Quellcode-Bibliothek disk-io.c   Sprache: C

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

#include <linux/fs.h>
#include <linux/blkdev.h>
#include <linux/radix-tree.h>
#include <linux/writeback.h>
#include <linux/workqueue.h>
#include <linux/kthread.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/migrate.h>
#include <linux/ratelimit.h>
#include <linux/uuid.h>
#include <linux/semaphore.h>
#include <linux/error-injection.h>
#include <linux/crc32c.h>
#include <linux/sched/mm.h>
#include <linux/unaligned.h>
#include <crypto/hash.h>
#include "ctree.h"
#include "disk-io.h"
#include "transaction.h"
#include "btrfs_inode.h"
#include "bio.h"
#include "print-tree.h"
#include "locking.h"
#include "tree-log.h"
#include "free-space-cache.h"
#include "free-space-tree.h"
#include "dev-replace.h"
#include "raid56.h"
#include "sysfs.h"
#include "qgroup.h"
#include "compression.h"
#include "tree-checker.h"
#include "ref-verify.h"
#include "block-group.h"
#include "discard.h"
#include "space-info.h"
#include "zoned.h"
#include "subpage.h"
#include "fs.h"
#include "accessors.h"
#include "extent-tree.h"
#include "root-tree.h"
#include "defrag.h"
#include "uuid-tree.h"
#include "relocation.h"
#include "scrub.h"
#include "super.h"

#define BTRFS_SUPER_FLAG_SUPP (BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN |\
     BTRFS_HEADER_FLAG_RELOC |\
     BTRFS_SUPER_FLAG_ERROR |\
     BTRFS_SUPER_FLAG_SEEDING |\
     BTRFS_SUPER_FLAG_METADUMP |\
     BTRFS_SUPER_FLAG_METADUMP_V2)

static int btrfs_cleanup_transaction(struct btrfs_fs_info *fs_info);
static void btrfs_error_commit_super(struct btrfs_fs_info *fs_info);

static void btrfs_free_csum_hash(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 if (fs_info->csum_shash)
  crypto_free_shash(fs_info->csum_shash);
}

/*
 * Compute the csum of a btree block and store the result to provided buffer.
 */
static void csum_tree_block(struct extent_buffer *buf, u8 *result)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = buf->fs_info;
 int num_pages;
 u32 first_page_part;
 SHASH_DESC_ON_STACK(shash, fs_info->csum_shash);
 char *kaddr;
 int i;

 shash->tfm = fs_info->csum_shash;
 crypto_shash_init(shash);

 if (buf->addr) {
  /* Pages are contiguous, handle them as a big one. */
  kaddr = buf->addr;
  first_page_part = fs_info->nodesize;
  num_pages = 1;
 } else {
  kaddr = folio_address(buf->folios[0]);
  first_page_part = min_t(u32, PAGE_SIZE, fs_info->nodesize);
  num_pages = num_extent_pages(buf);
 }

 crypto_shash_update(shash, kaddr + BTRFS_CSUM_SIZE,
       first_page_part - BTRFS_CSUM_SIZE);

 /*
  * Multiple single-page folios case would reach here.
  *
  * nodesize <= PAGE_SIZE and large folio all handled by above
  * crypto_shash_update() already.
 */
 for (i = 1; i < num_pages && INLINE_EXTENT_BUFFER_PAGES > 1; i++) {
  kaddr = folio_address(buf->folios[i]);
  crypto_shash_update(shash, kaddr, PAGE_SIZE);
 }
 memset(result, 0, BTRFS_CSUM_SIZE);
 crypto_shash_final(shash, result);
}

/*
 * we can't consider a given block up to date unless the transid of the
 * block matches the transid in the parent node's pointer.  This is how we
 * detect blocks that either didn't get written at all or got written
 * in the wrong place.
 */
int btrfs_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb, u64 parent_transid, int atomic)
{
 if (!extent_buffer_uptodate(eb))
  return 0;

 if (!parent_transid || btrfs_header_generation(eb) == parent_transid)
  return 1;

 if (atomic)
  return -EAGAIN;

 if (!extent_buffer_uptodate(eb) ||
     btrfs_header_generation(eb) != parent_transid) {
  btrfs_err_rl(eb->fs_info,
"parent transid verify failed on logical %llu mirror %u wanted %llu found %llu",
   eb->start, eb->read_mirror,
   parent_transid, btrfs_header_generation(eb));
  clear_extent_buffer_uptodate(eb);
  return 0;
 }
 return 1;
}

static bool btrfs_supported_super_csum(u16 csum_type)
{
 switch (csum_type) {
 case BTRFS_CSUM_TYPE_CRC32:
 case BTRFS_CSUM_TYPE_XXHASH:
 case BTRFS_CSUM_TYPE_SHA256:
 case BTRFS_CSUM_TYPE_BLAKE2:
  return true;
 default:
  return false;
 }
}

/*
 * Return 0 if the superblock checksum type matches the checksum value of that
 * algorithm. Pass the raw disk superblock data.
 */
int btrfs_check_super_csum(struct btrfs_fs_info *fs_info,
      const struct btrfs_super_block *disk_sb)
{
 char result[BTRFS_CSUM_SIZE];
 SHASH_DESC_ON_STACK(shash, fs_info->csum_shash);

 shash->tfm = fs_info->csum_shash;

 /*
  * The super_block structure does not span the whole
  * BTRFS_SUPER_INFO_SIZE range, we expect that the unused space is
  * filled with zeros and is included in the checksum.
 */
 crypto_shash_digest(shash, (const u8 *)disk_sb + BTRFS_CSUM_SIZE,
       BTRFS_SUPER_INFO_SIZE - BTRFS_CSUM_SIZE, result);

 if (memcmp(disk_sb->csum, result, fs_info->csum_size))
  return 1;

 return 0;
}

static int btrfs_repair_eb_io_failure(const struct extent_buffer *eb,
          int mirror_num)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
 int ret = 0;

 if (sb_rdonly(fs_info->sb))
  return -EROFS;

 for (int i = 0; i < num_extent_folios(eb); i++) {
  struct folio *folio = eb->folios[i];
  u64 start = max_t(u64, eb->start, folio_pos(folio));
  u64 end = min_t(u64, eb->start + eb->len,
    folio_pos(folio) + eb->folio_size);
  u32 len = end - start;
  phys_addr_t paddr = PFN_PHYS(folio_pfn(folio)) +
        offset_in_folio(folio, start);

  ret = btrfs_repair_io_failure(fs_info, 0, start, len, start,
           paddr, mirror_num);
  if (ret)
   break;
 }

 return ret;
}

/*
 * helper to read a given tree block, doing retries as required when
 * the checksums don't match and we have alternate mirrors to try.
 *
 * @check:  expected tree parentness check, see the comments of the
 *   structure for details.
 */
int btrfs_read_extent_buffer(struct extent_buffer *eb,
        const struct btrfs_tree_parent_check *check)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
 int failed = 0;
 int ret;
 int num_copies = 0;
 int mirror_num = 0;
 int failed_mirror = 0;

 ASSERT(check);

 while (1) {
  ret = read_extent_buffer_pages(eb, mirror_num, check);
  if (!ret)
   break;

  num_copies = btrfs_num_copies(fs_info,
           eb->start, eb->len);
  if (num_copies == 1)
   break;

  if (!failed_mirror) {
   failed = 1;
   failed_mirror = eb->read_mirror;
  }

  mirror_num++;
  if (mirror_num == failed_mirror)
   mirror_num++;

  if (mirror_num > num_copies)
   break;
 }

 if (failed && !ret && failed_mirror)
  btrfs_repair_eb_io_failure(eb, failed_mirror);

 return ret;
}

/*
 * Checksum a dirty tree block before IO.
 */
int btree_csum_one_bio(struct btrfs_bio *bbio)
{
 struct extent_buffer *eb = bbio->private;
 struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
 u64 found_start = btrfs_header_bytenr(eb);
 u64 last_trans;
 u8 result[BTRFS_CSUM_SIZE];
 int ret;

 /* Btree blocks are always contiguous on disk. */
 if (WARN_ON_ONCE(bbio->file_offset != eb->start))
  return -EIO;
 if (WARN_ON_ONCE(bbio->bio.bi_iter.bi_size != eb->len))
  return -EIO;

 /*
  * If an extent_buffer is marked as EXTENT_BUFFER_ZONED_ZEROOUT, don't
  * checksum it but zero-out its content. This is done to preserve
  * ordering of I/O without unnecessarily writing out data.
 */
 if (test_bit(EXTENT_BUFFER_ZONED_ZEROOUT, &eb->bflags)) {
  memzero_extent_buffer(eb, 0, eb->len);
  return 0;
 }

 if (WARN_ON_ONCE(found_start != eb->start))
  return -EIO;
 if (WARN_ON(!btrfs_meta_folio_test_uptodate(eb->folios[0], eb)))
  return -EIO;

 ASSERT(memcmp_extent_buffer(eb, fs_info->fs_devices->metadata_uuid,
        offsetof(struct btrfs_header, fsid),
        BTRFS_FSID_SIZE) == 0);
 csum_tree_block(eb, result);

 if (btrfs_header_level(eb))
  ret = btrfs_check_node(eb);
 else
  ret = btrfs_check_leaf(eb);

 if (ret < 0)
  goto error;

 /*
  * Also check the generation, the eb reached here must be newer than
  * last committed. Or something seriously wrong happened.
 */
 last_trans = btrfs_get_last_trans_committed(fs_info);
 if (unlikely(btrfs_header_generation(eb) <= last_trans)) {
  ret = -EUCLEAN;
  btrfs_err(fs_info,
   "block=%llu bad generation, have %llu expect > %llu",
     eb->start, btrfs_header_generation(eb), last_trans);
  goto error;
 }
 write_extent_buffer(eb, result, 0, fs_info->csum_size);
 return 0;

error:
 btrfs_print_tree(eb, 0);
 btrfs_err(fs_info, "block=%llu write time tree block corruption detected",
    eb->start);
 /*
  * Be noisy if this is an extent buffer from a log tree. We don't abort
  * a transaction in case there's a bad log tree extent buffer, we just
  * fallback to a transaction commit. Still we want to know when there is
  * a bad log tree extent buffer, as that may signal a bug somewhere.
 */
 WARN_ON(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG) ||
  btrfs_header_owner(eb) == BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID);
 return ret;
}

static bool check_tree_block_fsid(struct extent_buffer *eb)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
 struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices, *seed_devs;
 u8 fsid[BTRFS_FSID_SIZE];

 read_extent_buffer(eb, fsid, offsetof(struct btrfs_header, fsid),
      BTRFS_FSID_SIZE);

 /*
  * alloc_fsid_devices() copies the fsid into fs_devices::metadata_uuid.
  * This is then overwritten by metadata_uuid if it is present in the
  * device_list_add(). The same true for a seed device as well. So use of
  * fs_devices::metadata_uuid is appropriate here.
 */
 if (memcmp(fsid, fs_info->fs_devices->metadata_uuid, BTRFS_FSID_SIZE) == 0)
  return false;

 list_for_each_entry(seed_devs, &fs_devices->seed_list, seed_list)
  if (!memcmp(fsid, seed_devs->fsid, BTRFS_FSID_SIZE))
   return false;

 return true;
}

/* Do basic extent buffer checks at read time */
int btrfs_validate_extent_buffer(struct extent_buffer *eb,
     const struct btrfs_tree_parent_check *check)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
 u64 found_start;
 const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
 u8 found_level;
 u8 result[BTRFS_CSUM_SIZE];
 const u8 *header_csum;
 int ret = 0;
 const bool ignore_csum = btrfs_test_opt(fs_info, IGNOREMETACSUMS);

 ASSERT(check);

 found_start = btrfs_header_bytenr(eb);
 if (found_start != eb->start) {
  btrfs_err_rl(fs_info,
   "bad tree block start, mirror %u want %llu have %llu",
        eb->read_mirror, eb->start, found_start);
  ret = -EIO;
  goto out;
 }
 if (check_tree_block_fsid(eb)) {
  btrfs_err_rl(fs_info, "bad fsid on logical %llu mirror %u",
        eb->start, eb->read_mirror);
  ret = -EIO;
  goto out;
 }
 found_level = btrfs_header_level(eb);
 if (found_level >= BTRFS_MAX_LEVEL) {
  btrfs_err(fs_info,
   "bad tree block level, mirror %u level %d on logical %llu",
   eb->read_mirror, btrfs_header_level(eb), eb->start);
  ret = -EIO;
  goto out;
 }

 csum_tree_block(eb, result);
 header_csum = folio_address(eb->folios[0]) +
  get_eb_offset_in_folio(eb, offsetof(struct btrfs_header, csum));

 if (memcmp(result, header_csum, csum_size) != 0) {
  btrfs_warn_rl(fs_info,
"checksum verify failed on logical %llu mirror %u wanted " CSUM_FMT " found " CSUM_FMT " level %d%s",
         eb->start, eb->read_mirror,
         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, header_csum),
         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, result),
         btrfs_header_level(eb),
         ignore_csum ? ", ignored" : "");
  if (!ignore_csum) {
   ret = -EUCLEAN;
   goto out;
  }
 }

 if (found_level != check->level) {
  btrfs_err(fs_info,
  "level verify failed on logical %llu mirror %u wanted %u found %u",
     eb->start, eb->read_mirror, check->level, found_level);
  ret = -EIO;
  goto out;
 }
 if (unlikely(check->transid &&
       btrfs_header_generation(eb) != check->transid)) {
  btrfs_err_rl(eb->fs_info,
"parent transid verify failed on logical %llu mirror %u wanted %llu found %llu",
    eb->start, eb->read_mirror, check->transid,
    btrfs_header_generation(eb));
  ret = -EIO;
  goto out;
 }
 if (check->has_first_key) {
  const struct btrfs_key *expect_key = &check->first_key;
  struct btrfs_key found_key;

  if (found_level)
   btrfs_node_key_to_cpu(eb, &found_key, 0);
  else
   btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, 0);
  if (unlikely(btrfs_comp_cpu_keys(expect_key, &found_key))) {
   btrfs_err(fs_info,
"tree first key mismatch detected, bytenr=%llu parent_transid=%llu key expected=(%llu,%u,%llu) has=(%llu,%u,%llu)",
      eb->start, check->transid,
      expect_key->objectid,
      expect_key->type, expect_key->offset,
      found_key.objectid, found_key.type,
      found_key.offset);
   ret = -EUCLEAN;
   goto out;
  }
 }
 if (check->owner_root) {
  ret = btrfs_check_eb_owner(eb, check->owner_root);
  if (ret < 0)
   goto out;
 }

 /* If this is a leaf block and it is corrupt, just return -EIO. */
 if (found_level == 0 && btrfs_check_leaf(eb))
  ret = -EIO;

 if (found_level > 0 && btrfs_check_node(eb))
  ret = -EIO;

 if (ret)
  btrfs_err(fs_info,
  "read time tree block corruption detected on logical %llu mirror %u",
     eb->start, eb->read_mirror);
out:
 return ret;
}

#ifdef CONFIG_MIGRATION
static int btree_migrate_folio(struct address_space *mapping,
  struct folio *dst, struct folio *src, enum migrate_mode mode)
{
 /*
  * we can't safely write a btree page from here,
  * we haven't done the locking hook
 */
 if (folio_test_dirty(src))
  return -EAGAIN;
 /*
  * Buffers may be managed in a filesystem specific way.
  * We must have no buffers or drop them.
 */
 if (folio_get_private(src) &&
     !filemap_release_folio(src, GFP_KERNEL))
  return -EAGAIN;
 return migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
}
#else
#define btree_migrate_folio NULL
#endif

static int btree_writepages(struct address_space *mapping,
       struct writeback_control *wbc)
{
 int ret;

 if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_NONE) {
  struct btrfs_fs_info *fs_info;

  if (wbc->for_kupdate)
   return 0;

  fs_info = inode_to_fs_info(mapping->host);
  /* this is a bit racy, but that's ok */
  ret = __percpu_counter_compare(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
          BTRFS_DIRTY_METADATA_THRESH,
          fs_info->dirty_metadata_batch);
  if (ret < 0)
   return 0;
 }
 return btree_write_cache_pages(mapping, wbc);
}

static bool btree_release_folio(struct folio *folio, gfp_t gfp_flags)
{
 if (folio_test_writeback(folio) || folio_test_dirty(folio))
  return false;

 return try_release_extent_buffer(folio);
}

static void btree_invalidate_folio(struct folio *folio, size_t offset,
     size_t length)
{
 struct extent_io_tree *tree;

 tree = &folio_to_inode(folio)->io_tree;
 extent_invalidate_folio(tree, folio, offset);
 btree_release_folio(folio, GFP_NOFS);
 if (folio_get_private(folio)) {
  btrfs_warn(folio_to_fs_info(folio),
      "folio private not zero on folio %llu",
      (unsigned long long)folio_pos(folio));
  folio_detach_private(folio);
 }
}

#ifdef DEBUG
static bool btree_dirty_folio(struct address_space *mapping,
  struct folio *folio)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(mapping->host);
 struct btrfs_subpage_info *spi = fs_info->subpage_info;
 struct btrfs_subpage *subpage;
 struct extent_buffer *eb;
 int cur_bit = 0;
 u64 page_start = folio_pos(folio);

 if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
  eb = folio_get_private(folio);
  BUG_ON(!eb);
  BUG_ON(!test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
  BUG_ON(!atomic_read(&eb->refs));
  btrfs_assert_tree_write_locked(eb);
  return filemap_dirty_folio(mapping, folio);
 }

 ASSERT(spi);
 subpage = folio_get_private(folio);

 for (cur_bit = spi->dirty_offset;
      cur_bit < spi->dirty_offset + spi->bitmap_nr_bits;
      cur_bit++) {
  unsigned long flags;
  u64 cur;

  spin_lock_irqsave(&subpage->lock, flags);
  if (!test_bit(cur_bit, subpage->bitmaps)) {
   spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
   continue;
  }
  spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
  cur = page_start + cur_bit * fs_info->sectorsize;

  eb = find_extent_buffer(fs_info, cur);
  ASSERT(eb);
  ASSERT(test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
  ASSERT(atomic_read(&eb->refs));
  btrfs_assert_tree_write_locked(eb);
  free_extent_buffer(eb);

  cur_bit += (fs_info->nodesize >> fs_info->sectorsize_bits) - 1;
 }
 return filemap_dirty_folio(mapping, folio);
}
#else
#define btree_dirty_folio filemap_dirty_folio
#endif

static const struct address_space_operations btree_aops = {
 .writepages = btree_writepages,
 .release_folio = btree_release_folio,
 .invalidate_folio = btree_invalidate_folio,
 .migrate_folio = btree_migrate_folio,
 .dirty_folio = btree_dirty_folio,
};

struct extent_buffer *btrfs_find_create_tree_block(
      struct btrfs_fs_info *fs_info,
      u64 bytenr, u64 owner_root,
      int level)
{
 if (btrfs_is_testing(fs_info))
  return alloc_test_extent_buffer(fs_info, bytenr);
 return alloc_extent_buffer(fs_info, bytenr, owner_root, level);
}

/*
 * Read tree block at logical address @bytenr and do variant basic but critical
 * verification.
 *
 * @check:  expected tree parentness check, see comments of the
 *   structure for details.
 */
struct extent_buffer *read_tree_block(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr,
          struct btrfs_tree_parent_check *check)
{
 struct extent_buffer *buf = NULL;
 int ret;

 ASSERT(check);

 buf = btrfs_find_create_tree_block(fs_info, bytenr, check->owner_root,
        check->level);
 if (IS_ERR(buf))
  return buf;

 ret = btrfs_read_extent_buffer(buf, check);
 if (ret) {
  free_extent_buffer_stale(buf);
  return ERR_PTR(ret);
 }
 return buf;

}

static struct btrfs_root *btrfs_alloc_root(struct btrfs_fs_info *fs_info,
        u64 objectid, gfp_t flags)
{
 struct btrfs_root *root;
 bool dummy = btrfs_is_testing(fs_info);

 root = kzalloc(sizeof(*root), flags);
 if (!root)
  return NULL;

 memset(&root->root_key, 0, sizeof(root->root_key));
 memset(&root->root_item, 0, sizeof(root->root_item));
 memset(&root->defrag_progress, 0, sizeof(root->defrag_progress));
 root->fs_info = fs_info;
 root->root_key.objectid = objectid;
 root->node = NULL;
 root->commit_root = NULL;
 root->state = 0;
 RB_CLEAR_NODE(&root->rb_node);

 btrfs_set_root_last_trans(root, 0);
 root->free_objectid = 0;
 root->nr_delalloc_inodes = 0;
 root->nr_ordered_extents = 0;
 xa_init(&root->inodes);
 xa_init(&root->delayed_nodes);

 btrfs_init_root_block_rsv(root);

 INIT_LIST_HEAD(&root->dirty_list);
 INIT_LIST_HEAD(&root->root_list);
 INIT_LIST_HEAD(&root->delalloc_inodes);
 INIT_LIST_HEAD(&root->delalloc_root);
 INIT_LIST_HEAD(&root->ordered_extents);
 INIT_LIST_HEAD(&root->ordered_root);
 INIT_LIST_HEAD(&root->reloc_dirty_list);
 spin_lock_init(&root->delalloc_lock);
 spin_lock_init(&root->ordered_extent_lock);
 spin_lock_init(&root->accounting_lock);
 spin_lock_init(&root->qgroup_meta_rsv_lock);
 mutex_init(&root->objectid_mutex);
 mutex_init(&root->log_mutex);
 mutex_init(&root->ordered_extent_mutex);
 mutex_init(&root->delalloc_mutex);
 init_waitqueue_head(&root->qgroup_flush_wait);
 init_waitqueue_head(&root->log_writer_wait);
 init_waitqueue_head(&root->log_commit_wait[0]);
 init_waitqueue_head(&root->log_commit_wait[1]);
 INIT_LIST_HEAD(&root->log_ctxs[0]);
 INIT_LIST_HEAD(&root->log_ctxs[1]);
 atomic_set(&root->log_commit[0], 0);
 atomic_set(&root->log_commit[1], 0);
 atomic_set(&root->log_writers, 0);
 atomic_set(&root->log_batch, 0);
 refcount_set(&root->refs, 1);
 atomic_set(&root->snapshot_force_cow, 0);
 atomic_set(&root->nr_swapfiles, 0);
 btrfs_set_root_log_transid(root, 0);
 root->log_transid_committed = -1;
 btrfs_set_root_last_log_commit(root, 0);
 root->anon_dev = 0;
 if (!dummy) {
  btrfs_extent_io_tree_init(fs_info, &root->dirty_log_pages,
       IO_TREE_ROOT_DIRTY_LOG_PAGES);
  btrfs_extent_io_tree_init(fs_info, &root->log_csum_range,
       IO_TREE_LOG_CSUM_RANGE);
 }

 spin_lock_init(&root->root_item_lock);
 btrfs_qgroup_init_swapped_blocks(&root->swapped_blocks);
#ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
 INIT_LIST_HEAD(&root->leak_list);
 spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
 list_add_tail(&root->leak_list, &fs_info->allocated_roots);
 spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
#endif

 return root;
}

#ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
/* Should only be used by the testing infrastructure */
struct btrfs_root *btrfs_alloc_dummy_root(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 struct btrfs_root *root;

 if (!fs_info)
  return ERR_PTR(-EINVAL);

 root = btrfs_alloc_root(fs_info, BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID, GFP_KERNEL);
 if (!root)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 /* We don't use the stripesize in selftest, set it as sectorsize */
 root->alloc_bytenr = 0;

 return root;
}
#endif

static int global_root_cmp(struct rb_node *a_node, const struct rb_node *b_node)
{
 const struct btrfs_root *a = rb_entry(a_node, struct btrfs_root, rb_node);
 const struct btrfs_root *b = rb_entry(b_node, struct btrfs_root, rb_node);

 return btrfs_comp_cpu_keys(&a->root_key, &b->root_key);
}

static int global_root_key_cmp(const void *k, const struct rb_node *node)
{
 const struct btrfs_key *key = k;
 const struct btrfs_root *root = rb_entry(node, struct btrfs_root, rb_node);

 return btrfs_comp_cpu_keys(key, &root->root_key);
}

int btrfs_global_root_insert(struct btrfs_root *root)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 struct rb_node *tmp;
 int ret = 0;

 write_lock(&fs_info->global_root_lock);
 tmp = rb_find_add(&root->rb_node, &fs_info->global_root_tree, global_root_cmp);
 write_unlock(&fs_info->global_root_lock);

 if (tmp) {
  ret = -EEXIST;
  btrfs_warn(fs_info, "global root %llu %llu already exists",
      btrfs_root_id(root), root->root_key.offset);
 }
 return ret;
}

void btrfs_global_root_delete(struct btrfs_root *root)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;

 write_lock(&fs_info->global_root_lock);
 rb_erase(&root->rb_node, &fs_info->global_root_tree);
 write_unlock(&fs_info->global_root_lock);
}

struct btrfs_root *btrfs_global_root(struct btrfs_fs_info *fs_info,
         struct btrfs_key *key)
{
 struct rb_node *node;
 struct btrfs_root *root = NULL;

 read_lock(&fs_info->global_root_lock);
 node = rb_find(key, &fs_info->global_root_tree, global_root_key_cmp);
 if (node)
  root = container_of(node, struct btrfs_root, rb_node);
 read_unlock(&fs_info->global_root_lock);

 return root;
}

static u64 btrfs_global_root_id(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr)
{
 struct btrfs_block_group *block_group;
 u64 ret;

 if (!btrfs_fs_incompat(fs_info, EXTENT_TREE_V2))
  return 0;

 if (bytenr)
  block_group = btrfs_lookup_block_group(fs_info, bytenr);
 else
  block_group = btrfs_lookup_first_block_group(fs_info, bytenr);
 ASSERT(block_group);
 if (!block_group)
  return 0;
 ret = block_group->global_root_id;
 btrfs_put_block_group(block_group);

 return ret;
}

struct btrfs_root *btrfs_csum_root(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr)
{
 struct btrfs_key key = {
  .objectid = BTRFS_CSUM_TREE_OBJECTID,
  .type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY,
  .offset = btrfs_global_root_id(fs_info, bytenr),
 };

 return btrfs_global_root(fs_info, &key);
}

struct btrfs_root *btrfs_extent_root(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr)
{
 struct btrfs_key key = {
  .objectid = BTRFS_EXTENT_TREE_OBJECTID,
  .type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY,
  .offset = btrfs_global_root_id(fs_info, bytenr),
 };

 return btrfs_global_root(fs_info, &key);
}

struct btrfs_root *btrfs_create_tree(struct btrfs_trans_handle *trans,
         u64 objectid)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
 struct extent_buffer *leaf;
 struct btrfs_root *tree_root = fs_info->tree_root;
 struct btrfs_root *root;
 struct btrfs_key key;
 unsigned int nofs_flag;
 int ret = 0;

 /*
  * We're holding a transaction handle, so use a NOFS memory allocation
  * context to avoid deadlock if reclaim happens.
 */
 nofs_flag = memalloc_nofs_save();
 root = btrfs_alloc_root(fs_info, objectid, GFP_KERNEL);
 memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
 if (!root)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 root->root_key.objectid = objectid;
 root->root_key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
 root->root_key.offset = 0;

 leaf = btrfs_alloc_tree_block(trans, root, 0, objectid, NULL, 0, 0, 0,
          0, BTRFS_NESTING_NORMAL);
 if (IS_ERR(leaf)) {
  ret = PTR_ERR(leaf);
  leaf = NULL;
  goto fail;
 }

 root->node = leaf;
 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);

 root->commit_root = btrfs_root_node(root);
 set_bit(BTRFS_ROOT_TRACK_DIRTY, &root->state);

 btrfs_set_root_flags(&root->root_item, 0);
 btrfs_set_root_limit(&root->root_item, 0);
 btrfs_set_root_bytenr(&root->root_item, leaf->start);
 btrfs_set_root_generation(&root->root_item, trans->transid);
 btrfs_set_root_level(&root->root_item, 0);
 btrfs_set_root_refs(&root->root_item, 1);
 btrfs_set_root_used(&root->root_item, leaf->len);
 btrfs_set_root_last_snapshot(&root->root_item, 0);
 btrfs_set_root_dirid(&root->root_item, 0);
 if (btrfs_is_fstree(objectid))
  generate_random_guid(root->root_item.uuid);
 else
  export_guid(root->root_item.uuid, &guid_null);
 btrfs_set_root_drop_level(&root->root_item, 0);

 btrfs_tree_unlock(leaf);

 key.objectid = objectid;
 key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
 key.offset = 0;
 ret = btrfs_insert_root(trans, tree_root, &key, &root->root_item);
 if (ret)
  goto fail;

 return root;

fail:
 btrfs_put_root(root);

 return ERR_PTR(ret);
}

static struct btrfs_root *alloc_log_tree(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 struct btrfs_root *root;

 root = btrfs_alloc_root(fs_info, BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID, GFP_NOFS);
 if (!root)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 root->root_key.objectid = BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID;
 root->root_key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
 root->root_key.offset = BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID;

 return root;
}

int btrfs_alloc_log_tree_node(struct btrfs_trans_handle *trans,
         struct btrfs_root *root)
{
 struct extent_buffer *leaf;

 /*
  * DON'T set SHAREABLE bit for log trees.
  *
  * Log trees are not exposed to user space thus can't be snapshotted,
  * and they go away before a real commit is actually done.
  *
  * They do store pointers to file data extents, and those reference
  * counts still get updated (along with back refs to the log tree).
 */

 leaf = btrfs_alloc_tree_block(trans, root, 0, BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID,
   NULL, 0, 0, 0, 0, BTRFS_NESTING_NORMAL);
 if (IS_ERR(leaf))
  return PTR_ERR(leaf);

 root->node = leaf;

 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, root->node);
 btrfs_tree_unlock(root->node);

 return 0;
}

int btrfs_init_log_root_tree(struct btrfs_trans_handle *trans,
        struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 struct btrfs_root *log_root;

 log_root = alloc_log_tree(fs_info);
 if (IS_ERR(log_root))
  return PTR_ERR(log_root);

 if (!btrfs_is_zoned(fs_info)) {
  int ret = btrfs_alloc_log_tree_node(trans, log_root);

  if (ret) {
   btrfs_put_root(log_root);
   return ret;
  }
 }

 WARN_ON(fs_info->log_root_tree);
 fs_info->log_root_tree = log_root;
 return 0;
}

int btrfs_add_log_tree(struct btrfs_trans_handle *trans,
         struct btrfs_root *root)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 struct btrfs_root *log_root;
 struct btrfs_inode_item *inode_item;
 int ret;

 log_root = alloc_log_tree(fs_info);
 if (IS_ERR(log_root))
  return PTR_ERR(log_root);

 ret = btrfs_alloc_log_tree_node(trans, log_root);
 if (ret) {
  btrfs_put_root(log_root);
  return ret;
 }

 btrfs_set_root_last_trans(log_root, trans->transid);
 log_root->root_key.offset = btrfs_root_id(root);

 inode_item = &log_root->root_item.inode;
 btrfs_set_stack_inode_generation(inode_item, 1);
 btrfs_set_stack_inode_size(inode_item, 3);
 btrfs_set_stack_inode_nlink(inode_item, 1);
 btrfs_set_stack_inode_nbytes(inode_item,
         fs_info->nodesize);
 btrfs_set_stack_inode_mode(inode_item, S_IFDIR | 0755);

 btrfs_set_root_node(&log_root->root_item, log_root->node);

 WARN_ON(root->log_root);
 root->log_root = log_root;
 btrfs_set_root_log_transid(root, 0);
 root->log_transid_committed = -1;
 btrfs_set_root_last_log_commit(root, 0);
 return 0;
}

static struct btrfs_root *read_tree_root_path(struct btrfs_root *tree_root,
           struct btrfs_path *path,
           const struct btrfs_key *key)
{
 struct btrfs_root *root;
 struct btrfs_tree_parent_check check = { 0 };
 struct btrfs_fs_info *fs_info = tree_root->fs_info;
 u64 generation;
 int ret;
 int level;

 root = btrfs_alloc_root(fs_info, key->objectid, GFP_NOFS);
 if (!root)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 ret = btrfs_find_root(tree_root, key, path,
         &root->root_item, &root->root_key);
 if (ret) {
  if (ret > 0)
   ret = -ENOENT;
  goto fail;
 }

 generation = btrfs_root_generation(&root->root_item);
 level = btrfs_root_level(&root->root_item);
 check.level = level;
 check.transid = generation;
 check.owner_root = key->objectid;
 root->node = read_tree_block(fs_info, btrfs_root_bytenr(&root->root_item),
         &check);
 if (IS_ERR(root->node)) {
  ret = PTR_ERR(root->node);
  root->node = NULL;
  goto fail;
 }
 if (!btrfs_buffer_uptodate(root->node, generation, 0)) {
  ret = -EIO;
  goto fail;
 }

 /*
  * For real fs, and not log/reloc trees, root owner must
  * match its root node owner
 */
 if (!btrfs_is_testing(fs_info) &&
     btrfs_root_id(root) != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID &&
     btrfs_root_id(root) != BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID &&
     btrfs_root_id(root) != btrfs_header_owner(root->node)) {
  btrfs_crit(fs_info,
"root=%llu block=%llu, tree root owner mismatch, have %llu expect %llu",
      btrfs_root_id(root), root->node->start,
      btrfs_header_owner(root->node),
      btrfs_root_id(root));
  ret = -EUCLEAN;
  goto fail;
 }
 root->commit_root = btrfs_root_node(root);
 return root;
fail:
 btrfs_put_root(root);
 return ERR_PTR(ret);
}

struct btrfs_root *btrfs_read_tree_root(struct btrfs_root *tree_root,
     const struct btrfs_key *key)
{
 struct btrfs_root *root;
 BTRFS_PATH_AUTO_FREE(path);

 path = btrfs_alloc_path();
 if (!path)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);
 root = read_tree_root_path(tree_root, path, key);

 return root;
}

/*
 * Initialize subvolume root in-memory structure.
 *
 * @anon_dev: anonymous device to attach to the root, if zero, allocate new
 *
 * In case of failure the caller is responsible to call btrfs_free_fs_root()
 */
static int btrfs_init_fs_root(struct btrfs_root *root, dev_t anon_dev)
{
 int ret;

 btrfs_drew_lock_init(&root->snapshot_lock);

 if (btrfs_root_id(root) != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID &&
     !btrfs_is_data_reloc_root(root) &&
     btrfs_is_fstree(btrfs_root_id(root))) {
  set_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state);
  btrfs_check_and_init_root_item(&root->root_item);
 }

 /*
  * Don't assign anonymous block device to roots that are not exposed to
  * userspace, the id pool is limited to 1M
 */
 if (btrfs_is_fstree(btrfs_root_id(root)) &&
     btrfs_root_refs(&root->root_item) > 0) {
  if (!anon_dev) {
   ret = get_anon_bdev(&root->anon_dev);
   if (ret)
    return ret;
  } else {
   root->anon_dev = anon_dev;
  }
 }

 mutex_lock(&root->objectid_mutex);
 ret = btrfs_init_root_free_objectid(root);
 if (ret) {
  mutex_unlock(&root->objectid_mutex);
  return ret;
 }

 ASSERT(root->free_objectid <= BTRFS_LAST_FREE_OBJECTID);

 mutex_unlock(&root->objectid_mutex);

 return 0;
}

static struct btrfs_root *btrfs_lookup_fs_root(struct btrfs_fs_info *fs_info,
            u64 root_id)
{
 struct btrfs_root *root;

 spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
 root = radix_tree_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
     (unsigned long)root_id);
 root = btrfs_grab_root(root);
 spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
 return root;
}

static struct btrfs_root *btrfs_get_global_root(struct btrfs_fs_info *fs_info,
      u64 objectid)
{
 struct btrfs_key key = {
  .objectid = objectid,
  .type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY,
  .offset = 0,
 };

 switch (objectid) {
 case BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID:
  return btrfs_grab_root(fs_info->tree_root);
 case BTRFS_EXTENT_TREE_OBJECTID:
  return btrfs_grab_root(btrfs_global_root(fs_info, &key));
 case BTRFS_CHUNK_TREE_OBJECTID:
  return btrfs_grab_root(fs_info->chunk_root);
 case BTRFS_DEV_TREE_OBJECTID:
  return btrfs_grab_root(fs_info->dev_root);
 case BTRFS_CSUM_TREE_OBJECTID:
  return btrfs_grab_root(btrfs_global_root(fs_info, &key));
 case BTRFS_QUOTA_TREE_OBJECTID:
  return btrfs_grab_root(fs_info->quota_root);
 case BTRFS_UUID_TREE_OBJECTID:
  return btrfs_grab_root(fs_info->uuid_root);
 case BTRFS_BLOCK_GROUP_TREE_OBJECTID:
  return btrfs_grab_root(fs_info->block_group_root);
 case BTRFS_FREE_SPACE_TREE_OBJECTID:
  return btrfs_grab_root(btrfs_global_root(fs_info, &key));
 case BTRFS_RAID_STRIPE_TREE_OBJECTID:
  return btrfs_grab_root(fs_info->stripe_root);
 default:
  return NULL;
 }
}

int btrfs_insert_fs_root(struct btrfs_fs_info *fs_info,
    struct btrfs_root *root)
{
 int ret;

 ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
 if (ret)
  return ret;

 spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
 ret = radix_tree_insert(&fs_info->fs_roots_radix,
    (unsigned long)btrfs_root_id(root),
    root);
 if (ret == 0) {
  btrfs_grab_root(root);
  set_bit(BTRFS_ROOT_IN_RADIX, &root->state);
 }
 spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
 radix_tree_preload_end();

 return ret;
}

void btrfs_check_leaked_roots(const struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
#ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
 struct btrfs_root *root;

 while (!list_empty(&fs_info->allocated_roots)) {
  char buf[BTRFS_ROOT_NAME_BUF_LEN];

  root = list_first_entry(&fs_info->allocated_roots,
     struct btrfs_root, leak_list);
  btrfs_err(fs_info, "leaked root %s refcount %d",
     btrfs_root_name(&root->root_key, buf),
     refcount_read(&root->refs));
  WARN_ON_ONCE(1);
  while (refcount_read(&root->refs) > 1)
   btrfs_put_root(root);
  btrfs_put_root(root);
 }
#endif
}

static void free_global_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 struct btrfs_root *root;
 struct rb_node *node;

 while ((node = rb_first_postorder(&fs_info->global_root_tree)) != NULL) {
  root = rb_entry(node, struct btrfs_root, rb_node);
  rb_erase(&root->rb_node, &fs_info->global_root_tree);
  btrfs_put_root(root);
 }
}

void btrfs_free_fs_info(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 struct percpu_counter *em_counter = &fs_info->evictable_extent_maps;

 if (fs_info->fs_devices)
  btrfs_close_devices(fs_info->fs_devices);
 percpu_counter_destroy(&fs_info->stats_read_blocks);
 percpu_counter_destroy(&fs_info->dirty_metadata_bytes);
 percpu_counter_destroy(&fs_info->delalloc_bytes);
 percpu_counter_destroy(&fs_info->ordered_bytes);
 if (percpu_counter_initialized(em_counter))
  ASSERT(percpu_counter_sum_positive(em_counter) == 0);
 percpu_counter_destroy(em_counter);
 percpu_counter_destroy(&fs_info->dev_replace.bio_counter);
 btrfs_free_csum_hash(fs_info);
 btrfs_free_stripe_hash_table(fs_info);
 btrfs_free_ref_cache(fs_info);
 kfree(fs_info->balance_ctl);
 kfree(fs_info->delayed_root);
 free_global_roots(fs_info);
 btrfs_put_root(fs_info->tree_root);
 btrfs_put_root(fs_info->chunk_root);
 btrfs_put_root(fs_info->dev_root);
 btrfs_put_root(fs_info->quota_root);
 btrfs_put_root(fs_info->uuid_root);
 btrfs_put_root(fs_info->fs_root);
 btrfs_put_root(fs_info->data_reloc_root);
 btrfs_put_root(fs_info->block_group_root);
 btrfs_put_root(fs_info->stripe_root);
 btrfs_check_leaked_roots(fs_info);
 btrfs_extent_buffer_leak_debug_check(fs_info);
 kfree(fs_info->super_copy);
 kfree(fs_info->super_for_commit);
 kvfree(fs_info);
}


/*
 * Get an in-memory reference of a root structure.
 *
 * For essential trees like root/extent tree, we grab it from fs_info directly.
 * For subvolume trees, we check the cached filesystem roots first. If not
 * found, then read it from disk and add it to cached fs roots.
 *
 * Caller should release the root by calling btrfs_put_root() after the usage.
 *
 * NOTE: Reloc and log trees can't be read by this function as they share the
 *  same root objectid.
 *
 * @objectid: root id
 * @anon_dev: preallocated anonymous block device number for new roots,
 *  pass NULL for a new allocation.
 * @check_ref: whether to check root item references, If true, return -ENOENT
 *  for orphan roots
 */
static struct btrfs_root *btrfs_get_root_ref(struct btrfs_fs_info *fs_info,
          u64 objectid, dev_t *anon_dev,
          bool check_ref)
{
 struct btrfs_root *root;
 struct btrfs_path *path;
 struct btrfs_key key;
 int ret;

 root = btrfs_get_global_root(fs_info, objectid);
 if (root)
  return root;

 /*
  * If we're called for non-subvolume trees, and above function didn't
  * find one, do not try to read it from disk.
  *
  * This is namely for free-space-tree and quota tree, which can change
  * at runtime and should only be grabbed from fs_info.
 */
 if (!btrfs_is_fstree(objectid) && objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
  return ERR_PTR(-ENOENT);
again:
 root = btrfs_lookup_fs_root(fs_info, objectid);
 if (root) {
  /*
   * Some other caller may have read out the newly inserted
   * subvolume already (for things like backref walk etc).  Not
   * that common but still possible.  In that case, we just need
   * to free the anon_dev.
 */
  if (unlikely(anon_dev && *anon_dev)) {
   free_anon_bdev(*anon_dev);
   *anon_dev = 0;
  }

  if (check_ref && btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0) {
   btrfs_put_root(root);
   return ERR_PTR(-ENOENT);
  }
  return root;
 }

 key.objectid = objectid;
 key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
 key.offset = (u64)-1;
 root = btrfs_read_tree_root(fs_info->tree_root, &key);
 if (IS_ERR(root))
  return root;

 if (check_ref && btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0) {
  ret = -ENOENT;
  goto fail;
 }

 ret = btrfs_init_fs_root(root, anon_dev ? *anon_dev : 0);
 if (ret)
  goto fail;

 path = btrfs_alloc_path();
 if (!path) {
  ret = -ENOMEM;
  goto fail;
 }
 key.objectid = BTRFS_ORPHAN_OBJECTID;
 key.type = BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY;
 key.offset = objectid;

 ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
 btrfs_free_path(path);
 if (ret < 0)
  goto fail;
 if (ret == 0)
  set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &root->state);

 ret = btrfs_insert_fs_root(fs_info, root);
 if (ret) {
  if (ret == -EEXIST) {
   btrfs_put_root(root);
   goto again;
  }
  goto fail;
 }
 return root;
fail:
 /*
  * If our caller provided us an anonymous device, then it's his
  * responsibility to free it in case we fail. So we have to set our
  * root's anon_dev to 0 to avoid a double free, once by btrfs_put_root()
  * and once again by our caller.
 */
 if (anon_dev && *anon_dev)
  root->anon_dev = 0;
 btrfs_put_root(root);
 return ERR_PTR(ret);
}

/*
 * Get in-memory reference of a root structure
 *
 * @objectid: tree objectid
 * @check_ref: if set, verify that the tree exists and the item has at least
 *  one reference
 */
struct btrfs_root *btrfs_get_fs_root(struct btrfs_fs_info *fs_info,
         u64 objectid, bool check_ref)
{
 return btrfs_get_root_ref(fs_info, objectid, NULL, check_ref);
}

/*
 * Get in-memory reference of a root structure, created as new, optionally pass
 * the anonymous block device id
 *
 * @objectid: tree objectid
 * @anon_dev: if NULL, allocate a new anonymous block device or use the
 *  parameter value if not NULL
 */
struct btrfs_root *btrfs_get_new_fs_root(struct btrfs_fs_info *fs_info,
      u64 objectid, dev_t *anon_dev)
{
 return btrfs_get_root_ref(fs_info, objectid, anon_dev, true);
}

/*
 * Return a root for the given objectid.
 *
 * @fs_info: the fs_info
 * @objectid: the objectid we need to lookup
 *
 * This is exclusively used for backref walking, and exists specifically because
 * of how qgroups does lookups.  Qgroups will do a backref lookup at delayed ref
 * creation time, which means we may have to read the tree_root in order to look
 * up a fs root that is not in memory.  If the root is not in memory we will
 * read the tree root commit root and look up the fs root from there.  This is a
 * temporary root, it will not be inserted into the radix tree as it doesn't
 * have the most uptodate information, it'll simply be discarded once the
 * backref code is finished using the root.
 */
struct btrfs_root *btrfs_get_fs_root_commit_root(struct btrfs_fs_info *fs_info,
       struct btrfs_path *path,
       u64 objectid)
{
 struct btrfs_root *root;
 struct btrfs_key key;

 ASSERT(path->search_commit_root && path->skip_locking);

 /*
  * This can return -ENOENT if we ask for a root that doesn't exist, but
  * since this is called via the backref walking code we won't be looking
  * up a root that doesn't exist, unless there's corruption.  So if root
  * != NULL just return it.
 */
 root = btrfs_get_global_root(fs_info, objectid);
 if (root)
  return root;

 root = btrfs_lookup_fs_root(fs_info, objectid);
 if (root)
  return root;

 key.objectid = objectid;
 key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
 key.offset = (u64)-1;
 root = read_tree_root_path(fs_info->tree_root, path, &key);
 btrfs_release_path(path);

 return root;
}

static int cleaner_kthread(void *arg)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = arg;
 int again;

 while (1) {
  again = 0;

  set_bit(BTRFS_FS_CLEANER_RUNNING, &fs_info->flags);

  /* Make the cleaner go to sleep early. */
  if (btrfs_need_cleaner_sleep(fs_info))
   goto sleep;

  /*
   * Do not do anything if we might cause open_ctree() to block
   * before we have finished mounting the filesystem.
 */
  if (!test_bit(BTRFS_FS_OPEN, &fs_info->flags))
   goto sleep;

  if (!mutex_trylock(&fs_info->cleaner_mutex))
   goto sleep;

  /*
   * Avoid the problem that we change the status of the fs
   * during the above check and trylock.
 */
  if (btrfs_need_cleaner_sleep(fs_info)) {
   mutex_unlock(&fs_info->cleaner_mutex);
   goto sleep;
  }

  if (test_and_clear_bit(BTRFS_FS_FEATURE_CHANGED, &fs_info->flags))
   btrfs_sysfs_feature_update(fs_info);

  btrfs_run_delayed_iputs(fs_info);

  again = btrfs_clean_one_deleted_snapshot(fs_info);
  mutex_unlock(&fs_info->cleaner_mutex);

  /*
   * The defragger has dealt with the R/O remount and umount,
   * needn't do anything special here.
 */
  btrfs_run_defrag_inodes(fs_info);

  /*
   * Acquires fs_info->reclaim_bgs_lock to avoid racing
   * with relocation (btrfs_relocate_chunk) and relocation
   * acquires fs_info->cleaner_mutex (btrfs_relocate_block_group)
   * after acquiring fs_info->reclaim_bgs_lock. So we
   * can't hold, nor need to, fs_info->cleaner_mutex when deleting
   * unused block groups.
 */
  btrfs_delete_unused_bgs(fs_info);

  /*
   * Reclaim block groups in the reclaim_bgs list after we deleted
   * all unused block_groups. This possibly gives us some more free
   * space.
 */
  btrfs_reclaim_bgs(fs_info);
sleep:
  clear_and_wake_up_bit(BTRFS_FS_CLEANER_RUNNING, &fs_info->flags);
  if (kthread_should_park())
   kthread_parkme();
  if (kthread_should_stop())
   return 0;
  if (!again) {
   set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
   schedule();
   __set_current_state(TASK_RUNNING);
  }
 }
}

static int transaction_kthread(void *arg)
{
 struct btrfs_root *root = arg;
 struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 struct btrfs_trans_handle *trans;
 struct btrfs_transaction *cur;
 u64 transid;
 time64_t delta;
 unsigned long delay;
 bool cannot_commit;

 do {
  cannot_commit = false;
  delay = secs_to_jiffies(fs_info->commit_interval);
  mutex_lock(&fs_info->transaction_kthread_mutex);

  spin_lock(&fs_info->trans_lock);
  cur = fs_info->running_transaction;
  if (!cur) {
   spin_unlock(&fs_info->trans_lock);
   goto sleep;
  }

  delta = ktime_get_seconds() - cur->start_time;
  if (!test_and_clear_bit(BTRFS_FS_COMMIT_TRANS, &fs_info->flags) &&
      cur->state < TRANS_STATE_COMMIT_PREP &&
      delta < fs_info->commit_interval) {
   spin_unlock(&fs_info->trans_lock);
   delay -= secs_to_jiffies(delta - 1);
   delay = min(delay,
        secs_to_jiffies(fs_info->commit_interval));
   goto sleep;
  }
  transid = cur->transid;
  spin_unlock(&fs_info->trans_lock);

  /* If the file system is aborted, this will always fail. */
  trans = btrfs_attach_transaction(root);
  if (IS_ERR(trans)) {
   if (PTR_ERR(trans) != -ENOENT)
    cannot_commit = true;
   goto sleep;
  }
  if (transid == trans->transid) {
   btrfs_commit_transaction(trans);
  } else {
   btrfs_end_transaction(trans);
  }
sleep:
  wake_up_process(fs_info->cleaner_kthread);
  mutex_unlock(&fs_info->transaction_kthread_mutex);

  if (BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
   btrfs_cleanup_transaction(fs_info);
  if (!kthread_should_stop() &&
    (!btrfs_transaction_blocked(fs_info) ||
     cannot_commit))
   schedule_timeout_interruptible(delay);
 } while (!kthread_should_stop());
 return 0;
}

/*
 * This will find the highest generation in the array of root backups.  The
 * index of the highest array is returned, or -EINVAL if we can't find
 * anything.
 *
 * We check to make sure the array is valid by comparing the
 * generation of the latest  root in the array with the generation
 * in the super block.  If they don't match we pitch it.
 */
static int find_newest_super_backup(struct btrfs_fs_info *info)
{
 const u64 newest_gen = btrfs_super_generation(info->super_copy);
 u64 cur;
 struct btrfs_root_backup *root_backup;
 int i;

 for (i = 0; i < BTRFS_NUM_BACKUP_ROOTS; i++) {
  root_backup = info->super_copy->super_roots + i;
  cur = btrfs_backup_tree_root_gen(root_backup);
  if (cur == newest_gen)
   return i;
 }

 return -EINVAL;
}

/*
 * copy all the root pointers into the super backup array.
 * this will bump the backup pointer by one when it is
 * done
 */
static void backup_super_roots(struct btrfs_fs_info *info)
{
 const int next_backup = info->backup_root_index;
 struct btrfs_root_backup *root_backup;

 root_backup = info->super_for_commit->super_roots + next_backup;

 /*
  * make sure all of our padding and empty slots get zero filled
  * regardless of which ones we use today
 */
 memset(root_backup, 0, sizeof(*root_backup));

 info->backup_root_index = (next_backup + 1) % BTRFS_NUM_BACKUP_ROOTS;

 btrfs_set_backup_tree_root(root_backup, info->tree_root->node->start);
 btrfs_set_backup_tree_root_gen(root_backup,
          btrfs_header_generation(info->tree_root->node));

 btrfs_set_backup_tree_root_level(root_backup,
          btrfs_header_level(info->tree_root->node));

 btrfs_set_backup_chunk_root(root_backup, info->chunk_root->node->start);
 btrfs_set_backup_chunk_root_gen(root_backup,
          btrfs_header_generation(info->chunk_root->node));
 btrfs_set_backup_chunk_root_level(root_backup,
          btrfs_header_level(info->chunk_root->node));

 if (!btrfs_fs_compat_ro(info, BLOCK_GROUP_TREE)) {
  struct btrfs_root *extent_root = btrfs_extent_root(info, 0);
  struct btrfs_root *csum_root = btrfs_csum_root(info, 0);

  btrfs_set_backup_extent_root(root_backup,
          extent_root->node->start);
  btrfs_set_backup_extent_root_gen(root_backup,
    btrfs_header_generation(extent_root->node));
  btrfs_set_backup_extent_root_level(root_backup,
     btrfs_header_level(extent_root->node));

  btrfs_set_backup_csum_root(root_backup, csum_root->node->start);
  btrfs_set_backup_csum_root_gen(root_backup,
            btrfs_header_generation(csum_root->node));
  btrfs_set_backup_csum_root_level(root_backup,
       btrfs_header_level(csum_root->node));
 }

 /*
  * we might commit during log recovery, which happens before we set
  * the fs_root.  Make sure it is valid before we fill it in.
 */
 if (info->fs_root && info->fs_root->node) {
  btrfs_set_backup_fs_root(root_backup,
      info->fs_root->node->start);
  btrfs_set_backup_fs_root_gen(root_backup,
          btrfs_header_generation(info->fs_root->node));
  btrfs_set_backup_fs_root_level(root_backup,
          btrfs_header_level(info->fs_root->node));
 }

 btrfs_set_backup_dev_root(root_backup, info->dev_root->node->start);
 btrfs_set_backup_dev_root_gen(root_backup,
          btrfs_header_generation(info->dev_root->node));
 btrfs_set_backup_dev_root_level(root_backup,
           btrfs_header_level(info->dev_root->node));

 btrfs_set_backup_total_bytes(root_backup,
        btrfs_super_total_bytes(info->super_copy));
 btrfs_set_backup_bytes_used(root_backup,
        btrfs_super_bytes_used(info->super_copy));
 btrfs_set_backup_num_devices(root_backup,
        btrfs_super_num_devices(info->super_copy));

 /*
  * if we don't copy this out to the super_copy, it won't get remembered
  * for the next commit
 */
 memcpy(&info->super_copy->super_roots,
        &info->super_for_commit->super_roots,
        sizeof(*root_backup) * BTRFS_NUM_BACKUP_ROOTS);
}

/*
 * Reads a backup root based on the passed priority. Prio 0 is the newest, prio
 * 1/2/3 are 2nd newest/3rd newest/4th (oldest) backup roots
 *
 * @fs_info:  filesystem whose backup roots need to be read
 * @priority: priority of backup root required
 *
 * Returns backup root index on success and -EINVAL otherwise.
 */
static int read_backup_root(struct btrfs_fs_info *fs_info, u8 priority)
{
 int backup_index = find_newest_super_backup(fs_info);
 struct btrfs_super_block *super = fs_info->super_copy;
 struct btrfs_root_backup *root_backup;

 if (priority < BTRFS_NUM_BACKUP_ROOTS && backup_index >= 0) {
  if (priority == 0)
   return backup_index;

  backup_index = backup_index + BTRFS_NUM_BACKUP_ROOTS - priority;
  backup_index %= BTRFS_NUM_BACKUP_ROOTS;
 } else {
  return -EINVAL;
 }

 root_backup = super->super_roots + backup_index;

 btrfs_set_super_generation(super,
       btrfs_backup_tree_root_gen(root_backup));
 btrfs_set_super_root(super, btrfs_backup_tree_root(root_backup));
 btrfs_set_super_root_level(super,
       btrfs_backup_tree_root_level(root_backup));
 btrfs_set_super_bytes_used(super, btrfs_backup_bytes_used(root_backup));

 /*
  * Fixme: the total bytes and num_devices need to match or we should
  * need a fsck
 */
 btrfs_set_super_total_bytes(super, btrfs_backup_total_bytes(root_backup));
 btrfs_set_super_num_devices(super, btrfs_backup_num_devices(root_backup));

 return backup_index;
}

/* helper to cleanup workers */
static void btrfs_stop_all_workers(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 btrfs_destroy_workqueue(fs_info->fixup_workers);
 btrfs_destroy_workqueue(fs_info->delalloc_workers);
 btrfs_destroy_workqueue(fs_info->workers);
 if (fs_info->endio_workers)
  destroy_workqueue(fs_info->endio_workers);
 if (fs_info->rmw_workers)
  destroy_workqueue(fs_info->rmw_workers);
 if (fs_info->compressed_write_workers)
  destroy_workqueue(fs_info->compressed_write_workers);
 btrfs_destroy_workqueue(fs_info->endio_write_workers);
 btrfs_destroy_workqueue(fs_info->endio_freespace_worker);
 btrfs_destroy_workqueue(fs_info->delayed_workers);
 btrfs_destroy_workqueue(fs_info->caching_workers);
 btrfs_destroy_workqueue(fs_info->flush_workers);
 btrfs_destroy_workqueue(fs_info->qgroup_rescan_workers);
 if (fs_info->discard_ctl.discard_workers)
  destroy_workqueue(fs_info->discard_ctl.discard_workers);
 /*
  * Now that all other work queues are destroyed, we can safely destroy
  * the queues used for metadata I/O, since tasks from those other work
  * queues can do metadata I/O operations.
 */
 if (fs_info->endio_meta_workers)
  destroy_workqueue(fs_info->endio_meta_workers);
}

static void free_root_extent_buffers(struct btrfs_root *root)
{
 if (root) {
  free_extent_buffer(root->node);
  free_extent_buffer(root->commit_root);
  root->node = NULL;
  root->commit_root = NULL;
 }
}

static void free_global_root_pointers(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 struct btrfs_root *root, *tmp;

 rbtree_postorder_for_each_entry_safe(root, tmp,
          &fs_info->global_root_tree,
          rb_node)
  free_root_extent_buffers(root);
}

/* helper to cleanup tree roots */
static void free_root_pointers(struct btrfs_fs_info *info, bool free_chunk_root)
{
 free_root_extent_buffers(info->tree_root);

 free_global_root_pointers(info);
 free_root_extent_buffers(info->dev_root);
 free_root_extent_buffers(info->quota_root);
 free_root_extent_buffers(info->uuid_root);
 free_root_extent_buffers(info->fs_root);
 free_root_extent_buffers(info->data_reloc_root);
 free_root_extent_buffers(info->block_group_root);
 free_root_extent_buffers(info->stripe_root);
 if (free_chunk_root)
  free_root_extent_buffers(info->chunk_root);
}

void btrfs_put_root(struct btrfs_root *root)
{
 if (!root)
  return;

 if (refcount_dec_and_test(&root->refs)) {
  if (WARN_ON(!xa_empty(&root->inodes)))
   xa_destroy(&root->inodes);
  if (WARN_ON(!xa_empty(&root->delayed_nodes)))
   xa_destroy(&root->delayed_nodes);
  WARN_ON(test_bit(BTRFS_ROOT_DEAD_RELOC_TREE, &root->state));
  if (root->anon_dev)
   free_anon_bdev(root->anon_dev);
  free_root_extent_buffers(root);
#ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
  spin_lock(&root->fs_info->fs_roots_radix_lock);
  list_del_init(&root->leak_list);
  spin_unlock(&root->fs_info->fs_roots_radix_lock);
#endif
  kfree(root);
 }
}

void btrfs_free_fs_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 int ret;
 struct btrfs_root *gang[8];
 int i;

 while (!list_empty(&fs_info->dead_roots)) {
  gang[0] = list_first_entry(&fs_info->dead_roots,
        struct btrfs_root, root_list);
  list_del(&gang[0]->root_list);

  if (test_bit(BTRFS_ROOT_IN_RADIX, &gang[0]->state))
   btrfs_drop_and_free_fs_root(fs_info, gang[0]);
  btrfs_put_root(gang[0]);
 }

 while (1) {
  ret = radix_tree_gang_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
          (void **)gang, 0,
          ARRAY_SIZE(gang));
  if (!ret)
   break;
  for (i = 0; i < ret; i++)
   btrfs_drop_and_free_fs_root(fs_info, gang[i]);
 }
}

static void btrfs_init_scrub(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 mutex_init(&fs_info->scrub_lock);
 atomic_set(&fs_info->scrubs_running, 0);
 atomic_set(&fs_info->scrub_pause_req, 0);
 atomic_set(&fs_info->scrubs_paused, 0);
 atomic_set(&fs_info->scrub_cancel_req, 0);
 init_waitqueue_head(&fs_info->scrub_pause_wait);
 refcount_set(&fs_info->scrub_workers_refcnt, 0);
}

static void btrfs_init_balance(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 spin_lock_init(&fs_info->balance_lock);
 mutex_init(&fs_info->balance_mutex);
 atomic_set(&fs_info->balance_pause_req, 0);
 atomic_set(&fs_info->balance_cancel_req, 0);
 fs_info->balance_ctl = NULL;
 init_waitqueue_head(&fs_info->balance_wait_q);
 atomic_set(&fs_info->reloc_cancel_req, 0);
}

static int btrfs_init_btree_inode(struct super_block *sb)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
 unsigned long hash = btrfs_inode_hash(BTRFS_BTREE_INODE_OBJECTID,
           fs_info->tree_root);
 struct inode *inode;

 inode = new_inode(sb);
 if (!inode)
  return -ENOMEM;

 btrfs_set_inode_number(BTRFS_I(inode), BTRFS_BTREE_INODE_OBJECTID);
 set_nlink(inode, 1);
 /*
  * we set the i_size on the btree inode to the max possible int.
  * the real end of the address space is determined by all of
  * the devices in the system
 */
 inode->i_size = OFFSET_MAX;
 inode->i_mapping->a_ops = &btree_aops;
 mapping_set_gfp_mask(inode->i_mapping, GFP_NOFS);

 btrfs_extent_io_tree_init(fs_info, &BTRFS_I(inode)->io_tree,
      IO_TREE_BTREE_INODE_IO);
 btrfs_extent_map_tree_init(&BTRFS_I(inode)->extent_tree);

 BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(fs_info->tree_root);
 set_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
 __insert_inode_hash(inode, hash);
 fs_info->btree_inode = inode;

 return 0;
}

static void btrfs_init_dev_replace_locks(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 mutex_init(&fs_info->dev_replace.lock_finishing_cancel_unmount);
 init_rwsem(&fs_info->dev_replace.rwsem);
 init_waitqueue_head(&fs_info->dev_replace.replace_wait);
}

static void btrfs_init_qgroup(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 spin_lock_init(&fs_info->qgroup_lock);
 mutex_init(&fs_info->qgroup_ioctl_lock);
 fs_info->qgroup_tree = RB_ROOT;
 INIT_LIST_HEAD(&fs_info->dirty_qgroups);
 fs_info->qgroup_seq = 1;
 fs_info->qgroup_rescan_running = false;
 fs_info->qgroup_drop_subtree_thres = BTRFS_QGROUP_DROP_SUBTREE_THRES_DEFAULT;
 mutex_init(&fs_info->qgroup_rescan_lock);
}

static int btrfs_init_workqueues(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 u32 max_active = fs_info->thread_pool_size;
 unsigned int flags = WQ_MEM_RECLAIM | WQ_FREEZABLE | WQ_UNBOUND;
 unsigned int ordered_flags = WQ_MEM_RECLAIM | WQ_FREEZABLE;

 fs_info->workers =
  btrfs_alloc_workqueue(fs_info, "worker", flags, max_active, 16);

 fs_info->delalloc_workers =
  btrfs_alloc_workqueue(fs_info, "delalloc",
          flags, max_active, 2);

 fs_info->flush_workers =
  btrfs_alloc_workqueue(fs_info, "flush_delalloc",
          flags, max_active, 0);

 fs_info->caching_workers =
  btrfs_alloc_workqueue(fs_info, "cache", flags, max_active, 0);

 fs_info->fixup_workers =
  btrfs_alloc_ordered_workqueue(fs_info, "fixup", ordered_flags);

 fs_info->endio_workers =
  alloc_workqueue("btrfs-endio", flags, max_active);
 fs_info->endio_meta_workers =
  alloc_workqueue("btrfs-endio-meta", flags, max_active);
 fs_info->rmw_workers = alloc_workqueue("btrfs-rmw", flags, max_active);
 fs_info->endio_write_workers =
  btrfs_alloc_workqueue(fs_info, "endio-write", flags,
          max_active, 2);
 fs_info->compressed_write_workers =
  alloc_workqueue("btrfs-compressed-write", flags, max_active);
 fs_info->endio_freespace_worker =
  btrfs_alloc_workqueue(fs_info, "freespace-write", flags,
          max_active, 0);
 fs_info->delayed_workers =
  btrfs_alloc_workqueue(fs_info, "delayed-meta", flags,
          max_active, 0);
 fs_info->qgroup_rescan_workers =
  btrfs_alloc_ordered_workqueue(fs_info, "qgroup-rescan",
           ordered_flags);
 fs_info->discard_ctl.discard_workers =
  alloc_ordered_workqueue("btrfs-discard", WQ_FREEZABLE);

 if (!(fs_info->workers &&
       fs_info->delalloc_workers && fs_info->flush_workers &&
       fs_info->endio_workers && fs_info->endio_meta_workers &&
       fs_info->compressed_write_workers &&
       fs_info->endio_write_workers &&
       fs_info->endio_freespace_worker && fs_info->rmw_workers &&
       fs_info->caching_workers && fs_info->fixup_workers &&
       fs_info->delayed_workers && fs_info->qgroup_rescan_workers &&
       fs_info->discard_ctl.discard_workers)) {
  return -ENOMEM;
 }

 return 0;
}

static int btrfs_init_csum_hash(struct btrfs_fs_info *fs_info, u16 csum_type)
{
 struct crypto_shash *csum_shash;
 const char *csum_driver = btrfs_super_csum_driver(csum_type);

 csum_shash = crypto_alloc_shash(csum_driver, 0, 0);

 if (IS_ERR(csum_shash)) {
  btrfs_err(fs_info, "error allocating %s hash for checksum",
     csum_driver);
  return PTR_ERR(csum_shash);
 }

 fs_info->csum_shash = csum_shash;

 /* Check if the checksum implementation is a fast accelerated one. */
 switch (csum_type) {
 case BTRFS_CSUM_TYPE_CRC32:
  if (crc32_optimizations() & CRC32C_OPTIMIZATION)
   set_bit(BTRFS_FS_CSUM_IMPL_FAST, &fs_info->flags);
  break;
 case BTRFS_CSUM_TYPE_XXHASH:
  set_bit(BTRFS_FS_CSUM_IMPL_FAST, &fs_info->flags);
  break;
 default:
  break;
 }

 btrfs_info(fs_info, "using %s (%s) checksum algorithm",
   btrfs_super_csum_name(csum_type),
   crypto_shash_driver_name(csum_shash));
 return 0;
}

static int btrfs_replay_log(struct btrfs_fs_info *fs_info,
       struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
{
 int ret;
 struct btrfs_tree_parent_check check = { 0 };
 struct btrfs_root *log_tree_root;
 struct btrfs_super_block *disk_super = fs_info->super_copy;
 u64 bytenr = btrfs_super_log_root(disk_super);
 int level = btrfs_super_log_root_level(disk_super);

 if (fs_devices->rw_devices == 0) {
  btrfs_warn(fs_info, "log replay required on RO media");
  return -EIO;
 }

 log_tree_root = btrfs_alloc_root(fs_info, BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID,
      GFP_KERNEL);
 if (!log_tree_root)
  return -ENOMEM;

 check.level = level;
 check.transid = fs_info->generation + 1;
 check.owner_root = BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID;
 log_tree_root->node = read_tree_block(fs_info, bytenr, &check);
 if (IS_ERR(log_tree_root->node)) {
  btrfs_warn(fs_info, "failed to read log tree");
  ret = PTR_ERR(log_tree_root->node);
  log_tree_root->node = NULL;
  btrfs_put_root(log_tree_root);
  return ret;
 }
 if (!extent_buffer_uptodate(log_tree_root->node)) {
  btrfs_err(fs_info, "failed to read log tree");
  btrfs_put_root(log_tree_root);
  return -EIO;
 }

 /* returns with log_tree_root freed on success */
 ret = btrfs_recover_log_trees(log_tree_root);
 btrfs_put_root(log_tree_root);
 if (ret) {
  btrfs_handle_fs_error(fs_info, ret,
          "Failed to recover log tree");
  return ret;
 }

 if (sb_rdonly(fs_info->sb)) {
  ret = btrfs_commit_super(fs_info);
  if (ret)
   return ret;
 }

 return 0;
}

static int load_global_roots_objectid(struct btrfs_root *tree_root,
          struct btrfs_path *path, u64 objectid,
          const char *name)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = tree_root->fs_info;
 struct btrfs_root *root;
 u64 max_global_id = 0;
 int ret;
 struct btrfs_key key = {
  .objectid = objectid,
  .type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY,
  .offset = 0,
 };
 bool found = false;

 /* If we have IGNOREDATACSUMS skip loading these roots. */
 if (objectid == BTRFS_CSUM_TREE_OBJECTID &&
     btrfs_test_opt(fs_info, IGNOREDATACSUMS)) {
  set_bit(BTRFS_FS_STATE_NO_DATA_CSUMS, &fs_info->fs_state);
  return 0;
 }

 while (1) {
  ret = btrfs_search_slot(NULL, tree_root, &key, path, 0, 0);
  if (ret < 0)
   break;

  if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
   ret = btrfs_next_leaf(tree_root, path);
   if (ret) {
    if (ret > 0)
     ret = 0;
    break;
   }
  }
  ret = 0;

  btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
  if (key.objectid != objectid)
   break;
  btrfs_release_path(path);

  /*
   * Just worry about this for extent tree, it'll be the same for
   * everybody.
 */
  if (objectid == BTRFS_EXTENT_TREE_OBJECTID)
   max_global_id = max(max_global_id, key.offset);

  found = true;
  root = read_tree_root_path(tree_root, path, &key);
  if (IS_ERR(root)) {
   ret = PTR_ERR(root);
   break;
  }
  set_bit(BTRFS_ROOT_TRACK_DIRTY, &root->state);
  ret = btrfs_global_root_insert(root);
  if (ret) {
   btrfs_put_root(root);
   break;
  }
  key.offset++;
 }
 btrfs_release_path(path);

 if (objectid == BTRFS_EXTENT_TREE_OBJECTID)
  fs_info->nr_global_roots = max_global_id + 1;

 if (!found || ret) {
  if (objectid == BTRFS_CSUM_TREE_OBJECTID)
   set_bit(BTRFS_FS_STATE_NO_DATA_CSUMS, &fs_info->fs_state);

  if (!btrfs_test_opt(fs_info, IGNOREBADROOTS))
   ret = ret ? ret : -ENOENT;
  else
   ret = 0;
  btrfs_err(fs_info, "failed to load root %s", name);
 }
 return ret;
}

static int load_global_roots(struct btrfs_root *tree_root)
{
 BTRFS_PATH_AUTO_FREE(path);
 int ret;

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

 ret = load_global_roots_objectid(tree_root, path,
      BTRFS_EXTENT_TREE_OBJECTID, "extent");
 if (ret)
  return ret;
 ret = load_global_roots_objectid(tree_root, path,
      BTRFS_CSUM_TREE_OBJECTID, "csum");
 if (ret)
  return ret;
 if (!btrfs_fs_compat_ro(tree_root->fs_info, FREE_SPACE_TREE))
  return ret;
 ret = load_global_roots_objectid(tree_root, path,
      BTRFS_FREE_SPACE_TREE_OBJECTID,
      "free space");

 return ret;
}

static int btrfs_read_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 struct btrfs_root *tree_root = fs_info->tree_root;
 struct btrfs_root *root;
 struct btrfs_key location;
 int ret;

 ASSERT(fs_info->tree_root);

 ret = load_global_roots(tree_root);
 if (ret)
  return ret;

 location.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
 location.offset = 0;

 if (btrfs_fs_compat_ro(fs_info, BLOCK_GROUP_TREE)) {
  location.objectid = BTRFS_BLOCK_GROUP_TREE_OBJECTID;
  root = btrfs_read_tree_root(tree_root, &location);
  if (IS_ERR(root)) {
   if (!btrfs_test_opt(fs_info, IGNOREBADROOTS)) {
    ret = PTR_ERR(root);
    goto out;
   }
  } else {
   set_bit(BTRFS_ROOT_TRACK_DIRTY, &root->state);
   fs_info->block_group_root = root;
  }
 }

 location.objectid = BTRFS_DEV_TREE_OBJECTID;
 root = btrfs_read_tree_root(tree_root, &location);
 if (IS_ERR(root)) {
  if (!btrfs_test_opt(fs_info, IGNOREBADROOTS)) {
   ret = PTR_ERR(root);
   goto out;
  }
 } else {
  set_bit(BTRFS_ROOT_TRACK_DIRTY, &root->state);
  fs_info->dev_root = root;
 }
 /* Initialize fs_info for all devices in any case */
 ret = btrfs_init_devices_late(fs_info);
 if (ret)
  goto out;

 /*
  * This tree can share blocks with some other fs tree during relocation
  * and we need a proper setup by btrfs_get_fs_root
 */
 root = btrfs_get_fs_root(tree_root->fs_info,
     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID, true);
 if (IS_ERR(root)) {
  if (!btrfs_test_opt(fs_info, IGNOREBADROOTS)) {
   ret = PTR_ERR(root);
   goto out;
  }
 } else {
  set_bit(BTRFS_ROOT_TRACK_DIRTY, &root->state);
  fs_info->data_reloc_root = root;
 }

 location.objectid = BTRFS_QUOTA_TREE_OBJECTID;
 root = btrfs_read_tree_root(tree_root, &location);
 if (!IS_ERR(root)) {
  set_bit(BTRFS_ROOT_TRACK_DIRTY, &root->state);
  fs_info->quota_root = root;
 }

 location.objectid = BTRFS_UUID_TREE_OBJECTID;
 root = btrfs_read_tree_root(tree_root, &location);
 if (IS_ERR(root)) {
  if (!btrfs_test_opt(fs_info, IGNOREBADROOTS)) {
   ret = PTR_ERR(root);
   if (ret != -ENOENT)
    goto out;
  }
 } else {
  set_bit(BTRFS_ROOT_TRACK_DIRTY, &root->state);
  fs_info->uuid_root = root;
 }

 if (btrfs_fs_incompat(fs_info, RAID_STRIPE_TREE)) {
  location.objectid = BTRFS_RAID_STRIPE_TREE_OBJECTID;
  root = btrfs_read_tree_root(tree_root, &location);
  if (IS_ERR(root)) {
   if (!btrfs_test_opt(fs_info, IGNOREBADROOTS)) {
    ret = PTR_ERR(root);
    goto out;
   }
  } else {
   set_bit(BTRFS_ROOT_TRACK_DIRTY, &root->state);
   fs_info->stripe_root = root;
  }
 }

 return 0;
out:
 btrfs_warn(fs_info, "failed to read root (objectid=%llu): %d",
     location.objectid, ret);
 return ret;
}

static int validate_sys_chunk_array(const struct btrfs_fs_info *fs_info,
        const struct btrfs_super_block *sb)
{
 unsigned int cur = 0; /* Offset inside the sys chunk array */
 /*
  * At sb read time, fs_info is not fully initialized. Thus we have
  * to use super block sectorsize, which should have been validated.
 */
 const u32 sectorsize = btrfs_super_sectorsize(sb);
 u32 sys_array_size = btrfs_super_sys_array_size(sb);

 if (sys_array_size > BTRFS_SYSTEM_CHUNK_ARRAY_SIZE) {
  btrfs_err(fs_info, "system chunk array too big %u > %u",
     sys_array_size, BTRFS_SYSTEM_CHUNK_ARRAY_SIZE);
  return -EUCLEAN;
 }

 while (cur < sys_array_size) {
  struct btrfs_disk_key *disk_key;
  struct btrfs_chunk *chunk;
  struct btrfs_key key;
  u64 type;
  u16 num_stripes;
  u32 len;
  int ret;

  disk_key = (struct btrfs_disk_key *)(sb->sys_chunk_array + cur);
  len = sizeof(*disk_key);

  if (cur + len > sys_array_size)
   goto short_read;
  cur += len;

  btrfs_disk_key_to_cpu(&key, disk_key);
  if (key.type != BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY) {
   btrfs_err(fs_info,
       "unexpected item type %u in sys_array at offset %u",
      key.type, cur);
   return -EUCLEAN;
  }
  chunk = (struct btrfs_chunk *)(sb->sys_chunk_array + cur);
  num_stripes = btrfs_stack_chunk_num_stripes(chunk);
  if (cur + btrfs_chunk_item_size(num_stripes) > sys_array_size)
   goto short_read;
  type = btrfs_stack_chunk_type(chunk);
  if (!(type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM)) {
   btrfs_err(fs_info,
   "invalid chunk type %llu in sys_array at offset %u",
      type, cur);
   return -EUCLEAN;
  }
  ret = btrfs_check_chunk_valid(fs_info, NULL, chunk, key.offset,
           sectorsize);
  if (ret < 0)
   return ret;
  cur += btrfs_chunk_item_size(num_stripes);
 }
 return 0;
short_read:
 btrfs_err(fs_info,
 "super block sys chunk array short read, cur=%u sys_array_size=%u",
    cur, sys_array_size);
 return -EUCLEAN;
}

/*
 * Real super block validation
 * NOTE: super csum type and incompat features will not be checked here.
 *
 * @sb:  super block to check
 * @mirror_num: the super block number to check its bytenr:
 *   0 the primary (1st) sb
 *   1, 2 2nd and 3rd backup copy
 *         -1 skip bytenr check
 */
int btrfs_validate_super(const struct btrfs_fs_info *fs_info,
    const struct btrfs_super_block *sb, int mirror_num)
{
 u64 nodesize = btrfs_super_nodesize(sb);
 u64 sectorsize = btrfs_super_sectorsize(sb);
 int ret = 0;
 const bool ignore_flags = btrfs_test_opt(fs_info, IGNORESUPERFLAGS);

 if (btrfs_super_magic(sb) != BTRFS_MAGIC) {
  btrfs_err(fs_info, "no valid FS found");
  ret = -EINVAL;
 }
 if ((btrfs_super_flags(sb) & ~BTRFS_SUPER_FLAG_SUPP)) {
  if (!ignore_flags) {
   btrfs_err(fs_info,
   "unrecognized or unsupported super flag 0x%llx",
      btrfs_super_flags(sb) & ~BTRFS_SUPER_FLAG_SUPP);
   ret = -EINVAL;
  } else {
   btrfs_info(fs_info,
   "unrecognized or unsupported super flags: 0x%llx, ignored",
       btrfs_super_flags(sb) & ~BTRFS_SUPER_FLAG_SUPP);
  }
 }
 if (btrfs_super_root_level(sb) >= BTRFS_MAX_LEVEL) {
  btrfs_err(fs_info, "tree_root level too big: %d >= %d",
    btrfs_super_root_level(sb), BTRFS_MAX_LEVEL);
  ret = -EINVAL;
 }
 if (btrfs_super_chunk_root_level(sb) >= BTRFS_MAX_LEVEL) {
  btrfs_err(fs_info, "chunk_root level too big: %d >= %d",
    btrfs_super_chunk_root_level(sb), BTRFS_MAX_LEVEL);
  ret = -EINVAL;
 }
 if (btrfs_super_log_root_level(sb) >= BTRFS_MAX_LEVEL) {
  btrfs_err(fs_info, "log_root level too big: %d >= %d",
    btrfs_super_log_root_level(sb), BTRFS_MAX_LEVEL);
  ret = -EINVAL;
 }

 /*
  * Check sectorsize and nodesize first, other check will need it.
  * Check all possible sectorsize(4K, 8K, 16K, 32K, 64K) here.
 */
 if (!is_power_of_2(sectorsize) || sectorsize < BTRFS_MIN_BLOCKSIZE ||
     sectorsize > BTRFS_MAX_METADATA_BLOCKSIZE) {
  btrfs_err(fs_info, "invalid sectorsize %llu", sectorsize);
  ret = -EINVAL;
 }

 /*
  * We only support at most 3 sectorsizes: 4K, PAGE_SIZE, MIN_BLOCKSIZE.
  *
  * For 4K page sized systems with non-debug builds, all 3 matches (4K).
  * For 4K page sized systems with debug builds, there are two block sizes
  * supported. (4K and 2K)
  *
  * We can support 16K sectorsize with 64K page size without problem,
  * but such sectorsize/pagesize combination doesn't make much sense.
  * 4K will be our future standard, PAGE_SIZE is supported from the very
  * beginning.
 */
 if (sectorsize > PAGE_SIZE || (sectorsize != SZ_4K &&
           sectorsize != PAGE_SIZE &&
           sectorsize != BTRFS_MIN_BLOCKSIZE)) {
  btrfs_err(fs_info,
   "sectorsize %llu not yet supported for page size %lu",
   sectorsize, PAGE_SIZE);
  ret = -EINVAL;
 }

 if (!is_power_of_2(nodesize) || nodesize < sectorsize ||
     nodesize > BTRFS_MAX_METADATA_BLOCKSIZE) {
  btrfs_err(fs_info, "invalid nodesize %llu", nodesize);
  ret = -EINVAL;
 }
 if (nodesize != le32_to_cpu(sb->__unused_leafsize)) {
  btrfs_err(fs_info, "invalid leafsize %u, should be %llu",
     le32_to_cpu(sb->__unused_leafsize), nodesize);
  ret = -EINVAL;
 }

 /* Root alignment check */
 if (!IS_ALIGNED(btrfs_super_root(sb), sectorsize)) {
  btrfs_warn(fs_info, "tree_root block unaligned: %llu",
      btrfs_super_root(sb));
  ret = -EINVAL;
 }
 if (!IS_ALIGNED(btrfs_super_chunk_root(sb), sectorsize)) {
  btrfs_warn(fs_info, "chunk_root block unaligned: %llu",
      btrfs_super_chunk_root(sb));
  ret = -EINVAL;
 }
 if (!IS_ALIGNED(btrfs_super_log_root(sb), sectorsize)) {
  btrfs_warn(fs_info, "log_root block unaligned: %llu",
      btrfs_super_log_root(sb));
  ret = -EINVAL;
 }

 if (!fs_info->fs_devices->temp_fsid &&
     memcmp(fs_info->fs_devices->fsid, sb->fsid, BTRFS_FSID_SIZE) != 0) {
  btrfs_err(fs_info,
  "superblock fsid doesn't match fsid of fs_devices: %pU != %pU",
     sb->fsid, fs_info->fs_devices->fsid);
  ret = -EINVAL;
 }

 if (memcmp(fs_info->fs_devices->metadata_uuid, btrfs_sb_fsid_ptr(sb),
     BTRFS_FSID_SIZE) != 0) {
  btrfs_err(fs_info,
"superblock metadata_uuid doesn't match metadata uuid of fs_devices: %pU != %pU",
     btrfs_sb_fsid_ptr(sb), fs_info->fs_devices->metadata_uuid);
  ret = -EINVAL;
 }

 if (memcmp(fs_info->fs_devices->metadata_uuid, sb->dev_item.fsid,
     BTRFS_FSID_SIZE) != 0) {
  btrfs_err(fs_info,
   "dev_item UUID does not match metadata fsid: %pU != %pU",
   fs_info->fs_devices->metadata_uuid, sb->dev_item.fsid);
  ret = -EINVAL;
 }

 /*
  * Artificial requirement for block-group-tree to force newer features
  * (free-space-tree, no-holes) so the test matrix is smaller.
 */
 if (btrfs_fs_compat_ro(fs_info, BLOCK_GROUP_TREE) &&
     (!btrfs_fs_compat_ro(fs_info, FREE_SPACE_TREE_VALID) ||
      !btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES))) {
  btrfs_err(fs_info,
  "block-group-tree feature requires free-space-tree and no-holes");
  ret = -EINVAL;
 }

 /*
  * Hint to catch really bogus numbers, bitflips or so, more exact checks are
  * done later
 */
 if (btrfs_super_bytes_used(sb) < 6 * btrfs_super_nodesize(sb)) {
  btrfs_err(fs_info, "bytes_used is too small %llu",
     btrfs_super_bytes_used(sb));
  ret = -EINVAL;
 }
 if (!is_power_of_2(btrfs_super_stripesize(sb))) {
  btrfs_err(fs_info, "invalid stripesize %u",
     btrfs_super_stripesize(sb));
  ret = -EINVAL;
 }
 if (btrfs_super_num_devices(sb) > (1UL << 31))
  btrfs_warn(fs_info, "suspicious number of devices: %llu",
      btrfs_super_num_devices(sb));
 if (btrfs_super_num_devices(sb) == 0) {
  btrfs_err(fs_info, "number of devices is 0");
  ret = -EINVAL;
 }

 if (mirror_num >= 0 &&
     btrfs_super_bytenr(sb) != btrfs_sb_offset(mirror_num)) {
  btrfs_err(fs_info, "super offset mismatch %llu != %u",
     btrfs_super_bytenr(sb), BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET);
  ret = -EINVAL;
 }

 if (ret)
  return ret;

 ret = validate_sys_chunk_array(fs_info, sb);

 /*
  * Obvious sys_chunk_array corruptions, it must hold at least one key
  * and one chunk
 */
 if (btrfs_super_sys_array_size(sb) > BTRFS_SYSTEM_CHUNK_ARRAY_SIZE) {
  btrfs_err(fs_info, "system chunk array too big %u > %u",
     btrfs_super_sys_array_size(sb),
     BTRFS_SYSTEM_CHUNK_ARRAY_SIZE);
  ret = -EINVAL;
 }
 if (btrfs_super_sys_array_size(sb) < sizeof(struct btrfs_disk_key)
   + sizeof(struct btrfs_chunk)) {
  btrfs_err(fs_info, "system chunk array too small %u < %zu",
     btrfs_super_sys_array_size(sb),
     sizeof(struct btrfs_disk_key)
     + sizeof(struct btrfs_chunk));
  ret = -EINVAL;
 }

 /*
  * The generation is a global counter, we'll trust it more than the others
  * but it's still possible that it's the one that's wrong.
 */
 if (btrfs_super_generation(sb) < btrfs_super_chunk_root_generation(sb))
  btrfs_warn(fs_info,
   "suspicious: generation < chunk_root_generation: %llu < %llu",
   btrfs_super_generation(sb),
   btrfs_super_chunk_root_generation(sb));
 if (btrfs_super_generation(sb) < btrfs_super_cache_generation(sb)
     && btrfs_super_cache_generation(sb) != (u64)-1)
  btrfs_warn(fs_info,
   "suspicious: generation < cache_generation: %llu < %llu",
   btrfs_super_generation(sb),
   btrfs_super_cache_generation(sb));

 return ret;
}

/*
 * Validation of super block at mount time.
 * Some checks already done early at mount time, like csum type and incompat
 * flags will be skipped.
 */
static int btrfs_validate_mount_super(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 return btrfs_validate_super(fs_info, fs_info->super_copy, 0);
}

/*
 * Validation of super block at write time.
 * Some checks like bytenr check will be skipped as their values will be
 * overwritten soon.
 * Extra checks like csum type and incompat flags will be done here.
 */
static int btrfs_validate_write_super(struct btrfs_fs_info *fs_info,
          struct btrfs_super_block *sb)
{
 int ret;

 ret = btrfs_validate_super(fs_info, sb, -1);
 if (ret < 0)
  goto out;
 if (!btrfs_supported_super_csum(btrfs_super_csum_type(sb))) {
  ret = -EUCLEAN;
  btrfs_err(fs_info, "invalid csum type, has %u want %u",
     btrfs_super_csum_type(sb), BTRFS_CSUM_TYPE_CRC32);
  goto out;
 }
 if (btrfs_super_incompat_flags(sb) & ~BTRFS_FEATURE_INCOMPAT_SUPP) {
  ret = -EUCLEAN;
  btrfs_err(fs_info,
  "invalid incompat flags, has 0x%llx valid mask 0x%llx",
     btrfs_super_incompat_flags(sb),
     (unsigned long long)BTRFS_FEATURE_INCOMPAT_SUPP);
  goto out;
 }
out:
 if (ret < 0)
  btrfs_err(fs_info,
  "super block corruption detected before writing it to disk");
 return ret;
}

static int load_super_root(struct btrfs_root *root, u64 bytenr, u64 gen, int level)
{
 struct btrfs_tree_parent_check check = {
  .level = level,
  .transid = gen,
  .owner_root = btrfs_root_id(root)
 };
 int ret = 0;

 root->node = read_tree_block(root->fs_info, bytenr, &check);
 if (IS_ERR(root->node)) {
  ret = PTR_ERR(root->node);
  root->node = NULL;
  return ret;
 }
 if (!extent_buffer_uptodate(root->node)) {
  free_extent_buffer(root->node);
  root->node = NULL;
  return -EIO;
 }

 btrfs_set_root_node(&root->root_item, root->node);
 root->commit_root = btrfs_root_node(root);
 btrfs_set_root_refs(&root->root_item, 1);
 return ret;
}

static int load_important_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 struct btrfs_super_block *sb = fs_info->super_copy;
 u64 gen, bytenr;
 int level, ret;

 bytenr = btrfs_super_root(sb);
 gen = btrfs_super_generation(sb);
 level = btrfs_super_root_level(sb);
 ret = load_super_root(fs_info->tree_root, bytenr, gen, level);
 if (ret) {
  btrfs_warn(fs_info, "couldn't read tree root");
  return ret;
 }
 return 0;
}

static int __cold init_tree_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 int backup_index = find_newest_super_backup(fs_info);
 struct btrfs_super_block *sb = fs_info->super_copy;
 struct btrfs_root *tree_root = fs_info->tree_root;
 bool handle_error = false;
 int ret = 0;
 int i;

 for (i = 0; i < BTRFS_NUM_BACKUP_ROOTS; i++) {
  if (handle_error) {
   if (!IS_ERR(tree_root->node))
    free_extent_buffer(tree_root->node);
   tree_root->node = NULL;

   if (!btrfs_test_opt(fs_info, USEBACKUPROOT))
    break;

   free_root_pointers(fs_info, 0);

   /*
    * Don't use the log in recovery mode, it won't be
    * valid
 */
   btrfs_set_super_log_root(sb, 0);

   btrfs_warn(fs_info, "try to load backup roots slot %d", i);
   ret = read_backup_root(fs_info, i);
   backup_index = ret;
   if (ret < 0)
    return ret;
  }

  ret = load_important_roots(fs_info);
  if (ret) {
   handle_error = true;
   continue;
  }

  /*
   * No need to hold btrfs_root::objectid_mutex since the fs
   * hasn't been fully initialised and we are the only user
 */
  ret = btrfs_init_root_free_objectid(tree_root);
  if (ret < 0) {
   handle_error = true;
   continue;
  }

  ASSERT(tree_root->free_objectid <= BTRFS_LAST_FREE_OBJECTID);

  ret = btrfs_read_roots(fs_info);
  if (ret < 0) {
   handle_error = true;
   continue;
  }

  /* All successful */
  fs_info->generation = btrfs_header_generation(tree_root->node);
  btrfs_set_last_trans_committed(fs_info, fs_info->generation);
  fs_info->last_reloc_trans = 0;

  /* Always begin writing backup roots after the one being used */
  if (backup_index < 0) {
   fs_info->backup_root_index = 0;
  } else {
   fs_info->backup_root_index = backup_index + 1;
   fs_info->backup_root_index %= BTRFS_NUM_BACKUP_ROOTS;
  }
  break;
 }

 return ret;
}

/*
 * Lockdep gets confused between our buffer_tree which requires IRQ locking because
 * we modify marks in the IRQ context, and our delayed inode xarray which doesn't
 * have these requirements. Use a class key so lockdep doesn't get them mixed up.
 */
static struct lock_class_key buffer_xa_class;

void btrfs_init_fs_info(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 INIT_RADIX_TREE(&fs_info->fs_roots_radix, GFP_ATOMIC);

 /* Use the same flags as mapping->i_pages. */
 xa_init_flags(&fs_info->buffer_tree, XA_FLAGS_LOCK_IRQ | XA_FLAGS_ACCOUNT);
 lockdep_set_class(&fs_info->buffer_tree.xa_lock, &buffer_xa_class);

 INIT_LIST_HEAD(&fs_info->trans_list);
 INIT_LIST_HEAD(&fs_info->dead_roots);
 INIT_LIST_HEAD(&fs_info->delayed_iputs);
 INIT_LIST_HEAD(&fs_info->delalloc_roots);
 INIT_LIST_HEAD(&fs_info->caching_block_groups);
 spin_lock_init(&fs_info->delalloc_root_lock);
 spin_lock_init(&fs_info->trans_lock);
 spin_lock_init(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
 spin_lock_init(&fs_info->delayed_iput_lock);
 spin_lock_init(&fs_info->defrag_inodes_lock);
 spin_lock_init(&fs_info->super_lock);
 spin_lock_init(&fs_info->unused_bgs_lock);
 spin_lock_init(&fs_info->treelog_bg_lock);
 spin_lock_init(&fs_info->zone_active_bgs_lock);
 spin_lock_init(&fs_info->relocation_bg_lock);
 rwlock_init(&fs_info->tree_mod_log_lock);
 rwlock_init(&fs_info->global_root_lock);
 mutex_init(&fs_info->unused_bg_unpin_mutex);
 mutex_init(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
 mutex_init(&fs_info->reloc_mutex);
 mutex_init(&fs_info->delalloc_root_mutex);
 mutex_init(&fs_info->zoned_meta_io_lock);
 mutex_init(&fs_info->zoned_data_reloc_io_lock);
 seqlock_init(&fs_info->profiles_lock);

 btrfs_lockdep_init_map(fs_info, btrfs_trans_num_writers);
 btrfs_lockdep_init_map(fs_info, btrfs_trans_num_extwriters);
 btrfs_lockdep_init_map(fs_info, btrfs_trans_pending_ordered);
 btrfs_lockdep_init_map(fs_info, btrfs_ordered_extent);
 btrfs_state_lockdep_init_map(fs_info, btrfs_trans_commit_prep,
         BTRFS_LOCKDEP_TRANS_COMMIT_PREP);
 btrfs_state_lockdep_init_map(fs_info, btrfs_trans_unblocked,
         BTRFS_LOCKDEP_TRANS_UNBLOCKED);
 btrfs_state_lockdep_init_map(fs_info, btrfs_trans_super_committed,
         BTRFS_LOCKDEP_TRANS_SUPER_COMMITTED);
 btrfs_state_lockdep_init_map(fs_info, btrfs_trans_completed,
         BTRFS_LOCKDEP_TRANS_COMPLETED);

 INIT_LIST_HEAD(&fs_info->dirty_cowonly_roots);
 INIT_LIST_HEAD(&fs_info->space_info);
 INIT_LIST_HEAD(&fs_info->tree_mod_seq_list);
 INIT_LIST_HEAD(&fs_info->unused_bgs);
 INIT_LIST_HEAD(&fs_info->reclaim_bgs);
 INIT_LIST_HEAD(&fs_info->zone_active_bgs);
#ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
 INIT_LIST_HEAD(&fs_info->allocated_roots);
 INIT_LIST_HEAD(&fs_info->allocated_ebs);
 spin_lock_init(&fs_info->eb_leak_lock);
#endif
 fs_info->mapping_tree = RB_ROOT_CACHED;
 rwlock_init(&fs_info->mapping_tree_lock);
 btrfs_init_block_rsv(&fs_info->global_block_rsv,
        BTRFS_BLOCK_RSV_GLOBAL);
 btrfs_init_block_rsv(&fs_info->trans_block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_TRANS);
 btrfs_init_block_rsv(&fs_info->chunk_block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_CHUNK);
 btrfs_init_block_rsv(&fs_info->treelog_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_TREELOG);
 btrfs_init_block_rsv(&fs_info->empty_block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_EMPTY);
 btrfs_init_block_rsv(&fs_info->delayed_block_rsv,
        BTRFS_BLOCK_RSV_DELOPS);
 btrfs_init_block_rsv(&fs_info->delayed_refs_rsv,
        BTRFS_BLOCK_RSV_DELREFS);

 atomic_set(&fs_info->async_delalloc_pages, 0);
 atomic_set(&fs_info->defrag_running, 0);
 atomic_set(&fs_info->nr_delayed_iputs, 0);
 atomic64_set(&fs_info->tree_mod_seq, 0);
 fs_info->global_root_tree = RB_ROOT;
 fs_info->max_inline = BTRFS_DEFAULT_MAX_INLINE;
 fs_info->metadata_ratio = 0;
 fs_info->defrag_inodes = RB_ROOT;
 atomic64_set(&fs_info->free_chunk_space, 0);
 fs_info->tree_mod_log = RB_ROOT;
 fs_info->commit_interval = BTRFS_DEFAULT_COMMIT_INTERVAL;
 btrfs_init_ref_verify(fs_info);

 fs_info->thread_pool_size = min_t(unsigned long,
       num_online_cpus() + 2, 8);

 INIT_LIST_HEAD(&fs_info->ordered_roots);
 spin_lock_init(&fs_info->ordered_root_lock);

 btrfs_init_scrub(fs_info);
 btrfs_init_balance(fs_info);
 btrfs_init_async_reclaim_work(fs_info);
 btrfs_init_extent_map_shrinker_work(fs_info);

 rwlock_init(&fs_info->block_group_cache_lock);
 fs_info->block_group_cache_tree = RB_ROOT_CACHED;

 btrfs_extent_io_tree_init(fs_info, &fs_info->excluded_extents,
      IO_TREE_FS_EXCLUDED_EXTENTS);

 mutex_init(&fs_info->ordered_operations_mutex);
 mutex_init(&fs_info->tree_log_mutex);
 mutex_init(&fs_info->chunk_mutex);
 mutex_init(&fs_info->transaction_kthread_mutex);
 mutex_init(&fs_info->cleaner_mutex);
 mutex_init(&fs_info->ro_block_group_mutex);
 init_rwsem(&fs_info->commit_root_sem);
 init_rwsem(&fs_info->cleanup_work_sem);
 init_rwsem(&fs_info->subvol_sem);
 sema_init(&fs_info->uuid_tree_rescan_sem, 1);

 btrfs_init_dev_replace_locks(fs_info);
 btrfs_init_qgroup(fs_info);
 btrfs_discard_init(fs_info);

 btrfs_init_free_cluster(&fs_info->meta_alloc_cluster);
 btrfs_init_free_cluster(&fs_info->data_alloc_cluster);

 init_waitqueue_head(&fs_info->transaction_throttle);
 init_waitqueue_head(&fs_info->transaction_wait);
 init_waitqueue_head(&fs_info->transaction_blocked_wait);
 init_waitqueue_head(&fs_info->async_submit_wait);
 init_waitqueue_head(&fs_info->delayed_iputs_wait);

 /* Usable values until the real ones are cached from the superblock */
 fs_info->nodesize = 4096;
 fs_info->sectorsize = 4096;
 fs_info->sectorsize_bits = ilog2(4096);
 fs_info->stripesize = 4096;

 /* Default compress algorithm when user does -o compress */
 fs_info->compress_type = BTRFS_COMPRESS_ZLIB;

 fs_info->max_extent_size = BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE;

 spin_lock_init(&fs_info->swapfile_pins_lock);
 fs_info->swapfile_pins = RB_ROOT;

 fs_info->bg_reclaim_threshold = BTRFS_DEFAULT_RECLAIM_THRESH;
 INIT_WORK(&fs_info->reclaim_bgs_work, btrfs_reclaim_bgs_work);
}

static int init_mount_fs_info(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct super_block *sb)
{
 int ret;

 fs_info->sb = sb;
 /* Temporary fixed values for block size until we read the superblock. */
 sb->s_blocksize = BTRFS_BDEV_BLOCKSIZE;
 sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(BTRFS_BDEV_BLOCKSIZE);

 ret = percpu_counter_init(&fs_info->ordered_bytes, 0, GFP_KERNEL);
 if (ret)
  return ret;

 ret = percpu_counter_init(&fs_info->evictable_extent_maps, 0, GFP_KERNEL);
 if (ret)
  return ret;

 ret = percpu_counter_init(&fs_info->dirty_metadata_bytes, 0, GFP_KERNEL);
 if (ret)
  return ret;

 ret = percpu_counter_init(&fs_info->stats_read_blocks, 0, GFP_KERNEL);
 if (ret)
  return ret;

 fs_info->dirty_metadata_batch = PAGE_SIZE *
     (1 + ilog2(nr_cpu_ids));

 ret = percpu_counter_init(&fs_info->delalloc_bytes, 0, GFP_KERNEL);
 if (ret)
  return ret;

 ret = percpu_counter_init(&fs_info->dev_replace.bio_counter, 0,
   GFP_KERNEL);
 if (ret)
  return ret;

 fs_info->delayed_root = kmalloc(sizeof(struct btrfs_delayed_root),
     GFP_KERNEL);
 if (!fs_info->delayed_root)
  return -ENOMEM;
 btrfs_init_delayed_root(fs_info->delayed_root);

 if (sb_rdonly(sb))
  set_bit(BTRFS_FS_STATE_RO, &fs_info->fs_state);
 if (btrfs_test_opt(fs_info, IGNOREMETACSUMS))
  set_bit(BTRFS_FS_STATE_SKIP_META_CSUMS, &fs_info->fs_state);

 return btrfs_alloc_stripe_hash_table(fs_info);
}

static int btrfs_uuid_rescan_kthread(void *data)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = data;
 int ret;

 /*
  * 1st step is to iterate through the existing UUID tree and
  * to delete all entries that contain outdated data.
  * 2nd step is to add all missing entries to the UUID tree.
 */
 ret = btrfs_uuid_tree_iterate(fs_info);
 if (ret < 0) {
  if (ret != -EINTR)
   btrfs_warn(fs_info, "iterating uuid_tree failed %d",
       ret);
  up(&fs_info->uuid_tree_rescan_sem);
  return ret;
 }
 return btrfs_uuid_scan_kthread(data);
}

static int btrfs_check_uuid_tree(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 struct task_struct *task;

 down(&fs_info->uuid_tree_rescan_sem);
 task = kthread_run(btrfs_uuid_rescan_kthread, fs_info, "btrfs-uuid");
 if (IS_ERR(task)) {
  /* fs_info->update_uuid_tree_gen remains 0 in all error case */
  btrfs_warn(fs_info, "failed to start uuid_rescan task");
  up(&fs_info->uuid_tree_rescan_sem);
  return PTR_ERR(task);
 }

 return 0;
}

static int btrfs_cleanup_fs_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 u64 root_objectid = 0;
 struct btrfs_root *gang[8];
 int ret = 0;

 while (1) {
  unsigned int found;

  spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
  found = radix_tree_gang_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
          (void **)gang, root_objectid,
          ARRAY_SIZE(gang));
  if (!found) {
   spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
   break;
  }
  root_objectid = btrfs_root_id(gang[found - 1]) + 1;

  for (int i = 0; i < found; i++) {
   /* Avoid to grab roots in dead_roots. */
   if (btrfs_root_refs(&gang[i]->root_item) == 0) {
    gang[i] = NULL;
    continue;
   }
   /* Grab all the search result for later use. */
   gang[i] = btrfs_grab_root(gang[i]);
  }
  spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);

  for (int i = 0; i < found; i++) {
   if (!gang[i])
    continue;
   root_objectid = btrfs_root_id(gang[i]);
   /*
    * Continue to release the remaining roots after the first
    * error without cleanup and preserve the first error
    * for the return.
 */
   if (!ret)
    ret = btrfs_orphan_cleanup(gang[i]);
   btrfs_put_root(gang[i]);
  }
  if (ret)
   break;

  root_objectid++;
 }
 return ret;
}

/*
 * Mounting logic specific to read-write file systems. Shared by open_ctree
 * and btrfs_remount when remounting from read-only to read-write.
 */
int btrfs_start_pre_rw_mount(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 int ret;
 const bool cache_opt = btrfs_test_opt(fs_info, SPACE_CACHE);
 bool rebuild_free_space_tree = false;

 if (btrfs_test_opt(fs_info, CLEAR_CACHE) &&
     btrfs_fs_compat_ro(fs_info, FREE_SPACE_TREE)) {
  if (btrfs_fs_incompat(fs_info, EXTENT_TREE_V2))
   btrfs_warn(fs_info,
       "'clear_cache' option is ignored with extent tree v2");
  else
   rebuild_free_space_tree = true;
 } else if (btrfs_fs_compat_ro(fs_info, FREE_SPACE_TREE) &&
     !btrfs_fs_compat_ro(fs_info, FREE_SPACE_TREE_VALID)) {
  btrfs_warn(fs_info, "free space tree is invalid");
  rebuild_free_space_tree = true;
 }

 if (rebuild_free_space_tree) {
  btrfs_info(fs_info, "rebuilding free space tree");
  ret = btrfs_rebuild_free_space_tree(fs_info);
  if (ret) {
   btrfs_warn(fs_info,
       "failed to rebuild free space tree: %d", ret);
   goto out;
  }
 }

 if (btrfs_fs_compat_ro(fs_info, FREE_SPACE_TREE) &&
     !btrfs_test_opt(fs_info, FREE_SPACE_TREE)) {
  btrfs_info(fs_info, "disabling free space tree");
  ret = btrfs_delete_free_space_tree(fs_info);
  if (ret) {
   btrfs_warn(fs_info,
       "failed to disable free space tree: %d", ret);
   goto out;
  }
 }

 /*
  * btrfs_find_orphan_roots() is responsible for finding all the dead
  * roots (with 0 refs), flag them with BTRFS_ROOT_DEAD_TREE and load
  * them into the fs_info->fs_roots_radix tree. This must be done before
  * calling btrfs_orphan_cleanup() on the tree root. If we don't do it
  * first, then btrfs_orphan_cleanup() will delete a dead root's orphan
  * item before the root's tree is deleted - this means that if we unmount
  * or crash before the deletion completes, on the next mount we will not
  * delete what remains of the tree because the orphan item does not
  * exists anymore, which is what tells us we have a pending deletion.
 */
 ret = btrfs_find_orphan_roots(fs_info);
 if (ret)
  goto out;

 ret = btrfs_cleanup_fs_roots(fs_info);
 if (ret)
  goto out;

 down_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
 if ((ret = btrfs_orphan_cleanup(fs_info->fs_root)) ||
     (ret = btrfs_orphan_cleanup(fs_info->tree_root))) {
  up_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
  goto out;
 }
 up_read(&fs_info->cleanup_work_sem);

 mutex_lock(&fs_info->cleaner_mutex);
 ret = btrfs_recover_relocation(fs_info);
 mutex_unlock(&fs_info->cleaner_mutex);
 if (ret < 0) {
  btrfs_warn(fs_info, "failed to recover relocation: %d", ret);
  goto out;
 }

 if (btrfs_test_opt(fs_info, FREE_SPACE_TREE) &&
     !btrfs_fs_compat_ro(fs_info, FREE_SPACE_TREE)) {
  btrfs_info(fs_info, "creating free space tree");
  ret = btrfs_create_free_space_tree(fs_info);
  if (ret) {
   btrfs_warn(fs_info,
    "failed to create free space tree: %d", ret);
   goto out;
  }
 }

 if (cache_opt != btrfs_free_space_cache_v1_active(fs_info)) {
  ret = btrfs_set_free_space_cache_v1_active(fs_info, cache_opt);
  if (ret)
   goto out;
 }

 ret = btrfs_resume_balance_async(fs_info);
 if (ret)
  goto out;

 ret = btrfs_resume_dev_replace_async(fs_info);
 if (ret) {
  btrfs_warn(fs_info, "failed to resume dev_replace");
  goto out;
 }

 btrfs_qgroup_rescan_resume(fs_info);

 if (!fs_info->uuid_root) {
  btrfs_info(fs_info, "creating UUID tree");
  ret = btrfs_create_uuid_tree(fs_info);
  if (ret) {
   btrfs_warn(fs_info,
       "failed to create the UUID tree %d", ret);
   goto out;
  }
 }

out:
 return ret;
}

/*
 * Do various sanity and dependency checks of different features.
 *
 * @is_rw_mount: If the mount is read-write.
 *
 * This is the place for less strict checks (like for subpage or artificial
 * feature dependencies).
 *
 * For strict checks or possible corruption detection, see
 * btrfs_validate_super().
 *
 * This should be called after btrfs_parse_options(), as some mount options
 * (space cache related) can modify on-disk format like free space tree and
 * screw up certain feature dependencies.
 */
int btrfs_check_features(struct btrfs_fs_info *fs_info, bool is_rw_mount)
{
 struct btrfs_super_block *disk_super = fs_info->super_copy;
 u64 incompat = btrfs_super_incompat_flags(disk_super);
 const u64 compat_ro = btrfs_super_compat_ro_flags(disk_super);
 const u64 compat_ro_unsupp = (compat_ro & ~BTRFS_FEATURE_COMPAT_RO_SUPP);

 if (incompat & ~BTRFS_FEATURE_INCOMPAT_SUPP) {
  btrfs_err(fs_info,
  "cannot mount because of unknown incompat features (0x%llx)",
      incompat);
  return -EINVAL;
 }

 /* Runtime limitation for mixed block groups. */
 if ((incompat & BTRFS_FEATURE_INCOMPAT_MIXED_GROUPS) &&
     (fs_info->sectorsize != fs_info->nodesize)) {
  btrfs_err(fs_info,
"unequal nodesize/sectorsize (%u != %u) are not allowed for mixed block groups",
   fs_info->nodesize, fs_info->sectorsize);
  return -EINVAL;
 }

 /* Mixed backref is an always-enabled feature. */
 incompat |= BTRFS_FEATURE_INCOMPAT_MIXED_BACKREF;

 /* Set compression related flags just in case. */
 if (fs_info->compress_type == BTRFS_COMPRESS_LZO)
  incompat |= BTRFS_FEATURE_INCOMPAT_COMPRESS_LZO;
 else if (fs_info->compress_type == BTRFS_COMPRESS_ZSTD)
  incompat |= BTRFS_FEATURE_INCOMPAT_COMPRESS_ZSTD;

 /*
  * An ancient flag, which should really be marked deprecated.
  * Such runtime limitation doesn't really need a incompat flag.
 */
 if (btrfs_super_nodesize(disk_super) > PAGE_SIZE)
  incompat |= BTRFS_FEATURE_INCOMPAT_BIG_METADATA;

 if (compat_ro_unsupp && is_rw_mount) {
  btrfs_err(fs_info,
 "cannot mount read-write because of unknown compat_ro features (0x%llx)",
         compat_ro);
  return -EINVAL;
 }

 /*
  * We have unsupported RO compat features, although RO mounted, we
  * should not cause any metadata writes, including log replay.
  * Or we could screw up whatever the new feature requires.
 */
 if (compat_ro_unsupp && btrfs_super_log_root(disk_super) &&
     !btrfs_test_opt(fs_info, NOLOGREPLAY)) {
  btrfs_err(fs_info,
"cannot replay dirty log with unsupported compat_ro features (0x%llx), try rescue=nologreplay",
     compat_ro);
  return -EINVAL;
 }

 /*
  * Artificial limitations for block group tree, to force
  * block-group-tree to rely on no-holes and free-space-tree.
 */
 if (btrfs_fs_compat_ro(fs_info, BLOCK_GROUP_TREE) &&
     (!btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES) ||
      !btrfs_test_opt(fs_info, FREE_SPACE_TREE))) {
  btrfs_err(fs_info,
"block-group-tree feature requires no-holes and free-space-tree features");
  return -EINVAL;
 }

 /*
  * Subpage runtime limitation on v1 cache.
  *
  * V1 space cache still has some hard codeed PAGE_SIZE usage, while
  * we're already defaulting to v2 cache, no need to bother v1 as it's
  * going to be deprecated anyway.
 */
 if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE && btrfs_test_opt(fs_info, SPACE_CACHE)) {
  btrfs_warn(fs_info,
 "v1 space cache is not supported for page size %lu with sectorsize %u",
      PAGE_SIZE, fs_info->sectorsize);
  return -EINVAL;
 }

 /* This can be called by remount, we need to protect the super block. */
 spin_lock(&fs_info->super_lock);
 btrfs_set_super_incompat_flags(disk_super, incompat);
 spin_unlock(&fs_info->super_lock);

 return 0;
}

int __cold open_ctree(struct super_block *sb, struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
{
 u32 sectorsize;
 u32 nodesize;
 u32 stripesize;
 u64 generation;
 u16 csum_type;
 struct btrfs_super_block *disk_super;
 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
 struct btrfs_root *tree_root;
 struct btrfs_root *chunk_root;
 int ret;
 int level;

 ret = init_mount_fs_info(fs_info, sb);
 if (ret)
  goto fail;

 /* These need to be init'ed before we start creating inodes and such. */
 tree_root = btrfs_alloc_root(fs_info, BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID,
         GFP_KERNEL);
 fs_info->tree_root = tree_root;
 chunk_root = btrfs_alloc_root(fs_info, BTRFS_CHUNK_TREE_OBJECTID,
          GFP_KERNEL);
 fs_info->chunk_root = chunk_root;
 if (!tree_root || !chunk_root) {
  ret = -ENOMEM;
  goto fail;
 }

 ret = btrfs_init_btree_inode(sb);
 if (ret)
  goto fail;

 invalidate_bdev(fs_devices->latest_dev->bdev);

 /*
  * Read super block and check the signature bytes only
 */
 disk_super = btrfs_read_disk_super(fs_devices->latest_dev->bdev, 0, false);
 if (IS_ERR(disk_super)) {
  ret = PTR_ERR(disk_super);
  goto fail_alloc;
 }

 btrfs_info(fs_info, "first mount of filesystem %pU", disk_super->fsid);
 /*
  * Verify the type first, if that or the checksum value are
  * corrupted, we'll find out
 */
 csum_type = btrfs_super_csum_type(disk_super);
 if (!btrfs_supported_super_csum(csum_type)) {
  btrfs_err(fs_info, "unsupported checksum algorithm: %u",
     csum_type);
  ret = -EINVAL;
  btrfs_release_disk_super(disk_super);
  goto fail_alloc;
 }

 fs_info->csum_size = btrfs_super_csum_size(disk_super);

 ret = btrfs_init_csum_hash(fs_info, csum_type);
 if (ret) {
  btrfs_release_disk_super(disk_super);
  goto fail_alloc;
 }

 /*
  * We want to check superblock checksum, the type is stored inside.
  * Pass the whole disk block of size BTRFS_SUPER_INFO_SIZE (4k).
 */
 if (btrfs_check_super_csum(fs_info, disk_super)) {
  btrfs_err(fs_info, "superblock checksum mismatch");
  ret = -EINVAL;
  btrfs_release_disk_super(disk_super);
  goto fail_alloc;
 }

 /*
  * super_copy is zeroed at allocation time and we never touch the
  * following bytes up to INFO_SIZE, the checksum is calculated from
  * the whole block of INFO_SIZE
 */
 memcpy(fs_info->super_copy, disk_super, sizeof(*fs_info->super_copy));
 btrfs_release_disk_super(disk_super);

 disk_super = fs_info->super_copy;

 memcpy(fs_info->super_for_commit, fs_info->super_copy,
        sizeof(*fs_info->super_for_commit));

 ret = btrfs_validate_mount_super(fs_info);
 if (ret) {
  btrfs_err(fs_info, "superblock contains fatal errors");
  ret = -EINVAL;
  goto fail_alloc;
 }

 if (!btrfs_super_root(disk_super)) {
  btrfs_err(fs_info, "invalid superblock tree root bytenr");
  ret = -EINVAL;
  goto fail_alloc;
 }

 /* check FS state, whether FS is broken. */
 if (btrfs_super_flags(disk_super) & BTRFS_SUPER_FLAG_ERROR)
  WRITE_ONCE(fs_info->fs_error, -EUCLEAN);

 /* Set up fs_info before parsing mount options */
 nodesize = btrfs_super_nodesize(disk_super);
 sectorsize = btrfs_super_sectorsize(disk_super);
 stripesize = sectorsize;
 fs_info->dirty_metadata_batch = nodesize * (1 + ilog2(nr_cpu_ids));
 fs_info->delalloc_batch = sectorsize * 512 * (1 + ilog2(nr_cpu_ids));

 fs_info->nodesize = nodesize;
 fs_info->nodesize_bits = ilog2(nodesize);
 fs_info->sectorsize = sectorsize;
 fs_info->sectorsize_bits = ilog2(sectorsize);
 fs_info->csums_per_leaf = BTRFS_MAX_ITEM_SIZE(fs_info) / fs_info->csum_size;
 fs_info->stripesize = stripesize;
 fs_info->fs_devices->fs_info = fs_info;

 /*
  * Handle the space caching options appropriately now that we have the
  * super block loaded and validated.
 */
 btrfs_set_free_space_cache_settings(fs_info);

 if (!btrfs_check_options(fs_info, &fs_info->mount_opt, sb->s_flags)) {
  ret = -EINVAL;
  goto fail_alloc;
 }

 ret = btrfs_check_features(fs_info, !sb_rdonly(sb));
 if (ret < 0)
  goto fail_alloc;

 /*
  * At this point our mount options are validated, if we set ->max_inline
  * to something non-standard make sure we truncate it to sectorsize.
 */
 fs_info->max_inline = min_t(u64, fs_info->max_inline, fs_info->sectorsize);

 ret = btrfs_init_workqueues(fs_info);
 if (ret)
  goto fail_sb_buffer;

 sb->s_bdi->ra_pages *= btrfs_super_num_devices(disk_super);
 sb->s_bdi->ra_pages = max(sb->s_bdi->ra_pages, SZ_4M / PAGE_SIZE);

 /* Update the values for the current filesystem. */
 sb->s_blocksize = sectorsize;
 sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(sectorsize);
 memcpy(&sb->s_uuid, fs_info->fs_devices->fsid, BTRFS_FSID_SIZE);

 mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
 ret = btrfs_read_sys_array(fs_info);
 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
 if (ret) {
  btrfs_err(fs_info, "failed to read the system array: %d", ret);
  goto fail_sb_buffer;
 }

 generation = btrfs_super_chunk_root_generation(disk_super);
 level = btrfs_super_chunk_root_level(disk_super);
 ret = load_super_root(chunk_root, btrfs_super_chunk_root(disk_super),
         generation, level);
 if (ret) {
  btrfs_err(fs_info, "failed to read chunk root");
  goto fail_tree_roots;
 }

 read_extent_buffer(chunk_root->node, fs_info->chunk_tree_uuid,
      offsetof(struct btrfs_header, chunk_tree_uuid),
      BTRFS_UUID_SIZE);

 ret = btrfs_read_chunk_tree(fs_info);
 if (ret) {
  btrfs_err(fs_info, "failed to read chunk tree: %d", ret);
  goto fail_tree_roots;
 }

 /*
  * At this point we know all the devices that make this filesystem,
  * including the seed devices but we don't know yet if the replace
  * target is required. So free devices that are not part of this
  * filesystem but skip the replace target device which is checked
  * below in btrfs_init_dev_replace().
 */
 btrfs_free_extra_devids(fs_devices);
 if (!fs_devices->latest_dev->bdev) {
  btrfs_err(fs_info, "failed to read devices");
  ret = -EIO;
  goto fail_tree_roots;
 }

 ret = init_tree_roots(fs_info);
 if (ret)
  goto fail_tree_roots;

 /*
  * Get zone type information of zoned block devices. This will also
  * handle emulation of a zoned filesystem if a regular device has the
  * zoned incompat feature flag set.
 */
 ret = btrfs_get_dev_zone_info_all_devices(fs_info);
 if (ret) {
  btrfs_err(fs_info,
     "zoned: failed to read device zone info: %d", ret);
  goto fail_block_groups;
 }

 /*
  * If we have a uuid root and we're not being told to rescan we need to
  * check the generation here so we can set the
  * BTRFS_FS_UPDATE_UUID_TREE_GEN bit.  Otherwise we could commit the
  * transaction during a balance or the log replay without updating the
  * uuid generation, and then if we crash we would rescan the uuid tree,
  * even though it was perfectly fine.
 */
 if (fs_info->uuid_root && !btrfs_test_opt(fs_info, RESCAN_UUID_TREE) &&
     fs_info->generation == btrfs_super_uuid_tree_generation(disk_super))
  set_bit(BTRFS_FS_UPDATE_UUID_TREE_GEN, &fs_info->flags);

 ret = btrfs_verify_dev_extents(fs_info);
 if (ret) {
  btrfs_err(fs_info,
     "failed to verify dev extents against chunks: %d",
     ret);
  goto fail_block_groups;
 }
 ret = btrfs_recover_balance(fs_info);
 if (ret) {
  btrfs_err(fs_info, "failed to recover balance: %d", ret);
  goto fail_block_groups;
 }

 ret = btrfs_init_dev_stats(fs_info);
 if (ret) {
  btrfs_err(fs_info, "failed to init dev_stats: %d", ret);
  goto fail_block_groups;
 }

 ret = btrfs_init_dev_replace(fs_info);
 if (ret) {
  btrfs_err(fs_info, "failed to init dev_replace: %d", ret);
  goto fail_block_groups;
 }

 ret = btrfs_check_zoned_mode(fs_info);
 if (ret) {
  btrfs_err(fs_info, "failed to initialize zoned mode: %d",
     ret);
  goto fail_block_groups;
 }

 ret = btrfs_sysfs_add_fsid(fs_devices);
 if (ret) {
  btrfs_err(fs_info, "failed to init sysfs fsid interface: %d",
    ret);
  goto fail_block_groups;
 }

 ret = btrfs_sysfs_add_mounted(fs_info);
 if (ret) {
  btrfs_err(fs_info, "failed to init sysfs interface: %d", ret);
  goto fail_fsdev_sysfs;
 }

 ret = btrfs_init_space_info(fs_info);
 if (ret) {
  btrfs_err(fs_info, "failed to initialize space info: %d", ret);
  goto fail_sysfs;
 }

 ret = btrfs_read_block_groups(fs_info);
 if (ret) {
  btrfs_err(fs_info, "failed to read block groups: %d", ret);
  goto fail_sysfs;
 }

 btrfs_zoned_reserve_data_reloc_bg(fs_info);
 btrfs_free_zone_cache(fs_info);

 btrfs_check_active_zone_reservation(fs_info);

 if (!sb_rdonly(sb) && fs_info->fs_devices->missing_devices &&
     !btrfs_check_rw_degradable(fs_info, NULL)) {
  btrfs_warn(fs_info,
  "writable mount is not allowed due to too many missing devices");
  ret = -EINVAL;
  goto fail_sysfs;
 }

 fs_info->cleaner_kthread = kthread_run(cleaner_kthread, fs_info,
            "btrfs-cleaner");
 if (IS_ERR(fs_info->cleaner_kthread)) {
  ret = PTR_ERR(fs_info->cleaner_kthread);
  goto fail_sysfs;
 }

 fs_info->transaction_kthread = kthread_run(transaction_kthread,
         tree_root,
         "btrfs-transaction");
 if (IS_ERR(fs_info->transaction_kthread)) {
  ret = PTR_ERR(fs_info->transaction_kthread);
  goto fail_cleaner;
 }

 ret = btrfs_read_qgroup_config(fs_info);
 if (ret)
  goto fail_trans_kthread;

 if (btrfs_build_ref_tree(fs_info))
  btrfs_err(fs_info, "couldn't build ref tree");

 /* do not make disk changes in broken FS or nologreplay is given */
 if (btrfs_super_log_root(disk_super) != 0 &&
     !btrfs_test_opt(fs_info, NOLOGREPLAY)) {
  btrfs_info(fs_info, "start tree-log replay");
  ret = btrfs_replay_log(fs_info, fs_devices);
  if (ret)
   goto fail_qgroup;
 }

 fs_info->fs_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, BTRFS_FS_TREE_OBJECTID, true);
 if (IS_ERR(fs_info->fs_root)) {
  ret = PTR_ERR(fs_info->fs_root);
  btrfs_warn(fs_info, "failed to read fs tree: %d", ret);
  fs_info->fs_root = NULL;
  goto fail_qgroup;
 }

 if (sb_rdonly(sb))
  return 0;

 ret = btrfs_start_pre_rw_mount(fs_info);
 if (ret) {
  close_ctree(fs_info);
  return ret;
 }
 btrfs_discard_resume(fs_info);

 if (fs_info->uuid_root &&
     (btrfs_test_opt(fs_info, RESCAN_UUID_TREE) ||
      fs_info->generation != btrfs_super_uuid_tree_generation(disk_super))) {
  btrfs_info(fs_info, "checking UUID tree");
  ret = btrfs_check_uuid_tree(fs_info);
  if (ret) {
   btrfs_warn(fs_info,
    "failed to check the UUID tree: %d", ret);
   close_ctree(fs_info);
   return ret;
  }
 }

 set_bit(BTRFS_FS_OPEN, &fs_info->flags);

 /* Kick the cleaner thread so it'll start deleting snapshots. */
 if (test_bit(BTRFS_FS_UNFINISHED_DROPS, &fs_info->flags))
  wake_up_process(fs_info->cleaner_kthread);

 return 0;

fail_qgroup:
 btrfs_free_qgroup_config(fs_info);
fail_trans_kthread:
 kthread_stop(fs_info->transaction_kthread);
 btrfs_cleanup_transaction(fs_info);
 btrfs_free_fs_roots(fs_info);
fail_cleaner:
 kthread_stop(fs_info->cleaner_kthread);

 /*
  * make sure we're done with the btree inode before we stop our
  * kthreads
 */
 filemap_write_and_wait(fs_info->btree_inode->i_mapping);

fail_sysfs:
 btrfs_sysfs_remove_mounted(fs_info);

fail_fsdev_sysfs:
 btrfs_sysfs_remove_fsid(fs_info->fs_devices);

fail_block_groups:
 btrfs_put_block_group_cache(fs_info);

fail_tree_roots:
 if (fs_info->data_reloc_root)
  btrfs_drop_and_free_fs_root(fs_info, fs_info->data_reloc_root);
 free_root_pointers(fs_info, true);
 invalidate_inode_pages2(fs_info->btree_inode->i_mapping);

fail_sb_buffer:
 btrfs_stop_all_workers(fs_info);
 btrfs_free_block_groups(fs_info);
fail_alloc:
 btrfs_mapping_tree_free(fs_info);

 iput(fs_info->btree_inode);
fail:
 ASSERT(ret < 0);
 return ret;
}
ALLOW_ERROR_INJECTION(open_ctree, ERRNO);

static void btrfs_end_super_write(struct bio *bio)
{
 struct btrfs_device *device = bio->bi_private;
 struct folio_iter fi;

 bio_for_each_folio_all(fi, bio) {
  if (bio->bi_status) {
   btrfs_warn_rl(device->fs_info,
    "lost super block write due to IO error on %s (%d)",
    btrfs_dev_name(device),
    blk_status_to_errno(bio->bi_status));
   btrfs_dev_stat_inc_and_print(device,
           BTRFS_DEV_STAT_WRITE_ERRS);
   /* Ensure failure if the primary sb fails. */
   if (bio->bi_opf & REQ_FUA)
    atomic_add(BTRFS_SUPER_PRIMARY_WRITE_ERROR,
        &device->sb_write_errors);
   else
    atomic_inc(&device->sb_write_errors);
  }
  folio_unlock(fi.folio);
  folio_put(fi.folio);
 }

 bio_put(bio);
}

/*
 * Write superblock @sb to the @device. Do not wait for completion, all the
 * folios we use for writing are locked.
 *
 * Write @max_mirrors copies of the superblock, where 0 means default that fit
 * the expected device size at commit time. Note that max_mirrors must be
 * same for write and wait phases.
 *
 * Return number of errors when folio is not found or submission fails.
 */
static int write_dev_supers(struct btrfs_device *device,
       struct btrfs_super_block *sb, int max_mirrors)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = device->fs_info;
 struct address_space *mapping = device->bdev->bd_mapping;
 SHASH_DESC_ON_STACK(shash, fs_info->csum_shash);
 int i;
 int ret;
 u64 bytenr, bytenr_orig;

 atomic_set(&device->sb_write_errors, 0);

 if (max_mirrors == 0)
  max_mirrors = BTRFS_SUPER_MIRROR_MAX;

 shash->tfm = fs_info->csum_shash;

 for (i = 0; i < max_mirrors; i++) {
  struct folio *folio;
  struct bio *bio;
  struct btrfs_super_block *disk_super;
  size_t offset;

  bytenr_orig = btrfs_sb_offset(i);
  ret = btrfs_sb_log_location(device, i, WRITE, &bytenr);
  if (ret == -ENOENT) {
   continue;
  } else if (ret < 0) {
   btrfs_err(device->fs_info,
     "couldn't get super block location for mirror %d error %d",
     i, ret);
   atomic_inc(&device->sb_write_errors);
   continue;
  }
  if (bytenr + BTRFS_SUPER_INFO_SIZE >=
      device->commit_total_bytes)
   break;

  btrfs_set_super_bytenr(sb, bytenr_orig);

  crypto_shash_digest(shash, (const char *)sb + BTRFS_CSUM_SIZE,
        BTRFS_SUPER_INFO_SIZE - BTRFS_CSUM_SIZE,
        sb->csum);

  folio = __filemap_get_folio(mapping, bytenr >> PAGE_SHIFT,
         FGP_LOCK | FGP_ACCESSED | FGP_CREAT,
         GFP_NOFS);
  if (IS_ERR(folio)) {
   btrfs_err(device->fs_info,
     "couldn't get super block page for bytenr %llu error %ld",
     bytenr, PTR_ERR(folio));
   atomic_inc(&device->sb_write_errors);
   continue;
  }

  offset = offset_in_folio(folio, bytenr);
  disk_super = folio_address(folio) + offset;
  memcpy(disk_super, sb, BTRFS_SUPER_INFO_SIZE);

  /*
   * Directly use bios here instead of relying on the page cache
   * to do I/O, so we don't lose the ability to do integrity
   * checking.
 */
  bio = bio_alloc(device->bdev, 1,
    REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC | REQ_META | REQ_PRIO,
    GFP_NOFS);
  bio->bi_iter.bi_sector = bytenr >> SECTOR_SHIFT;
  bio->bi_private = device;
  bio->bi_end_io = btrfs_end_super_write;
  bio_add_folio_nofail(bio, folio, BTRFS_SUPER_INFO_SIZE, offset);

  /*
   * We FUA only the first super block.  The others we allow to
   * go down lazy and there's a short window where the on-disk
   * copies might still contain the older version.
 */
  if (i == 0 && !btrfs_test_opt(device->fs_info, NOBARRIER))
   bio->bi_opf |= REQ_FUA;
  submit_bio(bio);

  if (btrfs_advance_sb_log(device, i))
   atomic_inc(&device->sb_write_errors);
 }
 return atomic_read(&device->sb_write_errors) < i ? 0 : -1;
}

/*
 * Wait for write completion of superblocks done by write_dev_supers,
 * @max_mirrors same for write and wait phases.
 *
 * Return -1 if primary super block write failed or when there were no super block
 * copies written. Otherwise 0.
 */
static int wait_dev_supers(struct btrfs_device *device, int max_mirrors)
{
 int i;
 int errors = 0;
 bool primary_failed = false;
 int ret;
 u64 bytenr;

 if (max_mirrors == 0)
  max_mirrors = BTRFS_SUPER_MIRROR_MAX;

 for (i = 0; i < max_mirrors; i++) {
  struct folio *folio;

  ret = btrfs_sb_log_location(device, i, READ, &bytenr);
  if (ret == -ENOENT) {
   break;
  } else if (ret < 0) {
   errors++;
   if (i == 0)
    primary_failed = true;
   continue;
  }
  if (bytenr + BTRFS_SUPER_INFO_SIZE >=
      device->commit_total_bytes)
   break;

  folio = filemap_get_folio(device->bdev->bd_mapping,
       bytenr >> PAGE_SHIFT);
  /* If the folio has been removed, then we know it completed. */
  if (IS_ERR(folio))
   continue;

  /* Folio will be unlocked once the write completes. */
  folio_wait_locked(folio);
  folio_put(folio);
 }

 errors += atomic_read(&device->sb_write_errors);
 if (errors >= BTRFS_SUPER_PRIMARY_WRITE_ERROR)
  primary_failed = true;
 if (primary_failed) {
  btrfs_err(device->fs_info, "error writing primary super block to device %llu",
     device->devid);
  return -1;
 }

 return errors < i ? 0 : -1;
}

/*
 * endio for the write_dev_flush, this will wake anyone waiting
 * for the barrier when it is done
 */
static void btrfs_end_empty_barrier(struct bio *bio)
{
 bio_uninit(bio);
 complete(bio->bi_private);
}

/*
 * Submit a flush request to the device if it supports it. Error handling is
 * done in the waiting counterpart.
 */
static void write_dev_flush(struct btrfs_device *device)
{
 struct bio *bio = &device->flush_bio;

 device->last_flush_error = BLK_STS_OK;

 bio_init(bio, device->bdev, NULL, 0,
   REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC | REQ_PREFLUSH);
 bio->bi_end_io = btrfs_end_empty_barrier;
 init_completion(&device->flush_wait);
 bio->bi_private = &device->flush_wait;
 submit_bio(bio);
 set_bit(BTRFS_DEV_STATE_FLUSH_SENT, &device->dev_state);
}

/*
 * If the flush bio has been submitted by write_dev_flush, wait for it.
 * Return true for any error, and false otherwise.
 */
static bool wait_dev_flush(struct btrfs_device *device)
{
 struct bio *bio = &device->flush_bio;

 if (!test_and_clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_FLUSH_SENT, &device->dev_state))
  return false;

 wait_for_completion_io(&device->flush_wait);

 if (bio->bi_status) {
  device->last_flush_error = bio->bi_status;
  btrfs_dev_stat_inc_and_print(device, BTRFS_DEV_STAT_FLUSH_ERRS);
  return true;
 }

 return false;
}

/*
 * send an empty flush down to each device in parallel,
 * then wait for them
 */
static int barrier_all_devices(struct btrfs_fs_info *info)
{
 struct list_head *head;
 struct btrfs_device *dev;
 int errors_wait = 0;

 lockdep_assert_held(&info->fs_devices->device_list_mutex);
 /* send down all the barriers */
 head = &info->fs_devices->devices;
 list_for_each_entry(dev, head, dev_list) {
  if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &dev->dev_state))
   continue;
  if (!dev->bdev)
   continue;
  if (!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA, &dev->dev_state) ||
      !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &dev->dev_state))
   continue;

  write_dev_flush(dev);
 }

 /* wait for all the barriers */
 list_for_each_entry(dev, head, dev_list) {
  if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &dev->dev_state))
   continue;
  if (!dev->bdev) {
   errors_wait++;
   continue;
  }
  if (!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA, &dev->dev_state) ||
      !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &dev->dev_state))
   continue;

  if (wait_dev_flush(dev))
   errors_wait++;
 }

 /*
  * Checks last_flush_error of disks in order to determine the device
  * state.
 */
 if (errors_wait && !btrfs_check_rw_degradable(info, NULL))
  return -EIO;

 return 0;
}

int btrfs_get_num_tolerated_disk_barrier_failures(u64 flags)
{
 int raid_type;
 int min_tolerated = INT_MAX;

 if ((flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) == 0 ||
     (flags & BTRFS_AVAIL_ALLOC_BIT_SINGLE))
  min_tolerated = min_t(int, min_tolerated,
        btrfs_raid_array[BTRFS_RAID_SINGLE].
        tolerated_failures);

 for (raid_type = 0; raid_type < BTRFS_NR_RAID_TYPES; raid_type++) {
  if (raid_type == BTRFS_RAID_SINGLE)
   continue;
  if (!(flags & btrfs_raid_array[raid_type].bg_flag))
   continue;
  min_tolerated = min_t(int, min_tolerated,
        btrfs_raid_array[raid_type].
        tolerated_failures);
 }

 if (min_tolerated == INT_MAX) {
  btrfs_warn(NULL, "unknown raid flag: %llu", flags);
  min_tolerated = 0;
 }

 return min_tolerated;
}

int write_all_supers(struct btrfs_fs_info *fs_info, int max_mirrors)
{
 struct list_head *head;
 struct btrfs_device *dev;
 struct btrfs_super_block *sb;
 struct btrfs_dev_item *dev_item;
 int ret;
 int do_barriers;
 int max_errors;
 int total_errors = 0;
 u64 flags;

 do_barriers = !btrfs_test_opt(fs_info, NOBARRIER);

 /*
  * max_mirrors == 0 indicates we're from commit_transaction,
  * not from fsync where the tree roots in fs_info have not
  * been consistent on disk.
 */
 if (max_mirrors == 0)
  backup_super_roots(fs_info);

 sb = fs_info->super_for_commit;
 dev_item = &sb->dev_item;

 mutex_lock(&fs_info->fs_devices->device_list_mutex);
 head = &fs_info->fs_devices->devices;
 max_errors = btrfs_super_num_devices(fs_info->super_copy) - 1;

 if (do_barriers) {
  ret = barrier_all_devices(fs_info);
  if (ret) {
   mutex_unlock(
    &fs_info->fs_devices->device_list_mutex);
   btrfs_handle_fs_error(fs_info, ret,
           "errors while submitting device barriers.");
   return ret;
  }
 }

 list_for_each_entry(dev, head, dev_list) {
  if (!dev->bdev) {
   total_errors++;
   continue;
  }
  if (!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA, &dev->dev_state) ||
      !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &dev->dev_state))
   continue;

  btrfs_set_stack_device_generation(dev_item, 0);
  btrfs_set_stack_device_type(dev_item, dev->type);
  btrfs_set_stack_device_id(dev_item, dev->devid);
  btrfs_set_stack_device_total_bytes(dev_item,
         dev->commit_total_bytes);
  btrfs_set_stack_device_bytes_used(dev_item,
        dev->commit_bytes_used);
  btrfs_set_stack_device_io_align(dev_item, dev->io_align);
  btrfs_set_stack_device_io_width(dev_item, dev->io_width);
  btrfs_set_stack_device_sector_size(dev_item, dev->sector_size);
  memcpy(dev_item->uuid, dev->uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
  memcpy(dev_item->fsid, dev->fs_devices->metadata_uuid,
         BTRFS_FSID_SIZE);

  flags = btrfs_super_flags(sb);
  btrfs_set_super_flags(sb, flags | BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);

  ret = btrfs_validate_write_super(fs_info, sb);
  if (ret < 0) {
   mutex_unlock(&fs_info->fs_devices->device_list_mutex);
   btrfs_handle_fs_error(fs_info, -EUCLEAN,
    "unexpected superblock corruption detected");
   return -EUCLEAN;
  }

  ret = write_dev_supers(dev, sb, max_mirrors);
  if (ret)
   total_errors++;
 }
 if (total_errors > max_errors) {
  btrfs_err(fs_info, "%d errors while writing supers",
     total_errors);
  mutex_unlock(&fs_info->fs_devices->device_list_mutex);

  /* FUA is masked off if unsupported and can't be the reason */
  btrfs_handle_fs_error(fs_info, -EIO,
          "%d errors while writing supers",
          total_errors);
  return -EIO;
 }

 total_errors = 0;
 list_for_each_entry(dev, head, dev_list) {
  if (!dev->bdev)
   continue;
  if (!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA, &dev->dev_state) ||
      !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &dev->dev_state))
   continue;

  ret = wait_dev_supers(dev, max_mirrors);
  if (ret)
   total_errors++;
 }
 mutex_unlock(&fs_info->fs_devices->device_list_mutex);
 if (total_errors > max_errors) {
  btrfs_handle_fs_error(fs_info, -EIO,
          "%d errors while writing supers",
          total_errors);
  return -EIO;
 }
 return 0;
}

/* Drop a fs root from the radix tree and free it. */
void btrfs_drop_and_free_fs_root(struct btrfs_fs_info *fs_info,
      struct btrfs_root *root)
{
 bool drop_ref = false;

 spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
 radix_tree_delete(&fs_info->fs_roots_radix,
     (unsigned long)btrfs_root_id(root));
 if (test_and_clear_bit(BTRFS_ROOT_IN_RADIX, &root->state))
  drop_ref = true;
 spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);

 if (BTRFS_FS_ERROR(fs_info)) {
  ASSERT(root->log_root == NULL);
  if (root->reloc_root) {
   btrfs_put_root(root->reloc_root);
   root->reloc_root = NULL;
  }
 }

 if (drop_ref)
  btrfs_put_root(root);
}

int btrfs_commit_super(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 mutex_lock(&fs_info->cleaner_mutex);
 btrfs_run_delayed_iputs(fs_info);
 mutex_unlock(&fs_info->cleaner_mutex);
 wake_up_process(fs_info->cleaner_kthread);

 /* wait until ongoing cleanup work done */
 down_write(&fs_info->cleanup_work_sem);
 up_write(&fs_info->cleanup_work_sem);

 return btrfs_commit_current_transaction(fs_info->tree_root);
}

static void warn_about_uncommitted_trans(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 struct btrfs_transaction *trans;
 struct btrfs_transaction *tmp;
 bool found = false;

 /*
  * This function is only called at the very end of close_ctree(),
  * thus no other running transaction, no need to take trans_lock.
 */
 ASSERT(test_bit(BTRFS_FS_CLOSING_DONE, &fs_info->flags));
 list_for_each_entry_safe(trans, tmp, &fs_info->trans_list, list) {
  struct extent_state *cached = NULL;
  u64 dirty_bytes = 0;
  u64 cur = 0;
  u64 found_start;
  u64 found_end;

  found = true;
  while (btrfs_find_first_extent_bit(&trans->dirty_pages, cur,
         &found_start, &found_end,
         EXTENT_DIRTY, &cached)) {
   dirty_bytes += found_end + 1 - found_start;
   cur = found_end + 1;
  }
  btrfs_warn(fs_info,
 "transaction %llu (with %llu dirty metadata bytes) is not committed",
      trans->transid, dirty_bytes);
  btrfs_cleanup_one_transaction(trans);

  if (trans == fs_info->running_transaction)
   fs_info->running_transaction = NULL;
  list_del_init(&trans->list);

  btrfs_put_transaction(trans);
  trace_btrfs_transaction_commit(fs_info);
 }
 ASSERT(!found);
}

void __cold close_ctree(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 int ret;

 set_bit(BTRFS_FS_CLOSING_START, &fs_info->flags);

 /*
  * If we had UNFINISHED_DROPS we could still be processing them, so
  * clear that bit and wake up relocation so it can stop.
  * We must do this before stopping the block group reclaim task, because
  * at btrfs_relocate_block_group() we wait for this bit, and after the
  * wait we stop with -EINTR if btrfs_fs_closing() returns non-zero - we
  * have just set BTRFS_FS_CLOSING_START, so btrfs_fs_closing() will
  * return 1.
 */
 btrfs_wake_unfinished_drop(fs_info);

 /*
  * We may have the reclaim task running and relocating a data block group,
  * in which case it may create delayed iputs. So stop it before we park
  * the cleaner kthread otherwise we can get new delayed iputs after
  * parking the cleaner, and that can make the async reclaim task to hang
  * if it's waiting for delayed iputs to complete, since the cleaner is
  * parked and can not run delayed iputs - this will make us hang when
  * trying to stop the async reclaim task.
 */
 cancel_work_sync(&fs_info->reclaim_bgs_work);
 /*
  * We don't want the cleaner to start new transactions, add more delayed
  * iputs, etc. while we're closing. We can't use kthread_stop() yet
  * because that frees the task_struct, and the transaction kthread might
  * still try to wake up the cleaner.
 */
 kthread_park(fs_info->cleaner_kthread);

 /* wait for the qgroup rescan worker to stop */
 btrfs_qgroup_wait_for_completion(fs_info, false);

 /* wait for the uuid_scan task to finish */
 down(&fs_info->uuid_tree_rescan_sem);
 /* avoid complains from lockdep et al., set sem back to initial state */
 up(&fs_info->uuid_tree_rescan_sem);

 /* pause restriper - we want to resume on mount */
 btrfs_pause_balance(fs_info);

 btrfs_dev_replace_suspend_for_unmount(fs_info);

 btrfs_scrub_cancel(fs_info);

 /* wait for any defraggers to finish */
 wait_event(fs_info->transaction_wait,
     (atomic_read(&fs_info->defrag_running) == 0));

 /* clear out the rbtree of defraggable inodes */
 btrfs_cleanup_defrag_inodes(fs_info);

 /*
  * Handle the error fs first, as it will flush and wait for all ordered
  * extents.  This will generate delayed iputs, thus we want to handle
  * it first.
 */
 if (unlikely(BTRFS_FS_ERROR(fs_info)))
  btrfs_error_commit_super(fs_info);

 /*
  * Wait for any fixup workers to complete.
  * If we don't wait for them here and they are still running by the time
  * we call kthread_stop() against the cleaner kthread further below, we
  * get an use-after-free on the cleaner because the fixup worker adds an
  * inode to the list of delayed iputs and then attempts to wakeup the
  * cleaner kthread, which was already stopped and destroyed. We parked
  * already the cleaner, but below we run all pending delayed iputs.
 */
 btrfs_flush_workqueue(fs_info->fixup_workers);
 /*
  * Similar case here, we have to wait for delalloc workers before we
  * proceed below and stop the cleaner kthread, otherwise we trigger a
  * use-after-tree on the cleaner kthread task_struct when a delalloc
  * worker running submit_compressed_extents() adds a delayed iput, which
  * does a wake up on the cleaner kthread, which was already freed below
  * when we call kthread_stop().
 */
 btrfs_flush_workqueue(fs_info->delalloc_workers);

 /*
  * We can have ordered extents getting their last reference dropped from
  * the fs_info->workers queue because for async writes for data bios we
  * queue a work for that queue, at btrfs_wq_submit_bio(), that runs
  * run_one_async_done() which calls btrfs_bio_end_io() in case the bio
  * has an error, and that later function can do the final
  * btrfs_put_ordered_extent() on the ordered extent attached to the bio,
  * which adds a delayed iput for the inode. So we must flush the queue
  * so that we don't have delayed iputs after committing the current
  * transaction below and stopping the cleaner and transaction kthreads.
 */
 btrfs_flush_workqueue(fs_info->workers);

 /*
  * When finishing a compressed write bio we schedule a work queue item
  * to finish an ordered extent - btrfs_finish_compressed_write_work()
  * calls btrfs_finish_ordered_extent() which in turns does a call to
  * btrfs_queue_ordered_fn(), and that queues the ordered extent
  * completion either in the endio_write_workers work queue or in the
  * fs_info->endio_freespace_worker work queue. We flush those queues
  * below, so before we flush them we must flush this queue for the
  * workers of compressed writes.
 */
 flush_workqueue(fs_info->compressed_write_workers);

 /*
  * After we parked the cleaner kthread, ordered extents may have
  * completed and created new delayed iputs. If one of the async reclaim
  * tasks is running and in the RUN_DELAYED_IPUTS flush state, then we
  * can hang forever trying to stop it, because if a delayed iput is
  * added after it ran btrfs_run_delayed_iputs() and before it called
  * btrfs_wait_on_delayed_iputs(), it will hang forever since there is
  * no one else to run iputs.
  *
  * So wait for all ongoing ordered extents to complete and then run
  * delayed iputs. This works because once we reach this point no one
  * can create new ordered extents, but delayed iputs can still be added
  * by a reclaim worker (see comments further below).
  *
  * Also note that btrfs_wait_ordered_roots() is not safe here, because
  * it waits for BTRFS_ORDERED_COMPLETE to be set on an ordered extent,
  * but the delayed iput for the respective inode is made only when doing
  * the final btrfs_put_ordered_extent() (which must happen at
  * btrfs_finish_ordered_io() when we are unmounting).
 */
 btrfs_flush_workqueue(fs_info->endio_write_workers);
 /* Ordered extents for free space inodes. */
 btrfs_flush_workqueue(fs_info->endio_freespace_worker);
 /*
  * Run delayed iputs in case an async reclaim worker is waiting for them
  * to be run as mentioned above.
 */
 btrfs_run_delayed_iputs(fs_info);

 cancel_work_sync(&fs_info->async_reclaim_work);
 cancel_work_sync(&fs_info->async_data_reclaim_work);
 cancel_work_sync(&fs_info->preempt_reclaim_work);
 cancel_work_sync(&fs_info->em_shrinker_work);

 /*
  * Run delayed iputs again because an async reclaim worker may have
  * added new ones if it was flushing delalloc:
  *
  * shrink_delalloc() -> btrfs_start_delalloc_roots() ->
  *    start_delalloc_inodes() -> btrfs_add_delayed_iput()
 */
 btrfs_run_delayed_iputs(fs_info);

 /* There should be no more workload to generate new delayed iputs. */
 set_bit(BTRFS_FS_STATE_NO_DELAYED_IPUT, &fs_info->fs_state);

 /* Cancel or finish ongoing discard work */
 btrfs_discard_cleanup(fs_info);

 if (!sb_rdonly(fs_info->sb)) {
  /*
   * The cleaner kthread is stopped, so do one final pass over
   * unused block groups.
 */
  btrfs_delete_unused_bgs(fs_info);

  /*
   * There might be existing delayed inode workers still running
   * and holding an empty delayed inode item. We must wait for
   * them to complete first because they can create a transaction.
   * This happens when someone calls btrfs_balance_delayed_items()
   * and then a transaction commit runs the same delayed nodes
   * before any delayed worker has done something with the nodes.
   * We must wait for any worker here and not at transaction
   * commit time since that could cause a deadlock.
   * This is a very rare case.
 */
  btrfs_flush_workqueue(fs_info->delayed_workers);

  ret = btrfs_commit_super(fs_info);
  if (ret)
   btrfs_err(fs_info, "commit super ret %d", ret);
 }

 kthread_stop(fs_info->transaction_kthread);
 kthread_stop(fs_info->cleaner_kthread);

 ASSERT(list_empty(&fs_info->delayed_iputs));
 set_bit(BTRFS_FS_CLOSING_DONE, &fs_info->flags);

 if (btrfs_check_quota_leak(fs_info)) {
  DEBUG_WARN("qgroup reserved space leaked");
  btrfs_err(fs_info, "qgroup reserved space leaked");
 }

 btrfs_free_qgroup_config(fs_info);
 ASSERT(list_empty(&fs_info->delalloc_roots));

 if (percpu_counter_sum(&fs_info->delalloc_bytes)) {
  btrfs_info(fs_info, "at unmount delalloc count %lld",
         percpu_counter_sum(&fs_info->delalloc_bytes));
 }

 if (percpu_counter_sum(&fs_info->ordered_bytes))
  btrfs_info(fs_info, "at unmount dio bytes count %lld",
      percpu_counter_sum(&fs_info->ordered_bytes));

 btrfs_sysfs_remove_mounted(fs_info);
 btrfs_sysfs_remove_fsid(fs_info->fs_devices);

 btrfs_put_block_group_cache(fs_info);

 /*
  * we must make sure there is not any read request to
  * submit after we stopping all workers.
 */
 invalidate_inode_pages2(fs_info->btree_inode->i_mapping);
 btrfs_stop_all_workers(fs_info);

 /* We shouldn't have any transaction open at this point */
 warn_about_uncommitted_trans(fs_info);

 clear_bit(BTRFS_FS_OPEN, &fs_info->flags);
 free_root_pointers(fs_info, true);
 btrfs_free_fs_roots(fs_info);

 /*
  * We must free the block groups after dropping the fs_roots as we could
  * have had an IO error and have left over tree log blocks that aren't
  * cleaned up until the fs roots are freed.  This makes the block group
  * accounting appear to be wrong because there's pending reserved bytes,
  * so make sure we do the block group cleanup afterwards.
 */
 btrfs_free_block_groups(fs_info);

 iput(fs_info->btree_inode);

 btrfs_mapping_tree_free(fs_info);
}

void btrfs_mark_buffer_dirty(struct btrfs_trans_handle *trans,
        struct extent_buffer *buf)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = buf->fs_info;
 u64 transid = btrfs_header_generation(buf);

#ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
 /*
  * This is a fast path so only do this check if we have sanity tests
  * enabled.  Normal people shouldn't be using unmapped buffers as dirty
  * outside of the sanity tests.
 */
 if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &buf->bflags)))
  return;
#endif
 /* This is an active transaction (its state < TRANS_STATE_UNBLOCKED). */
 ASSERT(trans->transid == fs_info->generation);
 btrfs_assert_tree_write_locked(buf);
 if (unlikely(transid != fs_info->generation)) {
  btrfs_abort_transaction(trans, -EUCLEAN);
  btrfs_crit(fs_info,
"dirty buffer transid mismatch, logical %llu found transid %llu running transid %llu",
      buf->start, transid, fs_info->generation);
 }
 set_extent_buffer_dirty(buf);
}

static void __btrfs_btree_balance_dirty(struct btrfs_fs_info *fs_info,
     int flush_delayed)
{
 /*
  * looks as though older kernels can get into trouble with
  * this code, they end up stuck in balance_dirty_pages forever
 */
 int ret;

 if (current->flags & PF_MEMALLOC)
  return;

 if (flush_delayed)
  btrfs_balance_delayed_items(fs_info);

 ret = __percpu_counter_compare(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
         BTRFS_DIRTY_METADATA_THRESH,
         fs_info->dirty_metadata_batch);
 if (ret > 0) {
  balance_dirty_pages_ratelimited(fs_info->btree_inode->i_mapping);
 }
}

void btrfs_btree_balance_dirty(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 __btrfs_btree_balance_dirty(fs_info, 1);
}

void btrfs_btree_balance_dirty_nodelay(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 __btrfs_btree_balance_dirty(fs_info, 0);
}

static void btrfs_error_commit_super(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 /* cleanup FS via transaction */
 btrfs_cleanup_transaction(fs_info);

 down_write(&fs_info->cleanup_work_sem);
 up_write(&fs_info->cleanup_work_sem);
}

static void btrfs_drop_all_logs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 struct btrfs_root *gang[8];
 u64 root_objectid = 0;
 int ret;

 spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
 while ((ret = radix_tree_gang_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
          (void **)gang, root_objectid,
          ARRAY_SIZE(gang))) != 0) {
  int i;

  for (i = 0; i < ret; i++)
   gang[i] = btrfs_grab_root(gang[i]);
  spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);

  for (i = 0; i < ret; i++) {
   if (!gang[i])
    continue;
   root_objectid = btrfs_root_id(gang[i]);
   btrfs_free_log(NULL, gang[i]);
   btrfs_put_root(gang[i]);
  }
  root_objectid++;
  spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
 }
 spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
 btrfs_free_log_root_tree(NULL, fs_info);
}

static void btrfs_destroy_ordered_extents(struct btrfs_root *root)
{
 struct btrfs_ordered_extent *ordered;

 spin_lock(&root->ordered_extent_lock);
 /*
  * This will just short circuit the ordered completion stuff which will
  * make sure the ordered extent gets properly cleaned up.
 */
 list_for_each_entry(ordered, &root->ordered_extents,
       root_extent_list)
  set_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered->flags);
 spin_unlock(&root->ordered_extent_lock);
}

static void btrfs_destroy_all_ordered_extents(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 struct btrfs_root *root;
 LIST_HEAD(splice);

 spin_lock(&fs_info->ordered_root_lock);
 list_splice_init(&fs_info->ordered_roots, &splice);
 while (!list_empty(&splice)) {
  root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
     ordered_root);
  list_move_tail(&root->ordered_root,
          &fs_info->ordered_roots);

  spin_unlock(&fs_info->ordered_root_lock);
  btrfs_destroy_ordered_extents(root);

  cond_resched();
  spin_lock(&fs_info->ordered_root_lock);
 }
 spin_unlock(&fs_info->ordered_root_lock);

 /*
  * We need this here because if we've been flipped read-only we won't
  * get sync() from the umount, so we need to make sure any ordered
  * extents that haven't had their dirty pages IO start writeout yet
  * actually get run and error out properly.
 */
 btrfs_wait_ordered_roots(fs_info, U64_MAX, NULL);
}

static void btrfs_destroy_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root)
{
 struct btrfs_inode *btrfs_inode;
 LIST_HEAD(splice);

 spin_lock(&root->delalloc_lock);
 list_splice_init(&root->delalloc_inodes, &splice);

 while (!list_empty(&splice)) {
  struct inode *inode = NULL;
  btrfs_inode = list_first_entry(&splice, struct btrfs_inode,
            delalloc_inodes);
  btrfs_del_delalloc_inode(btrfs_inode);
  spin_unlock(&root->delalloc_lock);

  /*
   * Make sure we get a live inode and that it'll not disappear
   * meanwhile.
 */
  inode = igrab(&btrfs_inode->vfs_inode);
  if (inode) {
   unsigned int nofs_flag;

   nofs_flag = memalloc_nofs_save();
   invalidate_inode_pages2(inode->i_mapping);
   memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
   iput(inode);
  }
  spin_lock(&root->delalloc_lock);
 }
 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
}

static void btrfs_destroy_all_delalloc_inodes(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 struct btrfs_root *root;
 LIST_HEAD(splice);

 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
 list_splice_init(&fs_info->delalloc_roots, &splice);
 while (!list_empty(&splice)) {
  root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
      delalloc_root);
  root = btrfs_grab_root(root);
  BUG_ON(!root);
  spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);

  btrfs_destroy_delalloc_inodes(root);
  btrfs_put_root(root);

  spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
 }
 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
}

static void btrfs_destroy_marked_extents(struct btrfs_fs_info *fs_info,
      struct extent_io_tree *dirty_pages,
      int mark)
{
 struct extent_buffer *eb;
 u64 start = 0;
 u64 end;

 while (btrfs_find_first_extent_bit(dirty_pages, start, &start, &end,
        mark, NULL)) {
  btrfs_clear_extent_bit(dirty_pages, start, end, mark, NULL);
  while (start <= end) {
   eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
   start += fs_info->nodesize;
   if (!eb)
    continue;

   btrfs_tree_lock(eb);
   wait_on_extent_buffer_writeback(eb);
   btrfs_clear_buffer_dirty(NULL, eb);
   btrfs_tree_unlock(eb);

   free_extent_buffer_stale(eb);
  }
 }
}

static void btrfs_destroy_pinned_extent(struct btrfs_fs_info *fs_info,
     struct extent_io_tree *unpin)
{
 u64 start;
 u64 end;

 while (1) {
  struct extent_state *cached_state = NULL;

  /*
   * The btrfs_finish_extent_commit() may get the same range as
   * ours between find_first_extent_bit and clear_extent_dirty.
   * Hence, hold the unused_bg_unpin_mutex to avoid double unpin
   * the same extent range.
 */
  mutex_lock(&fs_info->unused_bg_unpin_mutex);
  if (!btrfs_find_first_extent_bit(unpin, 0, &start, &end,
       EXTENT_DIRTY, &cached_state)) {
   mutex_unlock(&fs_info->unused_bg_unpin_mutex);
   break;
  }

  btrfs_clear_extent_dirty(unpin, start, end, &cached_state);
  btrfs_free_extent_state(cached_state);
  btrfs_error_unpin_extent_range(fs_info, start, end);
  mutex_unlock(&fs_info->unused_bg_unpin_mutex);
  cond_resched();
 }
}

static void btrfs_cleanup_bg_io(struct btrfs_block_group *cache)
{
 struct inode *inode;

 inode = cache->io_ctl.inode;
 if (inode) {
  unsigned int nofs_flag;

  nofs_flag = memalloc_nofs_save();
  invalidate_inode_pages2(inode->i_mapping);
  memalloc_nofs_restore(nofs_flag);

  BTRFS_I(inode)->generation = 0;
  cache->io_ctl.inode = NULL;
  iput(inode);
 }
 ASSERT(cache->io_ctl.pages == NULL);
 btrfs_put_block_group(cache);
}

void btrfs_cleanup_dirty_bgs(struct btrfs_transaction *cur_trans,
        struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 struct btrfs_block_group *cache;

 spin_lock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
 while (!list_empty(&cur_trans->dirty_bgs)) {
  cache = list_first_entry(&cur_trans->dirty_bgs,
      struct btrfs_block_group,
      dirty_list);

  if (!list_empty(&cache->io_list)) {
   spin_unlock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
   list_del_init(&cache->io_list);
   btrfs_cleanup_bg_io(cache);
   spin_lock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
  }

  list_del_init(&cache->dirty_list);
  spin_lock(&cache->lock);
  cache->disk_cache_state = BTRFS_DC_ERROR;
  spin_unlock(&cache->lock);

  spin_unlock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
  btrfs_put_block_group(cache);
  btrfs_dec_delayed_refs_rsv_bg_updates(fs_info);
  spin_lock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
 }
 spin_unlock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);

 /*
  * Refer to the definition of io_bgs member for details why it's safe
  * to use it without any locking
 */
 while (!list_empty(&cur_trans->io_bgs)) {
  cache = list_first_entry(&cur_trans->io_bgs,
      struct btrfs_block_group,
      io_list);

  list_del_init(&cache->io_list);
  spin_lock(&cache->lock);
  cache->disk_cache_state = BTRFS_DC_ERROR;
  spin_unlock(&cache->lock);
  btrfs_cleanup_bg_io(cache);
 }
}

static void btrfs_free_all_qgroup_pertrans(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 struct btrfs_root *gang[8];
 int i;
 int ret;

 spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
 while (1) {
  ret = radix_tree_gang_lookup_tag(&fs_info->fs_roots_radix,
       (void **)gang, 0,
       ARRAY_SIZE(gang),
       BTRFS_ROOT_TRANS_TAG);
  if (ret == 0)
   break;
  for (i = 0; i < ret; i++) {
   struct btrfs_root *root = gang[i];

   btrfs_qgroup_free_meta_all_pertrans(root);
   radix_tree_tag_clear(&fs_info->fs_roots_radix,
     (unsigned long)btrfs_root_id(root),
     BTRFS_ROOT_TRANS_TAG);
  }
 }
 spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
}

void btrfs_cleanup_one_transaction(struct btrfs_transaction *cur_trans)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = cur_trans->fs_info;
 struct btrfs_device *dev, *tmp;

 btrfs_cleanup_dirty_bgs(cur_trans, fs_info);
 ASSERT(list_empty(&cur_trans->dirty_bgs));
 ASSERT(list_empty(&cur_trans->io_bgs));

 list_for_each_entry_safe(dev, tmp, &cur_trans->dev_update_list,
     post_commit_list) {
  list_del_init(&dev->post_commit_list);
 }

 btrfs_destroy_delayed_refs(cur_trans);

 cur_trans->state = TRANS_STATE_COMMIT_START;
 wake_up(&fs_info->transaction_blocked_wait);

 cur_trans->state = TRANS_STATE_UNBLOCKED;
 wake_up(&fs_info->transaction_wait);

 btrfs_destroy_marked_extents(fs_info, &cur_trans->dirty_pages,
         EXTENT_DIRTY);
 btrfs_destroy_pinned_extent(fs_info, &cur_trans->pinned_extents);

 cur_trans->state =TRANS_STATE_COMPLETED;
 wake_up(&cur_trans->commit_wait);
}

static int btrfs_cleanup_transaction(struct btrfs_fs_info *fs_info)
{
 struct btrfs_transaction *t;

 mutex_lock(&fs_info->transaction_kthread_mutex);

 spin_lock(&fs_info->trans_lock);
 while (!list_empty(&fs_info->trans_list)) {
  t = list_first_entry(&fs_info->trans_list,
         struct btrfs_transaction, list);
  if (t->state >= TRANS_STATE_COMMIT_PREP) {
   refcount_inc(&t->use_count);
   spin_unlock(&fs_info->trans_lock);
   btrfs_wait_for_commit(fs_info, t->transid);
   btrfs_put_transaction(t);
   spin_lock(&fs_info->trans_lock);
   continue;
  }
  if (t == fs_info->running_transaction) {
   t->state = TRANS_STATE_COMMIT_DOING;
   spin_unlock(&fs_info->trans_lock);
   /*
    * We wait for 0 num_writers since we don't hold a trans
    * handle open currently for this transaction.
 */
   wait_event(t->writer_wait,
       atomic_read(&t->num_writers) == 0);
  } else {
   spin_unlock(&fs_info->trans_lock);
  }
  btrfs_cleanup_one_transaction(t);

  spin_lock(&fs_info->trans_lock);
  if (t == fs_info->running_transaction)
   fs_info->running_transaction = NULL;
  list_del_init(&t->list);
  spin_unlock(&fs_info->trans_lock);

  btrfs_put_transaction(t);
  trace_btrfs_transaction_commit(fs_info);
  spin_lock(&fs_info->trans_lock);
 }
 spin_unlock(&fs_info->trans_lock);
 btrfs_destroy_all_ordered_extents(fs_info);
 btrfs_destroy_delayed_inodes(fs_info);
 btrfs_assert_delayed_root_empty(fs_info);
 btrfs_destroy_all_delalloc_inodes(fs_info);
 btrfs_drop_all_logs(fs_info);
 btrfs_free_all_qgroup_pertrans(fs_info);
 mutex_unlock(&fs_info->transaction_kthread_mutex);

 return 0;
}

int btrfs_init_root_free_objectid(struct btrfs_root *root)
{
 BTRFS_PATH_AUTO_FREE(path);
 int ret;
 struct extent_buffer *l;
 struct btrfs_key search_key;
 struct btrfs_key found_key;
 int slot;

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

 search_key.objectid = BTRFS_LAST_FREE_OBJECTID;
 search_key.type = -1;
 search_key.offset = (u64)-1;
 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &search_key, path, 0, 0);
 if (ret < 0)
  return ret;
 if (ret == 0) {
  /*
   * Key with offset -1 found, there would have to exist a root
   * with such id, but this is out of valid range.
 */
  return -EUCLEAN;
 }
 if (path->slots[0] > 0) {
  slot = path->slots[0] - 1;
  l = path->nodes[0];
  btrfs_item_key_to_cpu(l, &found_key, slot);
  root->free_objectid = max_t(u64, found_key.objectid + 1,
         BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
 } else {
  root->free_objectid = BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID;
 }

 return 0;
}

int btrfs_get_free_objectid(struct btrfs_root *root, u64 *objectid)
{
 int ret;
 mutex_lock(&root->objectid_mutex);

 if (unlikely(root->free_objectid >= BTRFS_LAST_FREE_OBJECTID)) {
  btrfs_warn(root->fs_info,
      "the objectid of root %llu reaches its highest value",
      btrfs_root_id(root));
  ret = -ENOSPC;
  goto out;
 }

 *objectid = root->free_objectid++;
 ret = 0;
out:
 mutex_unlock(&root->objectid_mutex);
 return ret;
}