPEND_1ARG(a, v1)                                        \
4130         do {                                                            \
4131                 ret = snprintf(bp, size_bp, (a), (v1));                 \
4132                 if (ret < 0 || ret >= size_bp)                          \
4133                         goto out_overflow;                              \
4134                 size_bp -= ret;                                         \
4135                 bp += ret;                                              \
4136         } while (0)
4137
4138 #define CHECK_APPEND_2ARG(a, v1, v2)                                    \
4139         do {                                                            \
4140                 ret = snprintf(bp, size_bp, (a), (v1), (v2));           \
4141                 if (ret < 0 || ret >= size_bp)                          \
4142                         goto out_overflow;                              \
4143                 size_bp -= ret;                                         \
4144                 bp += ret;                                              \
4145         } while (0)
4146
4147         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT)
4148                 CHECK_APPEND_1ARG("convert=%s,",
4149                                   btrfs_bg_type_to_raid_name(bargs->target));
4150
4151         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_SOFT)
4152                 CHECK_APPEND_NOARG("soft,");
4153
4154         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_PROFILES) {
4155                 btrfs_describe_block_groups(bargs->profiles, tmp_buf,
4156                                             sizeof(tmp_buf));
4157                 CHECK_APPEND_1ARG("profiles=%s,", tmp_buf);
4158         }
4159
4160         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE)
4161                 CHECK_APPEND_1ARG("usage=%llu,", bargs->usage);
4162
4163         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE_RANGE)
4164                 CHECK_APPEND_2ARG("usage=%u..%u,",
4165                                   bargs->usage_min, bargs->usage_max);
4166
4167         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_DEVID)
4168                 CHECK_APPEND_1ARG("devid=%llu,", bargs->devid);
4169
4170         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_DRANGE)
4171                 CHECK_APPEND_2ARG("drange=%llu..%llu,",
4172                                   bargs->pstart, bargs->pend);
4173
4174         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_VRANGE)
4175                 CHECK_APPEND_2ARG("vrange=%llu..%llu,",
4176                                   bargs->vstart, bargs->vend);
4177
4178         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_LIMIT)
4179                 CHECK_APPEND_1ARG("limit=%llu,", bargs->limit);
4180
4181         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_LIMIT_RANGE)
4182                 CHECK_APPEND_2ARG("limit=%u..%u,",
4183                                 bargs->limit_min, bargs->limit_max);
4184
4185         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_STRIPES_RANGE)
4186                 CHECK_APPEND_2ARG("stripes=%u..%u,",
4187                                   bargs->stripes_min, bargs->stripes_max);
4188
4189 #undef CHECK_APPEND_2ARG
4190 #undef CHECK_APPEND_1ARG
4191 #undef CHECK_APPEND_NOARG
4192
4193 out_overflow:
4194
4195         if (size_bp < size_buf)
4196                 buf[size_buf - size_bp - 1] = '\0'; /* remove last , */
4197         else
4198                 buf[0] = '\0';
4199 }
4200
4201 static void describe_balance_start_or_resume(struct btrfs_fs_info *fs_info)
4202 {
4203         u32 size_buf = 1024;
4204         char tmp_buf[192] = {'\0'};
4205         char *buf;
4206         char *bp;
4207         u32 size_bp = size_buf;
4208         int ret;
4209         struct btrfs_balance_control *bctl = fs_info->balance_ctl;
4210
4211         buf = kzalloc(size_buf, GFP_KERNEL);
4212         if (!buf)
4213                 return;
4214
4215         bp = buf;
4216
4217 #define CHECK_APPEND_1ARG(a, v1)                                        \
4218         do {                                                            \
4219                 ret = snprintf(bp, size_bp, (a), (v1));                 \
4220                 if (ret < 0 || ret >= size_bp)                          \
4221                         goto out_overflow;                              \
4222                 size_bp -= ret;                                         \
4223                 bp += ret;                                              \
4224         } while (0)
4225
4226         if (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_FORCE)
4227                 CHECK_APPEND_1ARG("%s", "-f ");
4228
4229         if (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_DATA) {
4230                 describe_balance_args(&bctl->data, tmp_buf, sizeof(tmp_buf));
4231                 CHECK_APPEND_1ARG("-d%s ", tmp_buf);
4232         }
4233
4234         if (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_METADATA) {
4235                 describe_balance_args(&bctl->meta, tmp_buf, sizeof(tmp_buf));
4236                 CHECK_APPEND_1ARG("-m%s ", tmp_buf);
4237         }
4238
4239         if (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_SYSTEM) {
4240                 describe_balance_args(&bctl->sys, tmp_buf, sizeof(tmp_buf));
4241                 CHECK_APPEND_1ARG("-s%s ", tmp_buf);
4242         }
4243
4244 #undef CHECK_APPEND_1ARG
4245
4246 out_overflow:
4247
4248         if (size_bp < size_buf)
4249                 buf[size_buf - size_bp - 1] = '\0'; /* remove last " " */
4250         btrfs_info(fs_info, "balance: %s %s",
4251                    (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_RESUME) ?
4252                    "resume" : "start", buf);
4253
4254         kfree(buf);
4255 }
4256
4257 /*
4258  * Should be called with balance mutexe held
4259  */
4260 int btrfs_balance(struct btrfs_fs_info *fs_info,
4261                   struct btrfs_balance_control *bctl,
4262                   struct btrfs_ioctl_balance_args *bargs)
4263 {
4264         u64 meta_target, data_target;
4265         u64 allowed;
4266         int mixed = 0;
4267         int ret;
4268         u64 num_devices;
4269         unsigned seq;
4270         bool reducing_redundancy;
4271         int i;
4272
4273         if (btrfs_fs_closing(fs_info) ||
4274             atomic_read(&fs_info->balance_pause_req) ||
4275             btrfs_should_cancel_balance(fs_info)) {
4276                 ret = -EINVAL;
4277                 goto out;
4278         }
4279
4280         allowed = btrfs_super_incompat_flags(fs_info->super_copy);
4281         if (allowed & BTRFS_FEATURE_INCOMPAT_MIXED_GROUPS)
4282                 mixed = 1;
4283
4284         /*
4285          * In case of mixed groups both data and meta should be picked,
4286          * and identical options should be given for both of them.
4287          */
4288         allowed = BTRFS_BALANCE_DATA | BTRFS_BALANCE_METADATA;
4289         if (mixed && (bctl->flags & allowed)) {
4290                 if (!(bctl->flags & BTRFS_BALANCE_DATA) ||
4291                     !(bctl->flags & BTRFS_BALANCE_METADATA) ||
4292                     memcmp(&bctl->data, &bctl->meta, sizeof(bctl->data))) {
4293                         btrfs_err(fs_info,
4294           "balance: mixed groups data and metadata options must be the same");
4295                         ret = -EINVAL;
4296                         goto out;
4297                 }
4298         }
4299
4300         /*
4301          * rw_devices will not change at the moment, device add/delete/replace
4302          * are exclusive
4303          */
4304         num_devices = fs_info->fs_devices->rw_devices;
4305
4306         /*
4307          * SINGLE profile on-disk has no profile bit, but in-memory we have a
4308          * special bit for it, to make it easier to distinguish.  Thus we need
4309          * to set it manually, or balance would refuse the profile.
4310          */
4311         allowed = BTRFS_AVAIL_ALLOC_BIT_SINGLE;
4312         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(btrfs_raid_array); i++)
4313                 if (num_devices >= btrfs_raid_array[i].devs_min)
4314                         allowed |= btrfs_raid_array[i].bg_flag;
4315
4316         if (!validate_convert_profile(fs_info, &bctl->data, allowed, "data") ||
4317             !validate_convert_profile(fs_info, &bctl->meta, allowed, "metadata") ||
4318             !validate_convert_profile(fs_info, &bctl->sys,  allowed, "system")) {
4319                 ret = -EINVAL;
4320                 goto out;
4321         }
4322
4323         /*
4324          * Allow to reduce metadata or system integrity only if force set for
4325          * profiles with redundancy (copies, parity)
4326          */
4327         allowed = 0;
4328         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(btrfs_raid_array); i++) {
4329                 if (btrfs_raid_array[i].ncopies >= 2 ||
4330                     btrfs_raid_array[i].tolerated_failures >= 1)
4331                         allowed |= btrfs_raid_array[i].bg_flag;
4332         }
4333         do {
4334                 seq = read_seqbegin(&fs_info->profiles_lock);
4335
4336                 if (((bctl->sys.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT) &&
4337                      (fs_info->avail_system_alloc_bits & allowed) &&
4338                      !(bctl->sys.target & allowed)) ||
4339                     ((bctl->meta.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT) &&
4340                      (fs_info->avail_metadata_alloc_bits & allowed) &&
4341                      !(bctl->meta.target & allowed)))
4342                         reducing_redundancy = true;
4343                 else
4344                         reducing_redundancy = false;
4345
4346                 /* if we're not converting, the target field is uninitialized */
4347                 meta_target = (bctl->meta.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT) ?
4348                         bctl->meta.target : fs_info->avail_metadata_alloc_bits;
4349                 data_target = (bctl->data.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT) ?
4350                         bctl->data.target : fs_info->avail_data_alloc_bits;
4351         } while (read_seqretry(&fs_info->profiles_lock, seq));
4352
4353         if (reducing_redundancy) {
4354                 if (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_FORCE) {
4355                         btrfs_info(fs_info,
4356                            "balance: force reducing metadata redundancy");
4357                 } else {
4358                         btrfs_err(fs_info,
4359         "balance: reduces metadata redundancy, use --force if you want this");
4360                         ret = -EINVAL;
4361                         goto out;
4362                 }
4363         }
4364
4365         if (btrfs_get_num_tolerated_disk_barrier_failures(meta_target) <
4366                 btrfs_get_num_tolerated_disk_barrier_failures(data_target)) {
4367                 btrfs_warn(fs_info,
4368         "balance: metadata profile %s has lower redundancy than data profile %s",
4369                                 btrfs_bg_type_to_raid_name(meta_target),
4370                                 btrfs_bg_type_to_raid_name(data_target));
4371         }
4372
4373         ret = insert_balance_item(fs_info, bctl);
4374         if (ret && ret != -EEXIST)
4375                 goto out;
4376
4377         if (!(bctl->flags & BTRFS_BALANCE_RESUME)) {
4378                 BUG_ON(ret == -EEXIST);
4379                 BUG_ON(fs_info->balance_ctl);
4380                 spin_lock(&fs_info->balance_lock);
4381                 fs_info->balance_ctl = bctl;
4382                 spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
4383         } else {
4384                 BUG_ON(ret != -EEXIST);
4385                 spin_lock(&fs_info->balance_lock);
4386                 update_balance_args(bctl);
4387                 spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
4388         }
4389
4390         ASSERT(!test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags));
4391         set_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags);
4392         describe_balance_start_or_resume(fs_info);
4393         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4394
4395         ret = __btrfs_balance(fs_info);
4396
4397         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4398         if (ret == -ECANCELED && atomic_read(&fs_info->balance_pause_req)) {
4399                 btrfs_info(fs_info, "balance: paused");
4400                 btrfs_exclop_balance(fs_info, BTRFS_EXCLOP_BALANCE_PAUSED);
4401         }
4402         /*
4403          * Balance can be canceled by:
4404          *
4405          * - Regular cancel request
4406          *   Then ret == -ECANCELED and balance_cancel_req > 0
4407          *
4408          * - Fatal signal to "btrfs" process
4409          *   Either the signal caught by wait_reserve_ticket() and callers
4410          *   got -EINTR, or caught by btrfs_should_cancel_balance() and
4411          *   got -ECANCELED.
4412          *   Either way, in this case balance_cancel_req = 0, and
4413          *   ret == -EINTR or ret == -ECANCELED.
4414          *
4415          * So here we only check the return value to catch canceled balance.
4416          */
4417         else if (ret == -ECANCELED || ret == -EINTR)
4418                 btrfs_info(fs_info, "balance: canceled");
4419         else
4420                 btrfs_info(fs_info, "balance: ended with status: %d", ret);
4421
4422         clear_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags);
4423
4424         if (bargs) {
4425                 memset(bargs, 0, sizeof(*bargs));
4426                 btrfs_update_ioctl_balance_args(fs_info, bargs);
4427         }
4428
4429         if ((ret && ret != -ECANCELED && ret != -ENOSPC) ||
4430             balance_need_close(fs_info)) {
4431                 reset_balance_state(fs_info);
4432                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
4433         }
4434
4435         wake_up(&fs_info->balance_wait_q);
4436
4437         return ret;
4438 out:
4439         if (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_RESUME)
4440                 reset_balance_state(fs_info);
4441         else
4442                 kfree(bctl);
4443         btrfs_exclop_finish(fs_info);
4444
4445         return ret;
4446 }
4447
4448 static int balance_kthread(void *data)
4449 {
4450         struct btrfs_fs_info *fs_info = data;
4451         int ret = 0;
4452
4453         sb_start_write(fs_info->sb);
4454         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4455         if (fs_info->balance_ctl)
4456                 ret = btrfs_balance(fs_info, fs_info->balance_ctl, NULL);
4457         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4458         sb_end_write(fs_info->sb);
4459
4460         return ret;
4461 }
4462
4463 int btrfs_resume_balance_async(struct btrfs_fs_info *fs_info)
4464 {
4465         struct task_struct *tsk;
4466
4467         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4468         if (!fs_info->balance_ctl) {
4469                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4470                 return 0;
4471         }
4472         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4473
4474         if (btrfs_test_opt(fs_info, SKIP_BALANCE)) {
4475                 btrfs_info(fs_info, "balance: resume skipped");
4476                 return 0;
4477         }
4478
4479         spin_lock(&fs_info->super_lock);
4480         ASSERT(fs_info->exclusive_operation == BTRFS_EXCLOP_BALANCE_PAUSED);
4481         fs_info->exclusive_operation = BTRFS_EXCLOP_BALANCE;
4482         spin_unlock(&fs_info->super_lock);
4483         /*
4484          * A ro->rw remount sequence should continue with the paused balance
4485          * regardless of who pauses it, system or the user as of now, so set
4486          * the resume flag.
4487          */
4488         spin_lock(&fs_info->balance_lock);
4489         fs_info->balance_ctl->flags |= BTRFS_BALANCE_RESUME;
4490         spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
4491
4492         tsk = kthread_run(balance_kthread, fs_info, "btrfs-balance");
4493         return PTR_ERR_OR_ZERO(tsk);
4494 }
4495
4496 int btrfs_recover_balance(struct btrfs_fs_info *fs_info)
4497 {
4498         struct btrfs_balance_control *bctl;
4499         struct btrfs_balance_item *item;
4500         struct btrfs_disk_balance_args disk_bargs;
4501         struct btrfs_path *path;
4502         struct extent_buffer *leaf;
4503         struct btrfs_key key;
4504         int ret;
4505
4506         path = btrfs_alloc_path();
4507         if (!path)
4508                 return -ENOMEM;
4509
4510         key.objectid = BTRFS_BALANCE_OBJECTID;
4511         key.type = BTRFS_TEMPORARY_ITEM_KEY;
4512         key.offset = 0;
4513
4514         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
4515         if (ret < 0)
4516                 goto out;
4517         if (ret > 0) { /* ret = -ENOENT; */
4518                 ret = 0;
4519                 goto out;
4520         }
4521
4522         bctl = kzalloc(sizeof(*bctl), GFP_NOFS);
4523         if (!bctl) {
4524                 ret = -ENOMEM;
4525                 goto out;
4526         }
4527
4528         leaf = path->nodes[0];
4529         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_balance_item);
4530
4531         bctl->flags = btrfs_balance_flags(leaf, item);
4532         bctl->flags |= BTRFS_BALANCE_RESUME;
4533
4534         btrfs_balance_data(leaf, item, &disk_bargs);
4535         btrfs_disk_balance_args_to_cpu(&bctl->data, &disk_bargs);
4536         btrfs_balance_meta(leaf, item, &disk_bargs);
4537         btrfs_disk_balance_args_to_cpu(&bctl->meta, &disk_bargs);
4538         btrfs_balance_sys(leaf, item, &disk_bargs);
4539         btrfs_disk_balance_args_to_cpu(&bctl->sys, &disk_bargs);
4540
4541         /*
4542          * This should never happen, as the paused balance state is recovered
4543          * during mount without any chance of other exclusive ops to collide.
4544          *
4545          * This gives the exclusive op status to balance and keeps in paused
4546          * state until user intervention (cancel or umount). If the ownership
4547          * cannot be assigned, show a message but do not fail. The balance
4548          * is in a paused state and must have fs_info::balance_ctl properly
4549          * set up.
4550          */
4551         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_BALANCE_PAUSED))
4552                 btrfs_warn(fs_info,
4553         "balance: cannot set exclusive op status, resume manually");
4554
4555         btrfs_release_path(path);
4556
4557         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4558         BUG_ON(fs_info->balance_ctl);
4559         spin_lock(&fs_info->balance_lock);
4560         fs_info->balance_ctl = bctl;
4561         spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
4562         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4563 out:
4564         btrfs_free_path(path);
4565         return ret;
4566 }
4567
4568 int btrfs_pause_balance(struct btrfs_fs_info *fs_info)
4569 {
4570         int ret = 0;
4571
4572         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4573         if (!fs_info->balance_ctl) {
4574                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4575                 return -ENOTCONN;
4576         }
4577
4578         if (test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags)) {
4579                 atomic_inc(&fs_info->balance_pause_req);
4580                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4581
4582                 wait_event(fs_info->balance_wait_q,
4583                            !test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags));
4584
4585                 mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4586                 /* we are good with balance_ctl ripped off from under us */
4587                 BUG_ON(test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags));
4588                 atomic_dec(&fs_info->balance_pause_req);
4589         } else {
4590                 ret = -ENOTCONN;
4591         }
4592
4593         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4594         return ret;
4595 }
4596
4597 int btrfs_cancel_balance(struct btrfs_fs_info *fs_info)
4598 {
4599         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4600         if (!fs_info->balance_ctl) {
4601                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4602                 return -ENOTCONN;
4603         }
4604
4605         /*
4606          * A paused balance with the item stored on disk can be resumed at
4607          * mount time if the mount is read-write. Otherwise it's still paused
4608          * and we must not allow cancelling as it deletes the item.
4609          */
4610         if (sb_rdonly(fs_info->sb)) {
4611                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4612                 return -EROFS;
4613         }
4614
4615         atomic_inc(&fs_info->balance_cancel_req);
4616         /*
4617          * if we are running just wait and return, balance item is
4618          * deleted in btrfs_balance in this case
4619          */
4620         if (test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags)) {
4621                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4622                 wait_event(fs_info->balance_wait_q,
4623                            !test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags));
4624                 mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4625         } else {
4626                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4627                 /*
4628                  * Lock released to allow other waiters to continue, we'll
4629                  * reexamine the status again.
4630                  */
4631                 mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4632
4633                 if (fs_info->balance_ctl) {
4634                         reset_balance_state(fs_info);
4635                         btrfs_exclop_finish(fs_info);
4636                         btrfs_info(fs_info, "balance: canceled");
4637                 }
4638         }
4639
4640         BUG_ON(fs_info->balance_ctl ||
4641                 test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags));
4642         atomic_dec(&fs_info->balance_cancel_req);
4643         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4644         return 0;
4645 }
4646
4647 int btrfs_uuid_scan_kthread(void *data)
4648 {
4649         struct btrfs_fs_info *fs_info = data;
4650         struct btrfs_root *root = fs_info->tree_root;
4651         struct btrfs_key key;
4652         struct btrfs_path *path = NULL;
4653         int ret = 0;
4654         struct extent_buffer *eb;
4655         int slot;
4656         struct btrfs_root_item root_item;
4657         u32 item_size;
4658         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
4659         bool closing = false;
4660
4661         path = btrfs_alloc_path();
4662         if (!path) {
4663                 ret = -ENOMEM;
4664                 goto out;
4665         }
4666
4667         key.objectid = 0;
4668         key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
4669         key.offset = 0;
4670
4671         while (1) {
4672                 if (btrfs_fs_closing(fs_info)) {
4673                         closing = true;
4674                         break;
4675                 }
4676                 ret = btrfs_search_forward(root, &key, path,
4677                                 BTRFS_OLDEST_GENERATION);
4678                 if (ret) {
4679                         if (ret > 0)
4680                                 ret = 0;
4681                         break;
4682                 }
4683
4684                 if (key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY ||
4685                     (key.objectid < BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID &&
4686                      key.objectid != BTRFS_FS_TREE_OBJECTID) ||
4687                     key.objectid > BTRFS_LAST_FREE_OBJECTID)
4688                         goto skip;
4689
4690                 eb = path->nodes[0];
4691                 slot = path->slots[0];
4692                 item_size = btrfs_item_size(eb, slot);
4693                 if (item_size < sizeof(root_item))
4694                         goto skip;
4695
4696                 read_extent_buffer(eb, &root_item,
4697                                    btrfs_item_ptr_offset(eb, slot),
4698                                    (int)sizeof(root_item));
4699                 if (btrfs_root_refs(&root_item) == 0)
4700                         goto skip;
4701
4702                 if (!btrfs_is_empty_uuid(root_item.uuid) ||
4703                     !btrfs_is_empty_uuid(root_item.received_uuid)) {
4704                         if (trans)
4705                                 goto update_tree;
4706
4707                         btrfs_release_path(path);
4708                         /*
4709                          * 1 - subvol uuid item
4710                          * 1 - received_subvol uuid item
4711                          */
4712                         trans = btrfs_start_transaction(fs_info->uuid_root, 2);
4713                         if (IS_ERR(trans)) {
4714                                 ret = PTR_ERR(trans);
4715                                 break;
4716                         }
4717                         continue;
4718                 } else {
4719                         goto skip;
4720                 }
4721 update_tree:
4722                 btrfs_release_path(path);
4723                 if (!btrfs_is_empty_uuid(root_item.uuid)) {
4724                         ret = btrfs_uuid_tree_add(trans, root_item.uuid,
4725                                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL,
4726                                                   key.objectid);
4727                         if (ret < 0) {
4728                                 btrfs_warn(fs_info, "uuid_tree_add failed %d",
4729                                         ret);
4730                                 break;
4731                         }
4732                 }
4733
4734                 if (!btrfs_is_empty_uuid(root_item.received_uuid)) {
4735                         ret = btrfs_uuid_tree_add(trans,
4736                                                   root_item.received_uuid,
4737                                                  BTRFS_UUID_KEY_RECEIVED_SUBVOL,
4738                                                   key.objectid);
4739                         if (ret < 0) {
4740                                 btrfs_warn(fs_info, "uuid_tree_add failed %d",
4741                                         ret);
4742                                 break;
4743                         }
4744                 }
4745
4746 skip:
4747                 btrfs_release_path(path);
4748                 if (trans) {
4749                         ret = btrfs_end_transaction(trans);
4750                         trans = NULL;
4751                         if (ret)
4752                                 break;
4753                 }
4754
4755                 if (key.offset < (u64)-1) {
4756                         key.offset++;
4757                 } else if (key.type < BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
4758                         key.offset = 0;
4759                         key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
4760                 } else if (key.objectid < (u64)-1) {
4761                         key.offset = 0;
4762                         key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
4763                         key.objectid++;
4764                 } else {
4765                         break;
4766                 }
4767                 cond_resched();
4768         }
4769
4770 out:
4771         btrfs_free_path(path);
4772         if (trans && !IS_ERR(trans))
4773                 btrfs_end_transaction(trans);
4774         if (ret)
4775                 btrfs_warn(fs_info, "btrfs_uuid_scan_kthread failed %d", ret);
4776         else if (!closing)
4777                 set_bit(BTRFS_FS_UPDATE_UUID_TREE_GEN, &fs_info->flags);
4778         up(&fs_info->uuid_tree_rescan_sem);
4779         return 0;
4780 }
4781
4782 int btrfs_create_uuid_tree(struct btrfs_fs_info *fs_info)
4783 {
4784         struct btrfs_trans_handle *trans;
4785         struct btrfs_root *tree_root = fs_info->tree_root;
4786         struct btrfs_root *uuid_root;
4787         struct task_struct *task;
4788         int ret;
4789
4790         /*
4791          * 1 - root node
4792          * 1 - root item
4793          */
4794         trans = btrfs_start_transaction(tree_root, 2);
4795         if (IS_ERR(trans))
4796                 return PTR_ERR(trans);
4797
4798         uuid_root = btrfs_create_tree(trans, BTRFS_UUID_TREE_OBJECTID);
4799         if (IS_ERR(uuid_root)) {
4800                 ret = PTR_ERR(uuid_root);
4801                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4802                 btrfs_end_transaction(trans);
4803                 return ret;
4804         }
4805
4806         fs_info->uuid_root = uuid_root;
4807
4808         ret = btrfs_commit_transaction(trans);
4809         if (ret)
4810                 return ret;
4811
4812         down(&fs_info->uuid_tree_rescan_sem);
4813         task = kthread_run(btrfs_uuid_scan_kthread, fs_info, "btrfs-uuid");
4814         if (IS_ERR(task)) {
4815                 /* fs_info->update_uuid_tree_gen remains 0 in all error case */
4816                 btrfs_warn(fs_info, "failed to start uuid_scan task");
4817                 up(&fs_info->uuid_tree_rescan_sem);
4818                 return PTR_ERR(task);
4819         }
4820
4821         return 0;
4822 }
4823
4824 /*
4825  * shrinking a device means finding all of the device extents past
4826  * the new size, and then following the back refs to the chunks.
4827  * The chunk relocation code actually frees the device extent
4828  */
4829 int btrfs_shrink_device(struct btrfs_device *device, u64 new_size)
4830 {
4831         struct btrfs_fs_info *fs_info = device->fs_info;
4832         struct btrfs_root *root = fs_info->dev_root;
4833         struct btrfs_trans_handle *trans;
4834         struct btrfs_dev_extent *dev_extent = NULL;
4835         struct btrfs_path *path;
4836         u64 length;
4837         u64 chunk_offset;
4838         int ret;
4839         int slot;
4840         int failed = 0;
4841         bool retried = false;
4842         struct extent_buffer *l;
4843         struct btrfs_key key;
4844         struct btrfs_super_block *super_copy = fs_info->super_copy;
4845         u64 old_total = btrfs_super_total_bytes(super_copy);
4846         u64 old_size = btrfs_device_get_total_bytes(device);
4847         u64 diff;
4848         u64 start;
4849
4850         new_size = round_down(new_size, fs_info->sectorsize);
4851         start = new_size;
4852         diff = round_down(old_size - new_size, fs_info->sectorsize);
4853
4854         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state))
4855                 return -EINVAL;
4856
4857         path = btrfs_alloc_path();
4858         if (!path)
4859                 return -ENOMEM;
4860
4861         path->reada = READA_BACK;
4862
4863         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4864         if (IS_ERR(trans)) {
4865                 btrfs_free_path(path);
4866                 return PTR_ERR(trans);
4867         }
4868
4869         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
4870
4871         btrfs_device_set_total_bytes(device, new_size);
4872         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state)) {
4873                 device->fs_devices->total_rw_bytes -= diff;
4874                 atomic64_sub(diff, &fs_info->free_chunk_space);
4875         }
4876
4877         /*
4878          * Once the device's size has been set to the new size, ensure all
4879          * in-memory chunks are synced to disk so that the loop below sees them
4880          * and relocates them accordingly.
4881          */
4882         if (contains_pending_extent(device, &start, diff)) {
4883                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
4884                 ret = btrfs_commit_transaction(trans);
4885                 if (ret)
4886                         goto done;
4887         } else {
4888                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
4889                 btrfs_end_transaction(trans);
4890         }
4891
4892 again:
4893         key.objectid = device->devid;
4894         key.offset = (u64)-1;
4895         key.type = BTRFS_DEV_EXTENT_KEY;
4896
4897         do {
4898                 mutex_lock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
4899                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4900                 if (ret < 0) {
4901                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
4902                         goto done;
4903                 }
4904
4905                 ret = btrfs_previous_item(root, path, 0, key.type);
4906                 if (ret) {
4907                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
4908                         if (ret < 0)
4909                                 goto done;
4910                         ret = 0;
4911                         btrfs_release_path(path);
4912                         break;
4913                 }
4914
4915                 l = path->nodes[0];
4916                 slot = path->slots[0];
4917                 btrfs_item_key_to_cpu(l, &key, path->slots[0]);
4918
4919                 if (key.objectid != device->devid) {
4920                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
4921                         btrfs_release_path(path);
4922                         break;
4923                 }
4924
4925                 dev_extent = btrfs_item_ptr(l, slot, struct btrfs_dev_extent);
4926                 length = btrfs_dev_extent_length(l, dev_extent);
4927
4928                 if (key.offset + length <= new_size) {
4929                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
4930                         btrfs_release_path(path);
4931                         break;
4932                 }
4933
4934                 chunk_offset = btrfs_dev_extent_chunk_offset(l, dev_extent);
4935                 btrfs_release_path(path);
4936
4937                 /*
4938                  * We may be relocating the only data chunk we have,
4939                  * which could potentially end up with losing data's
4940                  * raid profile, so lets allocate an empty one in
4941                  * advance.
4942                  */
4943                 ret = btrfs_may_alloc_data_chunk(fs_info, chunk_offset);
4944                 if (ret < 0) {
4945                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
4946                         goto done;
4947                 }
4948
4949                 ret = btrfs_relocate_chunk(fs_info, chunk_offset);
4950                 mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
4951                 if (ret == -ENOSPC) {
4952                         failed++;
4953                 } else if (ret) {
4954                         if (ret == -ETXTBSY) {
4955                                 btrfs_warn(fs_info,
4956                    "could not shrink block group %llu due to active swapfile",
4957                                            chunk_offset);
4958                         }
4959                         goto done;
4960                 }
4961         } while (key.offset-- > 0);
4962
4963         if (failed && !retried) {
4964                 failed = 0;
4965                 retried = true;
4966                 goto again;
4967         } else if (failed && retried) {
4968                 ret = -ENOSPC;
4969                 goto done;
4970         }
4971
4972         /* Shrinking succeeded, else we would be at "done". */
4973         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4974         if (IS_ERR(trans)) {
4975                 ret = PTR_ERR(trans);
4976                 goto done;
4977         }
4978
4979         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
4980         /* Clear all state bits beyond the shrunk device size */
4981         clear_extent_bits(&device->alloc_state, new_size, (u64)-1,
4982                           CHUNK_STATE_MASK);
4983
4984         btrfs_device_set_disk_total_bytes(device, new_size);
4985         if (list_empty(&device->post_commit_list))
4986                 list_add_tail(&device->post_commit_list,
4987                               &trans->transaction->dev_update_list);
4988
4989         WARN_ON(diff > old_total);
4990         btrfs_set_super_total_bytes(super_copy,
4991                         round_down(old_total - diff, fs_info->sectorsize));
4992         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
4993
4994         btrfs_reserve_chunk_metadata(trans, false);
4995         /* Now btrfs_update_device() will change the on-disk size. */
4996         ret = btrfs_update_device(trans, device);
4997         btrfs_trans_release_chunk_metadata(trans);
4998         if (ret < 0) {
4999                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
5000                 btrfs_end_transaction(trans);
5001         } else {
5002                 ret = btrfs_commit_transaction(trans);
5003         }
5004 done:
5005         btrfs_free_path(path);
5006         if (ret) {
5007                 mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
5008                 btrfs_device_set_total_bytes(device, old_size);
5009                 if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state))
5010                         device->fs_devices->total_rw_bytes += diff;
5011                 atomic64_add(diff, &fs_info->free_chunk_space);
5012                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
5013         }
5014         return ret;
5015 }
5016
5017 static int btrfs_add_system_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5018                            struct btrfs_key *key,
5019                            struct btrfs_chunk *chunk, int item_size)
5020 {
5021         struct btrfs_super_block *super_copy = fs_info->super_copy;
5022         struct btrfs_disk_key disk_key;
5023         u32 array_size;
5024         u8 *ptr;
5025
5026         lockdep_assert_held(&fs_info->chunk_mutex);
5027
5028         array_size = btrfs_super_sys_array_size(super_copy);
5029         if (array_size + item_size + sizeof(disk_key)
5030                         > BTRFS_SYSTEM_CHUNK_ARRAY_SIZE)
5031                 return -EFBIG;
5032
5033         ptr = super_copy->sys_chunk_array + array_size;
5034         btrfs_cpu_key_to_disk(&disk_key, key);
5035         memcpy(ptr, &disk_key, sizeof(disk_key));
5036         ptr += sizeof(disk_key);
5037         memcpy(ptr, chunk, item_size);
5038         item_size += sizeof(disk_key);
5039         btrfs_set_super_sys_array_size(super_copy, array_size + item_size);
5040
5041         return 0;
5042 }
5043
5044 /*
5045  * sort the devices in descending order by max_avail, total_avail
5046  */
5047 static int btrfs_cmp_device_info(const void *a, const void *b)
5048 {
5049         const struct btrfs_device_info *di_a = a;
5050         const struct btrfs_device_info *di_b = b;
5051
5052         if (di_a->max_avail > di_b->max_avail)
5053                 return -1;
5054         if (di_a->max_avail < di_b->max_avail)
5055                 return 1;
5056         if (di_a->total_avail > di_b->total_avail)
5057                 return -1;
5058         if (di_a->total_avail < di_b->total_avail)
5059                 return 1;
5060         return 0;
5061 }
5062
5063 static void check_raid56_incompat_flag(struct btrfs_fs_info *info, u64 type)
5064 {
5065         if (!(type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK))
5066                 return;
5067
5068         btrfs_set_fs_incompat(info, RAID56);
5069 }
5070
5071 static void check_raid1c34_incompat_flag(struct btrfs_fs_info *info, u64 type)
5072 {
5073         if (!(type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1C3 | BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1C4)))
5074                 return;
5075
5076         btrfs_set_fs_incompat(info, RAID1C34);
5077 }
5078
5079 /*
5080  * Structure used internally for btrfs_create_chunk() function.
5081  * Wraps needed parameters.
5082  */
5083 struct alloc_chunk_ctl {
5084         u64 start;
5085         u64 type;
5086         /* Total number of stripes to allocate */
5087         int num_stripes;
5088         /* sub_stripes info for map */
5089         int sub_stripes;
5090         /* Stripes per device */
5091         int dev_stripes;
5092         /* Maximum number of devices to use */
5093         int devs_max;
5094         /* Minimum number of devices to use */
5095         int devs_min;
5096         /* ndevs has to be a multiple of this */
5097         int devs_increment;
5098         /* Number of copies */
5099         int ncopies;
5100         /* Number of stripes worth of bytes to store parity information */
5101         int nparity;
5102         u64 max_stripe_size;
5103         u64 max_chunk_size;
5104         u64 dev_extent_min;
5105         u64 stripe_size;
5106         u64 chunk_size;
5107         int ndevs;
5108 };
5109
5110 static void init_alloc_chunk_ctl_policy_regular(
5111                                 struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
5112                                 struct alloc_chunk_ctl *ctl)
5113 {
5114         struct btrfs_space_info *space_info;
5115
5116         space_info = btrfs_find_space_info(fs_devices->fs_info, ctl->type);
5117         ASSERT(space_info);
5118
5119         ctl->max_chunk_size = READ_ONCE(space_info->chunk_size);
5120         ctl->max_stripe_size = ctl->max_chunk_size;
5121
5122         if (ctl->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM)
5123                 ctl->devs_max = min_t(int, ctl->devs_max, BTRFS_MAX_DEVS_SYS_CHUNK);
5124
5125         /* We don't want a chunk larger than 10% of writable space */
5126         ctl->max_chunk_size = min(mult_perc(fs_devices->total_rw_bytes, 10),
5127                                   ctl->max_chunk_size);
5128         ctl->dev_extent_min = BTRFS_STRIPE_LEN * ctl->dev_stripes;
5129 }
5130
5131 static void init_alloc_chunk_ctl_policy_zoned(
5132                                       struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
5133                                       struct alloc_chunk_ctl *ctl)
5134 {
5135         u64 zone_size = fs_devices->fs_info->zone_size;
5136         u64 limit;
5137         int min_num_stripes = ctl->devs_min * ctl->dev_stripes;
5138         int min_data_stripes = (min_num_stripes - ctl->nparity) / ctl->ncopies;
5139         u64 min_chunk_size = min_data_stripes * zone_size;
5140         u64 type = ctl->type;
5141
5142         ctl->max_stripe_size = zone_size;
5143         if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA) {
5144                 ctl->max_chunk_size = round_down(BTRFS_MAX_DATA_CHUNK_SIZE,
5145                                                  zone_size);
5146         } else if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA) {
5147                 ctl->max_chunk_size = ctl->max_stripe_size;
5148         } else if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) {
5149                 ctl->max_chunk_size = 2 * ctl->max_stripe_size;
5150                 ctl->devs_max = min_t(int, ctl->devs_max,
5151                                       BTRFS_MAX_DEVS_SYS_CHUNK);
5152         } else {
5153                 BUG();
5154         }
5155
5156         /* We don't want a chunk larger than 10% of writable space */
5157         limit = max(round_down(mult_perc(fs_devices->total_rw_bytes, 10),
5158                                zone_size),
5159                     min_chunk_size);
5160         ctl->max_chunk_size = min(limit, ctl->max_chunk_size);
5161         ctl->dev_extent_min = zone_size * ctl->dev_stripes;
5162 }
5163
5164 static void init_alloc_chunk_ctl(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
5165                                  struct alloc_chunk_ctl *ctl)
5166 {
5167         int index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(ctl->type);
5168
5169         ctl->sub_stripes = btrfs_raid_array[index].sub_stripes;
5170         ctl->dev_stripes = btrfs_raid_array[index].dev_stripes;
5171         ctl->devs_max = btrfs_raid_array[index].devs_max;
5172         if (!ctl->devs_max)
5173                 ctl->devs_max = BTRFS_MAX_DEVS(fs_devices->fs_info);
5174         ctl->devs_min = btrfs_raid_array[index].devs_min;
5175         ctl->devs_increment = btrfs_raid_array[index].devs_increment;
5176         ctl->ncopies = btrfs_raid_array[index].ncopies;
5177         ctl->nparity = btrfs_raid_array[index].nparity;
5178         ctl->ndevs = 0;
5179
5180         switch (fs_devices->chunk_alloc_policy) {
5181         case BTRFS_CHUNK_ALLOC_REGULAR:
5182                 init_alloc_chunk_ctl_policy_regular(fs_devices, ctl);
5183                 break;
5184         case BTRFS_CHUNK_ALLOC_ZONED:
5185                 init_alloc_chunk_ctl_policy_zoned(fs_devices, ctl);
5186                 break;
5187         default:
5188                 BUG();
5189         }
5190 }
5191
5192 static int gather_device_info(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
5193                               struct alloc_chunk_ctl *ctl,
5194                               struct btrfs_device_info *devices_info)
5195 {
5196         struct btrfs_fs_info *info = fs_devices->fs_info;
5197         struct btrfs_device *device;
5198         u64 total_avail;
5199         u64 dev_extent_want = ctl->max_stripe_size * ctl->dev_stripes;
5200         int ret;
5201         int ndevs = 0;
5202         u64 max_avail;
5203         u64 dev_offset;
5204
5205         /*
5206          * in the first pass through the devices list, we gather information
5207          * about the available holes on each device.
5208          */
5209         list_for_each_entry(device, &fs_devices->alloc_list, dev_alloc_list) {
5210                 if (!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state)) {
5211                         WARN(1, KERN_ERR
5212                                "BTRFS: read-only device in alloc_list\n");
5213                         continue;
5214                 }
5215
5216                 if (!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA,
5217                                         &device->dev_state) ||
5218                     test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state))
5219                         continue;
5220
5221                 if (device->total_bytes > device->bytes_used)
5222                         total_avail = device->total_bytes - device->bytes_used;
5223                 else
5224                         total_avail = 0;
5225
5226                 /* If there is no space on this device, skip it. */
5227                 if (total_avail < ctl->dev_extent_min)
5228                         continue;
5229
5230                 ret = find_free_dev_extent(device, dev_extent_want, &dev_offset,
5231                                            &max_avail);
5232                 if (ret && ret != -ENOSPC)
5233                         return ret;
5234
5235                 if (ret == 0)
5236                         max_avail = dev_extent_want;
5237
5238                 if (max_avail < ctl->dev_extent_min) {
5239                         if (btrfs_test_opt(info, ENOSPC_DEBUG))
5240                                 btrfs_debug(info,
5241                         "%s: devid %llu has no free space, have=%llu want=%llu",
5242                                             __func__, device->devid, max_avail,
5243                                             ctl->dev_extent_min);
5244                         continue;
5245                 }
5246
5247                 if (ndevs == fs_devices->rw_devices) {
5248                         WARN(1, "%s: found more than %llu devices\n",
5249                              __func__, fs_devices->rw_devices);
5250                         break;
5251                 }
5252                 devices_info[ndevs].dev_offset = dev_offset;
5253                 devices_info[ndevs].max_avail = max_avail;
5254                 devices_info[ndevs].total_avail = total_avail;
5255                 devices_info[ndevs].dev = device;
5256                 ++ndevs;
5257         }
5258         ctl->ndevs = ndevs;
5259
5260         /*
5261          * now sort the devices by hole size / available space
5262          */
5263         sort(devices_info, ndevs, sizeof(struct btrfs_device_info),
5264              btrfs_cmp_device_info, NULL);
5265
5266         return 0;
5267 }
5268
5269 static int decide_stripe_size_regular(struct alloc_chunk_ctl *ctl,
5270                                       struct btrfs_device_info *devices_info)
5271 {
5272         /* Number of stripes that count for block group size */
5273         int data_stripes;
5274
5275         /*
5276          * The primary goal is to maximize the number of stripes, so use as
5277          * many devices as possible, even if the stripes are not maximum sized.
5278          *
5279          * The DUP profile stores more than one stripe per device, the
5280          * max_avail is the total size so we have to adjust.
5281          */
5282         ctl->stripe_size = div_u64(devices_info[ctl->ndevs - 1].max_avail,
5283                                    ctl->dev_stripes);
5284         ctl->num_stripes = ctl->ndevs * ctl->dev_stripes;
5285
5286         /* This will have to be fixed for RAID1 and RAID10 over more drives */
5287         data_stripes = (ctl->num_stripes - ctl->nparity) / ctl->ncopies;
5288
5289         /*
5290          * Use the number of data stripes to figure out how big this chunk is
5291          * really going to be in terms of logical address space, and compare
5292          * that answer with the max chunk size. If it's higher, we try to
5293          * reduce stripe_size.
5294          */
5295         if (ctl->stripe_size * data_stripes > ctl->max_chunk_size) {
5296                 /*
5297                  * Reduce stripe_size, round it up to a 16MB boundary again and
5298                  * then use it, unless it ends up being even bigger than the
5299                  * previous value we had already.
5300                  */
5301                 ctl->stripe_size = min(round_up(div_u64(ctl->max_chunk_size,
5302                                                         data_stripes), SZ_16M),
5303                                        ctl->stripe_size);
5304         }
5305
5306         /* Stripe size should not go beyond 1G. */
5307         ctl->stripe_size = min_t(u64, ctl->stripe_size, SZ_1G);
5308
5309         /* Align to BTRFS_STRIPE_LEN */
5310         ctl->stripe_size = round_down(ctl->stripe_size, BTRFS_STRIPE_LEN);
5311         ctl->chunk_size = ctl->stripe_size * data_stripes;
5312
5313         return 0;
5314 }
5315
5316 static int decide_stripe_size_zoned(struct alloc_chunk_ctl *ctl,
5317                                     struct btrfs_device_info *devices_info)
5318 {
5319         u64 zone_size = devices_info[0].dev->zone_info->zone_size;
5320         /* Number of stripes that count for block group size */
5321         int data_stripes;
5322
5323         /*
5324          * It should hold because:
5325          *    dev_extent_min == dev_extent_want == zone_size * dev_stripes
5326          */
5327         ASSERT(devices_info[ctl->ndevs - 1].max_avail == ctl->dev_extent_min);
5328
5329         ctl->stripe_size = zone_size;
5330         ctl->num_stripes = ctl->ndevs * ctl->dev_stripes;
5331         data_stripes = (ctl->num_stripes - ctl->nparity) / ctl->ncopies;
5332
5333         /* stripe_size is fixed in zoned filesysmte. Reduce ndevs instead. */
5334         if (ctl->stripe_size * data_stripes > ctl->max_chunk_size) {
5335                 ctl->ndevs = div_u64(div_u64(ctl->max_chunk_size * ctl->ncopies,
5336                                              ctl->stripe_size) + ctl->nparity,
5337                                      ctl->dev_stripes);
5338                 ctl->num_stripes = ctl->ndevs * ctl->dev_stripes;
5339                 data_stripes = (ctl->num_stripes - ctl->nparity) / ctl->ncopies;
5340                 ASSERT(ctl->stripe_size * data_stripes <= ctl->max_chunk_size);
5341         }
5342
5343         ctl->chunk_size = ctl->stripe_size * data_stripes;
5344
5345         return 0;
5346 }
5347
5348 static int decide_stripe_size(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
5349                               struct alloc_chunk_ctl *ctl,
5350                               struct btrfs_device_info *devices_info)
5351 {
5352         struct btrfs_fs_info *info = fs_devices->fs_info;
5353
5354         /*
5355          * Round down to number of usable stripes, devs_increment can be any
5356          * number so we can't use round_down() that requires power of 2, while
5357          * rounddown is safe.
5358          */
5359         ctl->ndevs = rounddown(ctl->ndevs, ctl->devs_increment);
5360
5361         if (ctl->ndevs < ctl->devs_min) {
5362                 if (btrfs_test_opt(info, ENOSPC_DEBUG)) {
5363                         btrfs_debug(info,
5364         "%s: not enough devices with free space: have=%d minimum required=%d",
5365                                     __func__, ctl->ndevs, ctl->devs_min);
5366                 }
5367                 return -ENOSPC;
5368         }
5369
5370         ctl->ndevs = min(ctl->ndevs, ctl->devs_max);
5371
5372         switch (fs_devices->chunk_alloc_policy) {
5373         case BTRFS_CHUNK_ALLOC_REGULAR:
5374                 return decide_stripe_size_regular(ctl, devices_info);
5375         case BTRFS_CHUNK_ALLOC_ZONED:
5376                 return decide_stripe_size_zoned(ctl, devices_info);
5377         default:
5378                 BUG();
5379         }
5380 }
5381
5382 static struct btrfs_block_group *create_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans,
5383                         struct alloc_chunk_ctl *ctl,
5384                         struct btrfs_device_info *devices_info)
5385 {
5386         struct btrfs_fs_info *info = trans->fs_info;
5387         struct map_lookup *map = NULL;
5388         struct extent_map_tree *em_tree;
5389         struct btrfs_block_group *block_group;
5390         struct extent_map *em;
5391         u64 start = ctl->start;
5392         u64 type = ctl->type;
5393         int ret;
5394         int i;
5395         int j;
5396
5397         map = kmalloc(map_lookup_size(ctl->num_stripes), GFP_NOFS);
5398         if (!map)
5399                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5400         map->num_stripes = ctl->num_stripes;
5401
5402         for (i = 0; i < ctl->ndevs; ++i) {
5403                 for (j = 0; j < ctl->dev_stripes; ++j) {
5404                         int s = i * ctl->dev_stripes + j;
5405                         map->stripes[s].dev = devices_info[i].dev;
5406                         map->stripes[s].physical = devices_info[i].dev_offset +
5407                                                    j * ctl->stripe_size;
5408                 }
5409         }
5410         map->stripe_len = BTRFS_STRIPE_LEN;
5411         map->io_align = BTRFS_STRIPE_LEN;
5412         map->io_width = BTRFS_STRIPE_LEN;
5413         map->type = type;
5414         map->sub_stripes = ctl->sub_stripes;
5415
5416         trace_btrfs_chunk_alloc(info, map, start, ctl->chunk_size);
5417
5418         em = alloc_extent_map();
5419         if (!em) {
5420                 kfree(map);
5421                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5422         }
5423         set_bit(EXTENT_FLAG_FS_MAPPING, &em->flags);
5424         em->map_lookup = map;
5425         em->start = start;
5426         em->len = ctl->chunk_size;
5427         em->block_start = 0;
5428         em->block_len = em->len;
5429         em->orig_block_len = ctl->stripe_size;
5430
5431         em_tree = &info->mapping_tree;
5432         write_lock(&em_tree->lock);
5433         ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 0);
5434         if (ret) {
5435                 write_unlock(&em_tree->lock);
5436                 free_extent_map(em);
5437                 return ERR_PTR(ret);
5438         }
5439         write_unlock(&em_tree->lock);
5440
5441         block_group = btrfs_make_block_group(trans, 0, type, start, ctl->chunk_size);
5442         if (IS_ERR(block_group))
5443                 goto error_del_extent;
5444
5445         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
5446                 struct btrfs_device *dev = map->stripes[i].dev;
5447
5448                 btrfs_device_set_bytes_used(dev,
5449                                             dev->bytes_used + ctl->stripe_size);
5450                 if (list_empty(&dev->post_commit_list))
5451                         list_add_tail(&dev->post_commit_list,
5452                                       &trans->transaction->dev_update_list);
5453         }
5454
5455         atomic64_sub(ctl->stripe_size * map->num_stripes,
5456                      &info->free_chunk_space);
5457
5458         free_extent_map(em);
5459         check_raid56_incompat_flag(info, type);
5460         check_raid1c34_incompat_flag(info, type);
5461
5462         return block_group;
5463
5464 error_del_extent:
5465         write_lock(&em_tree->lock);
5466         remove_extent_mapping(em_tree, em);
5467         write_unlock(&em_tree->lock);
5468
5469         /* One for our allocation */
5470         free_extent_map(em);
5471         /* One for the tree reference */
5472         free_extent_map(em);
5473
5474         return block_group;
5475 }
5476
5477 struct btrfs_block_group *btrfs_create_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans,
5478                                             u64 type)
5479 {
5480         struct btrfs_fs_info *info = trans->fs_info;
5481         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = info->fs_devices;
5482         struct btrfs_device_info *devices_info = NULL;
5483         struct alloc_chunk_ctl ctl;
5484         struct btrfs_block_group *block_group;
5485         int ret;
5486
5487         lockdep_assert_held(&info->chunk_mutex);
5488
5489         if (!alloc_profile_is_valid(type, 0)) {
5490                 ASSERT(0);
5491                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5492         }
5493
5494         if (list_empty(&fs_devices->alloc_list)) {
5495                 if (btrfs_test_opt(info, ENOSPC_DEBUG))
5496                         btrfs_debug(info, "%s: no writable device", __func__);
5497                 return ERR_PTR(-ENOSPC);
5498         }
5499
5500         if (!(type & BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK)) {
5501                 btrfs_err(info, "invalid chunk type 0x%llx requested", type);
5502                 ASSERT(0);
5503                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5504         }
5505
5506         ctl.start = find_next_chunk(info);
5507         ctl.type = type;
5508         init_alloc_chunk_ctl(fs_devices, &ctl);
5509
5510         devices_info = kcalloc(fs_devices->rw_devices, sizeof(*devices_info),
5511                                GFP_NOFS);
5512         if (!devices_info)
5513                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5514
5515         ret = gather_device_info(fs_devices, &ctl, devices_info);
5516         if (ret < 0) {
5517                 block_group = ERR_PTR(ret);
5518                 goto out;
5519         }
5520
5521         ret = decide_stripe_size(fs_devices, &ctl, devices_info);
5522         if (ret < 0) {
5523                 block_group = ERR_PTR(ret);
5524                 goto out;
5525         }
5526
5527         block_group = create_chunk(trans, &ctl, devices_info);
5528
5529 out:
5530         kfree(devices_info);
5531         return block_group;
5532 }
5533
5534 /*
5535  * This function, btrfs_chunk_alloc_add_chunk_item(), typically belongs to the
5536  * phase 1 of chunk allocation. It belongs to phase 2 only when allocating system
5537  * chunks.
5538  *
5539  * See the comment at btrfs_chunk_alloc() for details about the chunk allocation
5540  * phases.
5541  */
5542 int btrfs_chunk_alloc_add_chunk_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
5543                                      struct btrfs_block_group *bg)
5544 {
5545         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
5546         struct btrfs_root *chunk_root = fs_info->chunk_root;
5547         struct btrfs_key key;
5548         struct btrfs_chunk *chunk;
5549         struct btrfs_stripe *stripe;
5550         struct extent_map *em;
5551         struct map_lookup *map;
5552         size_t item_size;
5553         int i;
5554         int ret;
5555
5556         /*
5557          * We take the chunk_mutex for 2 reasons:
5558          *
5559          * 1) Updates and insertions in the chunk btree must be done while holding
5560          *    the chunk_mutex, as well as updating the system chunk array in the
5561          *    superblock. See the comment on top of btrfs_chunk_alloc() for the
5562          *    details;
5563          *
5564          * 2) To prevent races with the final phase of a device replace operation
5565          *    that replaces the device object associated with the map's stripes,
5566          *    because the device object's id can change at any time during that
5567          *    final phase of the device replace operation
5568          *    (dev-replace.c:btrfs_dev_replace_finishing()), so we could grab the
5569          *    replaced device and then see it with an ID of BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID,
5570          *    which would cause a failure when updating the device item, which does
5571          *    not exists, or persisting a stripe of the chunk item with such ID.
5572          *    Here we can't use the device_list_mutex because our caller already
5573          *    has locked the chunk_mutex, and the final phase of device replace
5574          *    acquires both mutexes - first the device_list_mutex and then the
5575          *    chunk_mutex. Using any of those two mutexes protects us from a
5576          *    concurrent device replace.
5577          */
5578         lockdep_assert_held(&fs_info->chunk_mutex);
5579
5580         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, bg->start, bg->length);
5581         if (IS_ERR(em)) {
5582                 ret = PTR_ERR(em);
5583                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
5584                 return ret;
5585         }
5586
5587         map = em->map_lookup;
5588         item_size = btrfs_chunk_item_size(map->num_stripes);
5589
5590         chunk = kzalloc(item_size, GFP_NOFS);
5591         if (!chunk) {
5592                 ret = -ENOMEM;
5593                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
5594                 goto out;
5595         }
5596
5597         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
5598                 struct btrfs_device *device = map->stripes[i].dev;
5599
5600                 ret = btrfs_update_device(trans, device);
5601                 if (ret)
5602                         goto out;
5603         }
5604
5605         stripe = &chunk->stripe;
5606         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
5607                 struct btrfs_device *device = map->stripes[i].dev;
5608                 const u64 dev_offset = map->stripes[i].physical;
5609
5610                 btrfs_set_stack_stripe_devid(stripe, device->devid);
5611                 btrfs_set_stack_stripe_offset(stripe, dev_offset);
5612                 memcpy(stripe->dev_uuid, device->uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
5613                 stripe++;
5614         }
5615
5616         btrfs_set_stack_chunk_length(chunk, bg->length);
5617         btrfs_set_stack_chunk_owner(chunk, BTRFS_EXTENT_TREE_OBJECTID);
5618         btrfs_set_stack_chunk_stripe_len(chunk, map->stripe_len);
5619         btrfs_set_stack_chunk_type(chunk, map->type);
5620         btrfs_set_stack_chunk_num_stripes(chunk, map->num_stripes);
5621         btrfs_set_stack_chunk_io_align(chunk, map->stripe_len);
5622         btrfs_set_stack_chunk_io_width(chunk, map->stripe_len);
5623         btrfs_set_stack_chunk_sector_size(chunk, fs_info->sectorsize);
5624         btrfs_set_stack_chunk_sub_stripes(chunk, map->sub_stripes);
5625
5626         key.objectid = BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID;
5627         key.type = BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY;
5628         key.offset = bg->start;
5629
5630         ret = btrfs_insert_item(trans, chunk_root, &key, chunk, item_size);
5631         if (ret)
5632                 goto out;
5633
5634         set_bit(BLOCK_GROUP_FLAG_CHUNK_ITEM_INSERTED, &bg->runtime_flags);
5635
5636         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) {
5637                 ret = btrfs_add_system_chunk(fs_info, &key, chunk, item_size);
5638                 if (ret)
5639                         goto out;
5640         }
5641
5642 out:
5643         kfree(chunk);
5644         free_extent_map(em);
5645         return ret;
5646 }
5647
5648 static noinline int init_first_rw_device(struct btrfs_trans_handle *trans)
5649 {
5650         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
5651         u64 alloc_profile;
5652         struct btrfs_block_group *meta_bg;
5653         struct btrfs_block_group *sys_bg;
5654
5655         /*
5656          * When adding a new device for sprouting, the seed device is read-only
5657          * so we must first allocate a metadata and a system chunk. But before
5658          * adding the block group items to the extent, device and chunk btrees,
5659          * we must first:
5660          *
5661          * 1) Create both chunks without doing any changes to the btrees, as
5662          *    otherwise we would get -ENOSPC since the block groups from the
5663          *    seed device are read-only;
5664          *
5665          * 2) Add the device item for the new sprout device - finishing the setup
5666          *    of a new block group requires updating the device item in the chunk
5667          *    btree, so it must exist when we attempt to do it. The previous step
5668          *    ensures this does not fail with -ENOSPC.
5669          *
5670          * After that we can add the block group items to their btrees:
5671          * update existing device item in the chunk btree, add a new block group
5672          * item to the extent btree, add a new chunk item to the chunk btree and
5673          * finally add the new device extent items to the devices btree.
5674          */
5675
5676         alloc_profile = btrfs_metadata_alloc_profile(fs_info);
5677         meta_bg = btrfs_create_chunk(trans, alloc_profile);
5678         if (IS_ERR(meta_bg))
5679                 return PTR_ERR(meta_bg);
5680
5681         alloc_profile = btrfs_system_alloc_profile(fs_info);
5682         sys_bg = btrfs_create_chunk(trans, alloc_profile);
5683         if (IS_ERR(sys_bg))
5684                 return PTR_ERR(sys_bg);
5685
5686         return 0;
5687 }
5688
5689 static inline int btrfs_chunk_max_errors(struct map_lookup *map)
5690 {
5691         const int index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(map->type);
5692
5693         return btrfs_raid_array[index].tolerated_failures;
5694 }
5695
5696 bool btrfs_chunk_writeable(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 chunk_offset)
5697 {
5698         struct extent_map *em;
5699         struct map_lookup *map;
5700         int miss_ndevs = 0;
5701         int i;
5702         bool ret = true;
5703
5704         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, chunk_offset, 1);
5705         if (IS_ERR(em))
5706                 return false;
5707
5708         map = em->map_lookup;
5709         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
5710                 if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING,
5711                                         &map->stripes[i].dev->dev_state)) {
5712                         miss_ndevs++;
5713                         continue;
5714                 }
5715                 if (!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE,
5716                                         &map->stripes[i].dev->dev_state)) {
5717                         ret = false;
5718                         goto end;
5719                 }
5720         }
5721
5722         /*
5723          * If the number of missing devices is larger than max errors, we can
5724          * not write the data into that chunk successfully.
5725          */
5726         if (miss_ndevs > btrfs_chunk_max_errors(map))
5727                 ret = false;
5728 end:
5729         free_extent_map(em);
5730         return ret;
5731 }
5732
5733 void btrfs_mapping_tree_free(struct extent_map_tree *tree)
5734 {
5735         struct extent_map *em;
5736
5737         while (1) {
5738                 write_lock(&tree->lock);
5739                 em = lookup_extent_mapping(tree, 0, (u64)-1);
5740                 if (em)
5741                         remove_extent_mapping(tree, em);
5742                 write_unlock(&tree->lock);
5743                 if (!em)
5744                         break;
5745                 /* once for us */
5746                 free_extent_map(em);
5747                 /* once for the tree */
5748                 free_extent_map(em);
5749         }
5750 }
5751
5752 int btrfs_num_copies(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical, u64 len)
5753 {
5754         struct extent_map *em;
5755         struct map_lookup *map;
5756         enum btrfs_raid_types index;
5757         int ret = 1;
5758
5759         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, len);
5760         if (IS_ERR(em))
5761                 /*
5762                  * We could return errors for these cases, but that could get
5763                  * ugly and we'd probably do the same thing which is just not do
5764                  * anything else and exit, so return 1 so the callers don't try
5765                  * to use other copies.
5766                  */
5767                 return 1;
5768
5769         map = em->map_lookup;
5770         index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(map->type);
5771
5772         /* Non-RAID56, use their ncopies from btrfs_raid_array. */
5773         if (!(map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK))
5774                 ret = btrfs_raid_array[index].ncopies;
5775         else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID5)
5776                 ret = 2;
5777         else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6)
5778                 /*
5779                  * There could be two corrupted data stripes, we need
5780                  * to loop retry in order to rebuild the correct data.
5781                  *
5782                  * Fail a stripe at a time on every retry except the
5783                  * stripe under reconstruction.
5784                  */
5785                 ret = map->num_stripes;
5786         free_extent_map(em);
5787
5788         down_read(&fs_info->dev_replace.rwsem);
5789         if (btrfs_dev_replace_is_ongoing(&fs_info->dev_replace) &&
5790             fs_info->dev_replace.tgtdev)
5791                 ret++;
5792         up_read(&fs_info->dev_replace.rwsem);
5793
5794         return ret;
5795 }
5796
5797 unsigned long btrfs_full_stripe_len(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5798                                     u64 logical)
5799 {
5800         struct extent_map *em;
5801         struct map_lookup *map;
5802         unsigned long len = fs_info->sectorsize;
5803
5804         if (!btrfs_fs_incompat(fs_info, RAID56))
5805                 return len;
5806
5807         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, len);
5808
5809         if (!WARN_ON(IS_ERR(em))) {
5810                 map = em->map_lookup;
5811                 if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK)
5812                         len = map->stripe_len * nr_data_stripes(map);
5813                 free_extent_map(em);
5814         }
5815         return len;
5816 }
5817
5818 int btrfs_is_parity_mirror(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical, u64 len)
5819 {
5820         struct extent_map *em;
5821         struct map_lookup *map;
5822         int ret = 0;
5823
5824         if (!btrfs_fs_incompat(fs_info, RAID56))
5825                 return 0;
5826
5827         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, len);
5828
5829         if(!WARN_ON(IS_ERR(em))) {
5830                 map = em->map_lookup;
5831                 if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK)
5832                         ret = 1;
5833                 free_extent_map(em);
5834         }
5835         return ret;
5836 }
5837
5838 static int find_live_mirror(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5839                             struct map_lookup *map, int first,
5840                             int dev_replace_is_ongoing)
5841 {
5842         int i;
5843         int num_stripes;
5844         int preferred_mirror;
5845         int tolerance;
5846         struct btrfs_device *srcdev;
5847
5848         ASSERT((map->type &
5849                  (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1_MASK | BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)));
5850
5851         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)
5852                 num_stripes = map->sub_stripes;
5853         else
5854                 num_stripes = map->num_stripes;
5855
5856         switch (fs_info->fs_devices->read_policy) {
5857         default:
5858                 /* Shouldn't happen, just warn and use pid instead of failing */
5859                 btrfs_warn_rl(fs_info,
5860                               "unknown read_policy type %u, reset to pid",
5861                               fs_info->fs_devices->read_policy);
5862                 fs_info->fs_devices->read_policy = BTRFS_READ_POLICY_PID;
5863                 fallthrough;
5864         case BTRFS_READ_POLICY_PID:
5865                 preferred_mirror = first + (current->pid % num_stripes);
5866                 break;
5867         }
5868
5869         if (dev_replace_is_ongoing &&
5870             fs_info->dev_replace.cont_reading_from_srcdev_mode ==
5871              BTRFS_DEV_REPLACE_ITEM_CONT_READING_FROM_SRCDEV_MODE_AVOID)
5872                 srcdev = fs_info->dev_replace.srcdev;
5873         else
5874                 srcdev = NULL;
5875
5876         /*
5877          * try to avoid the drive that is the source drive for a
5878          * dev-replace procedure, only choose it if no other non-missing
5879          * mirror is available
5880          */
5881         for (tolerance = 0; tolerance < 2; tolerance++) {
5882                 if (map->stripes[preferred_mirror].dev->bdev &&
5883                     (tolerance || map->stripes[preferred_mirror].dev != srcdev))
5884                         return preferred_mirror;
5885                 for (i = first; i < first + num_stripes; i++) {
5886                         if (map->stripes[i].dev->bdev &&
5887                             (tolerance || map->stripes[i].dev != srcdev))
5888                                 return i;
5889                 }
5890         }
5891
5892         /* we couldn't find one that doesn't fail.  Just return something
5893          * and the io error handling code will clean up eventually
5894          */
5895         return preferred_mirror;
5896 }
5897
5898 /* Bubble-sort the stripe set to put the parity/syndrome stripes last */
5899 static void sort_parity_stripes(struct btrfs_io_context *bioc, int num_stripes)
5900 {
5901         int i;
5902         int again = 1;
5903
5904         while (again) {
5905                 again = 0;
5906                 for (i = 0; i < num_stripes - 1; i++) {
5907                         /* Swap if parity is on a smaller index */
5908                         if (bioc->raid_map[i] > bioc->raid_map[i + 1]) {
5909                                 swap(bioc->stripes[i], bioc->stripes[i + 1]);
5910                                 swap(bioc->raid_map[i], bioc->raid_map[i + 1]);
5911                                 again = 1;
5912                         }
5913                 }
5914         }
5915 }
5916
5917 static struct btrfs_io_context *alloc_btrfs_io_context(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5918                                                        int total_stripes,
5919                                                        int real_stripes)
5920 {
5921         struct btrfs_io_context *bioc = kzalloc(
5922                  /* The size of btrfs_io_context */
5923                 sizeof(struct btrfs_io_context) +
5924                 /* Plus the variable array for the stripes */
5925                 sizeof(struct btrfs_io_stripe) * (total_stripes) +
5926                 /* Plus the variable array for the tgt dev */
5927                 sizeof(int) * (real_stripes) +
5928                 /*
5929                  * Plus the raid_map, which includes both the tgt dev
5930                  * and the stripes.
5931                  */
5932                 sizeof(u64) * (total_stripes),
5933                 GFP_NOFS);
5934
5935         if (!bioc)
5936                 return NULL;
5937
5938         refcount_set(&bioc->refs, 1);
5939
5940         bioc->fs_info = fs_info;
5941         bioc->tgtdev_map = (int *)(bioc->stripes + total_stripes);
5942         bioc->raid_map = (u64 *)(bioc->tgtdev_map + real_stripes);
5943
5944         return bioc;
5945 }
5946
5947 void btrfs_get_bioc(struct btrfs_io_context *bioc)
5948 {
5949         WARN_ON(!refcount_read(&bioc->refs));
5950         refcount_inc(&bioc->refs);
5951 }
5952
5953 void btrfs_put_bioc(struct btrfs_io_context *bioc)
5954 {
5955         if (!bioc)
5956                 return;
5957         if (refcount_dec_and_test(&bioc->refs))
5958                 kfree(bioc);
5959 }
5960
5961 /*
5962  * Please note that, discard won't be sent to target device of device
5963  * replace.
5964  */
5965 struct btrfs_discard_stripe *btrfs_map_discard(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5966                                                u64 logical, u64 *length_ret,
5967                                                u32 *num_stripes)
5968 {
5969         struct extent_map *em;
5970         struct map_lookup *map;
5971         struct btrfs_discard_stripe *stripes;
5972         u64 length = *length_ret;
5973         u64 offset;
5974         u64 stripe_nr;
5975         u64 stripe_nr_end;
5976         u64 stripe_end_offset;
5977         u64 stripe_cnt;
5978         u64 stripe_len;
5979         u64 stripe_offset;
5980         u32 stripe_index;
5981         u32 factor = 0;
5982         u32 sub_stripes = 0;
5983         u64 stripes_per_dev = 0;
5984         u32 remaining_stripes = 0;
5985         u32 last_stripe = 0;
5986         int ret;
5987         int i;
5988
5989         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, length);
5990         if (IS_ERR(em))
5991                 return ERR_CAST(em);
5992
5993         map = em->map_lookup;
5994
5995         /* we don't discard raid56 yet */
5996         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK) {
5997                 ret = -EOPNOTSUPP;
5998                 goto out_free_map;
5999 }
6000
6001         offset = logical - em->start;
6002         length = min_t(u64, em->start + em->len - logical, length);
6003         *length_ret = length;
6004
6005         stripe_len = map->stripe_len;
6006         /*
6007          * stripe_nr counts the total number of stripes we have to stride
6008          * to get to this block
6009          */
6010         stripe_nr = div64_u64(offset, stripe_len);
6011
6012         /* stripe_offset is the offset of this block in its stripe */
6013         stripe_offset = offset - stripe_nr * stripe_len;
6014
6015         stripe_nr_end = round_up(offset + length, map->stripe_len);
6016         stripe_nr_end = div64_u64(stripe_nr_end, map->stripe_len);
6017         stripe_cnt = stripe_nr_end - stripe_nr;
6018         stripe_end_offset = stripe_nr_end * map->stripe_len -
6019                             (offset + length);
6020         /*
6021          * after this, stripe_nr is the number of stripes on this
6022          * device we have to walk to find the data, and stripe_index is
6023          * the number of our device in the stripe array
6024          */
6025         *num_stripes = 1;
6026         stripe_index = 0;
6027         if (map->type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0 |
6028                          BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)) {
6029                 if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0)
6030                         sub_stripes = 1;
6031                 else
6032                         sub_stripes = map->sub_stripes;
6033
6034                 factor = map->num_stripes / sub_stripes;
6035                 *num_stripes = min_t(u64, map->num_stripes,
6036                                     sub_stripes * stripe_cnt);
6037                 stripe_nr = div_u64_rem(stripe_nr, factor, &stripe_index);
6038                 stripe_index *= sub_stripes;
6039                 stripes_per_dev = div_u64_rem(stripe_cnt, factor,
6040                                               &remaining_stripes);
6041                 div_u64_rem(stripe_nr_end - 1, factor, &last_stripe);
6042                 last_stripe *= sub_stripes;
6043         } else if (map->type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1_MASK |
6044                                 BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP)) {
6045                 *num_stripes = map->num_stripes;
6046         } else {
6047                 stripe_nr = div_u64_rem(stripe_nr, map->num_stripes,
6048                                         &stripe_index);
6049         }
6050
6051         stripes = kcalloc(*num_stripes, sizeof(*stripes), GFP_NOFS);
6052         if (!stripes) {
6053                 ret = -ENOMEM;
6054                 goto out_free_map;
6055         }
6056
6057         for (i = 0; i < *num_stripes; i++) {
6058                 stripes[i].physical =
6059                         map->stripes[stripe_index].physical +
6060                         stripe_offset + stripe_nr * map->stripe_len;
6061                 stripes[i].dev = map->stripes[stripe_index].dev;
6062
6063                 if (map->type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0 |
6064                                  BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)) {
6065                         stripes[i].length = stripes_per_dev * map->stripe_len;
6066
6067                         if (i / sub_stripes < remaining_stripes)
6068                                 stripes[i].length += map->stripe_len;
6069
6070                         /*
6071                          * Special for the first stripe and
6072                          * the last stripe:
6073                          *
6074                          * |-------|...|-------|
6075                          *     |----------|
6076                          *    off     end_off
6077                          */
6078                         if (i < sub_stripes)
6079                                 stripes[i].length -= stripe_offset;
6080
6081                         if (stripe_index >= last_stripe &&
6082                             stripe_index <= (last_stripe +
6083                                              sub_stripes - 1))
6084                                 stripes[i].length -= stripe_end_offset;
6085
6086                         if (i == sub_stripes - 1)
6087                                 stripe_offset = 0;
6088                 } else {
6089                         stripes[i].length = length;
6090                 }
6091
6092                 stripe_index++;
6093                 if (stripe_index == map->num_stripes) {
6094                         stripe_index = 0;
6095                         stripe_nr++;
6096                 }
6097         }
6098
6099         free_extent_map(em);
6100         return stripes;
6101 out_free_map:
6102         free_extent_map(em);
6103         return ERR_PTR(ret);
6104 }
6105
6106 /*
6107  * In dev-replace case, for repair case (that's the only case where the mirror
6108  * is selected explicitly when calling btrfs_map_block), blocks left of the
6109  * left cursor can also be read from the target drive.
6110  *
6111  * For REQ_GET_READ_MIRRORS, the target drive is added as the last one to the
6112  * array of stripes.
6113  * For READ, it also needs to be supported using the same mirror number.
6114  *
6115  * If the requested block is not left of the left cursor, EIO is returned. This
6116  * can happen because btrfs_num_copies() returns one more in the dev-replace
6117  * case.
6118  */
6119 static int get_extra_mirror_from_replace(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6120                                          u64 logical, u64 length,
6121                                          u64 srcdev_devid, int *mirror_num,
6122                                          u64 *physical)
6123 {
6124         struct btrfs_io_context *bioc = NULL;
6125         int num_stripes;
6126         int index_srcdev = 0;
6127         int found = 0;
6128         u64 physical_of_found = 0;
6129         int i;
6130         int ret = 0;
6131
6132         ret = __btrfs_map_block(fs_info, BTRFS_MAP_GET_READ_MIRRORS,
6133                                 logical, &length, &bioc, NULL, NULL, 0);
6134         if (ret) {
6135                 ASSERT(bioc == NULL);
6136                 return ret;
6137         }
6138
6139         num_stripes = bioc->num_stripes;
6140         if (*mirror_num > num_stripes) {
6141                 /*
6142                  * BTRFS_MAP_GET_READ_MIRRORS does not contain this mirror,
6143                  * that means that the requested area is not left of the left
6144                  * cursor
6145                  */
6146                 btrfs_put_bioc(bioc);
6147                 return -EIO;
6148         }
6149
6150         /*
6151          * process the rest of the function using the mirror_num of the source
6152          * drive. Therefore look it up first.  At the end, patch the device
6153          * pointer to the one of the target drive.
6154          */
6155         for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
6156                 if (bioc->stripes[i].dev->devid != srcdev_devid)
6157                         continue;
6158
6159                 /*
6160                  * In case of DUP, in order to keep it simple, only add the
6161                  * mirror with the lowest physical address
6162                  */
6163                 if (found &&
6164                     physical_of_found <= bioc->stripes[i].physical)
6165                         continue;
6166
6167                 index_srcdev = i;
6168                 found = 1;
6169                 physical_of_found = bioc->stripes[i].physical;
6170         }
6171
6172         btrfs_put_bioc(bioc);
6173
6174         ASSERT(found);
6175         if (!found)
6176                 return -EIO;
6177
6178         *mirror_num = index_srcdev + 1;
6179         *physical = physical_of_found;
6180         return ret;
6181 }
6182
6183 static bool is_block_group_to_copy(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical)
6184 {
6185         struct btrfs_block_group *cache;
6186         bool ret;
6187
6188         /* Non zoned filesystem does not use "to_copy" flag */
6189         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
6190                 return false;
6191
6192         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical);
6193
6194         ret = test_bit(BLOCK_GROUP_FLAG_TO_COPY, &cache->runtime_flags);
6195
6196         btrfs_put_block_group(cache);
6197         return ret;
6198 }
6199
6200 static void handle_ops_on_dev_replace(enum btrfs_map_op op,
6201                                       struct btrfs_io_context **bioc_ret,
6202                                       struct btrfs_dev_replace *dev_replace,
6203                                       u64 logical,
6204                                       int *num_stripes_ret, int *max_errors_ret)
6205 {
6206         struct btrfs_io_context *bioc = *bioc_ret;
6207         u64 srcdev_devid = dev_replace->srcdev->devid;
6208         int tgtdev_indexes = 0;
6209         int num_stripes = *num_stripes_ret;
6210         int max_errors = *max_errors_ret;
6211         int i;
6212
6213         if (op == BTRFS_MAP_WRITE) {
6214                 int index_where_to_add;
6215
6216                 /*
6217                  * A block group which have "to_copy" set will eventually
6218                  * copied by dev-replace process. We can avoid cloning IO here.
6219                  */
6220                 if (is_block_group_to_copy(dev_replace->srcdev->fs_info, logical))
6221                         return;
6222
6223                 /*
6224                  * duplicate the write operations while the dev replace
6225                  * procedure is running. Since the copying of the old disk to
6226                  * the new disk takes place at run time while the filesystem is
6227                  * mounted writable, the regular write operations to the old
6228                  * disk have to be duplicated to go to the new disk as well.
6229                  *
6230                  * Note that device->missing is handled by the caller, and that
6231                  * the write to the old disk is already set up in the stripes
6232                  * array.
6233                  */
6234                 index_where_to_add = num_stripes;
6235                 for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
6236                         if (bioc->stripes[i].dev->devid == srcdev_devid) {
6237                                 /* write to new disk, too */
6238                                 struct btrfs_io_stripe *new =
6239                                         bioc->stripes + index_where_to_add;
6240                                 struct btrfs_io_stripe *old =
6241                                         bioc->stripes + i;
6242
6243                                 new->physical = old->physical;
6244                                 new->dev = dev_replace->tgtdev;
6245                                 bioc->tgtdev_map[i] = index_where_to_add;
6246                                 index_where_to_add++;
6247                                 max_errors++;
6248                                 tgtdev_indexes++;
6249                         }
6250                 }
6251                 num_stripes = index_where_to_add;
6252         } else if (op == BTRFS_MAP_GET_READ_MIRRORS) {
6253                 int index_srcdev = 0;
6254                 int found = 0;
6255                 u64 physical_of_found = 0;
6256
6257                 /*
6258                  * During the dev-replace procedure, the target drive can also
6259                  * be used to read data in case it is needed to repair a corrupt
6260                  * block elsewhere. This is possible if the requested area is
6261                  * left of the left cursor. In this area, the target drive is a
6262                  * full copy of the source drive.
6263                  */
6264                 for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
6265                         if (bioc->stripes[i].dev->devid == srcdev_devid) {
6266                                 /*
6267                                  * In case of DUP, in order to keep it simple,
6268                                  * only add the mirror with the lowest physical
6269                                  * address
6270                                  */
6271                                 if (found &&
6272                                     physical_of_found <= bioc->stripes[i].physical)
6273                                         continue;
6274                                 index_srcdev = i;
6275                                 found = 1;
6276                                 physical_of_found = bioc->stripes[i].physical;
6277                         }
6278                 }
6279                 if (found) {
6280                         struct btrfs_io_stripe *tgtdev_stripe =
6281                                 bioc->stripes + num_stripes;
6282
6283                         tgtdev_stripe->physical = physical_of_found;
6284                         tgtdev_stripe->dev = dev_replace->tgtdev;
6285                         bioc->tgtdev_map[index_srcdev] = num_stripes;
6286
6287                         tgtdev_indexes++;
6288                         num_stripes++;
6289                 }
6290         }
6291
6292         *num_stripes_ret = num_stripes;
6293         *max_errors_ret = max_errors;
6294         bioc->num_tgtdevs = tgtdev_indexes;
6295         *bioc_ret = bioc;
6296 }
6297
6298 static bool need_full_stripe(enum btrfs_map_op op)
6299 {
6300         return (op == BTRFS_MAP_WRITE || op == BTRFS_MAP_GET_READ_MIRRORS);
6301 }
6302
6303 static u64 btrfs_max_io_len(struct map_lookup *map, enum btrfs_map_op op,
6304                             u64 offset, u64 *stripe_nr, u64 *stripe_offset,
6305                             u64 *full_stripe_start)
6306 {
6307         u32 stripe_len = map->stripe_len;
6308
6309         ASSERT(op != BTRFS_MAP_DISCARD);
6310
6311         /*
6312          * Stripe_nr is the stripe where this block falls.  stripe_offset is
6313          * the offset of this block in its stripe.
6314          */
6315         *stripe_nr = div64_u64_rem(offset, stripe_len, stripe_offset);
6316         ASSERT(*stripe_offset < U32_MAX);
6317
6318         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK) {
6319                 unsigned long full_stripe_len = stripe_len * nr_data_stripes(map);
6320
6321                 *full_stripe_start =
6322                         div64_u64(offset, full_stripe_len) * full_stripe_len;
6323
6324                 /*
6325                  * For writes to RAID56, allow to write a full stripe set, but
6326                  * no straddling of stripe sets.
6327                  */
6328                 if (op == BTRFS_MAP_WRITE)
6329                         return full_stripe_len - (offset - *full_stripe_start);
6330         }
6331
6332         /*
6333          * For other RAID types and for RAID56 reads, allow a single stripe (on
6334          * a single disk).
6335          */
6336         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_STRIPE_MASK)
6337                 return stripe_len - *stripe_offset;
6338         return U64_MAX;
6339 }
6340
6341 static void set_io_stripe(struct btrfs_io_stripe *dst, const struct map_lookup *map,
6342                           u32 stripe_index, u64 stripe_offset, u64 stripe_nr)
6343 {
6344         dst->dev = map->stripes[stripe_index].dev;
6345         dst->physical = map->stripes[stripe_index].physical +
6346                         stripe_offset + stripe_nr * map->stripe_len;
6347 }
6348
6349 int __btrfs_map_block(struct btrfs_fs_info *fs_info, enum btrfs_map_op op,
6350                       u64 logical, u64 *length,
6351                       struct btrfs_io_context **bioc_ret,
6352                       struct btrfs_io_stripe *smap, int *mirror_num_ret,
6353                       int need_raid_map)
6354 {
6355         struct extent_map *em;
6356         struct map_lookup *map;
6357         u64 map_offset;
6358         u64 stripe_offset;
6359         u64 stripe_nr;
6360         u64 stripe_len;
6361         u32 stripe_index;
6362         int data_stripes;
6363         int i;
6364         int ret = 0;
6365         int mirror_num = (mirror_num_ret ? *mirror_num_ret : 0);
6366         int num_stripes;
6367         int max_errors = 0;
6368         int tgtdev_indexes = 0;
6369         struct btrfs_io_context *bioc = NULL;
6370         struct btrfs_dev_replace *dev_replace = &fs_info->dev_replace;
6371         int dev_replace_is_ongoing = 0;
6372         int num_alloc_stripes;
6373         int patch_the_first_stripe_for_dev_replace = 0;
6374         u64 physical_to_patch_in_first_stripe = 0;
6375         u64 raid56_full_stripe_start = (u64)-1;
6376         u64 max_len;
6377
6378         ASSERT(bioc_ret);
6379         ASSERT(op != BTRFS_MAP_DISCARD);
6380
6381         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, *length);
6382         if (IS_ERR(em))
6383                 return PTR_ERR(em);
6384
6385         map = em->map_lookup;
6386         data_stripes = nr_data_stripes(map);
6387         stripe_len = map->stripe_len;
6388
6389         map_offset = logical - em->start;
6390         max_len = btrfs_max_io_len(map, op, map_offset, &stripe_nr,
6391                                    &stripe_offset, &raid56_full_stripe_start);
6392         *length = min_t(u64, em->len - map_offset, max_len);
6393
6394         down_read(&dev_replace->rwsem);
6395         dev_replace_is_ongoing = btrfs_dev_replace_is_ongoing(dev_replace);
6396         /*
6397          * Hold the semaphore for read during the whole operation, write is
6398          * requested at commit time but must wait.
6399          */
6400         if (!dev_replace_is_ongoing)
6401                 up_read(&dev_replace->rwsem);
6402
6403         if (dev_replace_is_ongoing && mirror_num == map->num_stripes + 1 &&
6404             !need_full_stripe(op) && dev_replace->tgtdev != NULL) {
6405                 ret = get_extra_mirror_from_replace(fs_info, logical, *length,
6406                                                     dev_replace->srcdev->devid,
6407                                                     &mirror_num,
6408                                             &physical_to_patch_in_first_stripe);
6409                 if (ret)
6410                         goto out;
6411                 else
6412                         patch_the_first_stripe_for_dev_replace = 1;
6413         } else if (mirror_num > map->num_stripes) {
6414                 mirror_num = 0;
6415         }
6416
6417         num_stripes = 1;
6418         stripe_index = 0;
6419         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0) {
6420                 stripe_nr = div_u64_rem(stripe_nr, map->num_stripes,
6421                                 &stripe_index);
6422                 if (!need_full_stripe(op))
6423                         mirror_num = 1;
6424         } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1_MASK) {
6425                 if (need_full_stripe(op))
6426                         num_stripes = map->num_stripes;
6427                 else if (mirror_num)
6428                         stripe_index = mirror_num - 1;
6429                 else {
6430                         stripe_index = find_live_mirror(fs_info, map, 0,
6431                                             dev_replace_is_ongoing);
6432                         mirror_num = stripe_index + 1;
6433                 }
6434
6435         } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP) {
6436                 if (need_full_stripe(op)) {
6437                         num_stripes = map->num_stripes;
6438                 } else if (mirror_num) {
6439                         stripe_index = mirror_num - 1;
6440                 } else {
6441                         mirror_num = 1;
6442                 }
6443
6444         } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10) {
6445                 u32 factor = map->num_stripes / map->sub_stripes;
6446
6447                 stripe_nr = div_u64_rem(stripe_nr, factor, &stripe_index);
6448                 stripe_index *= map->sub_stripes;
6449
6450                 if (need_full_stripe(op))
6451                         num_stripes = map->sub_stripes;
6452                 else if (mirror_num)
6453                         stripe_index += mirror_num - 1;
6454                 else {
6455                         int old_stripe_index = stripe_index;
6456                         stripe_index = find_live_mirror(fs_info, map,
6457                                               stripe_index,
6458                                               dev_replace_is_ongoing);
6459                         mirror_num = stripe_index - old_stripe_index + 1;
6460                 }
6461
6462         } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK) {
6463                 ASSERT(map->stripe_len == BTRFS_STRIPE_LEN);
6464                 if (need_raid_map && (need_full_stripe(op) || mirror_num > 1)) {
6465                         /* push stripe_nr back to the start of the full stripe */
6466                         stripe_nr = div64_u64(raid56_full_stripe_start,
6467                                         stripe_len * data_stripes);
6468
6469                         /* RAID[56] write or recovery. Return all stripes */
6470                         num_stripes = map->num_stripes;
6471                         max_errors = btrfs_chunk_max_errors(map);
6472
6473                         /* Return the length to the full stripe end */
6474                         *length = min(logical + *length,
6475                                       raid56_full_stripe_start + em->start +
6476                                       data_stripes * stripe_len) - logical;
6477                         stripe_index = 0;
6478                         stripe_offset = 0;
6479                 } else {
6480                         /*
6481                          * Mirror #0 or #1 means the original data block.
6482                          * Mirror #2 is RAID5 parity block.
6483                          * Mirror #3 is RAID6 Q block.
6484                          */
6485                         stripe_nr = div_u64_rem(stripe_nr,
6486                                         data_stripes, &stripe_index);
6487                         if (mirror_num > 1)
6488                                 stripe_index = data_stripes + mirror_num - 2;
6489
6490                         /* We distribute the parity blocks across stripes */
6491                         div_u64_rem(stripe_nr + stripe_index, map->num_stripes,
6492                                         &stripe_index);
6493                         if (!need_full_stripe(op) && mirror_num <= 1)
6494                                 mirror_num = 1;
6495                 }
6496         } else {
6497                 /*
6498                  * after this, stripe_nr is the number of stripes on this
6499                  * device we have to walk to find the data, and stripe_index is
6500                  * the number of our device in the stripe array
6501                  */
6502                 stripe_nr = div_u64_rem(stripe_nr, map->num_stripes,
6503                                 &stripe_index);
6504                 mirror_num = stripe_index + 1;
6505         }
6506         if (stripe_index >= map->num_stripes) {
6507                 btrfs_crit(fs_info,
6508                            "stripe index math went horribly wrong, got stripe_index=%u, num_stripes=%u",
6509                            stripe_index, map->num_stripes);
6510                 ret = -EINVAL;
6511                 goto out;
6512         }
6513
6514         num_alloc_stripes = num_stripes;
6515         if (dev_replace_is_ongoing && dev_replace->tgtdev != NULL) {
6516                 if (op == BTRFS_MAP_WRITE)
6517                         num_alloc_stripes <<= 1;
6518                 if (op == BTRFS_MAP_GET_READ_MIRRORS)
6519                         num_alloc_stripes++;
6520                 tgtdev_indexes = num_stripes;
6521         }
6522
6523         /*
6524          * If this I/O maps to a single device, try to return the device and
6525          * physical block information on the stack instead of allocating an
6526          * I/O context structure.
6527          */
6528         if (smap && num_alloc_stripes == 1 &&
6529             !((map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK) && mirror_num > 1) &&
6530             (!need_full_stripe(op) || !dev_replace_is_ongoing ||
6531              !dev_replace->tgtdev)) {
6532                 if (patch_the_first_stripe_for_dev_replace) {
6533                         smap->dev = dev_replace->tgtdev;
6534                         smap->physical = physical_to_patch_in_first_stripe;
6535                         *mirror_num_ret = map->num_stripes + 1;
6536                 } else {
6537                         set_io_stripe(smap, map, stripe_index, stripe_offset,
6538                                       stripe_nr);
6539                         *mirror_num_ret = mirror_num;
6540                 }
6541                 *bioc_ret = NULL;
6542                 ret = 0;
6543                 goto out;
6544         }
6545
6546         bioc = alloc_btrfs_io_context(fs_info, num_alloc_stripes, tgtdev_indexes);
6547         if (!bioc) {
6548                 ret = -ENOMEM;
6549                 goto out;
6550         }
6551
6552         for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
6553                 set_io_stripe(&bioc->stripes[i], map, stripe_index, stripe_offset,
6554                               stripe_nr);
6555                 stripe_index++;
6556         }
6557
6558         /* Build raid_map */
6559         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK && need_raid_map &&
6560             (need_full_stripe(op) || mirror_num > 1)) {
6561                 u64 tmp;
6562                 unsigned rot;
6563
6564                 /* Work out the disk rotation on this stripe-set */
6565                 div_u64_rem(stripe_nr, num_stripes, &rot);
6566
6567                 /* Fill in the logical address of each stripe */
6568                 tmp = stripe_nr * data_stripes;
6569                 for (i = 0; i < data_stripes; i++)
6570                         bioc->raid_map[(i + rot) % num_stripes] =
6571                                 em->start + (tmp + i) * map->stripe_len;
6572
6573                 bioc->raid_map[(i + rot) % map->num_stripes] = RAID5_P_STRIPE;
6574                 if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6)
6575                         bioc->raid_map[(i + rot + 1) % num_stripes] =
6576                                 RAID6_Q_STRIPE;
6577
6578                 sort_parity_stripes(bioc, num_stripes);
6579         }
6580
6581         if (need_full_stripe(op))
6582                 max_errors = btrfs_chunk_max_errors(map);
6583
6584         if (dev_replace_is_ongoing && dev_replace->tgtdev != NULL &&
6585             need_full_stripe(op)) {
6586                 handle_ops_on_dev_replace(op, &bioc, dev_replace, logical,
6587                                           &num_stripes, &max_errors);
6588         }
6589
6590         *bioc_ret = bioc;
6591         bioc->map_type = map->type;
6592         bioc->num_stripes = num_stripes;
6593         bioc->max_errors = max_errors;
6594         bioc->mirror_num = mirror_num;
6595
6596         /*
6597          * this is the case that REQ_READ && dev_replace_is_ongoing &&
6598          * mirror_num == num_stripes + 1 && dev_replace target drive is
6599          * available as a mirror
6600          */
6601         if (patch_the_first_stripe_for_dev_replace && num_stripes > 0) {
6602                 WARN_ON(num_stripes > 1);
6603                 bioc->stripes[0].dev = dev_replace->tgtdev;
6604                 bioc->stripes[0].physical = physical_to_patch_in_first_stripe;
6605                 bioc->mirror_num = map->num_stripes + 1;
6606         }
6607 out:
6608         if (dev_replace_is_ongoing) {
6609                 lockdep_assert_held(&dev_replace->rwsem);
6610                 /* Unlock and let waiting writers proceed */
6611                 up_read(&dev_replace->rwsem);
6612         }
6613         free_extent_map(em);
6614         return ret;
6615 }
6616
6617 int btrfs_map_block(struct btrfs_fs_info *fs_info, enum btrfs_map_op op,
6618                       u64 logical, u64 *length,
6619                       struct btrfs_io_context **bioc_ret, int mirror_num)
6620 {
6621         return __btrfs_map_block(fs_info, op, logical, length, bioc_ret,
6622                                  NULL, &mirror_num, 0);
6623 }
6624
6625 /* For Scrub/replace */
6626 int btrfs_map_sblock(struct btrfs_fs_info *fs_info, enum btrfs_map_op op,
6627                      u64 logical, u64 *length,
6628                      struct btrfs_io_context **bioc_ret)
6629 {
6630         return __btrfs_map_block(fs_info, op, logical, length, bioc_ret,
6631                                  NULL, NULL, 1);
6632 }
6633
6634 static bool dev_args_match_fs_devices(const struct btrfs_dev_lookup_args *args,
6635                                       const struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
6636 {
6637         if (args->fsid == NULL)
6638                 return true;
6639         if (memcmp(fs_devices->metadata_uuid, args->fsid, BTRFS_FSID_SIZE) == 0)
6640                 return true;
6641         return false;
6642 }
6643
6644 static bool dev_args_match_device(const struct btrfs_dev_lookup_args *args,
6645                                   const struct btrfs_device *device)
6646 {
6647         if (args->missing) {
6648                 if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA, &device->dev_state) &&
6649                     !device->bdev)
6650                         return true;
6651                 return false;
6652         }
6653
6654         if (device->devid != args->devid)
6655                 return false;
6656         if (args->uuid && memcmp(device->uuid, args->uuid, BTRFS_UUID_SIZE) != 0)
6657                 return false;
6658         return true;
6659 }
6660
6661 /*
6662  * Find a device specified by @devid or @uuid in the list of @fs_devices, or
6663  * return NULL.
6664  *
6665  * If devid and uuid are both specified, the match must be exact, otherwise
6666  * only devid is used.
6667  */
6668 struct btrfs_device *btrfs_find_device(const struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
6669                                        const struct btrfs_dev_lookup_args *args)
6670 {
6671         struct btrfs_device *device;
6672         struct btrfs_fs_devices *seed_devs;
6673
6674         if (dev_args_match_fs_devices(args, fs_devices)) {
6675                 list_for_each_entry(device, &fs_devices->devices, dev_list) {
6676                         if (dev_args_match_device(args, device))
6677                                 return device;
6678                 }
6679         }
6680
6681         list_for_each_entry(seed_devs, &fs_devices->seed_list, seed_list) {
6682                 if (!dev_args_match_fs_devices(args, seed_devs))
6683                         continue;
6684                 list_for_each_entry(device, &seed_devs->devices, dev_list) {
6685                         if (dev_args_match_device(args, device))
6686                                 return device;
6687                 }
6688         }
6689
6690         return NULL;
6691 }
6692
6693 static struct btrfs_device *add_missing_dev(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
6694                                             u64 devid, u8 *dev_uuid)
6695 {
6696         struct btrfs_device *device;
6697         unsigned int nofs_flag;
6698
6699         /*
6700          * We call this under the chunk_mutex, so we want to use NOFS for this
6701          * allocation, however we don't want to change btrfs_alloc_device() to
6702          * always do NOFS because we use it in a lot of other GFP_KERNEL safe
6703          * places.
6704          */
6705
6706         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
6707         device = btrfs_alloc_device(NULL, &devid, dev_uuid, NULL);
6708         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
6709         if (IS_ERR(device))
6710                 return device;
6711
6712         list_add(&device->dev_list, &fs_devices->devices);
6713         device->fs_devices = fs_devices;
6714         fs_devices->num_devices++;
6715
6716         set_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state);
6717         fs_devices->missing_devices++;
6718
6719         return device;
6720 }
6721
6722 /*
6723  * Allocate new device struct, set up devid and UUID.
6724  *
6725  * @fs_info:    used only for generating a new devid, can be NULL if
6726  *              devid is provided (i.e. @devid != NULL).
6727  * @devid:      a pointer to devid for this device.  If NULL a new devid
6728  *              is generated.
6729  * @uuid:       a pointer to UUID for this device.  If NULL a new UUID
6730  *              is generated.
6731  * @path:       a pointer to device path if available, NULL otherwise.
6732  *
6733  * Return: a pointer to a new &struct btrfs_device on success; ERR_PTR()
6734  * on error.  Returned struct is not linked onto any lists and must be
6735  * destroyed with btrfs_free_device.
6736  */
6737 struct btrfs_device *btrfs_alloc_device(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6738                                         const u64 *devid, const u8 *uuid,
6739                                         const char *path)
6740 {
6741         struct btrfs_device *dev;
6742         u64 tmp;
6743
6744         if (WARN_ON(!devid && !fs_info))
6745                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6746
6747         dev = kzalloc(sizeof(*dev), GFP_KERNEL);
6748         if (!dev)
6749                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6750
6751         INIT_LIST_HEAD(&dev->dev_list);
6752         INIT_LIST_HEAD(&dev->dev_alloc_list);
6753         INIT_LIST_HEAD(&dev->post_commit_list);
6754
6755         atomic_set(&dev->dev_stats_ccnt, 0);
6756         btrfs_device_data_ordered_init(dev);
6757         extent_io_tree_init(fs_info, &dev->alloc_state, IO_TREE_DEVICE_ALLOC_STATE);
6758
6759         if (devid)
6760                 tmp = *devid;
6761         else {
6762                 int ret;
6763
6764                 ret = find_next_devid(fs_info, &tmp);
6765                 if (ret) {
6766                         btrfs_free_device(dev);
6767                         return ERR_PTR(ret);
6768                 }
6769         }
6770         dev->devid = tmp;
6771
6772         if (uuid)
6773                 memcpy(dev->uuid, uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
6774         else
6775                 generate_random_uuid(dev->uuid);
6776
6777         if (path) {
6778                 struct rcu_string *name;
6779
6780                 name = rcu_string_strdup(path, GFP_KERNEL);
6781                 if (!name) {
6782                         btrfs_free_device(dev);
6783                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6784                 }
6785                 rcu_assign_pointer(dev->name, name);
6786         }
6787
6788         return dev;
6789 }
6790
6791 static void btrfs_report_missing_device(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6792                                         u64 devid, u8 *uuid, bool error)
6793 {
6794         if (error)
6795                 btrfs_err_rl(fs_info, "devid %llu uuid %pU is missing",
6796                               devid, uuid);
6797         else
6798                 btrfs_warn_rl(fs_info, "devid %llu uuid %pU is missing",
6799                               devid, uuid);
6800 }
6801
6802 u64 btrfs_calc_stripe_length(const struct extent_map *em)
6803 {
6804         const struct map_lookup *map = em->map_lookup;
6805         const int data_stripes = calc_data_stripes(map->type, map->num_stripes);
6806
6807         return div_u64(em->len, data_stripes);
6808 }
6809
6810 #if BITS_PER_LONG == 32
6811 /*
6812  * Due to page cache limit, metadata beyond BTRFS_32BIT_MAX_FILE_SIZE
6813  * can't be accessed on 32bit systems.
6814  *
6815  * This function do mount time check to reject the fs if it already has
6816  * metadata chunk beyond that limit.
6817  */
6818 static int check_32bit_meta_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6819                                   u64 logical, u64 length, u64 type)
6820 {
6821         if (!(type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA))
6822                 return 0;
6823
6824         if (logical + length < MAX_LFS_FILESIZE)
6825                 return 0;
6826
6827         btrfs_err_32bit_limit(fs_info);
6828         return -EOVERFLOW;
6829 }
6830
6831 /*
6832  * This is to give early warning for any metadata chunk reaching
6833  * BTRFS_32BIT_EARLY_WARN_THRESHOLD.
6834  * Although we can still access the metadata, it's not going to be possible
6835  * once the limit is reached.
6836  */
6837 static void warn_32bit_meta_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6838                                   u64 logical, u64 length, u64 type)
6839 {
6840         if (!(type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA))
6841                 return;
6842
6843         if (logical + length < BTRFS_32BIT_EARLY_WARN_THRESHOLD)
6844                 return;
6845
6846         btrfs_warn_32bit_limit(fs_info);
6847 }
6848 #endif
6849
6850 static struct btrfs_device *handle_missing_device(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6851                                                   u64 devid, u8 *uuid)
6852 {
6853         struct btrfs_device *dev;
6854
6855         if (!btrfs_test_opt(fs_info, DEGRADED)) {
6856                 btrfs_report_missing_device(fs_info, devid, uuid, true);
6857                 return ERR_PTR(-ENOENT);
6858         }
6859
6860         dev = add_missing_dev(fs_info->fs_devices, devid, uuid);
6861         if (IS_ERR(dev)) {
6862                 btrfs_err(fs_info, "failed to init missing device %llu: %ld",
6863                           devid, PTR_ERR(dev));
6864                 return dev;
6865         }
6866         btrfs_report_missing_device(fs_info, devid, uuid, false);
6867
6868         return dev;
6869 }
6870
6871 static int read_one_chunk(struct btrfs_key *key, struct extent_buffer *leaf,
6872                           struct btrfs_chunk *chunk)
6873 {
6874         BTRFS_DEV_LOOKUP_ARGS(args);
6875         struct btrfs_fs_info *fs_info = leaf->fs_info;
6876         struct extent_map_tree *map_tree = &fs_info->mapping_tree;
6877         struct map_lookup *map;
6878         struct extent_map *em;
6879         u64 logical;
6880         u64 length;
6881         u64 devid;
6882         u64 type;
6883         u8 uuid[BTRFS_UUID_SIZE];
6884         int index;
6885         int num_stripes;
6886         int ret;
6887         int i;
6888
6889         logical = key->offset;
6890         length = btrfs_chunk_length(leaf, chunk);
6891         type = btrfs_chunk_type(leaf, chunk);
6892         index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(type);
6893         num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(leaf, chunk);
6894
6895 #if BITS_PER_LONG == 32
6896         ret = check_32bit_meta_chunk(fs_info, logical, length, type);
6897         if (ret < 0)
6898                 return ret;
6899         warn_32bit_meta_chunk(fs_info, logical, length, type);
6900 #endif
6901
6902         /*
6903          * Only need to verify chunk item if we're reading from sys chunk array,
6904          * as chunk item in tree block is already verified by tree-checker.
6905          */
6906         if (leaf->start == BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET) {
6907                 ret = btrfs_check_chunk_valid(leaf, chunk, logical);
6908                 if (ret)
6909                         return ret;
6910         }
6911
6912         read_lock(&map_tree->lock);
6913         em = lookup_extent_mapping(map_tree, logical, 1);
6914         read_unlock(&map_tree->lock);
6915
6916         /* already mapped? */
6917         if (em && em->start <= logical && em->start + em->len > logical) {
6918                 free_extent_map(em);
6919                 return 0;
6920         } else if (em) {
6921                 free_extent_map(em);
6922         }
6923
6924         em = alloc_extent_map();
6925         if (!em)
6926                 return -ENOMEM;
6927         map = kmalloc(map_lookup_size(num_stripes), GFP_NOFS);
6928         if (!map) {
6929                 free_extent_map(em);
6930                 return -ENOMEM;
6931         }
6932
6933         set_bit(EXTENT_FLAG_FS_MAPPING, &em->flags);
6934         em->map_lookup = map;
6935         em->start = logical;
6936         em->len = length;
6937         em->orig_start = 0;
6938         em->block_start = 0;
6939         em->block_len = em->len;
6940
6941         map->num_stripes = num_stripes;
6942         map->io_width = btrfs_chunk_io_width(leaf, chunk);
6943         map->io_align = btrfs_chunk_io_align(leaf, chunk);
6944         map->stripe_len = btrfs_chunk_stripe_len(leaf, chunk);
6945         map->type = type;
6946         /*
6947          * We can't use the sub_stripes value, as for profiles other than
6948          * RAID10, they may have 0 as sub_stripes for filesystems created by
6949          * older mkfs (<v5.4).
6950          * In that case, it can cause divide-by-zero errors later.
6951          * Since currently sub_stripes is fixed for each profile, let's
6952          * use the trusted value instead.
6953          */
6954         map->sub_stripes = btrfs_raid_array[index].sub_stripes;
6955         map->verified_stripes = 0;
6956         em->orig_block_len = btrfs_calc_stripe_length(em);
6957         for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
6958                 map->stripes[i].physical =
6959                         btrfs_stripe_offset_nr(leaf, chunk, i);
6960                 devid = btrfs_stripe_devid_nr(leaf, chunk, i);
6961                 args.devid = devid;
6962                 read_extent_buffer(leaf, uuid, (unsigned long)
6963                                    btrfs_stripe_dev_uuid_nr(chunk, i),
6964                                    BTRFS_UUID_SIZE);
6965                 args.uuid = uuid;
6966                 map->stripes[i].dev = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, &args);
6967                 if (!map->stripes[i].dev) {
6968                         map->stripes[i].dev = handle_missing_device(fs_info,
6969                                                                     devid, uuid);
6970                         if (IS_ERR(map->stripes[i].dev)) {
6971                                 ret = PTR_ERR(map->stripes[i].dev);
6972                                 free_extent_map(em);
6973                                 return ret;
6974                         }
6975                 }
6976
6977                 set_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA,
6978                                 &(map->stripes[i].dev->dev_state));
6979         }
6980
6981         write_lock(&map_tree->lock);
6982         ret = add_extent_mapping(map_tree, em, 0);
6983         write_unlock(&map_tree->lock);
6984         if (ret < 0) {
6985                 btrfs_err(fs_info,
6986                           "failed to add chunk map, start=%llu len=%llu: %d",
6987                           em->start, em->len, ret);
6988         }
6989         free_extent_map(em);
6990
6991         return ret;
6992 }
6993
6994 static void fill_device_from_item(struct extent_buffer *leaf,
6995                                  struct btrfs_dev_item *dev_item,
6996                                  struct btrfs_device *device)
6997 {
6998         unsigned long ptr;
6999
7000         device->devid = btrfs_device_id(leaf, dev_item);
7001         device->disk_total_bytes = btrfs_device_total_bytes(leaf, dev_item);
7002         device->total_bytes = device->disk_total_bytes;
7003         device->commit_total_bytes = device->disk_total_bytes;
7004         device->bytes_used = btrfs_device_bytes_used(leaf, dev_item);
7005         device->commit_bytes_used = device->bytes_used;
7006         device->type = btrfs_device_type(leaf, dev_item);
7007         device->io_align = btrfs_device_io_align(leaf, dev_item);
7008         device->io_width = btrfs_device_io_width(leaf, dev_item);
7009         device->sector_size = btrfs_device_sector_size(leaf, dev_item);
7010         WARN_ON(device->devid == BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID);
7011         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state);
7012
7013         ptr = btrfs_device_uuid(dev_item);
7014         read_extent_buffer(leaf, device->uuid, ptr, BTRFS_UUID_SIZE);
7015 }
7016
7017 static struct btrfs_fs_devices *open_seed_devices(struct btrfs_fs_info *fs_info,
7018                                                   u8 *fsid)
7019 {
7020         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
7021         int ret;
7022
7023         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
7024         ASSERT(fsid);
7025
7026         /* This will match only for multi-device seed fs */
7027         list_for_each_entry(fs_devices, &fs_info->fs_devices->seed_list, seed_list)
7028                 if (!memcmp(fs_devices->fsid, fsid, BTRFS_FSID_SIZE))
7029                         return fs_devices;
7030
7031
7032         fs_devices = find_fsid(fsid, NULL);
7033         if (!fs_devices) {
7034                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, DEGRADED))
7035                         return ERR_PTR(-ENOENT);
7036
7037                 fs_devices = alloc_fs_devices(fsid, NULL);
7038                 if (IS_ERR(fs_devices))
7039                         return fs_devices;
7040
7041                 fs_devices->seeding = true;
7042                 fs_devices->opened = 1;
7043                 return fs_devices;
7044         }
7045
7046         /*
7047          * Upon first call for a seed fs fsid, just create a private copy of the
7048          * respective fs_devices and anchor it at fs_info->fs_devices->seed_list
7049          */
7050         fs_devices = clone_fs_devices(fs_devices);
7051         if (IS_ERR(fs_devices))
7052                 return fs_devices;
7053
7054         ret = open_fs_devices(fs_devices, FMODE_READ, fs_info->bdev_holder);
7055         if (ret) {
7056                 free_fs_devices(fs_devices);
7057                 return ERR_PTR(ret);
7058         }
7059
7060         if (!fs_devices->seeding) {
7061                 close_fs_devices(fs_devices);
7062                 free_fs_devices(fs_devices);
7063                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7064         }
7065
7066         list_add(&fs_devices->seed_list, &fs_info->fs_devices->seed_list);
7067
7068         return fs_devices;
7069 }
7070
7071 static int read_one_dev(struct extent_buffer *leaf,
7072                         struct btrfs_dev_item *dev_item)
7073 {
7074         BTRFS_DEV_LOOKUP_ARGS(args);
7075         struct btrfs_fs_info *fs_info = leaf->fs_info;
7076         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
7077         struct btrfs_device *device;
7078         u64 devid;
7079         int ret;
7080         u8 fs_uuid[BTRFS_FSID_SIZE];
7081         u8 dev_uuid[BTRFS_UUID_SIZE];
7082
7083         devid = btrfs_device_id(leaf, dev_item);
7084         args.devid = devid;
7085         read_extent_buffer(leaf, dev_uuid, btrfs_device_uuid(dev_item),
7086                            BTRFS_UUID_SIZE);
7087         read_extent_buffer(leaf, fs_uuid, btrfs_device_fsid(dev_item),
7088                            BTRFS_FSID_SIZE);
7089         args.uuid = dev_uuid;
7090         args.fsid = fs_uuid;
7091
7092         if (memcmp(fs_uuid, fs_devices->metadata_uuid, BTRFS_FSID_SIZE)) {
7093                 fs_devices = open_seed_devices(fs_info, fs_uuid);
7094                 if (IS_ERR(fs_devices))
7095                         return PTR_ERR(fs_devices);
7096         }
7097
7098         device = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, &args);
7099         if (!device) {
7100                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, DEGRADED)) {
7101                         btrfs_report_missing_device(fs_info, devid,
7102                                                         dev_uuid, true);
7103                         return -ENOENT;
7104                 }
7105
7106                 device = add_missing_dev(fs_devices, devid, dev_uuid);
7107                 if (IS_ERR(device)) {
7108                         btrfs_err(fs_info,
7109                                 "failed to add missing dev %llu: %ld",
7110                                 devid, PTR_ERR(device));
7111                         return PTR_ERR(device);
7112                 }
7113                 btrfs_report_missing_device(fs_info, devid, dev_uuid, false);
7114         } else {
7115                 if (!device->bdev) {
7116                         if (!btrfs_test_opt(fs_info, DEGRADED)) {
7117                                 btrfs_report_missing_device(fs_info,
7118                                                 devid, dev_uuid, true);
7119                                 return -ENOENT;
7120                         }
7121                         btrfs_report_missing_device(fs_info, devid,
7122                                                         dev_uuid, false);
7123                 }
7124
7125                 if (!device->bdev &&
7126                     !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state)) {
7127                         /*
7128                          * this happens when a device that was properly setup
7129                          * in the device info lists suddenly goes bad.
7130                          * device->bdev is NULL, and so we have to set
7131                          * device->missing to one here
7132                          */
7133                         device->fs_devices->missing_devices++;
7134                         set_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state);
7135                 }
7136
7137                 /* Move the device to its own fs_devices */
7138                 if (device->fs_devices != fs_devices) {
7139                         ASSERT(test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING,
7140                                                         &device->dev_state));
7141
7142                         list_move(&device->dev_list, &fs_devices->devices);
7143                         device->fs_devices->num_devices--;
7144                         fs_devices->num_devices++;
7145
7146                         device->fs_devices->missing_devices--;
7147                         fs_devices->missing_devices++;
7148
7149                         device->fs_devices = fs_devices;
7150                 }
7151         }
7152
7153         if (device->fs_devices != fs_info->fs_devices) {
7154                 BUG_ON(test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state));
7155                 if (device->generation !=
7156                     btrfs_device_generation(leaf, dev_item))
7157                         return -EINVAL;
7158         }
7159
7160         fill_device_from_item(leaf, dev_item, device);
7161         if (device->bdev) {
7162                 u64 max_total_bytes = bdev_nr_bytes(device->bdev);
7163
7164                 if (device->total_bytes > max_total_bytes) {
7165                         btrfs_err(fs_info,
7166                         "device total_bytes should be at most %llu but found %llu",
7167                                   max_total_bytes, device->total_bytes);
7168                         return -EINVAL;
7169                 }
7170         }
7171         set_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA, &device->dev_state);
7172         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state) &&
7173            !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state)) {
7174                 device->fs_devices->total_rw_bytes += device->total_bytes;
7175                 atomic64_add(device->total_bytes - device->bytes_used,
7176                                 &fs_info->free_chunk_space);
7177         }
7178         ret = 0;
7179         return ret;
7180 }
7181
7182 int btrfs_read_sys_array(struct btrfs_fs_info *fs_info)
7183 {
7184         struct btrfs_super_block *super_copy = fs_info->super_copy;
7185         struct extent_buffer *sb;
7186         struct btrfs_disk_key *disk_key;
7187         struct btrfs_chunk *chunk;
7188         u8 *array_ptr;
7189         unsigned long sb_array_offset;
7190         int ret = 0;
7191         u32 num_stripes;
7192         u32 array_size;
7193         u32 len = 0;
7194         u32 cur_offset;
7195         u64 type;
7196         struct btrfs_key key;
7197
7198         ASSERT(BTRFS_SUPER_INFO_SIZE <= fs_info->nodesize);
7199
7200         /*
7201          * We allocated a dummy extent, just to use extent buffer accessors.
7202          * There will be unused space after BTRFS_SUPER_INFO_SIZE, but
7203          * that's fine, we will not go beyond system chunk array anyway.
7204          */
7205         sb = alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET);
7206         if (!sb)
7207                 return -ENOMEM;
7208         set_extent_buffer_uptodate(sb);
7209
7210         write_extent_buffer(sb, super_copy, 0, BTRFS_SUPER_INFO_SIZE);
7211         array_size = btrfs_super_sys_array_size(super_copy);
7212
7213         array_ptr = super_copy->sys_chunk_array;
7214         sb_array_offset = offsetof(struct btrfs_super_block, sys_chunk_array);
7215         cur_offset = 0;
7216
7217         while (cur_offset < array_size) {
7218                 disk_key = (struct btrfs_disk_key *)array_ptr;
7219                 len = sizeof(*disk_key);
7220                 if (cur_offset + len > array_size)
7221                         goto out_short_read;
7222
7223                 btrfs_disk_key_to_cpu(&key, disk_key);
7224
7225                 array_ptr += len;
7226                 sb_array_offset += len;
7227                 cur_offset += len;
7228
7229                 if (key.type != BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY) {
7230                         btrfs_err(fs_info,
7231                             "unexpected item type %u in sys_array at offset %u",
7232                                   (u32)key.type, cur_offset);
7233                         ret = -EIO;
7234                         break;
7235                 }
7236
7237                 chunk = (struct btrfs_chunk *)sb_array_offset;
7238                 /*
7239                  * At least one btrfs_chunk with one stripe must be present,
7240                  * exact stripe count check comes afterwards
7241                  */
7242                 len = btrfs_chunk_item_size(1);
7243                 if (cur_offset + len > array_size)
7244                         goto out_short_read;
7245
7246                 num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(sb, chunk);
7247                 if (!num_stripes) {
7248                         btrfs_err(fs_info,
7249                         "invalid number of stripes %u in sys_array at offset %u",
7250                                   num_stripes, cur_offset);
7251                         ret = -EIO;
7252                         break;
7253                 }
7254
7255                 type = btrfs_chunk_type(sb, chunk);
7256                 if ((type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) == 0) {
7257                         btrfs_err(fs_info,
7258                         "invalid chunk type %llu in sys_array at offset %u",
7259                                   type, cur_offset);
7260                         ret = -EIO;
7261                         break;
7262                 }
7263
7264                 len = btrfs_chunk_item_size(num_stripes);
7265                 if (cur_offset + len > array_size)
7266                         goto out_short_read;
7267
7268                 ret = read_one_chunk(&key, sb, chunk);
7269                 if (ret)
7270                         break;
7271
7272                 array_ptr += len;
7273                 sb_array_offset += len;
7274                 cur_offset += len;
7275         }
7276         clear_extent_buffer_uptodate(sb);
7277         free_extent_buffer_stale(sb);
7278         return ret;
7279
7280 out_short_read:
7281         btrfs_err(fs_info, "sys_array too short to read %u bytes at offset %u",
7282                         len, cur_offset);
7283         clear_extent_buffer_uptodate(sb);
7284         free_extent_buffer_stale(sb);
7285         return -EIO;
7286 }
7287
7288 /*
7289  * Check if all chunks in the fs are OK for read-write degraded mount
7290  *
7291  * If the @failing_dev is specified, it's accounted as missing.
7292  *
7293  * Return true if all chunks meet the minimal RW mount requirements.
7294  * Return false if any chunk doesn't meet the minimal RW mount requirements.
7295  */
7296 bool btrfs_check_rw_degradable(struct btrfs_fs_info *fs_info,
7297                                         struct btrfs_device *failing_dev)
7298 {
7299         struct extent_map_tree *map_tree = &fs_info->mapping_tree;
7300         struct extent_map *em;
7301         u64 next_start = 0;
7302         bool ret = true;
7303
7304         read_lock(&map_tree->lock);
7305         em = lookup_extent_mapping(map_tree, 0, (u64)-1);
7306         read_unlock(&map_tree->lock);
7307         /* No chunk at all? Return false anyway */
7308         if (!em) {
7309                 ret = false;
7310                 goto out;
7311         }
7312         while (em) {
7313                 struct map_lookup *map;
7314                 int missing = 0;
7315                 int max_tolerated;
7316                 int i;
7317
7318                 map = em->map_lookup;
7319                 max_tolerated =
7320                         btrfs_get_num_tolerated_disk_barrier_failures(
7321                                         map->type);
7322                 for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
7323                         struct btrfs_device *dev = map->stripes[i].dev;
7324
7325                         if (!dev || !dev->bdev ||
7326                             test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &dev->dev_state) ||
7327                             dev->last_flush_error)
7328                                 missing++;
7329                         else if (failing_dev && failing_dev == dev)
7330                                 missing++;
7331                 }
7332                 if (missing > max_tolerated) {
7333                         if (!failing_dev)
7334                                 btrfs_warn(fs_info,
7335         "chunk %llu missing %d devices, max tolerance is %d for writable mount",
7336                                    em->start, missing, max_tolerated);
7337                         free_extent_map(em);
7338                         ret = false;
7339                         goto out;
7340                 }
7341                 next_start = extent_map_end(em);
7342                 free_extent_map(em);
7343
7344                 read_lock(&map_tree->lock);
7345                 em = lookup_extent_mapping(map_tree, next_start,
7346                                            (u64)(-1) - next_start);
7347                 read_unlock(&map_tree->lock);
7348         }
7349 out:
7350         return ret;
7351 }
7352
7353 static void readahead_tree_node_children(struct extent_buffer *node)
7354 {
7355         int i;
7356         const int nr_items = btrfs_header_nritems(node);
7357
7358         for (i = 0; i < nr_items; i++)
7359                 btrfs_readahead_node_child(node, i);
7360 }
7361
7362 int btrfs_read_chunk_tree(struct btrfs_fs_info *fs_info)
7363 {
7364         struct btrfs_root *root = fs_info->chunk_root;
7365         struct btrfs_path *path;
7366         struct extent_buffer *leaf;
7367         struct btrfs_key key;
7368         struct btrfs_key found_key;
7369         int ret;
7370         int slot;
7371         int iter_ret = 0;
7372         u64 total_dev = 0;
7373         u64 last_ra_node = 0;
7374
7375         path = btrfs_alloc_path();
7376         if (!path)
7377                 return -ENOMEM;
7378
7379         /*
7380          * uuid_mutex is needed only if we are mounting a sprout FS
7381          * otherwise we don't need it.
7382          */
7383         mutex_lock(&uuid_mutex);
7384
7385         /*
7386          * It is possible for mount and umount to race in such a way that
7387          * we execute this code path, but open_fs_devices failed to clear
7388          * total_rw_bytes. We certainly want it cleared before reading the
7389          * device items, so clear it here.
7390          */
7391         fs_info->fs_devices->total_rw_bytes = 0;
7392
7393         /*
7394          * Lockdep complains about possible circular locking dependency between
7395          * a disk's open_mutex (struct gendisk.open_mutex), the rw semaphores
7396          * used for freeze procection of a fs (struct super_block.s_writers),
7397          * which we take when starting a transaction, and extent buffers of the
7398          * chunk tree if we call read_one_dev() while holding a lock on an
7399          * extent buffer of the chunk tree. Since we are mounting the filesystem
7400          * and at this point there can't be any concurrent task modifying the
7401          * chunk tree, to keep it simple, just skip locking on the chunk tree.
7402          */
7403         ASSERT(!test_bit(BTRFS_FS_OPEN, &fs_info->flags));
7404         path->skip_locking = 1;
7405
7406         /*
7407          * Read all device items, and then all the chunk items. All
7408          * device items are found before any chunk item (their object id
7409          * is smaller than the lowest possible object id for a chunk
7410          * item - BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID).
7411          */
7412         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
7413         key.offset = 0;
7414         key.type = 0;
7415         btrfs_for_each_slot(root, &key, &found_key, path, iter_ret) {
7416                 struct extent_buffer *node = path->nodes[1];
7417
7418                 leaf = path->nodes[0];
7419                 slot = path->slots[0];
7420
7421                 if (node) {
7422                         if (last_ra_node != node->start) {
7423                                 readahead_tree_node_children(node);
7424                                 last_ra_node = node->start;
7425                         }
7426                 }
7427                 if (found_key.type == BTRFS_DEV_ITEM_KEY) {
7428                         struct btrfs_dev_item *dev_item;
7429                         dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, slot,
7430                                                   struct btrfs_dev_item);
7431                         ret = read_one_dev(leaf, dev_item);
7432                         if (ret)
7433                                 goto error;
7434                         total_dev++;
7435                 } else if (found_key.type == BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY) {
7436                         struct btrfs_chunk *chunk;
7437
7438                         /*
7439                          * We are only called at mount time, so no need to take
7440                          * fs_info->chunk_mutex. Plus, to avoid lockdep warnings,
7441                          * we always lock first fs_info->chunk_mutex before
7442                          * acquiring any locks on the chunk tree. This is a
7443                          * requirement for chunk allocation, see the comment on
7444                          * top of btrfs_chunk_alloc() for details.
7445                          */
7446                         chunk = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_chunk);
7447                         ret = read_one_chunk(&found_key, leaf, chunk);
7448                         if (ret)
7449                                 goto error;
7450                 }
7451         }
7452         /* Catch error found during iteration */
7453         if (iter_ret < 0) {
7454                 ret = iter_ret;
7455                 goto error;
7456         }
7457
7458         /*
7459          * After loading chunk tree, we've got all device information,
7460          * do another round of validation checks.
7461          */
7462         if (total_dev != fs_info->fs_devices->total_devices) {
7463                 btrfs_warn(fs_info,
7464 "super block num_devices %llu mismatch with DEV_ITEM count %llu, will be repaired on next transaction commit",
7465                           btrfs_super_num_devices(fs_info->super_copy),
7466                           total_dev);
7467                 fs_info->fs_devices->total_devices = total_dev;
7468                 btrfs_set_super_num_devices(fs_info->super_copy, total_dev);
7469         }
7470         if (btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy) <
7471             fs_info->fs_devices->total_rw_bytes) {
7472                 btrfs_err(fs_info,
7473         "super_total_bytes %llu mismatch with fs_devices total_rw_bytes %llu",
7474                           btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy),
7475                           fs_info->fs_devices->total_rw_bytes);
7476                 ret = -EINVAL;
7477                 goto error;
7478         }
7479         ret = 0;
7480 error:
7481         mutex_unlock(&uuid_mutex);
7482
7483         btrfs_free_path(path);
7484         return ret;
7485 }
7486
7487 int btrfs_init_devices_late(struct btrfs_fs_info *fs_info)
7488 {
7489         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices, *seed_devs;
7490         struct btrfs_device *device;
7491         int ret = 0;
7492
7493         fs_devices->fs_info = fs_info;
7494
7495         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
7496         list_for_each_entry(device, &fs_devices->devices, dev_list)
7497                 device->fs_info = fs_info;
7498
7499         list_for_each_entry(seed_devs, &fs_devices->seed_list, seed_list) {
7500                 list_for_each_entry(device, &seed_devs->devices, dev_list) {
7501                         device->fs_info = fs_info;
7502                         ret = btrfs_get_dev_zone_info(device, false);
7503                         if (ret)
7504                                 break;
7505                 }
7506
7507                 seed_devs->fs_info = fs_info;
7508         }
7509         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
7510
7511         return ret;
7512 }
7513
7514 static u64 btrfs_dev_stats_value(const struct extent_buffer *eb,
7515                                  const struct btrfs_dev_stats_item *ptr,
7516                                  int index)
7517 {
7518         u64 val;
7519
7520         read_extent_buffer(eb, &val,
7521                            offsetof(struct btrfs_dev_stats_item, values) +
7522                             ((unsigned long)ptr) + (index * sizeof(u64)),
7523                            sizeof(val));
7524         return val;
7525 }
7526
7527 static void btrfs_set_dev_stats_value(struct extent_buffer *eb,
7528                                       struct btrfs_dev_stats_item *ptr,
7529                                       int index, u64 val)
7530 {
7531         write_extent_buffer(eb, &val,
7532                             offsetof(struct btrfs_dev_stats_item, values) +
7533                              ((unsigned long)ptr) + (index * sizeof(u64)),
7534                             sizeof(val));
7535 }
7536
7537 static int btrfs_device_init_dev_stats(struct btrfs_device *device,
7538                                        struct btrfs_path *path)
7539 {
7540         struct btrfs_dev_stats_item *ptr;
7541         struct extent_buffer *eb;
7542         struct btrfs_key key;
7543         int item_size;
7544         int i, ret, slot;
7545
7546         if (!device->fs_info->dev_root)
7547                 return 0;
7548
7549         key.objectid = BTRFS_DEV_STATS_OBJECTID;
7550         key.type = BTRFS_PERSISTENT_ITEM_KEY;
7551         key.offset = device->devid;
7552         ret = btrfs_search_slot(NULL, device->fs_info->dev_root, &key, path, 0, 0);
7553         if (ret) {
7554                 for (i = 0; i < BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX; i++)
7555                         btrfs_dev_stat_set(device, i, 0);
7556                 device->dev_stats_valid = 1;
7557                 btrfs_release_path(path);
7558                 return ret < 0 ? ret : 0;
7559         }
7560         slot = path->slots[0];
7561         eb = path->nodes[0];
7562         item_size = btrfs_item_size(eb, slot);
7563
7564         ptr = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dev_stats_item);
7565
7566         for (i = 0; i < BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX; i++) {
7567                 if (item_size >= (1 + i) * sizeof(__le64))
7568                         btrfs_dev_stat_set(device, i,
7569                                            btrfs_dev_stats_value(eb, ptr, i));
7570                 else
7571                         btrfs_dev_stat_set(device, i, 0);
7572         }
7573
7574         device->dev_stats_valid = 1;
7575         btrfs_dev_stat_print_on_load(device);
7576         btrfs_release_path(path);
7577
7578         return 0;
7579 }
7580
7581 int btrfs_init_dev_stats(struct btrfs_fs_info *fs_info)
7582 {
7583         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices, *seed_devs;
7584         struct btrfs_device *device;
7585         struct btrfs_path *path = NULL;
7586         int ret = 0;
7587
7588         path = btrfs_alloc_path();
7589         if (!path)
7590                 return -ENOMEM;
7591
7592         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
7593         list_for_each_entry(device, &fs_devices->devices, dev_list) {
7594                 ret = btrfs_device_init_dev_stats(device, path);
7595                 if (ret)
7596                         goto out;
7597         }
7598         list_for_each_entry(seed_devs, &fs_devices->seed_list, seed_list) {
7599                 list_for_each_entry(device, &seed_devs->devices, dev_list) {
7600                         ret = btrfs_device_init_dev_stats(device, path);
7601                         if (ret)
7602                                 goto out;
7603                 }
7604         }
7605 out:
7606         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
7607
7608         btrfs_free_path(path);
7609         return ret;
7610 }
7611
7612 static int update_dev_stat_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
7613                                 struct btrfs_device *device)
7614 {
7615         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
7616         struct btrfs_root *dev_root = fs_info->dev_root;
7617         struct btrfs_path *path;
7618         struct btrfs_key key;
7619         struct extent_buffer *eb;
7620         struct btrfs_dev_stats_item *ptr;
7621         int ret;
7622         int i;
7623
7624         key.objectid = BTRFS_DEV_STATS_OBJECTID;
7625         key.type = BTRFS_PERSISTENT_ITEM_KEY;
7626         key.offset = device->devid;
7627
7628         path = btrfs_alloc_path();
7629         if (!path)
7630                 return -ENOMEM;
7631         ret = btrfs_search_slot(trans, dev_root, &key, path, -1, 1);
7632         if (ret < 0) {
7633                 btrfs_warn_in_rcu(fs_info,
7634                         "error %d while searching for dev_stats item for device %s",
7635                                   ret, btrfs_dev_name(device));
7636                 goto out;
7637         }
7638
7639         if (ret == 0 &&
7640             btrfs_item_size(path->nodes[0], path->slots[0]) < sizeof(*ptr)) {
7641                 /* need to delete old one and insert a new one */
7642                 ret = btrfs_del_item(trans, dev_root, path);
7643                 if (ret != 0) {
7644                         btrfs_warn_in_rcu(fs_info,
7645                                 "delete too small dev_stats item for device %s failed %d",
7646                                           btrfs_dev_name(device), ret);
7647                         goto out;
7648                 }
7649                 ret = 1;
7650         }
7651
7652         if (ret == 1) {
7653                 /* need to insert a new item */
7654                 btrfs_release_path(path);
7655                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, dev_root, path,
7656                                               &key, sizeof(*ptr));
7657                 if (ret < 0) {
7658                         btrfs_warn_in_rcu(fs_info,
7659                                 "insert dev_stats item for device %s failed %d",
7660                                 btrfs_dev_name(device), ret);
7661                         goto out;
7662                 }
7663         }
7664
7665         eb = path->nodes[0];
7666         ptr = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0], struct btrfs_dev_stats_item);
7667         for (i = 0; i < BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX; i++)
7668                 btrfs_set_dev_stats_value(eb, ptr, i,
7669                                           btrfs_dev_stat_read(device, i));
7670         btrfs_mark_buffer_dirty(eb);
7671
7672 out:
7673         btrfs_free_path(path);
7674         return ret;
7675 }
7676
7677 /*
7678  * called from commit_transaction. Writes all changed device stats to disk.
7679  */
7680 int btrfs_run_dev_stats(struct btrfs_trans_handle *trans)
7681 {
7682         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
7683         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
7684         struct btrfs_device *device;
7685         int stats_cnt;
7686         int ret = 0;
7687
7688         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
7689         list_for_each_entry(device, &fs_devices->devices, dev_list) {
7690                 stats_cnt = atomic_read(&device->dev_stats_ccnt);
7691                 if (!device->dev_stats_valid || stats_cnt == 0)
7692                         continue;
7693
7694
7695                 /*
7696                  * There is a LOAD-LOAD control dependency between the value of
7697                  * dev_stats_ccnt and updating the on-disk values which requires
7698                  * reading the in-memory counters. Such control dependencies
7699                  * require explicit read memory barriers.
7700                  *
7701                  * This memory barriers pairs with smp_mb__before_atomic in
7702                  * btrfs_dev_stat_inc/btrfs_dev_stat_set and with the full
7703                  * barrier implied by atomic_xchg in
7704                  * btrfs_dev_stats_read_and_reset
7705                  */
7706                 smp_rmb();
7707
7708                 ret = update_dev_stat_item(trans, device);
7709                 if (!ret)
7710                         atomic_sub(stats_cnt, &device->dev_stats_ccnt);
7711         }
7712         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
7713
7714         return ret;
7715 }
7716
7717 void btrfs_dev_stat_inc_and_print(struct btrfs_device *dev, int index)
7718 {
7719         btrfs_dev_stat_inc(dev, index);
7720
7721         if (!dev->dev_stats_valid)
7722                 return;
7723         btrfs_err_rl_in_rcu(dev->fs_info,
7724                 "bdev %s errs: wr %u, rd %u, flush %u, corrupt %u, gen %u",
7725                            btrfs_dev_name(dev),
7726                            btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_WRITE_ERRS),
7727                            btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_READ_ERRS),
7728                            btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_FLUSH_ERRS),
7729                            btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS),
7730                            btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_GENERATION_ERRS));
7731 }
7732
7733 static void btrfs_dev_stat_print_on_load(struct btrfs_device *dev)
7734 {
7735         int i;
7736
7737         for (i = 0; i < BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX; i++)
7738                 if (btrfs_dev_stat_read(dev, i) != 0)
7739                         break;
7740         if (i == BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX)
7741                 return; /* all values == 0, suppress message */
7742
7743         btrfs_info_in_rcu(dev->fs_info,
7744                 "bdev %s errs: wr %u, rd %u, flush %u, corrupt %u, gen %u",
7745                btrfs_dev_name(dev),
7746                btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_WRITE_ERRS),
7747                btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_READ_ERRS),
7748                btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_FLUSH_ERRS),
7749                btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS),
7750                btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_GENERATION_ERRS));
7751 }
7752
7753 int btrfs_get_dev_stats(struct btrfs_fs_info *fs_info,
7754                         struct btrfs_ioctl_get_dev_stats *stats)
7755 {
7756         BTRFS_DEV_LOOKUP_ARGS(args);
7757         struct btrfs_device *dev;
7758         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
7759         int i;
7760
7761         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
7762         args.devid = stats->devid;
7763         dev = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, &args);
7764         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
7765
7766         if (!dev) {
7767                 btrfs_warn(fs_info, "get dev_stats failed, device not found");
7768                 return -ENODEV;
7769         } else if (!dev->dev_stats_valid) {
7770                 btrfs_warn(fs_info, "get dev_stats failed, not yet valid");
7771                 return -ENODEV;
7772         } else if (stats->flags & BTRFS_DEV_STATS_RESET) {
7773                 for (i = 0; i < BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX; i++) {
7774                         if (stats->nr_items > i)
7775                                 stats->values[i] =
7776                                         btrfs_dev_stat_read_and_reset(dev, i);
7777                         else
7778                                 btrfs_dev_stat_set(dev, i, 0);
7779                 }
7780                 btrfs_info(fs_info, "device stats zeroed by %s (%d)",
7781                            current->comm, task_pid_nr(current));
7782         } else {
7783                 for (i = 0; i < BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX; i++)
7784                         if (stats->nr_items > i)
7785                                 stats->values[i] = btrfs_dev_stat_read(dev, i);
7786         }
7787         if (stats->nr_items > BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX)
7788                 stats->nr_items = BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX;
7789         return 0;
7790 }
7791
7792 /*
7793  * Update the size and bytes used for each device where it changed.  This is
7794  * delayed since we would otherwise get errors while writing out the
7795  * superblocks.
7796  *
7797  * Must be invoked during transaction commit.
7798  */
7799 void btrfs_commit_device_sizes(struct btrfs_transaction *trans)
7800 {
7801         struct btrfs_device *curr, *next;
7802
7803         ASSERT(trans->state == TRANS_STATE_COMMIT_DOING);
7804
7805         if (list_empty(&trans->dev_update_list))
7806                 return;
7807
7808         /*
7809          * We don't need the device_list_mutex here.  This list is owned by the
7810          * transaction and the transaction must complete before the device is
7811          * released.
7812          */
7813         mutex_lock(&trans->fs_info->chunk_mutex);
7814         list_for_each_entry_safe(curr, next, &trans->dev_update_list,
7815                                  post_commit_list) {
7816                 list_del_init(&curr->post_commit_list);
7817                 curr->commit_total_bytes = curr->disk_total_bytes;
7818                 curr->commit_bytes_used = curr->bytes_used;
7819         }
7820         mutex_unlock(&trans->fs_info->chunk_mutex);
7821 }
7822
7823 /*
7824  * Multiplicity factor for simple profiles: DUP, RAID1-like and RAID10.
7825  */
7826 int btrfs_bg_type_to_factor(u64 flags)
7827 {
7828         const int index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(flags);
7829
7830         return btrfs_raid_array[index].ncopies;
7831 }
7832
7833
7834
7835 static int verify_one_dev_extent(struct btrfs_fs_info *fs_info,
7836                                  u64 chunk_offset, u64 devid,
7837                                  u64 physical_offset, u64 physical_len)
7838 {
7839         struct btrfs_dev_lookup_args args = { .devid = devid };
7840         struct extent_map_tree *em_tree = &fs_info->mapping_tree;
7841         struct extent_map *em;
7842         struct map_lookup *map;
7843         struct btrfs_device *dev;
7844         u64 stripe_len;
7845         bool found = false;
7846         int ret = 0;
7847         int i;
7848
7849         read_lock(&em_tree->lock);
7850         em = lookup_extent_mapping(em_tree, chunk_offset, 1);
7851         read_unlock(&em_tree->lock);
7852
7853         if (!em) {
7854                 btrfs_err(fs_info,
7855 "dev extent physical offset %llu on devid %llu doesn't have corresponding chunk",
7856                           physical_offset, devid);
7857                 ret = -EUCLEAN;
7858                 goto out;
7859         }
7860
7861         map = em->map_lookup;
7862         stripe_len = btrfs_calc_stripe_length(em);
7863         if (physical_len != stripe_len) {
7864                 btrfs_err(fs_info,
7865 "dev extent physical offset %llu on devid %llu length doesn't match chunk %llu, have %llu expect %llu",
7866                           physical_offset, devid, em->start, physical_len,
7867                           stripe_len);
7868                 ret = -EUCLEAN;
7869                 goto out;
7870         }
7871
7872         /*
7873          * Very old mkfs.btrfs (before v4.1) will not respect the reserved
7874          * space. Although kernel can handle it without problem, better to warn
7875          * the users.
7876          */
7877         if (physical_offset < BTRFS_DEVICE_RANGE_RESERVED)
7878                 btrfs_warn(fs_info,
7879                 "devid %llu physical %llu len %llu inside the reserved space",
7880                            devid, physical_offset, physical_len);
7881
7882         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
7883                 if (map->stripes[i].dev->devid == devid &&
7884                     map->stripes[i].physical == physical_offset) {
7885                         found = true;
7886                         if (map->verified_stripes >= map->num_stripes) {
7887                                 btrfs_err(fs_info,
7888                                 "too many dev extents for chunk %llu found",
7889                                           em->start);
7890                                 ret = -EUCLEAN;
7891                                 goto out;
7892                         }
7893                         map->verified_stripes++;
7894                         break;
7895                 }
7896         }
7897         if (!found) {
7898                 btrfs_err(fs_info,
7899         "dev extent physical offset %llu devid %llu has no corresponding chunk",
7900                         physical_offset, devid);
7901                 ret = -EUCLEAN;
7902         }
7903
7904         /* Make sure no dev extent is beyond device boundary */
7905         dev = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, &args);
7906         if (!dev) {
7907                 btrfs_err(fs_info, "failed to find devid %llu", devid);
7908                 ret = -EUCLEAN;
7909                 goto out;
7910         }
7911
7912         if (physical_offset + physical_len > dev->disk_total_bytes) {
7913                 btrfs_err(fs_info,
7914 "dev extent devid %llu physical offset %llu len %llu is beyond device boundary %llu",
7915                           devid, physical_offset, physical_len,
7916                           dev->disk_total_bytes);
7917                 ret = -EUCLEAN;
7918                 goto out;
7919         }
7920
7921         if (dev->zone_info) {
7922                 u64 zone_size = dev->zone_info->zone_size;
7923
7924                 if (!IS_ALIGNED(physical_offset, zone_size) ||
7925                     !IS_ALIGNED(physical_len, zone_size)) {
7926                         btrfs_err(fs_info,
7927 "zoned: dev extent devid %llu physical offset %llu len %llu is not aligned to device zone",
7928                                   devid, physical_offset, physical_len);
7929                         ret = -EUCLEAN;
7930                         goto out;
7931                 }
7932         }
7933
7934 out:
7935         free_extent_map(em);
7936         return ret;
7937 }
7938
7939 static int verify_chunk_dev_extent_mapping(struct btrfs_fs_info *fs_info)
7940 {
7941         struct extent_map_tree *em_tree = &fs_info->mapping_tree;
7942         struct extent_map *em;
7943         struct rb_node *node;
7944         int ret = 0;
7945
7946         read_lock(&em_tree->lock);
7947         for (node = rb_first_cached(&em_tree->map); node; node = rb_next(node)) {
7948                 em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
7949                 if (em->map_lookup->num_stripes !=
7950                     em->map_lookup->verified_stripes) {
7951                         btrfs_err(fs_info,
7952                         "chunk %llu has missing dev extent, have %d expect %d",
7953                                   em->start, em->map_lookup->verified_stripes,
7954                                   em->map_lookup->num_stripes);
7955                         ret = -EUCLEAN;
7956                         goto out;
7957                 }
7958         }
7959 out:
7960         read_unlock(&em_tree->lock);
7961         return ret;
7962 }
7963
7964 /*
7965  * Ensure that all dev extents are mapped to correct chunk, otherwise
7966  * later chunk allocation/free would cause unexpected behavior.
7967  *
7968  * NOTE: This will iterate through the whole device tree, which should be of
7969  * the same size level as the chunk tree.  This slightly increases mount time.
7970  */
7971 int btrfs_verify_dev_extents(struct btrfs_fs_info *fs_info)
7972 {
7973         struct btrfs_path *path;
7974         struct btrfs_root *root = fs_info->dev_root;
7975         struct btrfs_key key;
7976         u64 prev_devid = 0;
7977         u64 prev_dev_ext_end = 0;
7978         int ret = 0;
7979
7980         /*
7981          * We don't have a dev_root because we mounted with ignorebadroots and
7982          * failed to load the root, so we want to skip the verification in this
7983          * case for sure.
7984          *
7985          * However if the dev root is fine, but the tree itself is corrupted
7986          * we'd still fail to mount.  This verification is only to make sure
7987          * writes can happen safely, so instead just bypass this check
7988          * completely in the case of IGNOREBADROOTS.
7989          */
7990         if (btrfs_test_opt(fs_info, IGNOREBADROOTS))
7991                 return 0;
7992
7993         key.objectid = 1;
7994         key.type = BTRFS_DEV_EXTENT_KEY;
7995         key.offset = 0;
7996
7997         path = btrfs_alloc_path();
7998         if (!path)
7999                 return -ENOMEM;
8000
8001         path->reada = READA_FORWARD;
8002         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
8003         if (ret < 0)
8004                 goto out;
8005
8006         if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
8007                 ret = btrfs_next_leaf(root, path);
8008                 if (ret < 0)
8009                         goto out;
8010                 /* No dev extents at all? Not good */
8011                 if (ret > 0) {
8012                         ret = -EUCLEAN;
8013                         goto out;
8014                 }
8015         }
8016         while (1) {
8017                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
8018                 struct btrfs_dev_extent *dext;
8019                 int slot = path->slots[0];
8020                 u64 chunk_offset;
8021                 u64 physical_offset;
8022                 u64 physical_len;
8023                 u64 devid;
8024
8025                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
8026                 if (key.type != BTRFS_DEV_EXTENT_KEY)
8027                         break;
8028                 devid = key.objectid;
8029                 physical_offset = key.offset;
8030
8031                 dext = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_dev_extent);
8032                 chunk_offset = btrfs_dev_extent_chunk_offset(leaf, dext);
8033                 physical_len = btrfs_dev_extent_length(leaf, dext);
8034
8035                 /* Check if this dev extent overlaps with the previous one */
8036                 if (devid == prev_devid && physical_offset < prev_dev_ext_end) {
8037                         btrfs_err(fs_info,
8038 "dev extent devid %llu physical offset %llu overlap with previous dev extent end %llu",
8039                                   devid, physical_offset, prev_dev_ext_end);
8040                         ret = -EUCLEAN;
8041                         goto out;
8042                 }
8043
8044                 ret = verify_one_dev_extent(fs_info, chunk_offset, devid,
8045                                             physical_offset, physical_len);
8046                 if (ret < 0)
8047                         goto out;
8048                 prev_devid = devid;
8049                 prev_dev_ext_end = physical_offset + physical_len;
8050
8051                 ret = btrfs_next_item(root, path);
8052                 if (ret < 0)
8053                         goto out;
8054                 if (ret > 0) {
8055                         ret = 0;
8056                         break;
8057                 }
8058         }
8059
8060         /* Ensure all chunks have corresponding dev extents */
8061         ret = verify_chunk_dev_extent_mapping(fs_info);
8062 out:
8063         btrfs_free_path(path);
8064         return ret;
8065 }
8066
8067 /*
8068  * Check whether the given block group or device is pinned by any inode being
8069  * used as a swapfile.
8070  */
8071 bool btrfs_pinned_by_swapfile(struct btrfs_fs_info *fs_info, void *ptr)
8072 {
8073         struct btrfs_swapfile_pin *sp;
8074         struct rb_node *node;
8075
8076         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
8077         node = fs_info->swapfile_pins.rb_node;
8078         while (node) {
8079                 sp = rb_entry(node, struct btrfs_swapfile_pin, node);
8080                 if (ptr < sp->ptr)
8081                         node = node->rb_left;
8082                 else if (ptr > sp->ptr)
8083                         node = node->rb_right;
8084                 else
8085                         break;
8086         }
8087         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
8088         return node != NULL;
8089 }
8090
8091 static int relocating_repair_kthread(void *data)
8092 {
8093         struct btrfs_block_group *cache = data;
8094         struct btrfs_fs_info *fs_info = cache->fs_info;
8095         u64 target;
8096         int ret = 0;
8097
8098         target = cache->start;
8099         btrfs_put_block_group(cache);
8100
8101         sb_start_write(fs_info->sb);
8102         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_BALANCE)) {
8103                 btrfs_info(fs_info,
8104                            "zoned: skip relocating block group %llu to repair: EBUSY",
8105                            target);
8106                 sb_end_write(fs_info->sb);
8107                 return -EBUSY;
8108         }
8109
8110         mutex_lock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
8111
8112         /* Ensure block group still exists */
8113         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, target);
8114         if (!cache)
8115                 goto out;
8116
8117         if (!test_bit(BLOCK_GROUP_FLAG_RELOCATING_REPAIR, &cache->runtime_flags))
8118                 goto out;
8119
8120         ret = btrfs_may_alloc_data_chunk(fs_info, target);
8121         if (ret < 0)
8122                 goto out;
8123
8124         btrfs_info(fs_info,
8125                    "zoned: relocating block group %llu to repair IO failure",
8126                    target);
8127         ret = btrfs_relocate_chunk(fs_info, target);
8128
8129 out:
8130         if (cache)
8131                 btrfs_put_block_group(cache);
8132         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
8133         btrfs_exclop_finish(fs_info);
8134         sb_end_write(fs_info->sb);
8135
8136         return ret;
8137 }
8138
8139 bool btrfs_repair_one_zone(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical)
8140 {
8141         struct btrfs_block_group *cache;
8142
8143         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
8144                 return false;
8145
8146         /* Do not attempt to repair in degraded state */
8147         if (btrfs_test_opt(fs_info, DEGRADED))
8148                 return true;
8149
8150         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical);
8151         if (!cache)
8152                 return true;
8153
8154         if (test_and_set_bit(BLOCK_GROUP_FLAG_RELOCATING_REPAIR, &cache->runtime_flags)) {
8155                 btrfs_put_block_group(cache);
8156                 return true;
8157         }
8158
8159         kthread_run(relocating_repair_kthread, cache,
8160                     "btrfs-relocating-repair");
8161
8162         return true;
8163 }