btrfs: avoid overflow when sector_t is 32 bit

Jean-Denis Girard noticed commit c821e7f3 "pass bytes to
btrfs_bio_alloc" (https://patchwork.kernel.org/patch/9763081/)
introduces a regression on 32 bit machines.
When CONFIG_LBDAF is _not_ defined (CONFIG_LBDAF == Support for large
(2TB+) block devices and files) sector_t is 32 bit on 32bit machines.

In the function submit_extent_page, 'sector' (which is sector_t type) is
multiplied by 512 to convert it from sectors to bytes, leading to an
overflow when the disk is bigger than 4GB (!).

I added a cast to u64 to avoid overflow.

Fixes: c821e7f3 ("btrfs: pass bytes to btrfs_bio_alloc")
CC: stable@vger.kernel.org # 4.13+
Signed-off-by: Goffredo Baroncelli <kreijack@inwind.it>
Tested-by: Jean-Denis Girard <jd.girard@sysnux.pf>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: log csums for all modified extents

Amir reported a bug discovered by his cleaned up version of my
dm-log-writes xfstests where we were missing csums at certain replay
points.  This is because fsx was doing an msync(), which essentially
fsync()'s a specific range of a file.  We will log all modified extents,
but only search for the checksums in the range we are being asked to
sync.  We cannot simply log the extents in the range we're being asked
because we are logging the inode item as it is currently, which if it
has had a i_size update before the msync means we will miss extents when
replaying.  We could possibly get around this by marking the inode with
the transaction that extended the i_size to see if we have this case,
but this would be racy and we'd have to lock the whole range of the
inode to make sure we didn't have an ordered extent outside of our range
that was in the middle of completing.

Fix this simply by keeping track of the modified extents range and
logging the csums for the entire range of extents that we are logging.
This makes the xfstest pass.

Reported-by: Amir Goldstein <amir73il@gmail.com>
Signed-off-by: Josef Bacik <jbacik@fb.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

Btrfs: fix unexpected result when dio reading corrupted blocks

commit 4246a0b63bd8 ("block: add a bi_error field to struct bio")
changed the logic of how dio read endio reports errors.

For single stripe dio read, %bio->bi_status reflects the error before
verifying checksum, and now we're updating it when data block matches
with its checksum, while in the mismatching case, %bio->bi_status is
not updated to relfect that.

When some blocks in a file have been corrupted on disk, reading such a
file ends up with

1) checksum errors are reported in kernel log
2) read(2) returns successfully with some content being 0x01.

In order to fix it, we need to report its checksum mismatch error to
the upper layer (dio layer in this case) as well.

Fixes: 4246a0b63bd8 ("block: add a bi_error field to struct bio")
Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Reported-by: Goffredo Baroncelli <kreijack@inwind.it>
Tested-by: Goffredo Baroncelli <kreijack@inwind.it>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Report error on removing qgroup if del_qgroup_item fails

Previously, we were calling del_qgroup_item, and ignoring the return code
resulting in a potential to have divergent in-memory state without an
error. Perhaps, it makes sense to handle this error code, and put the
filesystem into a read only, or similar state.

This patch only adds reporting of the error if the error is fatal,
(any error other than qgroup not found).

Signed-off-by: Sargun Dhillon <sargun@sargun.me>
Reviewed-by: Qu Wenruo <quwenruo.btrfs@gmx.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

Btrfs: skip checksum when reading compressed data if some IO have failed

Currently even if the underlying disk reports failure on IO,
compressed read endio still gets to verify checksum and reports it as
a checksum error.

In fact, if some IO have failed during reading a compressed data
extent , there's no way the checksum could match, therefore, we can
skip that in order to return error quickly to the upper layer.

Please note that we need to do this after recording the failed mirror
index so that read-repair in the upper layer's endio can work
properly.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Tested-by: Paul Jones <paul@pauljones.id.au>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

Btrfs: fix kernel oops while reading compressed data

The kernel oops happens at

kernel BUG at fs/btrfs/extent_io.c:2104!
...
RIP: clean_io_failure+0x263/0x2a0 [btrfs]

It's showing that read-repair code is using an improper mirror index.
This is due to the fact that compression read's endio hasn't recorded
the failed mirror index in %cb->orig_bio.

With this, btrfs's read-repair can work properly on reading compressed
data.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Reported-by: Paul Jones <paul@pauljones.id.au>
Tested-by: Paul Jones <paul@pauljones.id.au>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

Btrfs: use btrfs_op instead of bio_op in __btrfs_map_block

This seems to be a leftover of commit cf8cddd38bab ("btrfs: don't
abuse REQ_OP_* flags for btrfs_map_block").

It should use btrfs_op() helper to provide one of 'enum btrfs_map_op'
types.

Fixes: cf8cddd38bab ("btrfs: don't abuse REQ_OP_* flags for btrfs_map_block")
Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Reviewed-by: Satoru Takeuchi <satoru.takeuchi@gmail.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

Btrfs: do not backup tree roots when fsync

It doesn't make sense to backup tree roots when doing fsync, since
during fsync those tree roots have not been consistent on disk.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Reviewed-by: Qu Wenruo <quwenruo.btrfs@gmx.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: remove BTRFS_FS_QUOTA_DISABLING flag

Currently, "btrfs quota enable" would fail after "btrfs quota disable" on
the first time with syslog output "qgroup_rescan_init failed with -22", but
it would succeed on the second time.

When "quota disable" is called, BTRFS_FS_QUOTA_DISABLING flag bit will be
set in fs_info->flags in btrfs_quota_disable(), but it will not be droppd
in btrfs_run_qgroups() (which is called in btrfs_commit_transaction())
because quota_root has already been freed. If "quota enable" is called
after that, both BTRFS_FS_QUOTA_DISABLING and BTRFS_FS_QUOTA_ENABLED flag
would be dropped in the btrfs_run_qgroups() since quota_root is not NULL.
This leads to the failure of "quota enable" on the first time.

BTRFS_FS_QUOTA_DISABLING flag is not used outside of "quota disable"
context and is equivalent to whether quota_root is NULL or not.
btrfs_run_qgroups() checks whether quota_root is NULL or not in the first
place.

So, let's remove BTRFS_FS_QUOTA_DISABLING flag.

Signed-off-by: Tomohiro Misono <misono.tomohiro@jp.fujitsu.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: propagate error to btrfs_cmp_data_prepare caller

btrfs_cmp_data_prepare() (almost) always returns 0 i.e. ignoring errors
from gather_extent_pages(). While the pages are freed by
btrfs_cmp_data_free(), cmp->num_pages still has > 0. Then,
btrfs_extent_same() try to access the already freed pages causing faults
(or violates PageLocked assertion).

This patch just return the error as is so that the caller stop the process.

Signed-off-by: Naohiro Aota <naohiro.aota@wdc.com>
Fixes: f441460202cb ("btrfs: fix deadlock with extent-same and readpage")
Cc: <stable@vger.kernel.org> # 4.2
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: prevent to set invalid default subvolid

`btrfs sub set-default` succeeds to set an ID which isn't corresponding to any
fs/file tree. If such the bad ID is set to a filesystem, we can't mount this
filesystem without specifying `subvol` or `subvolid` mount options.

Fixes: 6ef5ed0d386b ("Btrfs: add ioctl and incompat flag to set the default mount subvol")
Cc: <stable@vger.kernel.org>
Signed-off-by: Satoru Takeuchi <satoru.takeuchi@gmail.com>
Reviewed-by: Qu Wenruo <quwenruo.btrfs@gmx.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

Btrfs: send: fix error number for unknown inode types

ENOTSUPP should not be returned to the user program.
 (cf. include/linux/errno.h)
Therefore, EOPNOTSUPP is used instead of ENOTSUPP.

Signed-off-by: Tsutomu Itoh <t-itoh@jp.fujitsu.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: fix NULL pointer dereference from free_reloc_roots()

__del_reloc_root should be called before freeing up reloc_root->node.
If not, calling __del_reloc_root() dereference reloc_root->node, causing
the system BUG.

Fixes: 6bdf131fac23 ("Btrfs: don't leak reloc root nodes on error")
Cc: <stable@vger.kernel.org> # 4.9
Signed-off-by: Naohiro Aota <naohiro.aota@wdc.com>
Reviewed-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: finish ordered extent cleaning if no progress is found

__endio_write_update_ordered() repeats the search until it reaches the end
of the specified range. This works well with direct IO path, because before
the function is called, it's ensured that there are ordered extents filling
whole the range. It's not the case, however, when it's called from
run_delalloc_range(): it is possible to have error in the midle of the loop
in e.g. run_delalloc_nocow(), so that there exisits the range not covered
by any ordered extents. By cleaning such "uncomplete" range,
__endio_write_update_ordered() stucks at offset where there're no ordered
extents.

Since the ordered extents are created from head to tail, we can stop the
search if there are no offset progress.

Fixes: 524272607e88 ("btrfs: Handle delalloc error correctly to avoid ordered extent hang")
Cc: <stable@vger.kernel.org> # 4.12
Signed-off-by: Naohiro Aota <naohiro.aota@wdc.com>
Reviewed-by: Qu Wenruo <quwenruo.btrfs@gmx.com>
Reviewed-by: Josef Bacik <jbacik@fb.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: clear ordered flag on cleaning up ordered extents

Commit 524272607e88 ("btrfs: Handle delalloc error correctly to avoid
ordered extent hang") introduced btrfs_cleanup_ordered_extents() to cleanup
submitted ordered extents. However, it does not clear the ordered bit
(Private2) of corresponding pages. Thus, the following BUG occurs from
free_pages_check_bad() (on btrfs/125 with nospace_cache).

BUG: Bad page state in process btrfs  pfn:3fa787
page:ffffdf2acfe9e1c0 count:0 mapcount:0 mapping:          (null) index:0xd
flags: 0x8000000000002008(uptodate|private_2)
raw: 8000000000002008 0000000000000000 000000000000000d 00000000ffffffff
raw: ffffdf2acf5c1b20 ffffb443802238b0 0000000000000000 0000000000000000
page dumped because: PAGE_FLAGS_CHECK_AT_FREE flag(s) set
bad because of flags: 0x2000(private_2)

This patch clears the flag same as other places calling
btrfs_dec_test_ordered_pending() for every page in the specified range.

Fixes: 524272607e88 ("btrfs: Handle delalloc error correctly to avoid ordered extent hang")
Cc: <stable@vger.kernel.org> # 4.12
Signed-off-by: Naohiro Aota <naohiro.aota@wdc.com>
Reviewed-by: Qu Wenruo <quwenruo.btrfs@gmx.com>
Reviewed-by: Josef Bacik <jbacik@fb.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

Btrfs: fix incorrect {node,sector}size endianness from BTRFS_IOC_FS_INFO

fs_info->super_copy->{node,sector}size are little-endian, but the ioctl
should return the values in native endianness. Use the cached values in
btrfs_fs_info instead. Found with sparse.

Fixes: 80a773fbfc2d ("btrfs: retrieve more info from FS_INFO ioctl")
Signed-off-by: Omar Sandoval <osandov@fb.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

Btrfs: do not reset bio->bi_ops while writing bio

flush_epd_write_bio() sets bio->bi_opf by itself to honor REQ_SYNC,
but it's not needed at all since bio->bi_opf has set up properly in
both __extent_writepage() and write_one_eb(), and in the case of
write_one_eb(), it also sets REQ_META, which we will lose in
flush_epd_write_bio().

This remove this unnecessary bio->bi_opf setting.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

Btrfs: use the new helper wbc_to_write_flags

This updates btrfs to use the helper wbc_to_write_flags which has been
applied in ext4/xfs/f2fs/block.

Please note that, with this, btrfs's dirty pages written by a
writeback job will carry the flag REQ_BACKGROUND, which is currently
used by writeback-throttle to determine whether it should go to get a
request or wait.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: submit superblock io with REQ_META and REQ_PRIO

The superblock is also metadata of the filesystem so the relevant IO
should be tagged as such. We also tag it as high priority, as it's the
last block committed for metadata from a given transaction. Any delays
would effectively block the whole transaction, also blocking any other
operation holding the device_list_mutex.

Reviewed-by: Josef Bacik <jbacik@fb.com>
Reviewed-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: remove unnecessary memory barrier in btrfs_direct_IO

Commit 38851cc19adb ("Btrfs: implement unlocked dio write") implemented
unlocked dio write, allowing multiple dio writers to write to
non-overlapping, and non-eof-extending regions. In doing so it also
introduced a broken memory barrier. It is broken due to 2 things:

1. Memory barriers _MUST_ always be paired, this is clearly not the case
   here

2. Checkpatch actually produces a warning if a memory barrier is
   introduced that doesn't have a comment explaining how it's being
   paired.

Specifically for inode::i_dio_count that's wrapped inside
inode_dio_begin, there is no explicit barrier semantics attached, so
removing is fine as the atomic is used in common the waiter/wakeup
pattern.

Signed-off-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
[ enhance changelog ]
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: remove superfluous chunk_tree argument from btrfs_alloc_dev_extent

Currently this function is always called with the object id of the root
key of the chunk_tree, which is always BTRFS_CHUNK_TREE_OBJECTID. So
let's subsume it straight into the function itself. No functional
change.

Signed-off-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Remove chunk_objectid parameter of btrfs_alloc_dev_extent

THe function is always called with chunk_objectid set to
BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID. Let's collapse the parameter in the
function itself. No functional changes.

Signed-off-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: pass fs_info to btrfs_del_root instead of tree_root

btrfs_del_roots always uses the tree_root.  Let's pass fs_info instead.

Signed-off-by: Jeff Mahoney <jeffm@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

Btrfs: add one more sanity check for shared ref type

Every shared ref has a parent tree block, which can be get from
btrfs_extent_inline_ref_offset().  And the tree block must be aligned
to the nodesize, so we'd know this inline ref is not valid if this
block's bytenr is not aligned to the nodesize, in which case, most
likely the ref type has been misused.

This adds the above mentioned check and also updates
print_extent_item() called by btrfs_print_leaf() to point out the
invalid ref while printing the tree structure.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

Btrfs: remove BUG_ON in __add_tree_block

The BUG_ON() can be triggered when the caller is processing an invalid
extent inline ref, e.g.

a shared data ref is offered instead of an extent data ref, such that
it tries to find a non-existent tree block and then btrfs_search_slot
returns 1 for no such item.

This replaces the BUG_ON() with a WARN() followed by calling
btrfs_print_leaf() to show more details about what's going on and
returning -EINVAL to upper callers.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

Btrfs: remove BUG() in add_data_reference

Now that we have a helper to report invalid value of extent inline ref
type, we need to quit gracefully instead of throwing out a kernel panic.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

Btrfs: remove BUG() in print_extent_item

btrfs_print_leaf() is used in btrfs_get_extent_inline_ref_type, so
here we really want to print the invalid value of ref type instead of
causing a kernel panic.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

Btrfs: remove BUG() in btrfs_extent_inline_ref_size

Now that btrfs_get_extent_inline_ref_type() can report if type is a
valid one and all callers can gracefully deal with that, we don't need
to crash here.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

Btrfs: convert to use btrfs_get_extent_inline_ref_type

Since we have a helper which can do sanity check, this converts all
btrfs_extent_inline_ref_type to it.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

Btrfs: add a helper to retrive extent inline ref type

An invalid value of extent inline ref type may be read from a
malicious image which may force btrfs to crash.

This adds a helper which does sanity check for the ref type, so we can
know if it's sane, return he type, otherwise return an error.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
[ minimal tweak const types, causing warnings due to other cleanup patches ]
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: scrub: simplify scrub worker initialization

Minor simplification, merge calls to one.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: scrub: clean up division in scrub_find_csum

Use proper helpers for 64bit division.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: scrub: clean up division in __scrub_mark_bitmap

Use proper helpers for 64bit division and then cast to narrower type.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: scrub: use bool for flush_all_writes

flush_all_writes is an atomic but does not use the semantics at all,
it's just on/off indicator, we can use bool.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: preserve i_mode if __btrfs_set_acl() fails

When changing a file's acl mask, btrfs_set_acl() will first set the
group bits of i_mode to the value of the mask, and only then set the
actual extended attribute representing the new acl.

If the second part fails (due to lack of space, for example) and the
file had no acl attribute to begin with, the system will from now on
assume that the mask permission bits are actual group permission bits,
potentially granting access to the wrong users.

Prevent this by restoring the original mode bits if __btrfs_set_acl
fails.

Signed-off-by: Ernesto A. Fernández <ernesto.mnd.fernandez@gmail.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Remove extraneous chunk_objectid variable

BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTIS id the only objectid being used in the
chunk_tree. So remove a variable which is always set to that value and collapse
its usage in callees which are passed this variable. No functional changes

Signed-off-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Remove chunk_objectid argument from btrfs_make_block_group

btrfs_make_block_group is always called with chunk_objectid set to
BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID. There's no reason why this behavior will
change anytime soon, so let's remove the argument and decrease the cognitive
load when reading the code path. No functional change

Signed-off-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Remove extra parentheses from condition in copy_items()

There is no need for the extra pair of parentheses, remove it. This
fixes the following warning when building with clang:

fs/btrfs/tree-log.c:3694:10: warning: equality comparison with extraneous
  parentheses [-Wparentheses-equality]
                if ((i == (nr - 1)))
                     ~~^~~~~~~~~~~

Also remove the unnecessary parentheses around the substraction.

Signed-off-by: Matthias Kaehlcke <mka@chromium.org>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Remove redundant setting of uuid in btrfs_block_header

btrfs_alloc_dev_extent currently unconditionally sets the uuid in the
leaf block header the function is working with. This is unnecessary
since this operation is peformed by the core btree handling code
(splitting a node, allocating a new btree block etc). So let's remove
it.

Signed-off-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Do not use data_alloc_cluster in ssd mode

    This patch provides a band aid to improve the 'out of the box'
behaviour of btrfs for disks that are detected as being an ssd.  In a
general purpose mixed workload scenario, the current ssd mode causes
overallocation of available raw disk space for data, while leaving
behind increasing amounts of unused fragmented free space. This
situation leads to early ENOSPC problems which are harming user
experience and adoption of btrfs as a general purpose filesystem.

This patch modifies the data extent allocation behaviour of the ssd mode
to make it behave identical to nossd mode.  The metadata behaviour and
additional ssd_spread option stay untouched so far.

Recommendations for future development are to reconsider the current
oversimplified nossd / ssd distinction and the broken detection
mechanism based on the rotational attribute in sysfs and provide
experienced users with a more flexible way to choose allocator behaviour
for data and metadata, optimized for certain use cases, while keeping
sane 'out of the box' default settings.  The internals of the current
btrfs code have more potential than what currently gets exposed to the
user to choose from.

    The SSD story...

    In the first year of btrfs development, around early 2008, btrfs
gained a mount option which enables specific functionality for
filesystems on solid state devices. The first occurance of this
functionality is in commit e18e4809, labeled "Add mount -o ssd, which
includes optimizations for seek free storage".

The effect on allocating free space for doing (data) writes is to
'cluster' writes together, writing them out in contiguous space, as
opposed to a 'tetris' way of putting all separate writes into any free
space fragment that fits (which is what the -o nossd behaviour does).

A somewhat simplified explanation of what happens is that, when for
example, the 'cluster' size is set to 2MiB, when we do some writes, the
data allocator will search for a free space block that is 2MiB big, and
put the writes in there. The ssd mode itself might allow a 2MiB cluster
to be composed of multiple free space extents with some existing data in
between, while the additional ssd_spread mount option kills off this
option and requires fully free space.

The idea behind this is (commit 536ac8ae): "The [...] clusters make it
more likely a given IO will completely overwrite the ssd block, so it
doesn't have to do an internal rwm cycle."; ssd block meaning nand erase
block. So, effectively this means applying a "locality based algorithm"
and trying to outsmart the actual ssd.

Since then, various changes have been made to the involved code, but the
basic idea is still present, and gets activated whenever the ssd mount
option is active. This also happens by default, when the rotational flag
as seen at /sys/block/<device>/queue/rotational is set to 0.

    However, there's a number of problems with this approach.

    First, what the optimization is trying to do is outsmart the ssd by
assuming there is a relation between the physical address space of the
block device as seen by btrfs and the actual physical storage of the
ssd, and then adjusting data placement. However, since the introduction
of the Flash Translation Layer (FTL) which is a part of the internal
controller of an ssd, these attempts are futile. The use of good quality
FTL in consumer ssd products might have been limited in 2008, but this
situation has changed drastically soon after that time. Today, even the
flash memory in your automatic cat feeding machine or your grandma's
wheelchair has a full featured one.

Second, the behaviour as described above results in the filesystem being
filled up with badly fragmented free space extents because of relatively
small pieces of space that are freed up by deletes, but not selected
again as part of a 'cluster'. Since the algorithm prefers allocating a
new chunk over going back to tetris mode, the end result is a filesystem
in which all raw space is allocated, but which is composed of
underutilized chunks with a 'shotgun blast' pattern of fragmented free
space. Usually, the next problematic thing that happens is the
filesystem wanting to allocate new space for metadata, which causes the
filesystem to fail in spectacular ways.

Third, the default mount options you get for an ssd ('ssd' mode enabled,
'discard' not enabled), in combination with spreading out writes over
the full address space and ignoring freed up space leads to worst case
behaviour in providing information to the ssd itself, since it will
never learn that all the free space left behind is actually free.  There
are two ways to let an ssd know previously written data does not have to
be preserved, which are sending explicit signals using discard or
fstrim, or by simply overwriting the space with new data.  The worst
case behaviour is the btrfs ssd_spread mount option in combination with
not having discard enabled. It has a side effect of minimizing the reuse
of free space previously written in.

Fourth, the rotational flag in /sys/ does not reliably indicate if the
device is a locally attached ssd. For example, iSCSI or NBD displays as
non-rotational, while a loop device on an ssd shows up as rotational.

The combination of the second and third problem effectively means that
despite all the good intentions, the btrfs ssd mode reliably causes the
ssd hardware and the filesystem structures and performance to be choked
to death. The clickbait version of the title of this story would have
been "Btrfs ssd optimizations considered harmful for ssds".

The current nossd 'tetris' mode (even still without discard) allows a
pattern of overwriting much more previously used space, causing many
more implicit discards to happen because of the overwrite information
the ssd gets. The actual location in the physical address space, as seen
from the point of view of btrfs is irrelevant, because the actual writes
to the low level flash are reordered anyway thanks to the FTL.

    Changes made in the code

1. Make ssd mode data allocation identical to tetris mode, like nossd.
2. Adjust and clean up filesystem mount messages so that we can easily
identify if a kernel has this patch applied or not, when providing
support to end users. Also, make better use of the *_and_info helpers to
only trigger messages on actual state changes.

    Backporting notes

Notes for whoever wants to backport this patch to their 4.9 LTS kernel:
* First apply commit 951e7966 "btrfs: drop the nossd flag when
  remounting with -o ssd", or fixup the differences manually.
* The rest of the conflicts are because of the fs_info refactoring. So,
  for example, instead of using fs_info, it's root->fs_info in
  extent-tree.c

Signed-off-by: Hans van Kranenburg <hans.van.kranenburg@mendix.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: use btrfsic_submit_bio instead of submit_bio in write_dev_flush

Although this bio has no data attached, it will reach this condition
(bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) and then update the flush_gen of dev_state
in __btrfsic_submit_bio. So we should still submit it through integrity
checker. Otherwise, the integrity checker will throw the following warning
when I mount a newly created btrfs filesystem.

[10264.755497] btrfs: attempt to write superblock which references block M @29523968 (sdb1/1111654400/0) which is not flushed out of disk's write cache (block flush_gen=1, dev->flush_gen=0)!
[10264.755498] btrfs: attempt to write superblock which references block M @29523968 (sdb1/37912576/0) which is not flushed out of disk's write cache (block flush_gen=1, dev->flush_gen=0)!

Signed-off-by: Lu Fengqi <lufq.fnst@cn.fujitsu.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

Btrfs: incremental send, fix emission of invalid clone operations

When doing an incremental send it's possible that the computed send stream
contains clone operations that will fail on the receiver if the receiver
has compression enabled and the clone operations target a sector sized
extent that starts at a zero file offset, is not compressed on the source
filesystem but ends up being compressed and inlined at the destination
filesystem.

Example scenario:

  $ mkfs.btrfs -f /dev/sdb
  $ mount -o compress /dev/sdb /mnt

  # By doing a direct IO write, the data is not compressed.
  $ xfs_io -f -d -c "pwrite -S 0xab 0 4K" /mnt/foobar
  $ btrfs subvolume snapshot -r /mnt /mnt/mysnap1

  $ xfs_io -c "reflink /mnt/foobar 0 8K 4K" /mnt/foobar
  $ btrfs subvolume snapshot -r /mnt /mnt/mysnap2

  $ btrfs send -f /tmp/1.snap /mnt/mysnap1
  $ btrfs send -f /tmp/2.snap -p /mnt/mysnap1 /mnt/mysnap2
  $ umount /mnt

  $ mkfs.btrfs -f /dev/sdc
  $ mount -o compress /dev/sdc /mnt
  $ btrfs receive -f /tmp/1.snap /mnt
  $ btrfs receive -f /tmp/2.snap /mnt
  ERROR: failed to clone extents to foobar
  Operation not supported

The same could be achieved by mounting the source filesystem without
compression and doing a buffered IO write instead of a direct IO one,
and mounting the destination filesystem with compression enabled.

So fix this by issuing regular write operations in the send stream
instead of clone operations when the source offset is zero and the
range has a length matching the sector size.

Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Reviewed-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <clm@fb.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

Btrfs: fix out of bounds array access while reading extent buffer

There is a corner case that slips through the checkers in functions
reading extent buffer, ie.

if (start < eb->len) and (start + len > eb->len),
then

a) map_private_extent_buffer() returns immediately because
it's thinking the range spans across two pages,

b) and the checkers in read_extent_buffer(), WARN_ON(start > eb->len)
and WARN_ON(start + len > eb->start + eb->len), both are OK in this
corner case, but it'd actually try to access the eb->pages out of
bounds because of (start + len > eb->len).

The case is found by switching extent inline ref type from shared data
ref to non-shared data ref, which is a kind of metadata corruption.

It'd use the wrong helper to access the eb,
eg. btrfs_extent_data_ref_root(eb, ref) is used but the %ref passing
here is "struct btrfs_shared_data_ref".  And if the extent item
happens to be the first item in the eb, then offset/length will get
over eb->len which ends up an invalid memory access.

This is adding proper checks in order to avoid invalid memory access,
ie. 'general protection fault', before it's too late.

Reviewed-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <clm@fb.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Fix -EOVERFLOW handling in btrfs_ioctl_tree_search_v2

The buffer passed to btrfs_ioctl_tree_search* functions have to be at least
sizeof(struct btrfs_ioctl_search_header). If this is not the case then the
ioctl should return -EOVERFLOW and set the uarg->buf_size to the minimum
required size. Currently btrfs_ioctl_tree_search_v2 would return an -EOVERFLOW
error with ->buf_size being set to the value passed by user space. Fix this by
removing the size check and relying on search_ioctl, which already includes it
and correctly sets buf_size.

Signed-off-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Signed-off-by: Chris Mason <clm@fb.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Move skip checksum check from btrfs_submit_direct to __btrfs_submit_dio_bio

Currently the code checks whether we should do data checksumming in
btrfs_submit_direct and the boolean result of this check is passed to
btrfs_submit_direct_hook, in turn passing it to __btrfs_submit_dio_bio which
actually consumes it. The last function actually has all the necessary context
to figure out whether to skip the check or not, so let's move the check closer
to where it's being consumed. No functional changes.

Signed-off-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Reviewed-by: Chris Mason <clm@fb.com>
Signed-off-by: Chris Mason <clm@fb.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

Btrfs: fix assertion failure during fsync in no-holes mode

When logging an inode in full mode that has an inline compressed extent
that represents a range with a size matching the sector size (currently
the same as the page size), has a trailing hole and the no-holes feature
is enabled, we end up failing an assertion leading to a trace like the
following:

[141812.031528] assertion failed: len == i_size, file: fs/btrfs/tree-log.c, line: 4453
[141812.033069] ------------[ cut here ]------------
[141812.034330] kernel BUG at fs/btrfs/ctree.h:3452!
[141812.035137] invalid opcode: 0000 [#1] PREEMPT SMP
[141812.035932] Modules linked in: btrfs dm_thin_pool dm_persistent_data dm_bio_prison dm_bufio dm_flakey dm_mod dax ppdev evdev ghash_clmulni_intel pcbc aesni_intel aes_x86_64 tpm_tis psmouse crypto_simd parport_pc sg pcspkr tpm_tis_core cryptd parport serio_raw glue_helper tpm i2c_piix4 i2c_core button sunrpc loop autofs4 ext4 crc16 jbd2 mbcache raid10 raid456 async_raid6_recov async_memcpy async_pq async_xor async_tx xor raid6_pq libcrc32c crc32c_generic raid1 raid0 multipath linear md_mod sd_mod ata_generic virtio_scsi ata_piix floppy crc32c_intel libata scsi_mod virtio_pci virtio_ring e1000 virtio [last unloaded: btrfs]
[141812.036790] CPU: 3 PID: 845 Comm: fdm-stress Tainted: G    B   W       4.12.3-btrfs-next-52+ #1
[141812.036790] Hardware name: QEMU Standard PC (i440FX + PIIX, 1996), BIOS rel-1.10.2-0-g5f4c7b1-prebuilt.qemu-project.org 04/01/2014
[141812.036790] task: ffff8801e6694180 task.stack: ffffc90009004000
[141812.036790] RIP: 0010:assfail.constprop.18+0x1c/0x1e [btrfs]
[141812.036790] RSP: 0018:ffffc90009007bc0 EFLAGS: 00010282
[141812.036790] RAX: 0000000000000046 RBX: ffff88017512c008 RCX: 0000000000000001
[141812.036790] RDX: ffff88023fd95201 RSI: ffffffff8182264c RDI: 00000000ffffffff
[141812.036790] RBP: ffffc90009007bc0 R08: 0000000000000001 R09: 0000000000000001
[141812.036790] R10: 0000000000001000 R11: ffffffff82f5a0c9 R12: ffff88014e5947e8
[141812.036790] R13: 00000000000b4000 R14: ffff8801b234d008 R15: 0000000000000000
[141812.036790] FS:  00007fdba6ffd700(0000) GS:ffff88023fd80000(0000) knlGS:0000000000000000
[141812.036790] CS:  0010 DS: 0000 ES: 0000 CR0: 0000000080050033
[141812.036790] CR2: 00007fdb9c000010 CR3: 000000016efa2000 CR4: 00000000001406e0
[141812.036790] Call Trace:
[141812.036790]  btrfs_log_inode+0x9f0/0xd3d [btrfs]
[141812.036790]  ? __mutex_lock+0x120/0x3ce
[141812.036790]  btrfs_log_inode_parent+0x224/0x685 [btrfs]
[141812.036790]  ? lock_acquire+0x16b/0x1af
[141812.036790]  btrfs_log_dentry_safe+0x60/0x7b [btrfs]
[141812.036790]  btrfs_sync_file+0x32e/0x3f8 [btrfs]
[141812.036790]  vfs_fsync_range+0x8a/0x9d
[141812.036790]  vfs_fsync+0x1c/0x1e
[141812.036790]  do_fsync+0x31/0x4a
[141812.036790]  SyS_fdatasync+0x13/0x17
[141812.036790]  entry_SYSCALL_64_fastpath+0x18/0xad
[141812.036790] RIP: 0033:0x7fdbac41a47d
[141812.036790] RSP: 002b:00007fdba6ffce30 EFLAGS: 00000293 ORIG_RAX: 000000000000004b
[141812.036790] RAX: ffffffffffffffda RBX: ffffffff81092c9f RCX: 00007fdbac41a47d
[141812.036790] RDX: 0000004cf0160a40 RSI: 0000000000000000 RDI: 0000000000000006
[141812.036790] RBP: ffffc90009007f98 R08: 0000000000000000 R09: 0000000000000010
[141812.036790] R10: 00000000000002e8 R11: 0000000000000293 R12: ffffffff8110cd90
[141812.036790] R13: ffffc90009007f78 R14: 0000000000000000 R15: 0000000000000000
[141812.036790]  ? time_hardirqs_off+0x9/0x14
[141812.036790]  ? trace_hardirqs_off_caller+0x1f/0xa3
[141812.036790] Code: c7 d6 61 6b a0 48 89 e5 e8 ba ef a8 e0 0f 0b 55 89 f1 48 c7 c2 6d 65 6b a0 48 89 fe 48 c7 c7 81 65 6b a0 48 89 e5 e8 9c ef a8 e0 <0f> 0b 0f 1f 44 00 00 55 48 89 e5 41 57 41 56 41 55 41 54 49 89
[141812.036790] RIP: assfail.constprop.18+0x1c/0x1e [btrfs] RSP: ffffc90009007bc0
[141812.084448] ---[ end trace 44e472684c7a32cc ]---

Which happens because the code that logs a trailing hole when the no-holes
feature is enabled, did not consider that a compressed inline extent can
represent a range with a size matching the sector size, in which case
expanding the inode's i_size, through a truncate operation, won't lead
to padding with zeroes the page that represents the inline extent, and
therefore the inline extent remains after the truncation.

Fix this by adapting the assertion to accept inline extents representing
data with a sector size length if, and only if, the inline extents are
compressed.

A sample and trivial reproducer (for systems with a 4K page size) for this
issue:

  mkfs.btrfs -O no-holes -f /dev/sdc
  mount -o compress /dev/sdc /mnt
  xfs_io -f -c "pwrite -S 0xab 0 4K" /mnt/foobar
  sync
  xfs_io -c "truncate 32K" /mnt/foobar
  xfs_io -c "fsync" /mnt/foobar

Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: Chris Mason <clm@fb.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

Btrfs: avoid unnecessarily locking inode when clearing a range

If the range being cleared was not marked for defrag and we are not
about to clear the range from the defrag status, we don't need to
lock and unlock the inode.

Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Reviewed-by: Chris Mason <clm@fb.com>
Reviewed-by: Wang Shilong <wangshilong1991@gmail.com>
Signed-off-by: Chris Mason <clm@fb.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: remove redundant check on ret being non-zero

The error return variable ret is initialized to zero and then is
checked to see if it is non-zero in the if-block that follows it.
It is therefore impossible for ret to be non-zero after the if-block
hence the check is redundant and can be removed.

Detected by CoverityScan, CID#1021040 ("Logically dead code")

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: expose internal free space tree routine only if sanity tests are enabled

The internal free space tree management routines are always exposed for
testing purposes. Make them dependent on SANITY_TESTS being on so that
they are exposed only when they really have to.

Signed-off-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Remove unused sectorsize variable from struct map_lookup

This variable was added in 1abe9b8a138c ("Btrfs: add initial tracepointi
support for btrfs"), yet it never really got used, only assigned to. So
let's remove it.

Signed-off-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Remove never-reached WARN_ON

We have a WARN_ON(!var) inside an if branch which is executed (among
others) only when var is true.

Signed-off-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: remove unused BTRFS_COMPRESS_LAST

We aren't using this define, so removing it.

Signed-off-by: Anand Jain <anand.jain@oracle.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: use BTRFS_FSID_SIZE for fsid

We have define for FSID size so use it.

Signed-off-by: Anand Jain <anand.jain@oracle.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: use appropriate define for the fsid

Though BTRFS_FSID_SIZE and BTRFS_UUID_SIZE are of the same size, we
should use the matching constant for the fsid buffer.

Signed-off-by: Anand Jain <anand.jain@oracle.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: increase ctx->pos for delayed dir index

Our dir_context->pos is supposed to hold the next position we're
supposed to look.  If we successfully insert a delayed dir index we
could end up with a duplicate entry because we don't increase ctx->pos
after doing the dir_emit.

Signed-off-by: Josef Bacik <jbacik@fb.com>
Reviewed-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: fix readdir deadlock with pagefault

Readdir does dir_emit while under the btree lock.  dir_emit can trigger
the page fault which means we can deadlock.  Fix this by allocating a
buffer on opening a directory and copying the readdir into this buffer
and doing dir_emit from outside of the tree lock.

Thread A
readdir  <holding tree lock>
  dir_emit
    <page fault>
      down_read(mmap_sem)

Thread B
mmap write
  down_write(mmap_sem)
    page_mkwrite
      wait_ordered_extents

Process C
finish_ordered_extent
  insert_reserved_file_extent
   try to lock leaf <hang>

Signed-off-by: Josef Bacik <jbacik@fb.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
[ copy the deadlock scenario to changelog ]
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Simplify math in should_alloc chunk

Currently should_alloc_chunk uses ->total_bytes - ->bytes_readonly to
signify the total amount of bytes in this space info. However, given
Jeff's patch which adds bytes_pinned and bytes_may_use to the calculation
of num_allocated it becomes a lot more clear to just eliminate num_bytes
altogether and add the bytes_readonly to the amount of used space. That
way we don't change the results of the following statements. In the
process also start using btrfs_space_info_used.

Signed-off-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Signed-off-by: Jeff Mahoney <jeffm@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: account for pinned bytes in should_alloc_chunk

In a heavy write scenario, we can end up with a large number of pinned bytes.
This can translate into (very) premature ENOSPC because pinned bytes
must be accounted for when allowing a reservation but aren't accounted for
when deciding whether to create a new chunk.

This patch adds the accounting to should_alloc_chunk so that we can
create the chunk.

Signed-off-by: Jeff Mahoney <jeffm@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: prepare for extensions in compression options

This is a minimal patch intended to be backported to older kernels.
We're going to extend the string specifying the compression method and
this would fail on kernels before that change (the string is compared
exactly).

Relax the string matching only to the prefix, ie. ignoring anything that
goes after "zlib" or "lzo", regardless of th format extension we decide
to use. This applies to the mount options and properties.

That way, patched old kernels could be booted on systems already
utilizing the new compression spec.

Applicable since commit 63541927c8d11, v3.14.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: allow defrag compress to override NOCOMPRESS attribute

Currently, the BTRFS_INODE_NOCOMPRESS will prevent any compression on a
given file, except when the mount is force-compress. As users have
reported on IRC, this will also prevent compression when requested by
defrag (btrfs fi defrag -c file).

The nocompress flag is set automatically by filesystem when the ratios
are bad and the user would have to manually drop the bit in order to
make defrag -c work. This is not good from the usability perspective.

This patch will raise priority for the defrag -c over nocompress, ie.
any file with NOCOMPRESS bit set will get defragmented. The bit will
remain untouched.

Alternate option was to also drop the nocompress bit and keep the
decision logic as is, but I think this is not the right solution.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: defrag: cleanup checking for compression status

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: separate defrag and property compression

Add new value for compression to distinguish between defrag and
property. Previously, a single variable was used and this caused clashes
when the per-file 'compression' was set and a defrag -c was called.

The property-compression is loaded when the file is open, defrag will
overwrite the same variable and reset to 0 (ie. NONE) at when the file
defragmentaion is finished. That's considered a usability bug.

Now we won't touch the property value, use the defrag-compression. The
precedence of defrag is higher than for property (and whole-filesystem).

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: rename variable holding per-inode compression type

This is preparatory for separating inode compression requested by defrag
and set via properties. This will fix a usability bug when defrag will
reset compression type to NONE. If the file has compression set via
property, it will not apply anymore (until next mount or reset through
command line).

We're going to fix that by adding another variable just for the defrag
call and won't touch the property. The defrag will have higher priority
when deciding whether to compress the data.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

Btrfs: add skeleton code for compression heuristic

Add skeleton code for compresison heuristics. Now it iterates over all
the pages, but in the end always says "yes, compress please", ie it does
not change the current behaviour.

In the future we're going to add various heuristics to analyze the data.
This patch can be used as a baseline for measuring if the effectivness
and performance.

Signed-off-by: Timofey Titovets <nefelim4ag@gmail.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
[ enhanced changelog, modified comments ]
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: account that we're waiting for IO in scrub_submit_raid56_bio_wait

Correctly account for IO when waiting for a submitted bio in scrub. This
only for the accounting purposes and should not change other behaviour.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: account that we're waiting for DIO read

Correctly account for IO when waiting for a submitted DIO read, the case
when we're retrying.  This only for the accounting purposes and should
not change other behaviour.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: drop chunk locks at the end of close_ctree

The pinned chunks might be left over so we clean them but at this point
of close_ctree, there's noone to race with, the locking can be removed.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: remove trivial wrapper btrfs_force_ra

It's a simple call page_cache_sync_readahead, same arguments in the same
order.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: drop ancient page flag mappings

There's no PageFsMisc. Added by patch 4881ee5a2e995 in 2008, the flag is
not present in current kernels.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: fix spelling of snapshotting

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Make flush_space return void

The return value of flush_space was used to have significance in the
early days when the code was first introduced and before the ticketed
enospc rework. Since the latter got introduced the return value lost any
significance whatsoever to its callers. So let's remove it. While at it
also remove the unused ticket variable in
btrfs_async_reclaim_metadata_space. It was used in the initial version
of the ticketed ENOSPC work, however Wang Xiaoguang detected a problem
with this and fixed it in ce129655c9d9 ("btrfs: introduce tickets_id to
determine whether asynchronous metadata reclaim work makes progress").

Signed-off-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
[ add comment ]
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Deprecate userspace transaction ioctls

Userspace transactions were introduced in commit 6bf13c0cc833 ("Btrfs:
transaction ioctls") to provide semantics that Ceph's object store
required. However, things have changed significantly since then, to the
point where btrfs is no longer suitable as a backend for ceph and in
fact it's actively advised against such usages. Considering this, there
doesn't seem to be a widespread, legit use case of userspace
transaction. They also clutter the file->private pointer.

So to end the agony let's nuke the userspace transaction ioctls. As a
first step let's give time for people to voice their objection by just
WARN()ining when the userspace transaction is used.

Signed-off-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
[ move the warning past perm checks, keep the has-been-printed state;
  we're ok with just one warning over all filesystems ]
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: use named constant for bdev blocksize

Superblock is read and written using buffer heads, we need to set the
bdev blocksize. The magic constant has been hardcoded in several places,
so replace it with a named constant.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: split write_dev_supers to two functions

There are two independent parts, one that writes the superblocks and
another that waits for completion. No functional changes, but cleanups,
reformatting and comment updates.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: refactor find_device helper

Polish the helper:
* drop underscores, no special meaning here
* pass fs_devices, as this is what the API implements
* drop noinline, no apparent reason for such simple helper
* constify uuid
* add comment

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: merge alloc_device helpers

There are two helpers called in chain from one location, we can merge the
functionaliy.

Originally, alloc_fs_devices could fill the device uuid randomly if we
we didn't give the uuid buffer. This happens for seed devices but the
fsid is generated in btrfs_prepare_sprout, so we can remove it.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: merge REQ_OP and REQ_ flags to one parameter in submit_extent_page

The function submit_extent_page has 15(!) parameters right now, op and
op_flags are effectively one value stored to bio::bi_opf, no need to
pass them separately. So it's 14 parameters now.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: cleanup types storing REQ_*

Unify types of local variables and parameters that store various
REQ_* values to unsigned int.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: get fs_info from eb in btrfs_print_tree, remove argument

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: get fs_info from eb in btrfs_print_leaf, remove argument

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: simplify btrfs_dev_replace_kthread

This function prints an informative message and then continues
dev-replace. The message contains a progress percentage which is read
from the status. The status is allocated dynamically, about 2600 bytes,
just to read the single value. That's an overkill. We'll use the new
helper and drop the allocation.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: factor reading progress out of btrfs_dev_replace_status

We'll want to read the percentage value from dev_replace elsewhere, move
the logic to a separate helper.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: defrag: make readahead state allocation failure non-fatal

All sorts of readahead errors are not considered fatal. We can continue
defragmentation without it, with some potential slow down, which will
last only for the current inode.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: use GFP_KERNEL in btrfs_defrag_file

We can safely use GFP_KERNEL, the function is called from two contexts:

- ioctl handler, called directly, no locks taken
- cleaner thread, running all queued defrag work, outside of any locks

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: use GFP_KERNEL in mount and remount

We don't need to restrict the allocation flags in btrfs_mount or
_remount. No big filesystem locks are held (possibly s_umount but that
does no count here).

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Remove never reached error handling code in __add_reloc_root

One of the error handling paths in __add_reloc_root contains btrfs_panic()
followed by some other code. As the name implies what it does is print
some error message and call BUG, naturally what follow afterwards is not
invoked. So remove this extra code.

Signed-off-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Remove unused parameters from volume.c functions

This also adjusts the respective callers in other files. Those were
found with -Wunused-parameter.

btrfs_full_stripe_len's mapping_tree - introduced by 53b381b3abeb
("Btrfs: RAID5 and RAID6") but it was never really used even in that
commit

btrfs_is_parity_mirror's mirror_num - same as above

chunk_drange_filter's chunk_offset - introduced by 94e60d5a5c4b ("Btrfs:
devid subset filter") and never used.

Signed-off-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Remove unused variables

clear_super - usage was removed in commit cea67ab92d3d ("btrfs: clean
the old superblocks before freeing the device") but that change forgot
to remove the actual variable.

max_key - commit 6174d3cb43aa ("Btrfs: remove unused max_key arg from
btrfs_search_forward") removed the max_key parameter but it forgot to
remove references from callers.

stripe_len - this one was added by e06cd3dd7cea ("Btrfs: add validadtion
checks for chunk loading") but even then it wasn't used.

Signed-off-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Remove find_raid56_stripe_len

find_raid56_stripe_len statically returns SZ_64K which equals BTRFS_STRIPE_LEN.
It's sole caller is __btrfs_alloc_chunk and it assigns the return value to ai
variable which is already set to BTRFS_STRIPE_LEN. So remove the function
invocation altogether and remove the function itself. Also remove the variable
since it's only aliasing BTRFS_STRIPE_LEN and use the define directly. Use
the occassion to simplify the rounding down of stripe_size now that the value
we want it to align is a power of 2.

Signed-off-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Reviewed-by: Qu Wenruo <quwenruo.btrfs@gmx.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Use explicit round_down macro in btrfs resize ioctl handler

No functional changes, just make the code more self-explanatory.

Signed-off-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: btrfs_inherit_iflags() can be static

btrfs_new_inode() is the only consumer move it to inode.c,
from ioctl.c.

Signed-off-by: Anand Jain <anand.jain@oracle.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Keep one more workspace around

find_workspace() allocates up to num_online_cpus() + 1 workspaces.
free_workspace() will only keep num_online_cpus() workspaces. When
(de)compressing we will allocate num_online_cpus() + 1 workspaces, then
free one, and repeat. Instead, we can just keep num_online_cpus() + 1
workspaces around, and never have to allocate/free another workspace in the
common case.

I tested on a Ubuntu 14.04 VM with 2 cores and 4 GiB of RAM. I mounted a
BtrFS partition with -o compress-force={lzo,zlib,zstd} and logged whenever
a workspace was allocated of freed. Then I copied vmlinux (527 MB) to the
partition. Before the patch, during the copy it would allocate and free 5-6
workspaces. After, it only allocated the initial 3. This held true for lzo,
zlib, and zstd. The time it took to execute cp vmlinux /mnt/btrfs && sync
dropped from 1.70s to 1.44s with lzo compression, and from 2.04s to 1.80s
for zstd compression.

Signed-off-by: Nick Terrell <terrelln@fb.com>
Reviewed-by: Omar Sandoval <osandov@fb.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: drop newlines from strings when using btrfs_* helpers

The helpers append "\n" so we can keep the actual strings shorter. The
extra newline will print an empty line.  Some messages have been
slightly modified to be more consistent with the rest (lowercase first
letter).

Reviewed-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: qgroups: Fix BUG_ON condition in tree level check

The current code was erroneously checking for
root_level > BTRFS_MAX_LEVEL. If we had a root_level of 8 then the check
won't trigger and we could potentially hit a buffer overflow. The
correct check should be root_level >= BTRFS_MAX_LEVEL .

Signed-off-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Reviewed-by: Qu Wenruo <quwenruo.btrfs@gmx.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Enhance message when a device is missing during mount

For a missing device, btrfs will just refuse to mount with almost
meaningless kernel message like:

 BTRFS info (device vdb6): disk space caching is enabled
 BTRFS info (device vdb6): has skinny extents
 BTRFS error (device vdb6): failed to read the system array: -5
 BTRFS error (device vdb6): open_ctree failed

This patch will print a new message about the missing device:

 BTRFS info (device vdb6): disk space caching is enabled
 BTRFS info (device vdb6): has skinny extents
 BTRFS warning (device vdb6): devid 2 uuid 80470722-cad2-4b90-b7c3-fee294552f1b is missing
 BTRFS error (device vdb6): failed to read the system array: -5
 BTRFS error (device vdb6): open_ctree failed

Signed-off-by: Qu Wenruo <quwenruo@cn.fujitsu.com>
Reviewed-by: Anand Jain <anand.jain@oracle.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Cleanup num_tolerated_disk_barrier_failures

As we use per-chunk degradable check, the global
num_tolerated_disk_barrier_failures is of no use.

We can now remove it.

Signed-off-by: Qu Wenruo <quwenruo@cn.fujitsu.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Allow barrier_all_devices to do chunk level device check

The last user of num_tolerated_disk_barrier_failures is
barrier_all_devices().
But it can be easily changed to the new per-chunk degradable check
framework.

Signed-off-by: Qu Wenruo <quwenruo@cn.fujitsu.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Do chunk level check for degraded remount

Just the same for mount time check, use btrfs_check_rw_degradable() to
check if we are OK to be remounted rw.

Signed-off-by: Qu Wenruo <quwenruo@cn.fujitsu.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Do chunk level check for degraded rw mount

Now use the btrfs_check_rw_degradable() to check if we can mount in the
degraded mode.

With this patch, we can mount in the following case:
 # mkfs.btrfs -f -m raid1 -d single /dev/sdb /dev/sdc
 # wipefs -a /dev/sdc
 # mount /dev/sdb /mnt/btrfs -o degraded
 As the single data chunk is only on sdb, so it's OK to mount as
 degraded, as missing one device is OK for RAID1.

But still fail in the following case as expected:
 # mkfs.btrfs -f -m raid1 -d single /dev/sdb /dev/sdc
 # wipefs -a /dev/sdb
 # mount /dev/sdc /mnt/btrfs -o degraded
 As the data chunk is only in sdb, so it's not OK to mount it as
 degraded.

Reported-by: Zhao Lei <zhaolei@cn.fujitsu.com>
Reported-by: Anand Jain <anand.jain@oracle.com>
Signed-off-by: Qu Wenruo <quwenruo@cn.fujitsu.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: Introduce a function to check if all chunks a OK for degraded rw mount

Introduce a new function, btrfs_check_rw_degradable(), to check if all
chunks in btrfs is OK for degraded rw mount.

It provides the new basis for accurate btrfs mount/remount and even
runtime degraded mount check other than old one-size-fit-all method.

Btrfs currently uses num_tolerated_disk_barrier_failures to do global
check for tolerated missing device.

Although the one-size-fit-all solution is quite safe, it's too strict
if data and metadata has different duplication level.

For example, if one use Single data and RAID1 metadata for 2 disks, it
means any missing device will make the fs unable to be degraded
mounted.

But in fact, some times all single chunks may be in the existing
device and in that case, we should allow it to be rw degraded mounted.

Such case can be easily reproduced using the following script:
 # mkfs.btrfs -f -m raid1 -d sing /dev/sdb /dev/sdc
 # wipefs -f /dev/sdc
 # mount /dev/sdb -o degraded,rw

If using btrfs-debug-tree to check /dev/sdb, one should find that the
data chunk is only in sdb, so in fact it should allow degraded mount.

This patchset will introduce a new per-chunk degradable check for
btrfs, allow above case to succeed, and it's quite small anyway.

Signed-off-by: Qu Wenruo <quwenruo@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Anand Jain <anand.jain@oracle.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
[ copied text from cover letter with more details about the problem being
  solved ]
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>