// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
 */

#include <linux/blkdev.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/pagemap.h>
#include <linux/highmem.h>
#include <linux/time.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/seq_file.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/backing-dev.h>
#include <linux/mount.h>
#include <linux/writeback.h>
#include <linux/statfs.h>
#include <linux/compat.h>
#include <linux/parser.h>
#include <linux/ctype.h>
#include <linux/namei.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/magic.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/ratelimit.h>
#include <linux/crc32c.h>
#include <linux/btrfs.h>
#include <linux/security.h>
#include <linux/fs_parser.h>
#include "messages.h"
#include "delayed-inode.h"
#include "ctree.h"
#include "disk-io.h"
#include "transaction.h"
#include "btrfs_inode.h"
#include "direct-io.h"
#include "props.h"
#include "xattr.h"
#include "bio.h"
#include "export.h"
#include "compression.h"
#include "dev-replace.h"
#include "free-space-cache.h"
#include "backref.h"
#include "space-info.h"
#include "sysfs.h"
#include "zoned.h"
#include "tests/btrfs-tests.h"
#include "block-group.h"
#include "discard.h"
#include "qgroup.h"
#include "raid56.h"
#include "fs.h"
#include "accessors.h"
#include "defrag.h"
#include "dir-item.h"
#include "ioctl.h"
#include "scrub.h"
#include "verity.h"
#include "super.h"
#include "extent-tree.h"
#define CREATE_TRACE_POINTS
#include <trace/events/btrfs.h>

static const struct super_operations btrfs_super_ops;
static struct file_system_type btrfs_fs_type;

static void btrfs_put_super(struct super_block *sb)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);

 btrfs_info(fs_info, "last unmount of filesystem %pU", fs_info->fs_devices->fsid);
 close_ctree(fs_info);
}

/* Store the mount options related information. */
struct btrfs_fs_context {
 char *subvol_name;
 u64 subvol_objectid;
 u64 max_inline;
 u32 commit_interval;
 u32 metadata_ratio;
 u32 thread_pool_size;
 unsigned long long mount_opt;
 unsigned long compress_type:4;
 int compress_level;
 refcount_t refs;
};

static void btrfs_emit_options(struct btrfs_fs_info *info,
          struct btrfs_fs_context *old);

enum {
 Opt_acl,
 Opt_clear_cache,
 Opt_commit_interval,
 Opt_compress,
 Opt_compress_force,
 Opt_compress_force_type,
 Opt_compress_type,
 Opt_degraded,
 Opt_device,
 Opt_fatal_errors,
 Opt_flushoncommit,
 Opt_max_inline,
 Opt_barrier,
 Opt_datacow,
 Opt_datasum,
 Opt_defrag,
 Opt_discard,
 Opt_discard_mode,
 Opt_ratio,
 Opt_rescan_uuid_tree,
 Opt_skip_balance,
 Opt_space_cache,
 Opt_space_cache_version,
 Opt_ssd,
 Opt_ssd_spread,
 Opt_subvol,
 Opt_subvol_empty,
 Opt_subvolid,
 Opt_thread_pool,
 Opt_treelog,
 Opt_user_subvol_rm_allowed,
 Opt_norecovery,

 /* Rescue options */
 Opt_rescue,
 Opt_usebackuproot,

 /* Debugging options */
 Opt_enospc_debug,
#ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
 Opt_fragment, Opt_fragment_data, Opt_fragment_metadata, Opt_fragment_all,
#endif
#ifdef CONFIG_BTRFS_FS_REF_VERIFY
 Opt_ref_verify,
#endif
 Opt_err,
};

enum {
 Opt_fatal_errors_panic,
 Opt_fatal_errors_bug,
};

static const struct constant_table btrfs_parameter_fatal_errors[] = {
 { "panic", Opt_fatal_errors_panic },
 { "bug", Opt_fatal_errors_bug },
 {}
};

enum {
 Opt_discard_sync,
 Opt_discard_async,
};

static const struct constant_table btrfs_parameter_discard[] = {
 { "sync", Opt_discard_sync },
 { "async", Opt_discard_async },
 {}
};

enum {
 Opt_space_cache_v1,
 Opt_space_cache_v2,
};

static const struct constant_table btrfs_parameter_space_cache[] = {
 { "v1", Opt_space_cache_v1 },
 { "v2", Opt_space_cache_v2 },
 {}
};

enum {
 Opt_rescue_usebackuproot,
 Opt_rescue_nologreplay,
 Opt_rescue_ignorebadroots,
 Opt_rescue_ignoredatacsums,
 Opt_rescue_ignoremetacsums,
 Opt_rescue_ignoresuperflags,
 Opt_rescue_parameter_all,
};

static const struct constant_table btrfs_parameter_rescue[] = {
 { "usebackuproot", Opt_rescue_usebackuproot },
 { "nologreplay", Opt_rescue_nologreplay },
 { "ignorebadroots", Opt_rescue_ignorebadroots },
 { "ibadroots", Opt_rescue_ignorebadroots },
 { "ignoredatacsums", Opt_rescue_ignoredatacsums },
 { "ignoremetacsums", Opt_rescue_ignoremetacsums},
 { "ignoresuperflags", Opt_rescue_ignoresuperflags},
 { "idatacsums", Opt_rescue_ignoredatacsums },
 { "imetacsums", Opt_rescue_ignoremetacsums},
 { "isuperflags", Opt_rescue_ignoresuperflags},
 { "all", Opt_rescue_parameter_all },
 {}
};

#ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
enum {
 Opt_fragment_parameter_data,
 Opt_fragment_parameter_metadata,
 Opt_fragment_parameter_all,
};

static const struct constant_table btrfs_parameter_fragment[] = {
 { "data", Opt_fragment_parameter_data },
 { "metadata", Opt_fragment_parameter_metadata },
 { "all", Opt_fragment_parameter_all },
 {}
};
#endif

static const struct fs_parameter_spec btrfs_fs_parameters[] = {
 fsparam_flag_no("acl", Opt_acl),
 fsparam_flag_no("autodefrag", Opt_defrag),
 fsparam_flag_no("barrier", Opt_barrier),
 fsparam_flag("clear_cache", Opt_clear_cache),
 fsparam_u32("commit", Opt_commit_interval),
 fsparam_flag("compress", Opt_compress),
 fsparam_string("compress", Opt_compress_type),
 fsparam_flag("compress-force", Opt_compress_force),
 fsparam_string("compress-force", Opt_compress_force_type),
 fsparam_flag_no("datacow", Opt_datacow),
 fsparam_flag_no("datasum", Opt_datasum),
 fsparam_flag("degraded", Opt_degraded),
 fsparam_string("device", Opt_device),
 fsparam_flag_no("discard", Opt_discard),
 fsparam_enum("discard", Opt_discard_mode, btrfs_parameter_discard),
 fsparam_enum("fatal_errors", Opt_fatal_errors, btrfs_parameter_fatal_errors),
 fsparam_flag_no("flushoncommit", Opt_flushoncommit),
 fsparam_string("max_inline", Opt_max_inline),
 fsparam_u32("metadata_ratio", Opt_ratio),
 fsparam_flag("rescan_uuid_tree", Opt_rescan_uuid_tree),
 fsparam_flag("skip_balance", Opt_skip_balance),
 fsparam_flag_no("space_cache", Opt_space_cache),
 fsparam_enum("space_cache", Opt_space_cache_version, btrfs_parameter_space_cache),
 fsparam_flag_no("ssd", Opt_ssd),
 fsparam_flag_no("ssd_spread", Opt_ssd_spread),
 fsparam_string("subvol", Opt_subvol),
 fsparam_flag("subvol=", Opt_subvol_empty),
 fsparam_u64("subvolid", Opt_subvolid),
 fsparam_u32("thread_pool", Opt_thread_pool),
 fsparam_flag_no("treelog", Opt_treelog),
 fsparam_flag("user_subvol_rm_allowed", Opt_user_subvol_rm_allowed),

 /* Rescue options. */
 fsparam_enum("rescue", Opt_rescue, btrfs_parameter_rescue),
 /* Deprecated, with alias rescue=usebackuproot */
 __fsparam(NULL, "usebackuproot", Opt_usebackuproot, fs_param_deprecated, NULL),
 /* For compatibility only, alias for "rescue=nologreplay". */
 fsparam_flag("norecovery", Opt_norecovery),

 /* Debugging options. */
 fsparam_flag_no("enospc_debug", Opt_enospc_debug),
#ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
 fsparam_enum("fragment", Opt_fragment, btrfs_parameter_fragment),
#endif
#ifdef CONFIG_BTRFS_FS_REF_VERIFY
 fsparam_flag("ref_verify", Opt_ref_verify),
#endif
 {}
};

static bool btrfs_match_compress_type(const char *string, const char *type, bool may_have_level)
{
 const int len = strlen(type);

 return (strncmp(string, type, len) == 0) &&
  ((may_have_level && string[len] == ':') || string[len] == '\0');
}

static int btrfs_parse_compress(struct btrfs_fs_context *ctx,
    const struct fs_parameter *param, int opt)
{
 const char *string = param->string;
 int ret;

 /*
  * Provide the same semantics as older kernels that don't use fs
  * context, specifying the "compress" option clears "force-compress"
  * without the need to pass "compress-force=[no|none]" before
  * specifying "compress".
 */
 if (opt != Opt_compress_force && opt != Opt_compress_force_type)
  btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, FORCE_COMPRESS);

 if (opt == Opt_compress || opt == Opt_compress_force) {
  ctx->compress_type = BTRFS_COMPRESS_ZLIB;
  ctx->compress_level = BTRFS_ZLIB_DEFAULT_LEVEL;
  btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, COMPRESS);
  btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, NODATACOW);
  btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, NODATASUM);
 } else if (btrfs_match_compress_type(string, "zlib", true)) {
  ctx->compress_type = BTRFS_COMPRESS_ZLIB;
  ret = btrfs_compress_str2level(BTRFS_COMPRESS_ZLIB, string + 4,
            &ctx->compress_level);
  if (ret < 0)
   goto error;
  btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, COMPRESS);
  btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, NODATACOW);
  btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, NODATASUM);
 } else if (btrfs_match_compress_type(string, "lzo", true)) {
  ctx->compress_type = BTRFS_COMPRESS_LZO;
  ret = btrfs_compress_str2level(BTRFS_COMPRESS_LZO, string + 3,
            &ctx->compress_level);
  if (ret < 0)
   goto error;
  if (string[3] == ':' && string[4])
   btrfs_warn(NULL, "Compression level ignored for LZO");
  btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, COMPRESS);
  btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, NODATACOW);
  btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, NODATASUM);
 } else if (btrfs_match_compress_type(string, "zstd", true)) {
  ctx->compress_type = BTRFS_COMPRESS_ZSTD;
  ret = btrfs_compress_str2level(BTRFS_COMPRESS_ZSTD, string + 4,
            &ctx->compress_level);
  if (ret < 0)
   goto error;
  btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, COMPRESS);
  btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, NODATACOW);
  btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, NODATASUM);
 } else if (btrfs_match_compress_type(string, "no", false) ||
     btrfs_match_compress_type(string, "none", false)) {
  ctx->compress_level = 0;
  ctx->compress_type = 0;
  btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, COMPRESS);
  btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, FORCE_COMPRESS);
 } else {
  ret = -EINVAL;
  goto error;
 }
 return 0;
error:
 btrfs_err(NULL, "failed to parse compression option '%s'", string);
 return ret;

}

static int btrfs_parse_param(struct fs_context *fc, struct fs_parameter *param)
{
 struct btrfs_fs_context *ctx = fc->fs_private;
 struct fs_parse_result result;
 int opt;

 opt = fs_parse(fc, btrfs_fs_parameters, param, &result);
 if (opt < 0)
  return opt;

 switch (opt) {
 case Opt_degraded:
  btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, DEGRADED);
  break;
 case Opt_subvol_empty:
  /*
   * This exists because we used to allow it on accident, so we're
   * keeping it to maintain ABI.  See 37becec95ac3 ("Btrfs: allow
   * empty subvol= again").
 */
  break;
 case Opt_subvol:
  kfree(ctx->subvol_name);
  ctx->subvol_name = kstrdup(param->string, GFP_KERNEL);
  if (!ctx->subvol_name)
   return -ENOMEM;
  break;
 case Opt_subvolid:
  ctx->subvol_objectid = result.uint_64;

  /* subvolid=0 means give me the original fs_tree. */
  if (!ctx->subvol_objectid)
   ctx->subvol_objectid = BTRFS_FS_TREE_OBJECTID;
  break;
 case Opt_device: {
  struct btrfs_device *device;

  mutex_lock(&uuid_mutex);
  device = btrfs_scan_one_device(param->string, false);
  mutex_unlock(&uuid_mutex);
  if (IS_ERR(device))
   return PTR_ERR(device);
  break;
 }
 case Opt_datasum:
  if (result.negated) {
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, NODATASUM);
  } else {
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, NODATACOW);
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, NODATASUM);
  }
  break;
 case Opt_datacow:
  if (result.negated) {
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, COMPRESS);
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, FORCE_COMPRESS);
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, NODATACOW);
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, NODATASUM);
  } else {
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, NODATACOW);
  }
  break;
 case Opt_compress_force:
 case Opt_compress_force_type:
  btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, FORCE_COMPRESS);
  fallthrough;
 case Opt_compress:
 case Opt_compress_type:
  if (btrfs_parse_compress(ctx, param, opt))
   return -EINVAL;
  break;
 case Opt_ssd:
  if (result.negated) {
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, NOSSD);
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, SSD);
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, SSD_SPREAD);
  } else {
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, SSD);
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, NOSSD);
  }
  break;
 case Opt_ssd_spread:
  if (result.negated) {
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, SSD_SPREAD);
  } else {
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, SSD);
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, SSD_SPREAD);
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, NOSSD);
  }
  break;
 case Opt_barrier:
  if (result.negated)
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, NOBARRIER);
  else
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, NOBARRIER);
  break;
 case Opt_thread_pool:
  if (result.uint_32 == 0) {
   btrfs_err(NULL, "invalid value 0 for thread_pool");
   return -EINVAL;
  }
  ctx->thread_pool_size = result.uint_32;
  break;
 case Opt_max_inline:
  ctx->max_inline = memparse(param->string, NULL);
  break;
 case Opt_acl:
  if (result.negated) {
   fc->sb_flags &= ~SB_POSIXACL;
  } else {
#ifdef CONFIG_BTRFS_FS_POSIX_ACL
   fc->sb_flags |= SB_POSIXACL;
#else
   btrfs_err(NULL, "support for ACL not compiled in");
   return -EINVAL;
#endif
  }
  /*
   * VFS limits the ability to toggle ACL on and off via remount,
   * despite every file system allowing this.  This seems to be
   * an oversight since we all do, but it'll fail if we're
   * remounting.  So don't set the mask here, we'll check it in
   * btrfs_reconfigure and do the toggling ourselves.
 */
  if (fc->purpose != FS_CONTEXT_FOR_RECONFIGURE)
   fc->sb_flags_mask |= SB_POSIXACL;
  break;
 case Opt_treelog:
  if (result.negated)
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, NOTREELOG);
  else
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, NOTREELOG);
  break;
 case Opt_norecovery:
  btrfs_info(NULL,
"'norecovery' is for compatibility only, recommended to use 'rescue=nologreplay'");
  btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, NOLOGREPLAY);
  break;
 case Opt_flushoncommit:
  if (result.negated)
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, FLUSHONCOMMIT);
  else
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, FLUSHONCOMMIT);
  break;
 case Opt_ratio:
  ctx->metadata_ratio = result.uint_32;
  break;
 case Opt_discard:
  if (result.negated) {
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, DISCARD_SYNC);
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, DISCARD_ASYNC);
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, NODISCARD);
  } else {
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, DISCARD_SYNC);
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, DISCARD_ASYNC);
  }
  break;
 case Opt_discard_mode:
  switch (result.uint_32) {
  case Opt_discard_sync:
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, DISCARD_ASYNC);
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, DISCARD_SYNC);
   break;
  case Opt_discard_async:
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, DISCARD_SYNC);
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, DISCARD_ASYNC);
   break;
  default:
   btrfs_err(NULL, "unrecognized discard mode value %s",
      param->key);
   return -EINVAL;
  }
  btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, NODISCARD);
  break;
 case Opt_space_cache:
  if (result.negated) {
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, NOSPACECACHE);
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, SPACE_CACHE);
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, FREE_SPACE_TREE);
  } else {
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, FREE_SPACE_TREE);
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, SPACE_CACHE);
  }
  break;
 case Opt_space_cache_version:
  switch (result.uint_32) {
  case Opt_space_cache_v1:
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, SPACE_CACHE);
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, FREE_SPACE_TREE);
   break;
  case Opt_space_cache_v2:
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, SPACE_CACHE);
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, FREE_SPACE_TREE);
   break;
  default:
   btrfs_err(NULL, "unrecognized space_cache value %s",
      param->key);
   return -EINVAL;
  }
  break;
 case Opt_rescan_uuid_tree:
  btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, RESCAN_UUID_TREE);
  break;
 case Opt_clear_cache:
  btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, CLEAR_CACHE);
  break;
 case Opt_user_subvol_rm_allowed:
  btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, USER_SUBVOL_RM_ALLOWED);
  break;
 case Opt_enospc_debug:
  if (result.negated)
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, ENOSPC_DEBUG);
  else
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, ENOSPC_DEBUG);
  break;
 case Opt_defrag:
  if (result.negated)
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, AUTO_DEFRAG);
  else
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, AUTO_DEFRAG);
  break;
 case Opt_usebackuproot:
  btrfs_warn(NULL,
      "'usebackuproot' is deprecated, use 'rescue=usebackuproot' instead");
  btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, USEBACKUPROOT);

  /* If we're loading the backup roots we can't trust the space cache. */
  btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, CLEAR_CACHE);
  break;
 case Opt_skip_balance:
  btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, SKIP_BALANCE);
  break;
 case Opt_fatal_errors:
  switch (result.uint_32) {
  case Opt_fatal_errors_panic:
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, PANIC_ON_FATAL_ERROR);
   break;
  case Opt_fatal_errors_bug:
   btrfs_clear_opt(ctx->mount_opt, PANIC_ON_FATAL_ERROR);
   break;
  default:
   btrfs_err(NULL, "unrecognized fatal_errors value %s",
      param->key);
   return -EINVAL;
  }
  break;
 case Opt_commit_interval:
  ctx->commit_interval = result.uint_32;
  if (ctx->commit_interval > BTRFS_WARNING_COMMIT_INTERVAL) {
   btrfs_warn(NULL, "excessive commit interval %u, use with care",
       ctx->commit_interval);
  }
  if (ctx->commit_interval == 0)
   ctx->commit_interval = BTRFS_DEFAULT_COMMIT_INTERVAL;
  break;
 case Opt_rescue:
  switch (result.uint_32) {
  case Opt_rescue_usebackuproot:
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, USEBACKUPROOT);
   break;
  case Opt_rescue_nologreplay:
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, NOLOGREPLAY);
   break;
  case Opt_rescue_ignorebadroots:
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, IGNOREBADROOTS);
   break;
  case Opt_rescue_ignoredatacsums:
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, IGNOREDATACSUMS);
   break;
  case Opt_rescue_ignoremetacsums:
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, IGNOREMETACSUMS);
   break;
  case Opt_rescue_ignoresuperflags:
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, IGNORESUPERFLAGS);
   break;
  case Opt_rescue_parameter_all:
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, IGNOREDATACSUMS);
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, IGNOREMETACSUMS);
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, IGNORESUPERFLAGS);
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, IGNOREBADROOTS);
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, NOLOGREPLAY);
   break;
  default:
   btrfs_info(NULL, "unrecognized rescue option '%s'",
       param->key);
   return -EINVAL;
  }
  break;
#ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
 case Opt_fragment:
  switch (result.uint_32) {
  case Opt_fragment_parameter_all:
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, FRAGMENT_DATA);
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, FRAGMENT_METADATA);
   break;
  case Opt_fragment_parameter_metadata:
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, FRAGMENT_METADATA);
   break;
  case Opt_fragment_parameter_data:
   btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, FRAGMENT_DATA);
   break;
  default:
   btrfs_info(NULL, "unrecognized fragment option '%s'",
       param->key);
   return -EINVAL;
  }
  break;
#endif
#ifdef CONFIG_BTRFS_FS_REF_VERIFY
 case Opt_ref_verify:
  btrfs_set_opt(ctx->mount_opt, REF_VERIFY);
  break;
#endif
 default:
  btrfs_err(NULL, "unrecognized mount option '%s'", param->key);
  return -EINVAL;
 }

 return 0;
}

/*
 * Some options only have meaning at mount time and shouldn't persist across
 * remounts, or be displayed. Clear these at the end of mount and remount code
 * paths.
 */
static void btrfs_clear_oneshot_options(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 btrfs_clear_opt(fs_info->mount_opt, USEBACKUPROOT);
 btrfs_clear_opt(fs_info->mount_opt, CLEAR_CACHE);
 btrfs_clear_opt(fs_info->mount_opt, NOSPACECACHE);
}

static bool check_ro_option(const struct btrfs_fs_info *fs_info,
       unsigned long long mount_opt, unsigned long long opt,
       const char *opt_name)
{
 if (mount_opt & opt) {
  btrfs_err(fs_info, "%s must be used with ro mount option",
     opt_name);
  return true;
 }
 return false;
}

bool btrfs_check_options(const struct btrfs_fs_info *info,
    unsigned long long *mount_opt,
    unsigned long flags)
{
 bool ret = true;

 if (!(flags & SB_RDONLY) &&
     (check_ro_option(info, *mount_opt, BTRFS_MOUNT_NOLOGREPLAY, "nologreplay") ||
      check_ro_option(info, *mount_opt, BTRFS_MOUNT_IGNOREBADROOTS, "ignorebadroots") ||
      check_ro_option(info, *mount_opt, BTRFS_MOUNT_IGNOREDATACSUMS, "ignoredatacsums") ||
      check_ro_option(info, *mount_opt, BTRFS_MOUNT_IGNOREMETACSUMS, "ignoremetacsums") ||
      check_ro_option(info, *mount_opt, BTRFS_MOUNT_IGNORESUPERFLAGS, "ignoresuperflags")))
  ret = false;

 if (btrfs_fs_compat_ro(info, FREE_SPACE_TREE) &&
     !btrfs_raw_test_opt(*mount_opt, FREE_SPACE_TREE) &&
     !btrfs_raw_test_opt(*mount_opt, CLEAR_CACHE)) {
  btrfs_err(info, "cannot disable free-space-tree");
  ret = false;
 }
 if (btrfs_fs_compat_ro(info, BLOCK_GROUP_TREE) &&
      !btrfs_raw_test_opt(*mount_opt, FREE_SPACE_TREE)) {
  btrfs_err(info, "cannot disable free-space-tree with block-group-tree feature");
  ret = false;
 }

 if (btrfs_check_mountopts_zoned(info, mount_opt))
  ret = false;

 if (!test_bit(BTRFS_FS_STATE_REMOUNTING, &info->fs_state)) {
  if (btrfs_raw_test_opt(*mount_opt, SPACE_CACHE)) {
   btrfs_warn(info,
"space cache v1 is being deprecated and will be removed in a future release, please use -o space_cache=v2");
  }
 }

 return ret;
}

/*
 * This is subtle, we only call this during open_ctree().  We need to pre-load
 * the mount options with the on-disk settings.  Before the new mount API took
 * effect we would do this on mount and remount.  With the new mount API we'll
 * only do this on the initial mount.
 *
 * This isn't a change in behavior, because we're using the current state of the
 * file system to set the current mount options.  If you mounted with special
 * options to disable these features and then remounted we wouldn't revert the
 * settings, because mounting without these features cleared the on-disk
 * settings, so this being called on re-mount is not needed.
 */
void btrfs_set_free_space_cache_settings(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE) {
  btrfs_clear_opt(fs_info->mount_opt, SPACE_CACHE);
  if (!btrfs_test_opt(fs_info, FREE_SPACE_TREE)) {
   btrfs_info(fs_info,
       "forcing free space tree for sector size %u with page size %lu",
       fs_info->sectorsize, PAGE_SIZE);
   btrfs_set_opt(fs_info->mount_opt, FREE_SPACE_TREE);
  }
 }

 /*
  * At this point our mount options are populated, so we only mess with
  * these settings if we don't have any settings already.
 */
 if (btrfs_test_opt(fs_info, FREE_SPACE_TREE))
  return;

 if (btrfs_is_zoned(fs_info) &&
     btrfs_free_space_cache_v1_active(fs_info)) {
  btrfs_info(fs_info, "zoned: clearing existing space cache");
  btrfs_set_super_cache_generation(fs_info->super_copy, 0);
  return;
 }

 if (btrfs_test_opt(fs_info, SPACE_CACHE))
  return;

 if (btrfs_test_opt(fs_info, NOSPACECACHE))
  return;

 /*
  * At this point we don't have explicit options set by the user, set
  * them ourselves based on the state of the file system.
 */
 if (btrfs_fs_compat_ro(fs_info, FREE_SPACE_TREE))
  btrfs_set_opt(fs_info->mount_opt, FREE_SPACE_TREE);
 else if (btrfs_free_space_cache_v1_active(fs_info))
  btrfs_set_opt(fs_info->mount_opt, SPACE_CACHE);
}

static void set_device_specific_options(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 if (!btrfs_test_opt(fs_info, NOSSD) &&
     !fs_info->fs_devices->rotating)
  btrfs_set_opt(fs_info->mount_opt, SSD);

 /*
  * For devices supporting discard turn on discard=async automatically,
  * unless it's already set or disabled. This could be turned off by
  * nodiscard for the same mount.
  *
  * The zoned mode piggy backs on the discard functionality for
  * resetting a zone. There is no reason to delay the zone reset as it is
  * fast enough. So, do not enable async discard for zoned mode.
 */
 if (!(btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_SYNC) ||
       btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_ASYNC) ||
       btrfs_test_opt(fs_info, NODISCARD)) &&
     fs_info->fs_devices->discardable &&
     !btrfs_is_zoned(fs_info))
  btrfs_set_opt(fs_info->mount_opt, DISCARD_ASYNC);
}

char *btrfs_get_subvol_name_from_objectid(struct btrfs_fs_info *fs_info,
       u64 subvol_objectid)
{
 struct btrfs_root *root = fs_info->tree_root;
 struct btrfs_root *fs_root = NULL;
 struct btrfs_root_ref *root_ref;
 struct btrfs_inode_ref *inode_ref;
 struct btrfs_key key;
 struct btrfs_path *path = NULL;
 char *name = NULL, *ptr;
 u64 dirid;
 int len;
 int ret;

 path = btrfs_alloc_path();
 if (!path) {
  ret = -ENOMEM;
  goto err;
 }

 name = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
 if (!name) {
  ret = -ENOMEM;
  goto err;
 }
 ptr = name + PATH_MAX - 1;
 ptr[0] = '\0';

 /*
  * Walk up the subvolume trees in the tree of tree roots by root
  * backrefs until we hit the top-level subvolume.
 */
 while (subvol_objectid != BTRFS_FS_TREE_OBJECTID) {
  key.objectid = subvol_objectid;
  key.type = BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY;
  key.offset = (u64)-1;

  ret = btrfs_search_backwards(root, &key, path);
  if (ret < 0) {
   goto err;
  } else if (ret > 0) {
   ret = -ENOENT;
   goto err;
  }

  subvol_objectid = key.offset;

  root_ref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
       struct btrfs_root_ref);
  len = btrfs_root_ref_name_len(path->nodes[0], root_ref);
  ptr -= len + 1;
  if (ptr < name) {
   ret = -ENAMETOOLONG;
   goto err;
  }
  read_extent_buffer(path->nodes[0], ptr + 1,
       (unsigned long)(root_ref + 1), len);
  ptr[0] = '/';
  dirid = btrfs_root_ref_dirid(path->nodes[0], root_ref);
  btrfs_release_path(path);

  fs_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, subvol_objectid, true);
  if (IS_ERR(fs_root)) {
   ret = PTR_ERR(fs_root);
   fs_root = NULL;
   goto err;
  }

  /*
   * Walk up the filesystem tree by inode refs until we hit the
   * root directory.
 */
  while (dirid != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
   key.objectid = dirid;
   key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
   key.offset = (u64)-1;

   ret = btrfs_search_backwards(fs_root, &key, path);
   if (ret < 0) {
    goto err;
   } else if (ret > 0) {
    ret = -ENOENT;
    goto err;
   }

   dirid = key.offset;

   inode_ref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0],
         path->slots[0],
         struct btrfs_inode_ref);
   len = btrfs_inode_ref_name_len(path->nodes[0],
             inode_ref);
   ptr -= len + 1;
   if (ptr < name) {
    ret = -ENAMETOOLONG;
    goto err;
   }
   read_extent_buffer(path->nodes[0], ptr + 1,
        (unsigned long)(inode_ref + 1), len);
   ptr[0] = '/';
   btrfs_release_path(path);
  }
  btrfs_put_root(fs_root);
  fs_root = NULL;
 }

 btrfs_free_path(path);
 if (ptr == name + PATH_MAX - 1) {
  name[0] = '/';
  name[1] = '\0';
 } else {
  memmove(name, ptr, name + PATH_MAX - ptr);
 }
 return name;

err:
 btrfs_put_root(fs_root);
 btrfs_free_path(path);
 kfree(name);
 return ERR_PTR(ret);
}

static int get_default_subvol_objectid(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 *objectid)
{
 struct btrfs_root *root = fs_info->tree_root;
 struct btrfs_dir_item *di;
 struct btrfs_path *path;
 struct btrfs_key location;
 struct fscrypt_str name = FSTR_INIT("default", 7);
 u64 dir_id;

 path = btrfs_alloc_path();
 if (!path)
  return -ENOMEM;

 /*
  * Find the "default" dir item which points to the root item that we
  * will mount by default if we haven't been given a specific subvolume
  * to mount.
 */
 dir_id = btrfs_super_root_dir(fs_info->super_copy);
 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path, dir_id, &name, 0);
 if (IS_ERR(di)) {
  btrfs_free_path(path);
  return PTR_ERR(di);
 }
 if (!di) {
  /*
   * Ok the default dir item isn't there.  This is weird since
   * it's always been there, but don't freak out, just try and
   * mount the top-level subvolume.
 */
  btrfs_free_path(path);
  *objectid = BTRFS_FS_TREE_OBJECTID;
  return 0;
 }

 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &location);
 btrfs_free_path(path);
 *objectid = location.objectid;
 return 0;
}

static int btrfs_fill_super(struct super_block *sb,
       struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
{
 struct btrfs_inode *inode;
 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
 int ret;

 sb->s_maxbytes = MAX_LFS_FILESIZE;
 sb->s_magic = BTRFS_SUPER_MAGIC;
 sb->s_op = &btrfs_super_ops;
 set_default_d_op(sb, &btrfs_dentry_operations);
 sb->s_export_op = &btrfs_export_ops;
#ifdef CONFIG_FS_VERITY
 sb->s_vop = &btrfs_verityops;
#endif
 sb->s_xattr = btrfs_xattr_handlers;
 sb->s_time_gran = 1;
 sb->s_iflags |= SB_I_CGROUPWB | SB_I_ALLOW_HSM;

 ret = super_setup_bdi(sb);
 if (ret) {
  btrfs_err(fs_info, "super_setup_bdi failed");
  return ret;
 }

 ret = open_ctree(sb, fs_devices);
 if (ret) {
  btrfs_err(fs_info, "open_ctree failed: %d", ret);
  return ret;
 }

 btrfs_emit_options(fs_info, NULL);

 inode = btrfs_iget(BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID, fs_info->fs_root);
 if (IS_ERR(inode)) {
  ret = PTR_ERR(inode);
  btrfs_handle_fs_error(fs_info, ret, NULL);
  goto fail_close;
 }

 sb->s_root = d_make_root(&inode->vfs_inode);
 if (!sb->s_root) {
  ret = -ENOMEM;
  goto fail_close;
 }

 sb->s_flags |= SB_ACTIVE;
 return 0;

fail_close:
 close_ctree(fs_info);
 return ret;
}

int btrfs_sync_fs(struct super_block *sb, int wait)
{
 struct btrfs_trans_handle *trans;
 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
 struct btrfs_root *root = fs_info->tree_root;

 trace_btrfs_sync_fs(fs_info, wait);

 if (!wait) {
  filemap_flush(fs_info->btree_inode->i_mapping);
  return 0;
 }

 btrfs_wait_ordered_roots(fs_info, U64_MAX, NULL);

 trans = btrfs_attach_transaction_barrier(root);
 if (IS_ERR(trans)) {
  /* no transaction, don't bother */
  if (PTR_ERR(trans) == -ENOENT) {
   /*
    * Exit unless we have some pending changes
    * that need to go through commit
 */
   if (!test_bit(BTRFS_FS_NEED_TRANS_COMMIT,
          &fs_info->flags))
    return 0;
   /*
    * A non-blocking test if the fs is frozen. We must not
    * start a new transaction here otherwise a deadlock
    * happens. The pending operations are delayed to the
    * next commit after thawing.
 */
   if (sb_start_write_trylock(sb))
    sb_end_write(sb);
   else
    return 0;
   trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
  }
  if (IS_ERR(trans))
   return PTR_ERR(trans);
 }
 return btrfs_commit_transaction(trans);
}

static void print_rescue_option(struct seq_file *seq, const char *s, bool *printed)
{
 seq_printf(seq, "%s%s", (*printed) ? ":" : ",rescue=", s);
 *printed = true;
}

static int btrfs_show_options(struct seq_file *seq, struct dentry *dentry)
{
 struct btrfs_fs_info *info = btrfs_sb(dentry->d_sb);
 const char *compress_type;
 const char *subvol_name;
 bool printed = false;

 if (btrfs_test_opt(info, DEGRADED))
  seq_puts(seq, ",degraded");
 if (btrfs_test_opt(info, NODATASUM))
  seq_puts(seq, ",nodatasum");
 if (btrfs_test_opt(info, NODATACOW))
  seq_puts(seq, ",nodatacow");
 if (btrfs_test_opt(info, NOBARRIER))
  seq_puts(seq, ",nobarrier");
 if (info->max_inline != BTRFS_DEFAULT_MAX_INLINE)
  seq_printf(seq, ",max_inline=%llu", info->max_inline);
 if (info->thread_pool_size !=  min_t(unsigned long,
          num_online_cpus() + 2, 8))
  seq_printf(seq, ",thread_pool=%u", info->thread_pool_size);
 if (btrfs_test_opt(info, COMPRESS)) {
  compress_type = btrfs_compress_type2str(info->compress_type);
  if (btrfs_test_opt(info, FORCE_COMPRESS))
   seq_printf(seq, ",compress-force=%s", compress_type);
  else
   seq_printf(seq, ",compress=%s", compress_type);
  if (info->compress_level && info->compress_type != BTRFS_COMPRESS_LZO)
   seq_printf(seq, ":%d", info->compress_level);
 }
 if (btrfs_test_opt(info, NOSSD))
  seq_puts(seq, ",nossd");
 if (btrfs_test_opt(info, SSD_SPREAD))
  seq_puts(seq, ",ssd_spread");
 else if (btrfs_test_opt(info, SSD))
  seq_puts(seq, ",ssd");
 if (btrfs_test_opt(info, NOTREELOG))
  seq_puts(seq, ",notreelog");
 if (btrfs_test_opt(info, NOLOGREPLAY))
  print_rescue_option(seq, "nologreplay", &printed);
 if (btrfs_test_opt(info, USEBACKUPROOT))
  print_rescue_option(seq, "usebackuproot", &printed);
 if (btrfs_test_opt(info, IGNOREBADROOTS))
  print_rescue_option(seq, "ignorebadroots", &printed);
 if (btrfs_test_opt(info, IGNOREDATACSUMS))
  print_rescue_option(seq, "ignoredatacsums", &printed);
 if (btrfs_test_opt(info, IGNOREMETACSUMS))
  print_rescue_option(seq, "ignoremetacsums", &printed);
 if (btrfs_test_opt(info, IGNORESUPERFLAGS))
  print_rescue_option(seq, "ignoresuperflags", &printed);
 if (btrfs_test_opt(info, FLUSHONCOMMIT))
  seq_puts(seq, ",flushoncommit");
 if (btrfs_test_opt(info, DISCARD_SYNC))
  seq_puts(seq, ",discard");
 if (btrfs_test_opt(info, DISCARD_ASYNC))
  seq_puts(seq, ",discard=async");
 if (!(info->sb->s_flags & SB_POSIXACL))
  seq_puts(seq, ",noacl");
 if (btrfs_free_space_cache_v1_active(info))
  seq_puts(seq, ",space_cache");
 else if (btrfs_fs_compat_ro(info, FREE_SPACE_TREE))
  seq_puts(seq, ",space_cache=v2");
 else
  seq_puts(seq, ",nospace_cache");
 if (btrfs_test_opt(info, RESCAN_UUID_TREE))
  seq_puts(seq, ",rescan_uuid_tree");
 if (btrfs_test_opt(info, CLEAR_CACHE))
  seq_puts(seq, ",clear_cache");
 if (btrfs_test_opt(info, USER_SUBVOL_RM_ALLOWED))
  seq_puts(seq, ",user_subvol_rm_allowed");
 if (btrfs_test_opt(info, ENOSPC_DEBUG))
  seq_puts(seq, ",enospc_debug");
 if (btrfs_test_opt(info, AUTO_DEFRAG))
  seq_puts(seq, ",autodefrag");
 if (btrfs_test_opt(info, SKIP_BALANCE))
  seq_puts(seq, ",skip_balance");
 if (info->metadata_ratio)
  seq_printf(seq, ",metadata_ratio=%u", info->metadata_ratio);
 if (btrfs_test_opt(info, PANIC_ON_FATAL_ERROR))
  seq_puts(seq, ",fatal_errors=panic");
 if (info->commit_interval != BTRFS_DEFAULT_COMMIT_INTERVAL)
  seq_printf(seq, ",commit=%u", info->commit_interval);
#ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
 if (btrfs_test_opt(info, FRAGMENT_DATA))
  seq_puts(seq, ",fragment=data");
 if (btrfs_test_opt(info, FRAGMENT_METADATA))
  seq_puts(seq, ",fragment=metadata");
#endif
 if (btrfs_test_opt(info, REF_VERIFY))
  seq_puts(seq, ",ref_verify");
 seq_printf(seq, ",subvolid=%llu", btrfs_root_id(BTRFS_I(d_inode(dentry))->root));
 subvol_name = btrfs_get_subvol_name_from_objectid(info,
   btrfs_root_id(BTRFS_I(d_inode(dentry))->root));
 if (!IS_ERR(subvol_name)) {
  seq_show_option(seq, "subvol", subvol_name);
  kfree(subvol_name);
 }
 return 0;
}

/*
 * subvolumes are identified by ino 256
 */
static inline bool is_subvolume_inode(struct inode *inode)
{
 if (inode && inode->i_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
  return true;
 return false;
}

static struct dentry *mount_subvol(const char *subvol_name, u64 subvol_objectid,
       struct vfsmount *mnt)
{
 struct dentry *root;
 int ret;

 if (!subvol_name) {
  if (!subvol_objectid) {
   ret = get_default_subvol_objectid(btrfs_sb(mnt->mnt_sb),
         &subvol_objectid);
   if (ret) {
    root = ERR_PTR(ret);
    goto out;
   }
  }
  subvol_name = btrfs_get_subvol_name_from_objectid(
     btrfs_sb(mnt->mnt_sb), subvol_objectid);
  if (IS_ERR(subvol_name)) {
   root = ERR_CAST(subvol_name);
   subvol_name = NULL;
   goto out;
  }

 }

 root = mount_subtree(mnt, subvol_name);
 /* mount_subtree() drops our reference on the vfsmount. */
 mnt = NULL;

 if (!IS_ERR(root)) {
  struct super_block *s = root->d_sb;
  struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(s);
  struct inode *root_inode = d_inode(root);
  u64 root_objectid = btrfs_root_id(BTRFS_I(root_inode)->root);

  ret = 0;
  if (!is_subvolume_inode(root_inode)) {
   btrfs_err(fs_info, "'%s' is not a valid subvolume",
          subvol_name);
   ret = -EINVAL;
  }
  if (subvol_objectid && root_objectid != subvol_objectid) {
   /*
    * This will also catch a race condition where a
    * subvolume which was passed by ID is renamed and
    * another subvolume is renamed over the old location.
 */
   btrfs_err(fs_info,
      "subvol '%s' does not match subvolid %llu",
      subvol_name, subvol_objectid);
   ret = -EINVAL;
  }
  if (ret) {
   dput(root);
   root = ERR_PTR(ret);
   deactivate_locked_super(s);
  }
 }

out:
 mntput(mnt);
 kfree(subvol_name);
 return root;
}

static void btrfs_resize_thread_pool(struct btrfs_fs_info *fs_info,
         u32 new_pool_size, u32 old_pool_size)
{
 if (new_pool_size == old_pool_size)
  return;

 fs_info->thread_pool_size = new_pool_size;

 btrfs_info(fs_info, "resize thread pool %d -> %d",
        old_pool_size, new_pool_size);

 btrfs_workqueue_set_max(fs_info->workers, new_pool_size);
 btrfs_workqueue_set_max(fs_info->delalloc_workers, new_pool_size);
 btrfs_workqueue_set_max(fs_info->caching_workers, new_pool_size);
 workqueue_set_max_active(fs_info->endio_workers, new_pool_size);
 workqueue_set_max_active(fs_info->endio_meta_workers, new_pool_size);
 btrfs_workqueue_set_max(fs_info->endio_write_workers, new_pool_size);
 btrfs_workqueue_set_max(fs_info->endio_freespace_worker, new_pool_size);
 btrfs_workqueue_set_max(fs_info->delayed_workers, new_pool_size);
}

static inline void btrfs_remount_begin(struct btrfs_fs_info *fs_info,
           unsigned long long old_opts, int flags)
{
 if (btrfs_raw_test_opt(old_opts, AUTO_DEFRAG) &&
     (!btrfs_raw_test_opt(fs_info->mount_opt, AUTO_DEFRAG) ||
      (flags & SB_RDONLY))) {
  /* wait for any defraggers to finish */
  wait_event(fs_info->transaction_wait,
      (atomic_read(&fs_info->defrag_running) == 0));
  if (flags & SB_RDONLY)
   sync_filesystem(fs_info->sb);
 }
}

static inline void btrfs_remount_cleanup(struct btrfs_fs_info *fs_info,
      unsigned long long old_opts)
{
 const bool cache_opt = btrfs_test_opt(fs_info, SPACE_CACHE);

 /*
  * We need to cleanup all defragable inodes if the autodefragment is
  * close or the filesystem is read only.
 */
 if (btrfs_raw_test_opt(old_opts, AUTO_DEFRAG) &&
     (!btrfs_raw_test_opt(fs_info->mount_opt, AUTO_DEFRAG) || sb_rdonly(fs_info->sb))) {
  btrfs_cleanup_defrag_inodes(fs_info);
 }

 /* If we toggled discard async */
 if (!btrfs_raw_test_opt(old_opts, DISCARD_ASYNC) &&
     btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_ASYNC))
  btrfs_discard_resume(fs_info);
 else if (btrfs_raw_test_opt(old_opts, DISCARD_ASYNC) &&
   !btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_ASYNC))
  btrfs_discard_cleanup(fs_info);

 /* If we toggled space cache */
 if (cache_opt != btrfs_free_space_cache_v1_active(fs_info))
  btrfs_set_free_space_cache_v1_active(fs_info, cache_opt);
}

static int btrfs_remount_rw(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 int ret;

 if (BTRFS_FS_ERROR(fs_info)) {
  btrfs_err(fs_info,
     "remounting read-write after error is not allowed");
  return -EINVAL;
 }

 if (fs_info->fs_devices->rw_devices == 0)
  return -EACCES;

 if (!btrfs_check_rw_degradable(fs_info, NULL)) {
  btrfs_warn(fs_info,
      "too many missing devices, writable remount is not allowed");
  return -EACCES;
 }

 if (btrfs_super_log_root(fs_info->super_copy) != 0) {
  btrfs_warn(fs_info,
      "mount required to replay tree-log, cannot remount read-write");
  return -EINVAL;
 }

 /*
  * NOTE: when remounting with a change that does writes, don't put it
  * anywhere above this point, as we are not sure to be safe to write
  * until we pass the above checks.
 */
 ret = btrfs_start_pre_rw_mount(fs_info);
 if (ret)
  return ret;

 btrfs_clear_sb_rdonly(fs_info->sb);

 set_bit(BTRFS_FS_OPEN, &fs_info->flags);

 /*
  * If we've gone from readonly -> read-write, we need to get our
  * sync/async discard lists in the right state.
 */
 btrfs_discard_resume(fs_info);

 return 0;
}

static int btrfs_remount_ro(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 /*
  * This also happens on 'umount -rf' or on shutdown, when the
  * filesystem is busy.
 */
 cancel_work_sync(&fs_info->async_reclaim_work);
 cancel_work_sync(&fs_info->async_data_reclaim_work);

 btrfs_discard_cleanup(fs_info);

 /* Wait for the uuid_scan task to finish */
 down(&fs_info->uuid_tree_rescan_sem);
 /* Avoid complains from lockdep et al. */
 up(&fs_info->uuid_tree_rescan_sem);

 btrfs_set_sb_rdonly(fs_info->sb);

 /*
  * Setting SB_RDONLY will put the cleaner thread to sleep at the next
  * loop if it's already active.  If it's already asleep, we'll leave
  * unused block groups on disk until we're mounted read-write again
  * unless we clean them up here.
 */
 btrfs_delete_unused_bgs(fs_info);

 /*
  * The cleaner task could be already running before we set the flag
  * BTRFS_FS_STATE_RO (and SB_RDONLY in the superblock).  We must make
  * sure that after we finish the remount, i.e. after we call
  * btrfs_commit_super(), the cleaner can no longer start a transaction
  * - either because it was dropping a dead root, running delayed iputs
  *   or deleting an unused block group (the cleaner picked a block
  *   group from the list of unused block groups before we were able to
  *   in the previous call to btrfs_delete_unused_bgs()).
 */
 wait_on_bit(&fs_info->flags, BTRFS_FS_CLEANER_RUNNING, TASK_UNINTERRUPTIBLE);

 /*
  * We've set the superblock to RO mode, so we might have made the
  * cleaner task sleep without running all pending delayed iputs. Go
  * through all the delayed iputs here, so that if an unmount happens
  * without remounting RW we don't end up at finishing close_ctree()
  * with a non-empty list of delayed iputs.
 */
 btrfs_run_delayed_iputs(fs_info);

 btrfs_dev_replace_suspend_for_unmount(fs_info);
 btrfs_scrub_cancel(fs_info);
 btrfs_pause_balance(fs_info);

 /*
  * Pause the qgroup rescan worker if it is running. We don't want it to
  * be still running after we are in RO mode, as after that, by the time
  * we unmount, it might have left a transaction open, so we would leak
  * the transaction and/or crash.
 */
 btrfs_qgroup_wait_for_completion(fs_info, false);

 return btrfs_commit_super(fs_info);
}

static void btrfs_ctx_to_info(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct btrfs_fs_context *ctx)
{
 fs_info->max_inline = ctx->max_inline;
 fs_info->commit_interval = ctx->commit_interval;
 fs_info->metadata_ratio = ctx->metadata_ratio;
 fs_info->thread_pool_size = ctx->thread_pool_size;
 fs_info->mount_opt = ctx->mount_opt;
 fs_info->compress_type = ctx->compress_type;
 fs_info->compress_level = ctx->compress_level;
}

static void btrfs_info_to_ctx(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct btrfs_fs_context *ctx)
{
 ctx->max_inline = fs_info->max_inline;
 ctx->commit_interval = fs_info->commit_interval;
 ctx->metadata_ratio = fs_info->metadata_ratio;
 ctx->thread_pool_size = fs_info->thread_pool_size;
 ctx->mount_opt = fs_info->mount_opt;
 ctx->compress_type = fs_info->compress_type;
 ctx->compress_level = fs_info->compress_level;
}

#define btrfs_info_if_set(fs_info, old_ctx, opt, fmt, args...)   \
do {          \
 if ((!old_ctx || !btrfs_raw_test_opt(old_ctx->mount_opt, opt)) && \
     btrfs_raw_test_opt(fs_info->mount_opt, opt))   \
  btrfs_info(fs_info, fmt, ##args);    \
} while (0)

#define btrfs_info_if_unset(fs_info, old_ctx, opt, fmt, args...) \
do {         \
 if ((old_ctx && btrfs_raw_test_opt(old_ctx->mount_opt, opt)) && \
     !btrfs_raw_test_opt(fs_info->mount_opt, opt))  \
  btrfs_info(fs_info, fmt, ##args);   \
} while (0)

static void btrfs_emit_options(struct btrfs_fs_info *info,
          struct btrfs_fs_context *old)
{
 btrfs_info_if_set(info, old, NODATASUM, "setting nodatasum");
 btrfs_info_if_set(info, old, DEGRADED, "allowing degraded mounts");
 btrfs_info_if_set(info, old, NODATACOW, "setting nodatacow");
 btrfs_info_if_set(info, old, SSD, "enabling ssd optimizations");
 btrfs_info_if_set(info, old, SSD_SPREAD, "using spread ssd allocation scheme");
 btrfs_info_if_set(info, old, NOBARRIER, "turning off barriers");
 btrfs_info_if_set(info, old, NOTREELOG, "disabling tree log");
 btrfs_info_if_set(info, old, NOLOGREPLAY, "disabling log replay at mount time");
 btrfs_info_if_set(info, old, FLUSHONCOMMIT, "turning on flush-on-commit");
 btrfs_info_if_set(info, old, DISCARD_SYNC, "turning on sync discard");
 btrfs_info_if_set(info, old, DISCARD_ASYNC, "turning on async discard");
 btrfs_info_if_set(info, old, FREE_SPACE_TREE, "enabling free space tree");
 btrfs_info_if_set(info, old, SPACE_CACHE, "enabling disk space caching");
 btrfs_info_if_set(info, old, CLEAR_CACHE, "force clearing of disk cache");
 btrfs_info_if_set(info, old, AUTO_DEFRAG, "enabling auto defrag");
 btrfs_info_if_set(info, old, FRAGMENT_DATA, "fragmenting data");
 btrfs_info_if_set(info, old, FRAGMENT_METADATA, "fragmenting metadata");
 btrfs_info_if_set(info, old, REF_VERIFY, "doing ref verification");
 btrfs_info_if_set(info, old, USEBACKUPROOT, "trying to use backup root at mount time");
 btrfs_info_if_set(info, old, IGNOREBADROOTS, "ignoring bad roots");
 btrfs_info_if_set(info, old, IGNOREDATACSUMS, "ignoring data csums");
 btrfs_info_if_set(info, old, IGNOREMETACSUMS, "ignoring meta csums");
 btrfs_info_if_set(info, old, IGNORESUPERFLAGS, "ignoring unknown super block flags");

 btrfs_info_if_unset(info, old, NODATASUM, "setting datasum");
 btrfs_info_if_unset(info, old, NODATACOW, "setting datacow");
 btrfs_info_if_unset(info, old, SSD, "not using ssd optimizations");
 btrfs_info_if_unset(info, old, SSD_SPREAD, "not using spread ssd allocation scheme");
 btrfs_info_if_unset(info, old, NOBARRIER, "turning on barriers");
 btrfs_info_if_unset(info, old, NOTREELOG, "enabling tree log");
 btrfs_info_if_unset(info, old, SPACE_CACHE, "disabling disk space caching");
 btrfs_info_if_unset(info, old, FREE_SPACE_TREE, "disabling free space tree");
 btrfs_info_if_unset(info, old, AUTO_DEFRAG, "disabling auto defrag");
 btrfs_info_if_unset(info, old, COMPRESS, "use no compression");

 /* Did the compression settings change? */
 if (btrfs_test_opt(info, COMPRESS) &&
     (!old ||
      old->compress_type != info->compress_type ||
      old->compress_level != info->compress_level ||
      (!btrfs_raw_test_opt(old->mount_opt, FORCE_COMPRESS) &&
       btrfs_raw_test_opt(info->mount_opt, FORCE_COMPRESS)))) {
  const char *compress_type = btrfs_compress_type2str(info->compress_type);

  btrfs_info(info, "%s %s compression, level %d",
      btrfs_test_opt(info, FORCE_COMPRESS) ? "force" : "use",
      compress_type, info->compress_level);
 }

 if (info->max_inline != BTRFS_DEFAULT_MAX_INLINE)
  btrfs_info(info, "max_inline set to %llu", info->max_inline);
}

static int btrfs_reconfigure(struct fs_context *fc)
{
 struct super_block *sb = fc->root->d_sb;
 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
 struct btrfs_fs_context *ctx = fc->fs_private;
 struct btrfs_fs_context old_ctx;
 int ret = 0;
 bool mount_reconfigure = (fc->s_fs_info != NULL);

 btrfs_info_to_ctx(fs_info, &old_ctx);

 /*
  * This is our "bind mount" trick, we don't want to allow the user to do
  * anything other than mount a different ro/rw and a different subvol,
  * all of the mount options should be maintained.
 */
 if (mount_reconfigure)
  ctx->mount_opt = old_ctx.mount_opt;

 sync_filesystem(sb);
 set_bit(BTRFS_FS_STATE_REMOUNTING, &fs_info->fs_state);

 if (!btrfs_check_options(fs_info, &ctx->mount_opt, fc->sb_flags))
  return -EINVAL;

 ret = btrfs_check_features(fs_info, !(fc->sb_flags & SB_RDONLY));
 if (ret < 0)
  return ret;

 btrfs_ctx_to_info(fs_info, ctx);
 btrfs_remount_begin(fs_info, old_ctx.mount_opt, fc->sb_flags);
 btrfs_resize_thread_pool(fs_info, fs_info->thread_pool_size,
     old_ctx.thread_pool_size);

 if ((bool)btrfs_test_opt(fs_info, FREE_SPACE_TREE) !=
     (bool)btrfs_fs_compat_ro(fs_info, FREE_SPACE_TREE) &&
     (!sb_rdonly(sb) || (fc->sb_flags & SB_RDONLY))) {
  btrfs_warn(fs_info,
  "remount supports changing free space tree only from RO to RW");
  /* Make sure free space cache options match the state on disk. */
  if (btrfs_fs_compat_ro(fs_info, FREE_SPACE_TREE)) {
   btrfs_set_opt(fs_info->mount_opt, FREE_SPACE_TREE);
   btrfs_clear_opt(fs_info->mount_opt, SPACE_CACHE);
  }
  if (btrfs_free_space_cache_v1_active(fs_info)) {
   btrfs_clear_opt(fs_info->mount_opt, FREE_SPACE_TREE);
   btrfs_set_opt(fs_info->mount_opt, SPACE_CACHE);
  }
 }

 ret = 0;
 if (!sb_rdonly(sb) && (fc->sb_flags & SB_RDONLY))
  ret = btrfs_remount_ro(fs_info);
 else if (sb_rdonly(sb) && !(fc->sb_flags & SB_RDONLY))
  ret = btrfs_remount_rw(fs_info);
 if (ret)
  goto restore;

 /*
  * If we set the mask during the parameter parsing VFS would reject the
  * remount.  Here we can set the mask and the value will be updated
  * appropriately.
 */
 if ((fc->sb_flags & SB_POSIXACL) != (sb->s_flags & SB_POSIXACL))
  fc->sb_flags_mask |= SB_POSIXACL;

 btrfs_emit_options(fs_info, &old_ctx);
 wake_up_process(fs_info->transaction_kthread);
 btrfs_remount_cleanup(fs_info, old_ctx.mount_opt);
 btrfs_clear_oneshot_options(fs_info);
 clear_bit(BTRFS_FS_STATE_REMOUNTING, &fs_info->fs_state);

 return 0;
restore:
 btrfs_ctx_to_info(fs_info, &old_ctx);
 btrfs_remount_cleanup(fs_info, old_ctx.mount_opt);
 clear_bit(BTRFS_FS_STATE_REMOUNTING, &fs_info->fs_state);
 return ret;
}

/* Used to sort the devices by max_avail(descending sort) */
static int btrfs_cmp_device_free_bytes(const void *a, const void *b)
{
 const struct btrfs_device_info *dev_info1 = a;
 const struct btrfs_device_info *dev_info2 = b;

 if (dev_info1->max_avail > dev_info2->max_avail)
  return -1;
 else if (dev_info1->max_avail < dev_info2->max_avail)
  return 1;
 return 0;
}

/*
 * sort the devices by max_avail, in which max free extent size of each device
 * is stored.(Descending Sort)
 */
static inline void btrfs_descending_sort_devices(
     struct btrfs_device_info *devices,
     size_t nr_devices)
{
 sort(devices, nr_devices, sizeof(struct btrfs_device_info),
      btrfs_cmp_device_free_bytes, NULL);
}

/*
 * The helper to calc the free space on the devices that can be used to store
 * file data.
 */
static inline int btrfs_calc_avail_data_space(struct btrfs_fs_info *fs_info,
           u64 *free_bytes)
{
 struct btrfs_device_info *devices_info;
 struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
 struct btrfs_device *device;
 u64 type;
 u64 avail_space;
 u64 min_stripe_size;
 int num_stripes = 1;
 int i = 0, nr_devices;
 const struct btrfs_raid_attr *rattr;

 /*
  * We aren't under the device list lock, so this is racy-ish, but good
  * enough for our purposes.
 */
 nr_devices = fs_info->fs_devices->open_devices;
 if (!nr_devices) {
  smp_mb();
  nr_devices = fs_info->fs_devices->open_devices;
  ASSERT(nr_devices);
  if (!nr_devices) {
   *free_bytes = 0;
   return 0;
  }
 }

 devices_info = kmalloc_array(nr_devices, sizeof(*devices_info),
          GFP_KERNEL);
 if (!devices_info)
  return -ENOMEM;

 /* calc min stripe number for data space allocation */
 type = btrfs_data_alloc_profile(fs_info);
 rattr = &btrfs_raid_array[btrfs_bg_flags_to_raid_index(type)];

 if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0)
  num_stripes = nr_devices;
 else if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1_MASK)
  num_stripes = rattr->ncopies;
 else if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)
  num_stripes = 4;

 /* Adjust for more than 1 stripe per device */
 min_stripe_size = rattr->dev_stripes * BTRFS_STRIPE_LEN;

 rcu_read_lock();
 list_for_each_entry_rcu(device, &fs_devices->devices, dev_list) {
  if (!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA,
      &device->dev_state) ||
      !device->bdev ||
      test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state))
   continue;

  if (i >= nr_devices)
   break;

  avail_space = device->total_bytes - device->bytes_used;

  /* align with stripe_len */
  avail_space = rounddown(avail_space, BTRFS_STRIPE_LEN);

  /*
   * Ensure we have at least min_stripe_size on top of the
   * reserved space on the device.
 */
  if (avail_space <= BTRFS_DEVICE_RANGE_RESERVED + min_stripe_size)
   continue;

  avail_space -= BTRFS_DEVICE_RANGE_RESERVED;

  devices_info[i].dev = device;
  devices_info[i].max_avail = avail_space;

  i++;
 }
 rcu_read_unlock();

 nr_devices = i;

 btrfs_descending_sort_devices(devices_info, nr_devices);

 i = nr_devices - 1;
 avail_space = 0;
 while (nr_devices >= rattr->devs_min) {
  num_stripes = min(num_stripes, nr_devices);

  if (devices_info[i].max_avail >= min_stripe_size) {
   int j;
   u64 alloc_size;

   avail_space += devices_info[i].max_avail * num_stripes;
   alloc_size = devices_info[i].max_avail;
   for (j = i + 1 - num_stripes; j <= i; j++)
    devices_info[j].max_avail -= alloc_size;
  }
  i--;
  nr_devices--;
 }

 kfree(devices_info);
 *free_bytes = avail_space;
 return 0;
}

/*
 * Calculate numbers for 'df', pessimistic in case of mixed raid profiles.
 *
 * If there's a redundant raid level at DATA block groups, use the respective
 * multiplier to scale the sizes.
 *
 * Unused device space usage is based on simulating the chunk allocator
 * algorithm that respects the device sizes and order of allocations.  This is
 * a close approximation of the actual use but there are other factors that may
 * change the result (like a new metadata chunk).
 *
 * If metadata is exhausted, f_bavail will be 0.
 */
static int btrfs_statfs(struct dentry *dentry, struct kstatfs *buf)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dentry->d_sb);
 struct btrfs_super_block *disk_super = fs_info->super_copy;
 struct btrfs_space_info *found;
 u64 total_used = 0;
 u64 total_free_data = 0;
 u64 total_free_meta = 0;
 u32 bits = fs_info->sectorsize_bits;
 __be32 *fsid = (__be32 *)fs_info->fs_devices->fsid;
 unsigned factor = 1;
 struct btrfs_block_rsv *block_rsv = &fs_info->global_block_rsv;
 int ret;
 u64 thresh = 0;
 int mixed = 0;

 list_for_each_entry(found, &fs_info->space_info, list) {
  if (found->flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA) {
   int i;

   total_free_data += found->disk_total - found->disk_used;
   total_free_data -=
    btrfs_account_ro_block_groups_free_space(found);

   for (i = 0; i < BTRFS_NR_RAID_TYPES; i++) {
    if (!list_empty(&found->block_groups[i]))
     factor = btrfs_bg_type_to_factor(
      btrfs_raid_array[i].bg_flag);
   }
  }

  /*
   * Metadata in mixed block group profiles are accounted in data
 */
  if (!mixed && found->flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA) {
   if (found->flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA)
    mixed = 1;
   else
    total_free_meta += found->disk_total -
     found->disk_used;
  }

  total_used += found->disk_used;
 }

 buf->f_blocks = div_u64(btrfs_super_total_bytes(disk_super), factor);
 buf->f_blocks >>= bits;
 buf->f_bfree = buf->f_blocks - (div_u64(total_used, factor) >> bits);

 /* Account global block reserve as used, it's in logical size already */
 spin_lock(&block_rsv->lock);
 /* Mixed block groups accounting is not byte-accurate, avoid overflow */
 if (buf->f_bfree >= block_rsv->size >> bits)
  buf->f_bfree -= block_rsv->size >> bits;
 else
  buf->f_bfree = 0;
 spin_unlock(&block_rsv->lock);

 buf->f_bavail = div_u64(total_free_data, factor);
 ret = btrfs_calc_avail_data_space(fs_info, &total_free_data);
 if (ret)
  return ret;
 buf->f_bavail += div_u64(total_free_data, factor);
 buf->f_bavail = buf->f_bavail >> bits;

 /*
  * We calculate the remaining metadata space minus global reserve. If
  * this is (supposedly) smaller than zero, there's no space. But this
  * does not hold in practice, the exhausted state happens where's still
  * some positive delta. So we apply some guesswork and compare the
  * delta to a 4M threshold.  (Practically observed delta was ~2M.)
  *
  * We probably cannot calculate the exact threshold value because this
  * depends on the internal reservations requested by various
  * operations, so some operations that consume a few metadata will
  * succeed even if the Avail is zero. But this is better than the other
  * way around.
 */
 thresh = SZ_4M;

 /*
  * We only want to claim there's no available space if we can no longer
  * allocate chunks for our metadata profile and our global reserve will
  * not fit in the free metadata space.  If we aren't ->full then we
  * still can allocate chunks and thus are fine using the currently
  * calculated f_bavail.
 */
 if (!mixed && block_rsv->space_info->full &&
     (total_free_meta < thresh || total_free_meta - thresh < block_rsv->size))
  buf->f_bavail = 0;

 buf->f_type = BTRFS_SUPER_MAGIC;
 buf->f_bsize = fs_info->sectorsize;
 buf->f_namelen = BTRFS_NAME_LEN;

 /* We treat it as constant endianness (it doesn't matter _which_)
    because we want the fsid to come out the same whether mounted
   on a big-endian or little-endian host */
 buf->f_fsid.val[0] = be32_to_cpu(fsid[0]) ^ be32_to_cpu(fsid[2]);
 buf->f_fsid.val[1] = be32_to_cpu(fsid[1]) ^ be32_to_cpu(fsid[3]);
 /* Mask in the root object ID too, to disambiguate subvols */
 buf->f_fsid.val[0] ^= btrfs_root_id(BTRFS_I(d_inode(dentry))->root) >> 32;
 buf->f_fsid.val[1] ^= btrfs_root_id(BTRFS_I(d_inode(dentry))->root);

 return 0;
}

static int btrfs_fc_test_super(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
{
 struct btrfs_fs_info *p = fc->s_fs_info;
 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);

 return fs_info->fs_devices == p->fs_devices;
}

static int btrfs_get_tree_super(struct fs_context *fc)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = fc->s_fs_info;
 struct btrfs_fs_context *ctx = fc->fs_private;
 struct btrfs_fs_devices *fs_devices = NULL;
 struct btrfs_device *device;
 struct super_block *sb;
 blk_mode_t mode = sb_open_mode(fc->sb_flags);
 int ret;

 btrfs_ctx_to_info(fs_info, ctx);
 mutex_lock(&uuid_mutex);

 /*
  * With 'true' passed to btrfs_scan_one_device() (mount time) we expect
  * either a valid device or an error.
 */
 device = btrfs_scan_one_device(fc->source, true);
 ASSERT(device != NULL);
 if (IS_ERR(device)) {
  mutex_unlock(&uuid_mutex);
  return PTR_ERR(device);
 }
 fs_devices = device->fs_devices;
 /*
  * We cannot hold uuid_mutex calling sget_fc(), it will lead to a
  * locking order reversal with s_umount.
  *
  * So here we increase the holding number of fs_devices, this will ensure
  * the fs_devices itself won't be freed.
 */
 btrfs_fs_devices_inc_holding(fs_devices);
 fs_info->fs_devices = fs_devices;
 mutex_unlock(&uuid_mutex);


 sb = sget_fc(fc, btrfs_fc_test_super, set_anon_super_fc);
 if (IS_ERR(sb)) {
  mutex_lock(&uuid_mutex);
  btrfs_fs_devices_dec_holding(fs_devices);
  /*
   * Since the fs_devices is not opened, it can be freed at any
   * time after unlocking uuid_mutex.  We need to avoid double
   * free through put_fs_context()->btrfs_free_fs_info().
   * So here we reset fs_info->fs_devices to NULL, and let the
   * regular fs_devices reclaim path to handle it.
   *
   * This applies to all later branches where no fs_devices is
   * opened.
 */
  fs_info->fs_devices = NULL;
  mutex_unlock(&uuid_mutex);
  return PTR_ERR(sb);
 }

 if (sb->s_root) {
  /*
   * Not the first mount of the fs thus got an existing super block.
   * Will reuse the returned super block, fs_info and fs_devices.
   *
   * fc->s_fs_info is not touched and will be later freed by
   * put_fs_context() through btrfs_free_fs_context().
 */
  ASSERT(fc->s_fs_info == fs_info);

  mutex_lock(&uuid_mutex);
  btrfs_fs_devices_dec_holding(fs_devices);
  fs_info->fs_devices = NULL;
  mutex_unlock(&uuid_mutex);
  /*
   * At this stage we may have RO flag mismatch between
   * fc->sb_flags and sb->s_flags.  Caller should detect such
   * mismatch and reconfigure with sb->s_umount rwsem held if
   * needed.
 */
 } else {
  struct block_device *bdev;

  /*
   * The first mount of the fs thus a new superblock, fc->s_fs_info
   * must be NULL, and the ownership of our fs_info and fs_devices is
   * transferred to the super block.
 */
  ASSERT(fc->s_fs_info == NULL);

  mutex_lock(&uuid_mutex);
  btrfs_fs_devices_dec_holding(fs_devices);
  ret = btrfs_open_devices(fs_devices, mode, sb);
  if (ret < 0)
   fs_info->fs_devices = NULL;
  mutex_unlock(&uuid_mutex);
  if (ret < 0) {
   deactivate_locked_super(sb);
   return ret;
  }
  if (!(fc->sb_flags & SB_RDONLY) && fs_devices->rw_devices == 0) {
   deactivate_locked_super(sb);
   return -EACCES;
  }
  set_device_specific_options(fs_info);
  bdev = fs_devices->latest_dev->bdev;
  snprintf(sb->s_id, sizeof(sb->s_id), "%pg", bdev);
  shrinker_debugfs_rename(sb->s_shrink, "sb-btrfs:%s", sb->s_id);
  ret = btrfs_fill_super(sb, fs_devices);
  if (ret) {
   deactivate_locked_super(sb);
   return ret;
  }
 }

 btrfs_clear_oneshot_options(fs_info);

 fc->root = dget(sb->s_root);
 return 0;
}

/*
 * Ever since commit 0723a0473fb4 ("btrfs: allow mounting btrfs subvolumes
 * with different ro/rw options") the following works:
 *
 *        (i) mount /dev/sda3 -o subvol=foo,ro /mnt/foo
 *       (ii) mount /dev/sda3 -o subvol=bar,rw /mnt/bar
 *
 * which looks nice and innocent but is actually pretty intricate and deserves
 * a long comment.
 *
 * On another filesystem a subvolume mount is close to something like:
 *
 * (iii) # create rw superblock + initial mount
 *       mount -t xfs /dev/sdb /opt/
 *
 *       # create ro bind mount
 *       mount --bind -o ro /opt/foo /mnt/foo
 *
 *       # unmount initial mount
 *       umount /opt
 *
 * Of course, there's some special subvolume sauce and there's the fact that the
 * sb->s_root dentry is really swapped after mount_subtree(). But conceptually
 * it's very close and will help us understand the issue.
 *
 * The old mount API didn't cleanly distinguish between a mount being made ro
 * and a superblock being made ro.  The only way to change the ro state of
 * either object was by passing ms_rdonly. If a new mount was created via
 * mount(2) such as:
 *
 *      mount("/dev/sdb", "/mnt", "xfs", ms_rdonly, null);
 *
 * the MS_RDONLY flag being specified had two effects:
 *
 * (1) MNT_READONLY was raised -> the resulting mount got
 *     @mnt->mnt_flags |= MNT_READONLY raised.
 *
 * (2) MS_RDONLY was passed to the filesystem's mount method and the filesystems
 *     made the superblock ro. Note, how SB_RDONLY has the same value as
 *     ms_rdonly and is raised whenever MS_RDONLY is passed through mount(2).
 *
 * Creating a subtree mount via (iii) ends up leaving a rw superblock with a
 * subtree mounted ro.
 *
 * But consider the effect on the old mount API on btrfs subvolume mounting
 * which combines the distinct step in (iii) into a single step.
 *
 * By issuing (i) both the mount and the superblock are turned ro. Now when (ii)
 * is issued the superblock is ro and thus even if the mount created for (ii) is
 * rw it wouldn't help. Hence, btrfs needed to transition the superblock from ro
 * to rw for (ii) which it did using an internal remount call.
 *
 * IOW, subvolume mounting was inherently complicated due to the ambiguity of
 * MS_RDONLY in mount(2). Note, this ambiguity has mount(8) always translate
 * "ro" to MS_RDONLY. IOW, in both (i) and (ii) "ro" becomes MS_RDONLY when
 * passed by mount(8) to mount(2).
 *
 * Enter the new mount API. The new mount API disambiguates making a mount ro
 * and making a superblock ro.
 *
 * (3) To turn a mount ro the MOUNT_ATTR_ONLY flag can be used with either
 *     fsmount() or mount_setattr() this is a pure VFS level change for a
 *     specific mount or mount tree that is never seen by the filesystem itself.
 *
 * (4) To turn a superblock ro the "ro" flag must be used with
 *     fsconfig(FSCONFIG_SET_FLAG, "ro"). This option is seen by the filesystem
 *     in fc->sb_flags.
 *
 * But, currently the util-linux mount command already utilizes the new mount
 * API and is still setting fsconfig(FSCONFIG_SET_FLAG, "ro") no matter if it's
 * btrfs or not, setting the whole super block RO.  To make per-subvolume mounting
 * work with different options work we need to keep backward compatibility.
 */
static int btrfs_reconfigure_for_mount(struct fs_context *fc)
{
 int ret = 0;

 if (!(fc->sb_flags & SB_RDONLY) && (fc->root->d_sb->s_flags & SB_RDONLY))
  ret = btrfs_reconfigure(fc);

 return ret;
}

static int btrfs_get_tree_subvol(struct fs_context *fc)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = NULL;
 struct btrfs_fs_context *ctx = fc->fs_private;
 struct fs_context *dup_fc;
 struct dentry *dentry;
 struct vfsmount *mnt;
 int ret = 0;

 /*
  * Setup a dummy root and fs_info for test/set super.  This is because
  * we don't actually fill this stuff out until open_ctree, but we need
  * then open_ctree will properly initialize the file system specific
  * settings later.  btrfs_init_fs_info initializes the static elements
  * of the fs_info (locks and such) to make cleanup easier if we find a
  * superblock with our given fs_devices later on at sget() time.
 */
 fs_info = kvzalloc(sizeof(struct btrfs_fs_info), GFP_KERNEL);
 if (!fs_info)
  return -ENOMEM;

 fs_info->super_copy = kzalloc(BTRFS_SUPER_INFO_SIZE, GFP_KERNEL);
 fs_info->super_for_commit = kzalloc(BTRFS_SUPER_INFO_SIZE, GFP_KERNEL);
 if (!fs_info->super_copy || !fs_info->super_for_commit) {
  /*
   * Dont call btrfs_free_fs_info() to free it as it's still
   * initialized partially.
 */
  kfree(fs_info->super_copy);
  kfree(fs_info->super_for_commit);
  kvfree(fs_info);
  return -ENOMEM;
 }
 btrfs_init_fs_info(fs_info);

 dup_fc = vfs_dup_fs_context(fc);
 if (IS_ERR(dup_fc)) {
  btrfs_free_fs_info(fs_info);
  return PTR_ERR(dup_fc);
 }

 /*
  * When we do the sget_fc this gets transferred to the sb, so we only
  * need to set it on the dup_fc as this is what creates the super block.
 */
 dup_fc->s_fs_info = fs_info;

 ret = btrfs_get_tree_super(dup_fc);
 if (ret)
  goto error;

 ret = btrfs_reconfigure_for_mount(dup_fc);
 up_write(&dup_fc->root->d_sb->s_umount);
 if (ret)
  goto error;
 mnt = vfs_create_mount(dup_fc);
 put_fs_context(dup_fc);
 if (IS_ERR(mnt))
  return PTR_ERR(mnt);

 /*
  * This free's ->subvol_name, because if it isn't set we have to
  * allocate a buffer to hold the subvol_name, so we just drop our
  * reference to it here.
 */
 dentry = mount_subvol(ctx->subvol_name, ctx->subvol_objectid, mnt);
 ctx->subvol_name = NULL;
 if (IS_ERR(dentry))
  return PTR_ERR(dentry);

 fc->root = dentry;
 return 0;
error:
 put_fs_context(dup_fc);
 return ret;
}

static int btrfs_get_tree(struct fs_context *fc)
{
 ASSERT(fc->s_fs_info == NULL);

 return btrfs_get_tree_subvol(fc);
}

static void btrfs_kill_super(struct super_block *sb)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
 kill_anon_super(sb);
 btrfs_free_fs_info(fs_info);
}

static void btrfs_free_fs_context(struct fs_context *fc)
{
 struct btrfs_fs_context *ctx = fc->fs_private;
 struct btrfs_fs_info *fs_info = fc->s_fs_info;

 if (fs_info)
  btrfs_free_fs_info(fs_info);

 if (ctx && refcount_dec_and_test(&ctx->refs)) {
  kfree(ctx->subvol_name);
  kfree(ctx);
 }
}

static int btrfs_dup_fs_context(struct fs_context *fc, struct fs_context *src_fc)
{
 struct btrfs_fs_context *ctx = src_fc->fs_private;

 /*
  * Give a ref to our ctx to this dup, as we want to keep it around for
  * our original fc so we can have the subvolume name or objectid.
  *
  * We unset ->source in the original fc because the dup needs it for
  * mounting, and then once we free the dup it'll free ->source, so we
  * need to make sure we're only pointing to it in one fc.
 */
 refcount_inc(&ctx->refs);
 fc->fs_private = ctx;
 fc->source = src_fc->source;
 src_fc->source = NULL;
 return 0;
}

static const struct fs_context_operations btrfs_fs_context_ops = {
 .parse_param = btrfs_parse_param,
 .reconfigure = btrfs_reconfigure,
 .get_tree = btrfs_get_tree,
 .dup  = btrfs_dup_fs_context,
 .free  = btrfs_free_fs_context,
};

static int btrfs_init_fs_context(struct fs_context *fc)
{
 struct btrfs_fs_context *ctx;

 ctx = kzalloc(sizeof(struct btrfs_fs_context), GFP_KERNEL);
 if (!ctx)
  return -ENOMEM;

 refcount_set(&ctx->refs, 1);
 fc->fs_private = ctx;
 fc->ops = &btrfs_fs_context_ops;

 if (fc->purpose == FS_CONTEXT_FOR_RECONFIGURE) {
  btrfs_info_to_ctx(btrfs_sb(fc->root->d_sb), ctx);
 } else {
  ctx->thread_pool_size =
   min_t(unsigned long, num_online_cpus() + 2, 8);
  ctx->max_inline = BTRFS_DEFAULT_MAX_INLINE;
  ctx->commit_interval = BTRFS_DEFAULT_COMMIT_INTERVAL;
 }

#ifdef CONFIG_BTRFS_FS_POSIX_ACL
 fc->sb_flags |= SB_POSIXACL;
#endif
 fc->sb_flags |= SB_I_VERSION;

 return 0;
}

static struct file_system_type btrfs_fs_type = {
 .owner   = THIS_MODULE,
 .name   = "btrfs",
 .init_fs_context = btrfs_init_fs_context,
 .parameters  = btrfs_fs_parameters,
 .kill_sb  = btrfs_kill_super,
 .fs_flags  = FS_REQUIRES_DEV | FS_BINARY_MOUNTDATA |
      FS_ALLOW_IDMAP | FS_MGTIME,
 };

MODULE_ALIAS_FS("btrfs");

static int btrfs_control_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
 /*
  * The control file's private_data is used to hold the
  * transaction when it is started and is used to keep
  * track of whether a transaction is already in progress.
 */
 file->private_data = NULL;
 return 0;
}

/*
 * Used by /dev/btrfs-control for devices ioctls.
 */
static long btrfs_control_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
    unsigned long arg)
{
 struct btrfs_ioctl_vol_args *vol;
 struct btrfs_device *device = NULL;
 dev_t devt = 0;
 int ret = -ENOTTY;

 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
  return -EPERM;

 vol = memdup_user((void __user *)arg, sizeof(*vol));
 if (IS_ERR(vol))
  return PTR_ERR(vol);
 ret = btrfs_check_ioctl_vol_args_path(vol);
 if (ret < 0)
  goto out;

 switch (cmd) {
 case BTRFS_IOC_SCAN_DEV:
  mutex_lock(&uuid_mutex);
  /*
   * Scanning outside of mount can return NULL which would turn
   * into 0 error code.
 */
  device = btrfs_scan_one_device(vol->name, false);
  ret = PTR_ERR_OR_ZERO(device);
  mutex_unlock(&uuid_mutex);
  break;
 case BTRFS_IOC_FORGET_DEV:
  if (vol->name[0] != 0) {
   ret = lookup_bdev(vol->name, &devt);
   if (ret)
    break;
  }
  ret = btrfs_forget_devices(devt);
  break;
 case BTRFS_IOC_DEVICES_READY:
  mutex_lock(&uuid_mutex);
  /*
   * Scanning outside of mount can return NULL which would turn
   * into 0 error code.
 */
  device = btrfs_scan_one_device(vol->name, false);
  if (IS_ERR_OR_NULL(device)) {
   mutex_unlock(&uuid_mutex);
   if (IS_ERR(device))
    ret = PTR_ERR(device);
   else
    ret = 0;
   break;
  }
  ret = !(device->fs_devices->num_devices ==
   device->fs_devices->total_devices);
  mutex_unlock(&uuid_mutex);
  break;
 case BTRFS_IOC_GET_SUPPORTED_FEATURES:
  ret = btrfs_ioctl_get_supported_features((void __user*)arg);
  break;
 }

out:
 kfree(vol);
 return ret;
}

static int btrfs_freeze(struct super_block *sb)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);

 set_bit(BTRFS_FS_FROZEN, &fs_info->flags);
 /*
  * We don't need a barrier here, we'll wait for any transaction that
  * could be in progress on other threads (and do delayed iputs that
  * we want to avoid on a frozen filesystem), or do the commit
  * ourselves.
 */
 return btrfs_commit_current_transaction(fs_info->tree_root);
}

static int check_dev_super(struct btrfs_device *dev)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = dev->fs_info;
 struct btrfs_super_block *sb;
 u64 last_trans;
 u16 csum_type;
 int ret = 0;

 /* This should be called with fs still frozen. */
 ASSERT(test_bit(BTRFS_FS_FROZEN, &fs_info->flags));

 /* Missing dev, no need to check. */
 if (!dev->bdev)
  return 0;

 /* Only need to check the primary super block. */
 sb = btrfs_read_disk_super(dev->bdev, 0, true);
 if (IS_ERR(sb))
  return PTR_ERR(sb);

 /* Verify the checksum. */
 csum_type = btrfs_super_csum_type(sb);
 if (csum_type != btrfs_super_csum_type(fs_info->super_copy)) {
  btrfs_err(fs_info, "csum type changed, has %u expect %u",
     csum_type, btrfs_super_csum_type(fs_info->super_copy));
  ret = -EUCLEAN;
  goto out;
 }

 if (btrfs_check_super_csum(fs_info, sb)) {
  btrfs_err(fs_info, "csum for on-disk super block no longer matches");
  ret = -EUCLEAN;
  goto out;
 }

 /* Btrfs_validate_super() includes fsid check against super->fsid. */
 ret = btrfs_validate_super(fs_info, sb, 0);
 if (ret < 0)
  goto out;

 last_trans = btrfs_get_last_trans_committed(fs_info);
 if (btrfs_super_generation(sb) != last_trans) {
  btrfs_err(fs_info, "transid mismatch, has %llu expect %llu",
     btrfs_super_generation(sb), last_trans);
  ret = -EUCLEAN;
  goto out;
 }
out:
 btrfs_release_disk_super(sb);
 return ret;
}

static int btrfs_unfreeze(struct super_block *sb)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
 struct btrfs_device *device;
 int ret = 0;

 /*
  * Make sure the fs is not changed by accident (like hibernation then
  * modified by other OS).
  * If we found anything wrong, we mark the fs error immediately.
  *
  * And since the fs is frozen, no one can modify the fs yet, thus
  * we don't need to hold device_list_mutex.
 */
 list_for_each_entry(device, &fs_info->fs_devices->devices, dev_list) {
  ret = check_dev_super(device);
  if (ret < 0) {
   btrfs_handle_fs_error(fs_info, ret,
    "super block on devid %llu got modified unexpectedly",
    device->devid);
   break;
  }
 }
 clear_bit(BTRFS_FS_FROZEN, &fs_info->flags);

 /*
  * We still return 0, to allow VFS layer to unfreeze the fs even the
  * above checks failed. Since the fs is either fine or read-only, we're
  * safe to continue, without causing further damage.
 */
 return 0;
}

static int btrfs_show_devname(struct seq_file *m, struct dentry *root)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(root->d_sb);

 /*
  * There should be always a valid pointer in latest_dev, it may be stale
  * for a short moment in case it's being deleted but still valid until
  * the end of RCU grace period.
 */
 rcu_read_lock();
 seq_escape(m, btrfs_dev_name(fs_info->fs_devices->latest_dev), " \t\n\\");
 rcu_read_unlock();

 return 0;
}

static long btrfs_nr_cached_objects(struct super_block *sb, struct shrink_control *sc)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
 const s64 nr = percpu_counter_sum_positive(&fs_info->evictable_extent_maps);

 trace_btrfs_extent_map_shrinker_count(fs_info, nr);

 return nr;
}

static long btrfs_free_cached_objects(struct super_block *sb, struct shrink_control *sc)
{
 const long nr_to_scan = min_t(unsigned long, LONG_MAX, sc->nr_to_scan);
 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);

 btrfs_free_extent_maps(fs_info, nr_to_scan);

 /* The extent map shrinker runs asynchronously, so always return 0. */
 return 0;
}

static const struct super_operations btrfs_super_ops = {
 .drop_inode = btrfs_drop_inode,
 .evict_inode = btrfs_evict_inode,
 .put_super = btrfs_put_super,
 .sync_fs = btrfs_sync_fs,
 .show_options = btrfs_show_options,
 .show_devname = btrfs_show_devname,
 .alloc_inode = btrfs_alloc_inode,
 .destroy_inode = btrfs_destroy_inode,
 .free_inode = btrfs_free_inode,
 .statfs  = btrfs_statfs,
 .freeze_fs = btrfs_freeze,
 .unfreeze_fs = btrfs_unfreeze,
 .nr_cached_objects = btrfs_nr_cached_objects,
 .free_cached_objects = btrfs_free_cached_objects,
};

static const struct file_operations btrfs_ctl_fops = {
 .open = btrfs_control_open,
 .unlocked_ioctl  = btrfs_control_ioctl,
 .compat_ioctl = compat_ptr_ioctl,
 .owner  = THIS_MODULE,
 .llseek = noop_llseek,
};

static struct miscdevice btrfs_misc = {
 .minor  = BTRFS_MINOR,
 .name  = "btrfs-control",
 .fops  = &btrfs_ctl_fops
};

MODULE_ALIAS_MISCDEV(BTRFS_MINOR);
MODULE_ALIAS("devname:btrfs-control");

static int __init btrfs_interface_init(void)
{
 return misc_register(&btrfs_misc);
}

static __cold void btrfs_interface_exit(void)
{
 misc_deregister(&btrfs_misc);
}

static int __init btrfs_print_mod_info(void)
{
 static const char options[] = ""
#ifdef CONFIG_BTRFS_EXPERIMENTAL
   ", experimental=on"
#endif
#ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
   ", debug=on"
#endif
#ifdef CONFIG_BTRFS_ASSERT
   ", assert=on"
#endif
#ifdef CONFIG_BTRFS_FS_REF_VERIFY
   ", ref-verify=on"
#endif
#ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
   ", zoned=yes"
#else
   ", zoned=no"
#endif
#ifdef CONFIG_FS_VERITY
   ", fsverity=yes"
#else
   ", fsverity=no"
#endif
   ;

#ifdef CONFIG_BTRFS_EXPERIMENTAL
 if (btrfs_get_mod_read_policy() == NULL)
  pr_info("Btrfs loaded%s\n", options);
 else
  pr_info("Btrfs loaded%s, read_policy=%s\n",
    options, btrfs_get_mod_read_policy());
#else
 pr_info("Btrfs loaded%s\n", options);
#endif

 return 0;
}

static int register_btrfs(void)
{
 return register_filesystem(&btrfs_fs_type);
}

static void unregister_btrfs(void)
{
 unregister_filesystem(&btrfs_fs_type);
}

/* Helper structure for long init/exit functions. */
struct init_sequence {
 int (*init_func)(void);
 /* Can be NULL if the init_func doesn't need cleanup. */
 void (*exit_func)(void);
};

static const struct init_sequence mod_init_seq[] = {
 {
  .init_func = btrfs_props_init,
  .exit_func = NULL,
 }, {
  .init_func = btrfs_init_sysfs,
  .exit_func = btrfs_exit_sysfs,
 }, {
  .init_func = btrfs_init_compress,
  .exit_func = btrfs_exit_compress,
 }, {
  .init_func = btrfs_init_cachep,
  .exit_func = btrfs_destroy_cachep,
 }, {
  .init_func = btrfs_init_dio,
  .exit_func = btrfs_destroy_dio,
 }, {
  .init_func = btrfs_transaction_init,
  .exit_func = btrfs_transaction_exit,
 }, {
  .init_func = btrfs_ctree_init,
  .exit_func = btrfs_ctree_exit,
 }, {
  .init_func = btrfs_free_space_init,
  .exit_func = btrfs_free_space_exit,
 }, {
  .init_func = btrfs_extent_state_init_cachep,
  .exit_func = btrfs_extent_state_free_cachep,
 }, {
  .init_func = extent_buffer_init_cachep,
  .exit_func = extent_buffer_free_cachep,
 }, {
  .init_func = btrfs_bioset_init,
  .exit_func = btrfs_bioset_exit,
 }, {
  .init_func = btrfs_extent_map_init,
  .exit_func = btrfs_extent_map_exit,
#ifdef CONFIG_BTRFS_EXPERIMENTAL
 }, {
  .init_func = btrfs_read_policy_init,
  .exit_func = NULL,
#endif
 }, {
  .init_func = ordered_data_init,
  .exit_func = ordered_data_exit,
 }, {
  .init_func = btrfs_delayed_inode_init,
  .exit_func = btrfs_delayed_inode_exit,
 }, {
  .init_func = btrfs_auto_defrag_init,
  .exit_func = btrfs_auto_defrag_exit,
 }, {
  .init_func = btrfs_delayed_ref_init,
  .exit_func = btrfs_delayed_ref_exit,
 }, {
  .init_func = btrfs_prelim_ref_init,
  .exit_func = btrfs_prelim_ref_exit,
 }, {
  .init_func = btrfs_interface_init,
  .exit_func = btrfs_interface_exit,
 }, {
  .init_func = btrfs_print_mod_info,
  .exit_func = NULL,
 }, {
  .init_func = btrfs_run_sanity_tests,
  .exit_func = NULL,
 }, {
  .init_func = register_btrfs,
  .exit_func = unregister_btrfs,
 }
};

static bool mod_init_result[ARRAY_SIZE(mod_init_seq)];

static __always_inline void btrfs_exit_btrfs_fs(void)
{
 int i;

 for (i = ARRAY_SIZE(mod_init_seq) - 1; i >= 0; i--) {
  if (!mod_init_result[i])
   continue;
  if (mod_init_seq[i].exit_func)
   mod_init_seq[i].exit_func();
  mod_init_result[i] = false;
 }
}

static void __exit exit_btrfs_fs(void)
{
 btrfs_exit_btrfs_fs();
 btrfs_cleanup_fs_uuids();
}

static int __init init_btrfs_fs(void)
{
 int ret;
 int i;

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mod_init_seq); i++) {
  ASSERT(!mod_init_result[i]);
  ret = mod_init_seq[i].init_func();
  if (ret < 0) {
   btrfs_exit_btrfs_fs();
   return ret;
  }
  mod_init_result[i] = true;
 }
 return 0;
}

late_initcall(init_btrfs_fs);
module_exit(exit_btrfs_fs)

MODULE_DESCRIPTION("B-Tree File System (BTRFS)");
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_SOFTDEP("pre: crc32c");
MODULE_SOFTDEP("pre: xxhash64");
MODULE_SOFTDEP("pre: sha256");
MODULE_SOFTDEP("pre: blake2b-256");