Quelle  fs-io.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
#ifndef NO_BCACHEFS_FS

#include "bcachefs.h"
#include "alloc_foreground.h"
#include "bkey_buf.h"
#include "btree_update.h"
#include "buckets.h"
#include "clock.h"
#include "enumerated_ref.h"
#include "error.h"
#include "extents.h"
#include "extent_update.h"
#include "fs.h"
#include "fs-io.h"
#include "fs-io-buffered.h"
#include "fs-io-pagecache.h"
#include "fsck.h"
#include "inode.h"
#include "journal.h"
#include "io_misc.h"
#include "keylist.h"
#include "quota.h"
#include "reflink.h"
#include "trace.h"

#include <linux/aio.h>
#include <linux/backing-dev.h>
#include <linux/falloc.h>
#include <linux/migrate.h>
#include <linux/mmu_context.h>
#include <linux/pagevec.h>
#include <linux/rmap.h>
#include <linux/sched/signal.h>
#include <linux/task_io_accounting_ops.h>
#include <linux/uio.h>

#include <trace/events/writeback.h>

struct nocow_flush {
 struct closure *cl;
 struct bch_dev *ca;
 struct bio bio;
};

static void nocow_flush_endio(struct bio *_bio)
{

 struct nocow_flush *bio = container_of(_bio, struct nocow_flush, bio);

 closure_put(bio->cl);
 enumerated_ref_put(&bio->ca->io_ref[WRITE],
      BCH_DEV_WRITE_REF_nocow_flush);
 bio_put(&bio->bio);
}

void bch2_inode_flush_nocow_writes_async(struct bch_fs *c,
      struct bch_inode_info *inode,
      struct closure *cl)
{
 struct nocow_flush *bio;
 struct bch_dev *ca;
 struct bch_devs_mask devs;
 unsigned dev;

 dev = find_first_bit(inode->ei_devs_need_flush.d, BCH_SB_MEMBERS_MAX);
 if (dev == BCH_SB_MEMBERS_MAX)
  return;

 devs = inode->ei_devs_need_flush;
 memset(&inode->ei_devs_need_flush, 0, sizeof(inode->ei_devs_need_flush));

 for_each_set_bit(dev, devs.d, BCH_SB_MEMBERS_MAX) {
  scoped_guard(rcu) {
   ca = rcu_dereference(c->devs[dev]);
   if (ca && !enumerated_ref_tryget(&ca->io_ref[WRITE],
        BCH_DEV_WRITE_REF_nocow_flush))
    ca = NULL;
  }

  if (!ca)
   continue;

  bio = container_of(bio_alloc_bioset(ca->disk_sb.bdev, 0,
          REQ_OP_WRITE|REQ_PREFLUSH,
          GFP_KERNEL,
          &c->nocow_flush_bioset),
       struct nocow_flush, bio);
  bio->cl   = cl;
  bio->ca   = ca;
  bio->bio.bi_end_io = nocow_flush_endio;
  closure_bio_submit(&bio->bio, cl);
 }
}

static int bch2_inode_flush_nocow_writes(struct bch_fs *c,
      struct bch_inode_info *inode)
{
 struct closure cl;

 closure_init_stack(&cl);
 bch2_inode_flush_nocow_writes_async(c, inode, &cl);
 closure_sync(&cl);

 return 0;
}

/* i_size updates: */

struct inode_new_size {
 loff_t  new_size;
 u64  now;
 unsigned fields;
};

static int inode_set_size(struct btree_trans *trans,
     struct bch_inode_info *inode,
     struct bch_inode_unpacked *bi,
     void *p)
{
 struct inode_new_size *s = p;

 bi->bi_size = s->new_size;
 if (s->fields & ATTR_ATIME)
  bi->bi_atime = s->now;
 if (s->fields & ATTR_MTIME)
  bi->bi_mtime = s->now;
 if (s->fields & ATTR_CTIME)
  bi->bi_ctime = s->now;

 return 0;
}

int __must_check bch2_write_inode_size(struct bch_fs *c,
           struct bch_inode_info *inode,
           loff_t new_size, unsigned fields)
{
 struct inode_new_size s = {
  .new_size = new_size,
  .now  = bch2_current_time(c),
  .fields  = fields,
 };

 return bch2_write_inode(c, inode, inode_set_size, &s, fields);
}

void __bch2_i_sectors_acct(struct bch_fs *c, struct bch_inode_info *inode,
      struct quota_res *quota_res, s64 sectors)
{
 if (unlikely((s64) inode->v.i_blocks + sectors < 0)) {
  struct printbuf buf = PRINTBUF;
  bch2_log_msg_start(c, &buf);
  prt_printf(&buf, "inode %lu i_blocks underflow: %llu + %lli < 0 (ondisk %lli)",
      inode->v.i_ino, (u64) inode->v.i_blocks, sectors,
      inode->ei_inode.bi_sectors);

  bool print = bch2_count_fsck_err(c, vfs_inode_i_blocks_underflow, &buf);
  if (print)
   bch2_print_str(c, KERN_ERR, buf.buf);
  printbuf_exit(&buf);

  if (sectors < 0)
   sectors = -inode->v.i_blocks;
  else
   sectors = 0;
 }

 inode->v.i_blocks += sectors;

#ifdef CONFIG_BCACHEFS_QUOTA
 if (quota_res &&
     !test_bit(EI_INODE_SNAPSHOT, &inode->ei_flags) &&
     sectors > 0) {
  BUG_ON(sectors > quota_res->sectors);
  BUG_ON(sectors > inode->ei_quota_reserved);

  quota_res->sectors -= sectors;
  inode->ei_quota_reserved -= sectors;
 } else {
  bch2_quota_acct(c, inode->ei_qid, Q_SPC, sectors, KEY_TYPE_QUOTA_WARN);
 }
#endif
}

/* fsync: */

static int bch2_get_inode_journal_seq_trans(struct btree_trans *trans, subvol_inum inum,
         u64 *seq)
{
 struct printbuf buf = PRINTBUF;
 struct bch_inode_unpacked u;
 struct btree_iter iter;
 int ret = bch2_inode_peek(trans, &iter, &u, inum, 0);
 if (ret)
  return ret;

 u64 cur_seq = journal_cur_seq(&trans->c->journal);
 *seq = min(cur_seq, u.bi_journal_seq);

 if (fsck_err_on(u.bi_journal_seq > cur_seq,
   trans, inode_journal_seq_in_future,
   "inode journal seq in future (currently at %llu)\n%s",
   cur_seq,
   (bch2_inode_unpacked_to_text(&buf, &u),
   buf.buf))) {
  u.bi_journal_seq = cur_seq;
  ret = bch2_inode_write(trans, &iter, &u);
 }
fsck_err:
 bch2_trans_iter_exit(trans, &iter);
 printbuf_exit(&buf);
 return ret;
}

/*
 * inode->ei_inode.bi_journal_seq won't be up to date since it's set in an
 * insert trigger: look up the btree inode instead
 */
static int bch2_flush_inode(struct bch_fs *c,
       struct bch_inode_info *inode)
{
 if (c->opts.journal_flush_disabled)
  return 0;

 if (!enumerated_ref_tryget(&c->writes, BCH_WRITE_REF_fsync))
  return -EROFS;

 u64 seq;
 int ret = bch2_trans_commit_do(c, NULL, NULL, 0,
   bch2_get_inode_journal_seq_trans(trans, inode_inum(inode), &seq)) ?:
    bch2_journal_flush_seq(&c->journal, seq, TASK_INTERRUPTIBLE) ?:
    bch2_inode_flush_nocow_writes(c, inode);
 enumerated_ref_put(&c->writes, BCH_WRITE_REF_fsync);
 return ret;
}

int bch2_fsync(struct file *file, loff_t start, loff_t end, int datasync)
{
 struct bch_inode_info *inode = file_bch_inode(file);
 struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 int ret, err;

 trace_bch2_fsync(file, datasync);

 ret = file_write_and_wait_range(file, start, end);
 if (ret)
  goto out;
 ret = sync_inode_metadata(&inode->v, 1);
 if (ret)
  goto out;
 ret = bch2_flush_inode(c, inode);
out:
 ret = bch2_err_class(ret);
 if (ret == -EROFS)
  ret = -EIO;

 err = file_check_and_advance_wb_err(file);
 if (!ret)
  ret = err;

 return ret;
}

/* truncate: */

static inline int range_has_data(struct bch_fs *c, u32 subvol,
     struct bpos start,
     struct bpos end)
{
 return bch2_trans_run(c,
  for_each_btree_key_in_subvolume_max(trans, iter, BTREE_ID_extents, start, end,
          subvol, 0, k, ({
   bkey_extent_is_data(k.k) && !bkey_extent_is_unwritten(k);
  })));
}

static int __bch2_truncate_folio(struct bch_inode_info *inode,
     pgoff_t index, loff_t start, loff_t end)
{
 struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 struct address_space *mapping = inode->v.i_mapping;
 struct bch_folio *s;
 unsigned start_offset;
 unsigned end_offset;
 unsigned i;
 struct folio *folio;
 s64 i_sectors_delta = 0;
 int ret = 0;
 u64 end_pos;

 folio = filemap_lock_folio(mapping, index);
 if (IS_ERR_OR_NULL(folio)) {
  /*
 * XXX: we're doing two index lookups when we end up reading the
 * folio
 */
  ret = range_has_data(c, inode->ei_inum.subvol,
    POS(inode->v.i_ino, (index << PAGE_SECTORS_SHIFT)),
    POS(inode->v.i_ino, (index << PAGE_SECTORS_SHIFT) + PAGE_SECTORS));
  if (ret <= 0)
   return ret;

  folio = __filemap_get_folio(mapping, index,
         FGP_LOCK|FGP_CREAT, GFP_KERNEL);
  if (IS_ERR(folio)) {
   ret = -ENOMEM;
   goto out;
  }
 }

 BUG_ON(start >= folio_end_pos(folio));
 BUG_ON(end <= folio_pos(folio));

 start_offset = max(start, folio_pos(folio)) - folio_pos(folio);
 end_offset = min_t(u64, end, folio_end_pos(folio)) - folio_pos(folio);

 /* Folio boundary? Nothing to do */
 if (start_offset == 0 &&
     end_offset == folio_size(folio)) {
  ret = 0;
  goto unlock;
 }

 s = bch2_folio_create(folio, 0);
 if (!s) {
  ret = -ENOMEM;
  goto unlock;
 }

 if (!folio_test_uptodate(folio)) {
  ret = bch2_read_single_folio(folio, mapping);
  if (ret)
   goto unlock;
 }

 ret = bch2_folio_set(c, inode_inum(inode), &folio, 1);
 if (ret)
  goto unlock;

 for (i = round_up(start_offset, block_bytes(c)) >> 9;
      i < round_down(end_offset, block_bytes(c)) >> 9;
      i++) {
  s->s[i].nr_replicas = 0;

  i_sectors_delta -= s->s[i].state == SECTOR_dirty;
  bch2_folio_sector_set(folio, s, i, SECTOR_unallocated);
 }

 bch2_i_sectors_acct(c, inode, NULL, i_sectors_delta);

 /*
 * Caller needs to know whether this folio will be written out by
 * writeback - doing an i_size update if necessary - or whether it will
 * be responsible for the i_size update.
 *
 * Note that we shouldn't ever see a folio beyond EOF, but check and
 * warn if so. This has been observed by failure to clean up folios
 * after a short write and there's still a chance reclaim will fix
 * things up.
 */
 WARN_ON_ONCE(folio_pos(folio) >= inode->v.i_size);
 end_pos = folio_end_pos(folio);
 if (inode->v.i_size > folio_pos(folio))
  end_pos = min_t(u64, inode->v.i_size, end_pos);
 ret = s->s[folio_pos_to_s(folio, end_pos - 1)].state >= SECTOR_dirty;

 folio_zero_segment(folio, start_offset, end_offset);

 /*
 * Bit of a hack - we don't want truncate to fail due to -ENOSPC.
 *
 * XXX: because we aren't currently tracking whether the folio has actual
 * data in it (vs. just 0s, or only partially written) this wrong. ick.
 */
 BUG_ON(bch2_get_folio_disk_reservation(c, inode, folio, false));

 /*
 * This removes any writeable userspace mappings; we need to force
 * .page_mkwrite to be called again before any mmapped writes, to
 * redirty the full page:
 */
 folio_mkclean(folio);
 filemap_dirty_folio(mapping, folio);
unlock:
 folio_unlock(folio);
 folio_put(folio);
out:
 return ret;
}

static int bch2_truncate_folio(struct bch_inode_info *inode, loff_t from)
{
 return __bch2_truncate_folio(inode, from >> PAGE_SHIFT,
         from, ANYSINT_MAX(loff_t));
}

static int bch2_truncate_folios(struct bch_inode_info *inode,
    loff_t start, loff_t end)
{
 int ret = __bch2_truncate_folio(inode, start >> PAGE_SHIFT,
     start, end);

 if (ret >= 0 &&
     start >> PAGE_SHIFT != end >> PAGE_SHIFT)
  ret = __bch2_truncate_folio(inode,
     (end - 1) >> PAGE_SHIFT,
     start, end);
 return ret;
}

static int bch2_extend(struct mnt_idmap *idmap,
         struct bch_inode_info *inode,
         struct bch_inode_unpacked *inode_u,
         struct iattr *iattr)
{
 struct address_space *mapping = inode->v.i_mapping;
 int ret;

 /*
 * sync appends:
 *
 * this has to be done _before_ extending i_size:
 */
 ret = filemap_write_and_wait_range(mapping, inode_u->bi_size, S64_MAX);
 if (ret)
  return ret;

 truncate_setsize(&inode->v, iattr->ia_size);

 return bch2_setattr_nonsize(idmap, inode, iattr);
}

int bchfs_truncate(struct mnt_idmap *idmap,
    struct bch_inode_info *inode, struct iattr *iattr)
{
 struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 struct address_space *mapping = inode->v.i_mapping;
 struct bch_inode_unpacked inode_u;
 s64 i_sectors_delta = 0;
 int ret = 0;

 /*
 * If the truncate call with change the size of the file, the
 * cmtimes should be updated. If the size will not change, we
 * do not need to update the cmtimes.
 */
 if (iattr->ia_size != inode->v.i_size) {
  if (!(iattr->ia_valid & ATTR_MTIME))
   ktime_get_coarse_real_ts64(&iattr->ia_mtime);
  if (!(iattr->ia_valid & ATTR_CTIME))
   ktime_get_coarse_real_ts64(&iattr->ia_ctime);
  iattr->ia_valid |= ATTR_MTIME|ATTR_CTIME;
 }

 inode_dio_wait(&inode->v);
 bch2_pagecache_block_get(inode);

 ret = bch2_inode_find_by_inum(c, inode_inum(inode), &inode_u);
 if (ret)
  goto err;

 /*
 * check this before next assertion; on filesystem error our normal
 * invariants are a bit broken (truncate has to truncate the page cache
 * before the inode).
 */
 ret = bch2_journal_error(&c->journal);
 if (ret)
  goto err;

 WARN_ONCE(!test_bit(EI_INODE_ERROR, &inode->ei_flags) &&
    inode->v.i_size < inode_u.bi_size,
    "truncate spotted in mem i_size < btree i_size: %llu < %llu\n",
    (u64) inode->v.i_size, inode_u.bi_size);

 if (iattr->ia_size > inode->v.i_size) {
  ret = bch2_extend(idmap, inode, &inode_u, iattr);
  goto err;
 }

 iattr->ia_valid &= ~ATTR_SIZE;

 ret = bch2_truncate_folio(inode, iattr->ia_size);
 if (unlikely(ret < 0))
  goto err;
 ret = 0;

 truncate_setsize(&inode->v, iattr->ia_size);

 /*
 * When extending, we're going to write the new i_size to disk
 * immediately so we need to flush anything above the current on disk
 * i_size first:
 *
 * Also, when extending we need to flush the page that i_size currently
 * straddles - if it's mapped to userspace, we need to ensure that
 * userspace has to redirty it and call .mkwrite -> set_page_dirty
 * again to allocate the part of the page that was extended.
 */
 if (iattr->ia_size > inode_u.bi_size)
  ret = filemap_write_and_wait_range(mapping,
    inode_u.bi_size,
    iattr->ia_size - 1);
 else if (iattr->ia_size & (PAGE_SIZE - 1))
  ret = filemap_write_and_wait_range(mapping,
    round_down(iattr->ia_size, PAGE_SIZE),
    iattr->ia_size - 1);
 if (ret)
  goto err;

 ret = bch2_truncate(c, inode_inum(inode), iattr->ia_size, &i_sectors_delta);
 bch2_i_sectors_acct(c, inode, NULL, i_sectors_delta);

 if (unlikely(ret)) {
  /*
 * If we error here, VFS caches are now inconsistent with btree
 */
  set_bit(EI_INODE_ERROR, &inode->ei_flags);
  goto err;
 }

 if (unlikely(!inode->v.i_size && inode->v.i_blocks &&
       !bch2_journal_error(&c->journal))) {
  struct printbuf buf = PRINTBUF;
  bch2_log_msg_start(c, &buf);
  prt_printf(&buf,
      "inode %lu truncated to 0 but i_blocks %llu (ondisk %lli)",
      inode->v.i_ino, (u64) inode->v.i_blocks,
      inode->ei_inode.bi_sectors);

  bool print = bch2_count_fsck_err(c, vfs_inode_i_blocks_not_zero_at_truncate, &buf);
  if (print)
   bch2_print_str(c, KERN_ERR, buf.buf);
  printbuf_exit(&buf);
 }

 ret = bch2_setattr_nonsize(idmap, inode, iattr);
err:
 bch2_pagecache_block_put(inode);
 return bch2_err_class(ret);
}

/* fallocate: */

static int inode_update_times_fn(struct btree_trans *trans,
     struct bch_inode_info *inode,
     struct bch_inode_unpacked *bi, void *p)
{
 struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;

 bi->bi_mtime = bi->bi_ctime = bch2_current_time(c);
 return 0;
}

static noinline long bchfs_fpunch(struct bch_inode_info *inode, loff_t offset, loff_t len)
{
 struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 u64 end  = offset + len;
 u64 block_start = round_up(offset, block_bytes(c));
 u64 block_end = round_down(end, block_bytes(c));
 bool truncated_last_page;
 int ret = 0;

 ret = bch2_truncate_folios(inode, offset, end);
 if (unlikely(ret < 0))
  goto err;

 truncated_last_page = ret;

 truncate_pagecache_range(&inode->v, offset, end - 1);

 if (block_start < block_end) {
  s64 i_sectors_delta = 0;

  ret = bch2_fpunch(c, inode_inum(inode),
      block_start >> 9, block_end >> 9,
      &i_sectors_delta);
  bch2_i_sectors_acct(c, inode, NULL, i_sectors_delta);
 }

 mutex_lock(&inode->ei_update_lock);
 if (end >= inode->v.i_size && !truncated_last_page) {
  ret = bch2_write_inode_size(c, inode, inode->v.i_size,
         ATTR_MTIME|ATTR_CTIME);
 } else {
  ret = bch2_write_inode(c, inode, inode_update_times_fn, NULL,
           ATTR_MTIME|ATTR_CTIME);
 }
 mutex_unlock(&inode->ei_update_lock);
err:
 return ret;
}

static noinline long bchfs_fcollapse_finsert(struct bch_inode_info *inode,
       loff_t offset, loff_t len,
       bool insert)
{
 struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 struct address_space *mapping = inode->v.i_mapping;
 s64 i_sectors_delta = 0;
 int ret = 0;

 if ((offset | len) & (block_bytes(c) - 1))
  return -EINVAL;

 if (insert) {
  if (offset >= inode->v.i_size)
   return -EINVAL;
 } else {
  if (offset + len >= inode->v.i_size)
   return -EINVAL;
 }

 ret = bch2_write_invalidate_inode_pages_range(mapping, offset, LLONG_MAX);
 if (ret)
  return ret;

 if (insert)
  i_size_write(&inode->v, inode->v.i_size + len);

 ret = bch2_fcollapse_finsert(c, inode_inum(inode), offset >> 9, len >> 9,
         insert, &i_sectors_delta);
 if (!ret && !insert)
  i_size_write(&inode->v, inode->v.i_size - len);
 bch2_i_sectors_acct(c, inode, NULL, i_sectors_delta);

 return ret;
}

static noinline int __bchfs_fallocate(struct bch_inode_info *inode, int mode,
        u64 start_sector, u64 end_sector)
{
 struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 struct btree_trans *trans = bch2_trans_get(c);
 struct btree_iter iter;
 struct bpos end_pos = POS(inode->v.i_ino, end_sector);
 struct bch_io_opts opts;
 int ret = 0;

 bch2_inode_opts_get(&opts, c, &inode->ei_inode);

 bch2_trans_iter_init(trans, &iter, BTREE_ID_extents,
   POS(inode->v.i_ino, start_sector),
   BTREE_ITER_slots|BTREE_ITER_intent);

 while (!ret) {
  s64 i_sectors_delta = 0;
  struct quota_res quota_res = { 0 };
  struct bkey_s_c k;
  unsigned sectors;
  bool is_allocation;
  u64 hole_start, hole_end;
  u32 snapshot;

  bch2_trans_begin(trans);

  if (bkey_ge(iter.pos, end_pos))
   break;

  ret = bch2_subvolume_get_snapshot(trans,
     inode->ei_inum.subvol, &snapshot);
  if (ret)
   goto bkey_err;

  bch2_btree_iter_set_snapshot(trans, &iter, snapshot);

  k = bch2_btree_iter_peek_slot(trans, &iter);
  if ((ret = bkey_err(k)))
   goto bkey_err;

  hole_start = iter.pos.offset;
  hole_end = bpos_min(k.k->p, end_pos).offset;
  is_allocation = bkey_extent_is_allocation(k.k);

  /* already reserved */
  if (bkey_extent_is_reservation(k) &&
      bch2_bkey_nr_ptrs_fully_allocated(k) >= opts.data_replicas) {
   bch2_btree_iter_advance(trans, &iter);
   continue;
  }

  if (bkey_extent_is_data(k.k) &&
      !(mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)) {
   bch2_btree_iter_advance(trans, &iter);
   continue;
  }

  if (!(mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)) {
   /*
 * Lock ordering - can't be holding btree locks while
 * blocking on a folio lock:
 */
   if (bch2_clamp_data_hole(&inode->v,
       &hole_start,
       &hole_end,
       opts.data_replicas, true)) {
    ret = drop_locks_do(trans,
     (bch2_clamp_data_hole(&inode->v,
             &hole_start,
             &hole_end,
             opts.data_replicas, false), 0));
    if (ret)
     goto bkey_err;
   }
   bch2_btree_iter_set_pos(trans, &iter, POS(iter.pos.inode, hole_start));

   if (ret)
    goto bkey_err;

   if (hole_start == hole_end)
    continue;
  }

  sectors = hole_end - hole_start;

  if (!is_allocation) {
   ret = bch2_quota_reservation_add(c, inode,
     "a_res, sectors, true);
   if (unlikely(ret))
    goto bkey_err;
  }

  ret = bch2_extent_fallocate(trans, inode_inum(inode), &iter,
         sectors, opts, &i_sectors_delta,
         writepoint_hashed((unsigned long) current));
  if (ret)
   goto bkey_err;

  bch2_i_sectors_acct(c, inode, "a_res, i_sectors_delta);

  if (bch2_mark_pagecache_reserved(inode, &hole_start,
       iter.pos.offset, true)) {
   ret = drop_locks_do(trans,
    bch2_mark_pagecache_reserved(inode, &hole_start,
            iter.pos.offset, false));
   if (ret)
    goto bkey_err;
  }
bkey_err:
  bch2_quota_reservation_put(c, inode, "a_res);
  if (bch2_err_matches(ret, BCH_ERR_transaction_restart))
   ret = 0;
 }

 if (bch2_err_matches(ret, ENOSPC) && (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)) {
  struct quota_res quota_res = { 0 };
  s64 i_sectors_delta = 0;

  bch2_fpunch_at(trans, &iter, inode_inum(inode),
          end_sector, &i_sectors_delta);
  bch2_i_sectors_acct(c, inode, "a_res, i_sectors_delta);
  bch2_quota_reservation_put(c, inode, "a_res);
 }

 bch2_trans_iter_exit(trans, &iter);
 bch2_trans_put(trans);
 return ret;
}

static noinline long bchfs_fallocate(struct bch_inode_info *inode, int mode,
       loff_t offset, loff_t len)
{
 struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 u64 end  = offset + len;
 u64 block_start = round_down(offset, block_bytes(c));
 u64 block_end = round_up(end,  block_bytes(c));
 bool truncated_last_page = false;
 int ret, ret2 = 0;

 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) && end > inode->v.i_size) {
  ret = inode_newsize_ok(&inode->v, end);
  if (ret)
   return ret;
 }

 if (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE) {
  ret = bch2_truncate_folios(inode, offset, end);
  if (unlikely(ret < 0))
   return ret;

  truncated_last_page = ret;

  truncate_pagecache_range(&inode->v, offset, end - 1);

  block_start = round_up(offset, block_bytes(c));
  block_end = round_down(end, block_bytes(c));
 }

 ret = __bchfs_fallocate(inode, mode, block_start >> 9, block_end >> 9);

 /*
 * On -ENOSPC in ZERO_RANGE mode, we still want to do the inode update,
 * so that the VFS cache i_size is consistent with the btree i_size:
 */
 if (ret &&
     !(bch2_err_matches(ret, ENOSPC) && (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)))
  return ret;

 if (mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE && end > inode->v.i_size)
  end = inode->v.i_size;

 if (end >= inode->v.i_size &&
     (((mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE) && !truncated_last_page) ||
      !(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE))) {
  spin_lock(&inode->v.i_lock);
  i_size_write(&inode->v, end);
  spin_unlock(&inode->v.i_lock);

  mutex_lock(&inode->ei_update_lock);
  ret2 = bch2_write_inode_size(c, inode, end, 0);
  mutex_unlock(&inode->ei_update_lock);
 }

 return ret ?: ret2;
}

long bch2_fallocate_dispatch(struct file *file, int mode,
        loff_t offset, loff_t len)
{
 struct bch_inode_info *inode = file_bch_inode(file);
 struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 long ret;

 if (!enumerated_ref_tryget(&c->writes, BCH_WRITE_REF_fallocate))
  return -EROFS;

 inode_lock(&inode->v);
 inode_dio_wait(&inode->v);
 bch2_pagecache_block_get(inode);

 ret = file_modified(file);
 if (ret)
  goto err;

 if (!(mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE|FALLOC_FL_ZERO_RANGE)))
  ret = bchfs_fallocate(inode, mode, offset, len);
 else if (mode == (FALLOC_FL_PUNCH_HOLE|FALLOC_FL_KEEP_SIZE))
  ret = bchfs_fpunch(inode, offset, len);
 else if (mode == FALLOC_FL_INSERT_RANGE)
  ret = bchfs_fcollapse_finsert(inode, offset, len, true);
 else if (mode == FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE)
  ret = bchfs_fcollapse_finsert(inode, offset, len, false);
 else
  ret = -EOPNOTSUPP;
err:
 bch2_pagecache_block_put(inode);
 inode_unlock(&inode->v);
 enumerated_ref_put(&c->writes, BCH_WRITE_REF_fallocate);

 return bch2_err_class(ret);
}

/*
 * Take a quota reservation for unallocated blocks in a given file range
 * Does not check pagecache
 */
static int quota_reserve_range(struct bch_inode_info *inode,
          struct quota_res *res,
          u64 start, u64 end)
{
 struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 u64 sectors = end - start;

 int ret = bch2_trans_run(c,
  for_each_btree_key_in_subvolume_max(trans, iter,
    BTREE_ID_extents,
    POS(inode->v.i_ino, start),
    POS(inode->v.i_ino, end - 1),
    inode->ei_inum.subvol, 0, k, ({
   if (bkey_extent_is_allocation(k.k)) {
    u64 s = min(end, k.k->p.offset) -
     max(start, bkey_start_offset(k.k));
    BUG_ON(s > sectors);
    sectors -= s;
   }

   0;
  })));

 return ret ?: bch2_quota_reservation_add(c, inode, res, sectors, true);
}

loff_t bch2_remap_file_range(struct file *file_src, loff_t pos_src,
        struct file *file_dst, loff_t pos_dst,
        loff_t len, unsigned remap_flags)
{
 struct bch_inode_info *src = file_bch_inode(file_src);
 struct bch_inode_info *dst = file_bch_inode(file_dst);
 struct bch_fs *c = src->v.i_sb->s_fs_info;
 struct quota_res quota_res = { 0 };
 s64 i_sectors_delta = 0;
 u64 aligned_len;
 loff_t ret = 0;

 if (remap_flags & ~(REMAP_FILE_DEDUP|REMAP_FILE_ADVISORY))
  return -EINVAL;

 if ((pos_src & (block_bytes(c) - 1)) ||
     (pos_dst & (block_bytes(c) - 1)))
  return -EINVAL;

 if (src == dst &&
     abs(pos_src - pos_dst) < len)
  return -EINVAL;

 lock_two_nondirectories(&src->v, &dst->v);
 bch2_lock_inodes(INODE_PAGECACHE_BLOCK, src, dst);

 inode_dio_wait(&src->v);
 inode_dio_wait(&dst->v);

 ret = generic_remap_file_range_prep(file_src, pos_src,
         file_dst, pos_dst,
         &len, remap_flags);
 if (ret < 0 || len == 0)
  goto err;

 aligned_len = round_up((u64) len, block_bytes(c));

 ret = bch2_write_invalidate_inode_pages_range(dst->v.i_mapping,
    pos_dst, pos_dst + len - 1);
 if (ret)
  goto err;

 ret = quota_reserve_range(dst, "a_res, pos_dst >> 9,
      (pos_dst + aligned_len) >> 9);
 if (ret)
  goto err;

 if (!(remap_flags & REMAP_FILE_DEDUP))
  file_update_time(file_dst);

 bch2_mark_pagecache_unallocated(src, pos_src >> 9,
       (pos_src + aligned_len) >> 9);

 /*
 * XXX: we'd like to be telling bch2_remap_range() if we have
 * permission to write to the source file, and thus if io path option
 * changes should be propagated through the copy, but we need mnt_idmap
 * from the pathwalk, awkward
 */
 ret = bch2_remap_range(c,
          inode_inum(dst), pos_dst >> 9,
          inode_inum(src), pos_src >> 9,
          aligned_len >> 9,
          pos_dst + len, &i_sectors_delta,
          false);
 if (ret < 0)
  goto err;

 /*
 * due to alignment, we might have remapped slightly more than requsted
 */
 ret = min((u64) ret << 9, (u64) len);

 bch2_i_sectors_acct(c, dst, "a_res, i_sectors_delta);

 spin_lock(&dst->v.i_lock);
 if (pos_dst + ret > dst->v.i_size)
  i_size_write(&dst->v, pos_dst + ret);
 spin_unlock(&dst->v.i_lock);

 if ((file_dst->f_flags & (__O_SYNC | O_DSYNC)) ||
     IS_SYNC(file_inode(file_dst)))
  ret = bch2_flush_inode(c, dst);
err:
 bch2_quota_reservation_put(c, dst, "a_res);
 bch2_unlock_inodes(INODE_PAGECACHE_BLOCK, src, dst);
 unlock_two_nondirectories(&src->v, &dst->v);

 return bch2_err_class(ret);
}

/* fseek: */

static loff_t bch2_seek_data(struct file *file, u64 offset)
{
 struct bch_inode_info *inode = file_bch_inode(file);
 struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 subvol_inum inum = inode_inum(inode);
 u64 isize, next_data = MAX_LFS_FILESIZE;

 isize = i_size_read(&inode->v);
 if (offset >= isize)
  return -ENXIO;

 int ret = bch2_trans_run(c,
  for_each_btree_key_in_subvolume_max(trans, iter, BTREE_ID_extents,
       POS(inode->v.i_ino, offset >> 9),
       POS(inode->v.i_ino, U64_MAX),
       inum.subvol, 0, k, ({
   if (bkey_extent_is_data(k.k)) {
    next_data = max(offset, bkey_start_offset(k.k) << 9);
    break;
   } else if (k.k->p.offset >> 9 > isize)
    break;
   0;
  })));
 if (ret)
  return ret;

 if (next_data > offset)
  next_data = bch2_seek_pagecache_data(&inode->v,
     offset, next_data, 0, false);

 if (next_data >= isize)
  return -ENXIO;

 return vfs_setpos(file, next_data, MAX_LFS_FILESIZE);
}

static loff_t bch2_seek_hole(struct file *file, u64 offset)
{
 struct bch_inode_info *inode = file_bch_inode(file);
 struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 subvol_inum inum = inode_inum(inode);
 u64 isize, next_hole = MAX_LFS_FILESIZE;

 isize = i_size_read(&inode->v);
 if (offset >= isize)
  return -ENXIO;

 int ret = bch2_trans_run(c,
  for_each_btree_key_in_subvolume_max(trans, iter, BTREE_ID_extents,
       POS(inode->v.i_ino, offset >> 9),
       POS(inode->v.i_ino, U64_MAX),
       inum.subvol, BTREE_ITER_slots, k, ({
   if (k.k->p.inode != inode->v.i_ino ||
       !bkey_extent_is_data(k.k)) {
    loff_t start_offset = k.k->p.inode == inode->v.i_ino
     ? max(offset, bkey_start_offset(k.k) << 9)
     : offset;
    loff_t end_offset = k.k->p.inode == inode->v.i_ino
     ? MAX_LFS_FILESIZE
     : k.k->p.offset << 9;

    /*
 * Found a hole in the btree, now make sure it's
 * a hole in the pagecache. We might have to
 * keep searching if this hole is entirely dirty
 * in the page cache:
 */
    bch2_trans_unlock(trans);
    loff_t pagecache_hole = bch2_seek_pagecache_hole(&inode->v,
        start_offset, end_offset, 0, false);
    if (pagecache_hole < end_offset) {
     next_hole = pagecache_hole;
     break;
    }
   } else {
    offset = max(offset, bkey_start_offset(k.k) << 9);
   }
   0;
  })));
 if (ret)
  return ret;

 if (next_hole > isize)
  next_hole = isize;

 return vfs_setpos(file, next_hole, MAX_LFS_FILESIZE);
}

loff_t bch2_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
{
 loff_t ret;

 switch (whence) {
 case SEEK_SET:
 case SEEK_CUR:
 case SEEK_END:
  ret = generic_file_llseek(file, offset, whence);
  break;
 case SEEK_DATA:
  ret = bch2_seek_data(file, offset);
  break;
 case SEEK_HOLE:
  ret = bch2_seek_hole(file, offset);
  break;
 default:
  ret = -EINVAL;
  break;
 }

 return bch2_err_class(ret);
}

void bch2_fs_fsio_exit(struct bch_fs *c)
{
 bioset_exit(&c->nocow_flush_bioset);
}

int bch2_fs_fsio_init(struct bch_fs *c)
{
 if (bioset_init(&c->nocow_flush_bioset,
   1, offsetof(struct nocow_flush, bio), 0))
  return -BCH_ERR_ENOMEM_nocow_flush_bioset_init;

 return 0;
}

#endif /* NO_BCACHEFS_FS */