Btrfs: do not mark ems as prealloc if we are writing to them

We are going to use EM's to log extents in the future, so we need to not
mark them as prealloc if they aren't actually prealloc extents.  Instead
mark them with FILLING so we know to ammend mod_start/mod_len and that way
we don't confuse the extent logging code.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <jbacik@fusionio.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: keep track of the extents original block length

If we've written to a prealloc extent we need to know the original block len
for the extent.  We can't figure this out currently since ->block_len is
just set to the extent length.  So introduce ->orig_block_len so that we
know how many bytes were in the original extent for proper extent logging
that future patches will need.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <jbacik@fusionio.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: inline csums if we're fsyncing

The tree logging stuff needs the csums to be on the ordered extents in order
to log them properly, so mark that we're sync and inline the csum creation
so we don't have to wait on the csumming to be done when logging extents
that are still in flight.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <jbacik@fusionio.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: don't bother copying if we're only logging the inode

We don't copy inode items anwyay, we just copy them straight into the log
from the in memory inode.  So if we know we're only logging the inode, don't
bother dropping anything, just try to insert it and either if it succeeds or
we get EEXIST we can update the inode item in the log and carry on.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <jbacik@fusionio.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: only log the inode item if we can get away with it

Currently we copy all the file information into the log, inode item, the
refs, xattrs etc.  Except most of this doesn't change from fsync to fsync,
just the inode item changes.  So set a flag if an xattr changes or a link is
added, and otherwise only log the inode item.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <jbacik@fusionio.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: rename root_times_lock to root_item_lock

Originally root_times_lock was introduced as part of send/receive
code however newly developed patch to label the subvol reused
the same lock, so renaming it for a meaningful name.

Signed-off-by: Anand Jain <anand.jain@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

btrfs: Notify udev when removing device

Currently udev does not know about the device being removed from the
file system. This may result in the situation where we're unable to
mount the file system by UUID or by LABEL because the by-uuid and
by-label links may still point to the device which is no longer part of
the btrfs file system and hence does not have any btrfs super block.

It can be easily reproduced by the following:

mkfs.btrfs -L bugfs /dev/loop[0-6]
mount /dev/loop0 /mnt/test
btrfs device delete /dev/loop0 /mnt/test
umount /mnt/test

mount LABEL=bugfs /mnt/test <---- this fails

then see:

ls -l /dev/disk/by-label/bugfs

which will still point to the /dev/loop0

We did not noticed this before because libblkid would send the udev
event for us when it notice that the link does not fit the reality,
however it does not do that anymore and completely relies on udev
information.

Fix this by sending the KOBJ_CHANGE event to the bdev kobject after
successful device removal.

Note that this does not affect device addition, because we will open the
device prior the addition from userspace and udev will notice that and
reread the device afterwards.

Signed-off-by: Lukas Czerner <lczerner@redhat.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: fix wrong return value of btrfs_truncate_page()

ret variant may be set to 0 if we read page successfully, but it might be
released before we lock it again. On this case, if we fail to allocate a
new page, we will return 0, it is wrong, fix it.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: punch hole past the end of the file

Since we can pre-allocate the space past EOF, we should be able to reclaim
that space if we need. This patch implements it by removing the EOF check.

Though the manual of fallocate command says we can use truncate command to
reclaim the pre-allocated space which past EOF, but because truncate command
changes the file size, we must run several commands to reclaim the space if we
don't want to change the file size, so it is not a good choice.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: fix the page that is beyond EOF

Steps to reproduce:
 # mkfs.btrfs <disk>
 # mount <disk> <mnt>
 # dd if=/dev/zero of=<mnt>/<file> bs=512 seek=5 count=8
 # fallocate -p -o 2048 -l 16384 <mnt>/<file>
 # dd if=/dev/zero of=<mnt>/<file> bs=4096 seek=3 count=8 conv=notrunc,nocreat
 # umount <mnt>
 # dmesg
 WARNING: at fs/btrfs/inode.c:7140 btrfs_destroy_inode+0x2eb/0x330

The reason is that we inputed a range which is beyond the end of the file. And
because the end of this range was not page-aligned, we had to truncate the last
page in this range, this operation is similar to a buffered file write. In other
words, we reserved enough space and clear the data which was in the hole range
on that page. But when we expanded that test file, write the data into the same
page, we forgot that we have reserved enough space for the buffered write of
that page because in most cases there is no page that is beyond the end of
the file. As a result, we reserved the space twice.

In fact, we needn't truncate the page if it is beyond the end of the file, just
release the allocated space in that range. Fix the above problem by this way.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: fix off-by-one error of the same page check in btrfs_punch_hole()

(start + len) is the start of the adjacent extent, not the end of the current
extent, so we should not use it to check the hole is on the same page or not.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: fix missing reserved space release in error path of delalloc reservation

We forget to release the reserved space in the error path of delalloc
reservatiom, fix it.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: don't auto defrag a file when doing directIO

If we runt the direct IO, we should not run auto defrag, because it may
introduce buffered IO vs direcIO problem, and make direct IO slow down.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: parse parent 0 into correct value in tracepoint

Value 0 is not a tree id, so besides an upper limit, a lower limit is
necessary as well while parsing root types of tracepoint.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: use ctl->unit for free space calculation instead of block_group->sectorsize

We should use ctl->unit for free space calculation instead of block_group->sectorsize
even though for free space use_bitmap or free space cluster we only have sectorsize assigned to ctl->unit currently. Also, we can keep it consisten in code style.

Signed-off-by: Wang Sheng-Hui <shhuiw@gmail.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: refactor error handling to drop inode in btrfs_create()

Refactor it by checking whether the inode has been created and needs to be
dropped (drop_inode_on_err) and also if the err variable is set. That way the
variable doesn't need to be set on each and every error handling block.

Signed-off-by: Filipe Brandenburger <filbranden@google.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: fix permissions of empty files not affected by umask

When a new file is created with btrfs_create(), the inode will initially be
created with permissions 0666 and later on in btrfs_init_acl() it will be
adapted to mask out the umask bits. The problem is that this change won't make
it into the btrfs_inode unless there's another change to the inode (e.g. writing
content changing the size or touching the file changing the mtime.)

This fix adds a call to btrfs_update_inode() to btrfs_create() to make sure that
the change will not get lost if the in-memory inode is flushed before other
changes are made to the file.

Signed-off-by: Filipe Brandenburger <filbranden@google.com>
Reviewed-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: add fiemap's flag check

When the flag not supported is specified, it is necessary to return the error
to the caller.
So, we add the validity check of the fiemap's flag.

Signed-off-by: Tsutomu Itoh <t-itoh@jp.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: don't add a NULL extended attribute

Passing a null extended attribute value means to remove the attribute,
but we don't have to add a new NULL extended attribute.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: skip adding an acl attribute if we don't have to

If the acl can be exactly represented in the traditional file
mode permission bits, we don't set another acl attribute.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: fix off-by-one error of the reserved size of btrfs_allocate()

alloc_end is not the real end of the current extent, it is the start of the
next adjoining extent. So we needn't +1 when calculating the size the space
that is about to be reserved.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Reviewed-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: use existing align macros in btrfs_allocate()

The kernel developers have implemented some often-used align macros, we should
use them instead of the complex code.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: fix a scrub regression in case of write errors

This regression was introduced by the device-replace patches.
Scrub immediately stops checking those disks that have write errors.
This is nothing that happens in the real world, but it is wrong
since scrub is the tool to detect and repair defects. Fix it.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: fix a build warning for an unused label

This issue was detected by the "0-DAY kernel build testing".

fs/btrfs/volumes.c: In function 'btrfs_rm_device':
fs/btrfs/volumes.c:1505:1: warning: label 'error_close' defined but not used [-Wunused-label]

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: fix race in check-integrity caused by usage of bitfield

The structure member mirror_num is modified concurrently to the
structure member is_iodone. This doesn't require any locking by
design, unless everything is stored in the same 32 bits of a
bit field. This was the case and xfstest 284 was able to
trigger false warnings from the checker code. This patch
seperates the bits and fixes the race.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: fix freeze vs auto defrag

If we freeze the fs, the auto defragment should not run. Fix it.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: restructure btrfs_run_defrag_inodes()

This patch restructure btrfs_run_defrag_inodes() and make the code of the auto
defragment more readable.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: fix unprotected defragable inode insertion

We forget to get the defrag lock when we re-add the defragable inode,
Fix it.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: use slabs for auto defrag allocation

The auto defrag allocation is in the fast path of the IO, so use slabs
to improve the speed of the allocation.

And besides that, it can do check for leaked objects when the module is removed.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: get write access for qgroup operations

We need get write access for qgroup operations, or we will modify the R/O fs.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: get write access for scrub

We need get write access for scrub, or we will modify the R/O fs.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: get write access when removing a device

Steps to reproduce:
 # mkfs.btrfs -d single -m single <disk0> <disk1>
 # mount -o ro <disk0> <mnt0>
 # mount -o ro <disk0> <mnt1>
 # mount -o remount,rw <mnt0>
 # umount <mnt0>
 # btrfs device delete <disk1> <mnt1>

We can remove a device from a R/O filesystem. The reason is that we just check
the R/O flag of the super block object. It is not enough, because the kernel
may set the R/O flag only for the mount point. We need invoke

mnt_want_write_file()

to do a full check.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: get write access when doing resize fs

Steps to reproduce:
 # mkfs.btrfs <partition>
 # mount -o ro <partition> <mnt0>
 # mount -o ro <partition> <mnt1>
 # mount -o remount,rw <mnt0>
 # umount <mnt0>
 # btrfs fi resize 10g <mnt1>

We re-sized a R/O filesystem. The reason is that we just check the R/O flag
of the super block object. It is not enough, because the kernel may set the
R/O flag only for the mount point. We need invoke mnt_want_write_file() to
do a full check.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: get write access when setting the default subvolume

When wen want to set the default subvolume, we must get write access, or
we will change the R/O file system.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: fix wrong return value of btrfs_wait_for_commit()

If the id of the existed transaction is more than the one we specified, it
means the specified transaction was commited, so we should return 0, not
EINVAL.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: don't start a new transaction when starting sync

If there is no running transaction in the fs, we needn't start a new one when
we want to start sync.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: pass root object into btrfs_ioctl_{start, wait}_sync()

Since we have gotten the root in the caller, just pass it into
btrfs_ioctl_{start, wait}_sync() directly.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: fix an while-loop of listxattr

If we found an invalid xattr dir item, we'd better try the next one instead.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: do not warn_on io_ctl->cur in io_ctl_map_page

io_ctl_map_page is called by many functions in free-space-cache.
In most scenarios, the ->cur is not null, e.g. io_ctl_add_entry.
I think we'd better remove the warn_on here.

Signed-off-by: Wang Sheng-Hui <shhuiw@gmail.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: add support for device replace ioctls

This is the commit that allows to start the device replace
procedure.

An ioctl() interface is added that supports starting and
canceling the device replace procedure, and to retrieve
the status and progress.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: allow repair code to include target disk when searching mirrors

Make the target disk of a running device replace operation
available for reading. This is only used as a last ressort for
the defect repair procedure. And it is dependent on the location
of the data block to read, because during an ongoing device
replace operation, the target drive is only partially filled
with the filesystem data.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: increase BTRFS_MAX_MIRRORS by one for dev replace

This change of the define is effective in all modes, it
is required and used only in the case when a device replace
procedure is running. The reason is that during an active
device replace procedure, the target device of the copy
operation is a mirror for the filesystem data as well that
can be used to read data in order to repair read errors on
other disks.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: optionally avoid reads from device replace source drive

It is desirable to be able to configure the device replace
procedure to avoid reading the source drive (the one to be
copied) whenever possible. This is useful when the number of
read errors on this disk is high, because it would delay the
copy procedure alot. Therefore there is an option to avoid
reading from the source disk unless the repair procedure
really needs to access it. The regular read req asks for
mapping the block with mirror_num == 0, in this case the
source disk is avoided whenever possible. The repair code
selects the mirror_num explicitly (mirror_num != 0), this
case is not changed by this commit.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: changes to live filesystem are also written to replacement disk

During a running dev replace operation, all write requests to
the live filesystem are duplicated to also write to the target
drive. Therefore btrfs_map_block() is changed to duplicate
stripes that are written to the source disk of a device replace
procedure to be written to the target disk as well.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: introduce GET_READ_MIRRORS functionality for btrfs_map_block()

Before this commit, btrfs_map_block() was called with REQ_WRITE
in order to retrieve the list of mirrors for a disk block.
This needs to be changed for the device replace procedure since
it makes a difference whether you are asking for read mirrors
or for locations to write to.
GET_READ_MIRRORS is introduced as a new interface to call
btrfs_map_block().
In the current commit, the functionality is not yet changed,
only the interface for GET_READ_MIRRORS is introduced and all
the places that should use this new interface are adapted.

The reason that REQ_WRITE cannot be abused anymore to retrieve
a list of read mirrors is that during a running dev replace
operation all write requests to the live filesystem are
duplicated to also write to the target drive.
Keep in mind that the target disk is only partially a valid
copy of the source disk while the operation is ongoing. All
writes go to the target disk, but not all reads would return
valid data on the target disk. Therefore it is not possible
anymore to abuse a REQ_WRITE interface to find valid mirrors
for a REQ_READ.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: change core code of btrfs to support the device replace operations

This commit contains all the essential changes to the core code
of Btrfs for support of the device replace procedure.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: add new sources for device replace code

This adds a new file to the sources together with the header file
and the changes to ioctl.h and ctree.h that are required by the
new C source file. Additionally, 4 new functions are added to
volume.c that deal with device creation and destruction.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: add code to scrub to copy read data to another disk

The device replace procedure makes use of the scrub code. The scrub
code is the most efficient code to read the allocated data of a disk,
i.e. it reads sequentially in order to avoid disk head movements, it
skips unallocated blocks, it uses read ahead mechanisms, and it
contains all the code to detect and repair defects.
This commit adds code to scrub to allow the scrub code to copy read
data to another disk.
One goal is to be able to perform as fast as possible. Therefore the
write requests are collected until huge bios are built, and the
write process is decoupled from the read process with some kind of
flow control, of course, in order to limit the allocated memory.
The best performance on spinning disks could by reached when the
head movements are avoided as much as possible. Therefore a single
worker is used to interface the read process with the write process.
The regular scrub operation works as fast as before, it is not
negatively influenced and actually it is more or less unchanged.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: handle errors from btrfs_map_bio() everywhere

With the addition of the device replace procedure, it is possible
for btrfs_map_bio(READ) to report an error. This happens when the
specific mirror is requested which is located on the target disk,
and the copy operation has not yet copied this block. Hence the
block cannot be read and this error state is indicated by
returning EIO.
Some background information follows now. A new mirror is added
while the device replace procedure is running.
btrfs_get_num_copies() returns one more, and
btrfs_map_bio(GET_READ_MIRROR) adds one more mirror if a disk
location is involved that was already handled by the device
replace copy operation. The assigned mirror num is the highest
mirror number, e.g. the value 3 in case of RAID1.
If btrfs_map_bio() is invoked with mirror_num == 0 (i.e., select
any mirror), the copy on the target drive is never selected
because that disk shall be able to perform the write requests as
quickly as possible. The parallel execution of read requests would
only slow down the disk copy procedure. Second case is that
btrfs_map_bio() is called with mirror_num > 0. This is done from
the repair code only. In this case, the highest mirror num is
assigned to the target disk, since it is used last. And when this
mirror is not available because the copy procedure has not yet
handled this area, an error is returned. Everywhere in the code
the handling of such errors is added now.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: disallow some operations on the device replace target device

This patch adds some code to disallow operations on the device that
is used as the target for the device replace operation.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: disallow mutually exclusive admin operations from user mode

Btrfs admin operations that are manually started from user mode
and that cannot be executed at the same time return -EINPROGRESS.
A common way to enter and leave this locked section is introduced
since it used to be specific to the balance operation.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: introduce a btrfs_dev_replace_item type

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: enhance btrfs structures for device replace support

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: avoid risk of a deadlock in btrfs_handle_error

Remove the attempt to cancel a running scrub or device replace
operation in btrfs_handle_error() because it adds the risk of
a deadlock. The only penalty of not canceling the operation is
that some I/O remains active until the procedure completes.
This is basically the same thing that happens to other tasks
that are running in user mode context, they are not affected
or stopped in btrfs_handle_error(), these tasks just need to
handle write errors correctly.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: pass fs_info instead of root

A small number of functions that are used in a device replace
procedure when the operation is resumed at mount time are unable
to pass the same root pointer that would be used in the regular
(ioctl) context. And since the root pointer is not required, only
the fs_info is, the root pointer argument is replaced with the
fs_info pointer argument.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: add btrfs_scratch_superblock() function

This new function is used by the device replace procedure in
a later patch.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: pass fs_info to btrfs_map_block() instead of mapping_tree

This is required for the device replace procedure in a later step.
Two calling functions also had to be changed to have the fs_info
pointer: repair_io_failure() and scrub_setup_recheck_block().

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: Pass fs_info to btrfs_num_copies() instead of mapping_tree

This is required for the device replace procedure in a later step.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: add two more find_device() methods

The new function btrfs_find_device_missing_or_by_path() will be
used for the device replace procedure. This function itself calls
the second new function btrfs_find_device_by_path().
Unfortunately, it is not possible to currently make the rest of the
code use these functions as well, since all functions that look
similar at first view are all a little bit different in what they
are doing. But in the future, new code could benefit from these
two new functions, and currently, device replace uses them.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: move some common code into a subfunction

Some code to open block devices, to read the superblock and to
handle errors was repeated multiple times in 3 places, and the
following patch makes use of it as well. This code is now moved
into a subfunction.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: cleanup scrub bio and worker wait code

Just move some code into functions to make everything more readable.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: in scrub repair code, simplify alloc error handling

In the scrub repair code, the code is changed to handle memory
allocation errors a little bit smarter. The change is to handle
it just like a read error. This simplifies the code and removes
a couple of lines of code, since the code to handle read errors
is there anyway.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: in scrub repair code, optimize the reading of mirrors

In case that disk blocks need to be repaired (rewritten), the
current code at first (for simplicity reasons) reads all alternate
mirrors in the first step, afterwards selects the best one in a
second step. This is now changed to read one alternate mirror
after the other and to leave the loop early when a perfect mirror
is found.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: make the scrub page array dynamically allocated

With the modified design (in order to support the devive replace
procedure) it is necessary to alloc the page array dynamically.
The reason is that pages are reused. At first a page is used for
the bio to read the data from the filesystem, then the same page
is reused for the bio that writes the data to the target disk.
Since the read process and the write process are completely
decoupled, this requires a new concept of refcounts and get/put
functions for pages, and it requires to use newly created pages
for each read bio which are freed after the write operation
is finished.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: remove the block device pointer from the scrub context struct

The block device is removed from the scrub context state structure.
The scrub code as it is used for the device replace procedure reads
the source data from whereever it is optimal. The source device might
even be gone (disconnected, for instance due to a hardware failure).
Or the drive can be so faulty so that the device replace procedure
tries to avoid access to the faulty source drive as much as possible,
and only if all other mirrors are damaged, as a last resort, the
source disk is accessed.
The modified scrub code operates as if it would handle the source
drive and thereby generates an exact copy of the source disk on the
target disk, even if the source disk is not present at all. Therefore
the block device pointer to the source disk is removed in the scrub
context struct and moved into the lower level scope of scrub_bio,
fixup and page structures where the block device context is known.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: rename the scrub context structure

The device replace procedure makes use of the scrub code. The scrub
code is the most efficient code to read the allocated data of a disk,
i.e. it reads sequentially in order to avoid disk head movements, it
skips unallocated blocks, it uses read ahead mechanisms, and it
contains all the code to detect and repair defects.
This commit is a first preparation step to adapt the scrub code to
be shareable for the device replace procedure.
The block device will be removed from the scrub context state
structure in a later step. It used to be the source block device.
The scrub code as it is used for the device replace procedure reads
the source data from whereever it is optimal. The source device might
even be gone (disconnected, for instance due to a hardware failure).
Or the drive can be so faulty so that the device replace procedure
tries to avoid access to the faulty source drive as much as possible,
and only if all other mirrors are damaged, as a last resort, the
source disk is accessed.
The modified scrub code operates as if it would handle the source
drive and thereby generates an exact copy of the source disk on the
target disk, even if the source disk is not present at all. Therefore
the block device pointer to the source disk is removed in a later
patch, and therefore the context structure is renamed (this is the
goal of the current patch) to reflect that no source block device
scope is there anymore.

Summary:
This first preparation step consists of a textual substitution of the
term "dev" to the term "ctx" whereever the scrub context is used.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: protect devices list with its mutex

Since we've kill the bigger one volume_mutex, we need to add devices
list mutex back.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: cleanup for btrfs_btree_balance_dirty

- 'nr' is no more used.
- btrfs_btree_balance_dirty() and __btrfs_btree_balance_dirty() can share
  a bunch of code.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: merge inode_list in __merge_refs

When __merge_refs merges two refs, it is also needed to merge the
inode_list of both refs. Otherwise we have missed backrefs and memory
leaks. This happens for example if two inodes share an extent and
both lie in the same leaf and thus also have the same parent.

Signed-off-by: Alexander Block <ablock84@googlemail.com>
Reviewed-by: Jan Schmidt <list.btrfs@jan-o-sch.net>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: set hole punching time properly

Even if the hole punching is executed, the modification time of the
file is not updated.
So, current time is set to inode.

Signed-off-by: Tsutomu Itoh <t-itoh@jp.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: Don't trust the superblock label and simply printk("%s") it

Someone who is root or capable(CAP_SYS_ADMIN) could corrupt the
superblock and make Btrfs printk("%s") crash while holding the
uuid_mutex since nobody forces a limit on the string. Since the
uuid_mutex is significant, the system would be unusable
afterwards.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.cz>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: fix a double free on pending snapshots in error handling

When creating a snapshot, failing to commit a transaction can end up
with aborting the transaction, following by doing a cleanup for it, where
we'll free all snapshots pending to disk.

So we check it and avoid double free on pending snapshots.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: fix a deadlock in aborting transaction due to ENOSPC

When committing a transaction, we may bail out of running delayed refs
due to ENOSPC, and then abort the current transaction to flip into readonly.

But we'll hit a deadlock on ref head's lock since we forget to release
its lock and other cleanup stuff.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

fs/btrfs: drop if around WARN_ON

Just use WARN_ON rather than an if containing only WARN_ON(1).

A simplified version of the semantic patch that makes this transformation
is as follows: (http://coccinelle.lip6.fr/)

// <smpl>
@@
expression e;
@@
- if (e) WARN_ON(1);
+ WARN_ON(e);
// </smpl>

Signed-off-by: Julia Lawall <Julia.Lawall@lip6.fr>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.cz>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

fs/btrfs: use WARN

Use WARN rather than printk followed by WARN_ON(1), for conciseness.

A simplified version of the semantic patch that makes this transformation
is as follows: (http://coccinelle.lip6.fr/)

// <smpl>
@@
expression list es;
@@

-printk(
+WARN(1,
  es);
-WARN_ON(1);
// </smpl>

Signed-off-by: Julia Lawall <Julia.Lawall@lip6.fr>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.cz>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: fix missing log when BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC is set

If we set BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, we should log all the extent,
but now we forget to take it into account, and set a wrong max key,
if so, we will skip the file extent metadata when doing logging. Fix it.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: fix unprotected extent map operation when logging file extents

We forget to protect the modified_extents list, fix it.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Reviewed-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: fix wrong file extent length

There are two types of the file extent - inline extent and regular extent,
When we log file extents, we didn't take inline extent into account, fix it.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Reviewed-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: fix missing flush when committing a transaction

Consider the following case:
Task1 Task2
start_transaction
commit_transaction
  check pending snapshots list and the
  list is empty.
add pending snapshot into list
  skip the delalloc flush
end_transaction
  ...

And then the problem that the snapshot is different with the source subvolume
happen.

This patch fixes the above problem by flush all pending stuffs when all the
other tasks end the transaction.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: fix joining the same transaction handler more than 2 times

If we flush inodes with pending delalloc in a transaction, we may join
the same transaction handler more than 2 times.

The reason is:
  Task use_count of trans handle
  commit_transaction 1
    |-> btrfs_start_delalloc_inodes 1
  |-> run_delalloc_nocow 1
|-> join_transaction 2
|-> cow_file_range 2
|-> join_transaction 3

In fact, cow_file_range needn't join the transaction again because the caller
have joined the transaction, so we fix this problem by this way.

Reported-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: cleanup for btrfs_wait_order_range

Variable 'found' is no more used.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: get right arguments for btrfs_wait_ordered_range

btrfs_wait_ordered_range expects for 'len' instead of 'end'.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: do not log extents when we only log new names

When we log new names, we need to log just enough to recreate the inode
during log replay, and there is no need to log extents along with it.

This actually fixes a bug revealed by xfstests 241, where it shows
that we're logging some extents that have not updated metadata,
so we don't get proper EXTENT_DATA items to be copied to log tree.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: don't allow degraded mount if too many devices are missing

The current behavior is to allow mounting or remounting a filesystem
writeable in degraded mode if at least one writeable device is
present.
The next failed write access to a missing device which is above
the tolerance of the configured level of redundancy results in an
read-only enforcement. Even without this, the next time
barrier_all_devices() is called and more devices are missing than
tolerable, the switch to read-only mode takes place.

In order to behave predictably and to provide proper feedback to
the user at mount time, this patch compares the number of missing
devices with the number of devices that are tolerated to be missing
according to the configured RAID level. If more devices are missing
than tolerated, e.g. if two devices are missing in case of RAID1,
only a read-only mount and remount is allowed.

Signed-off-by: Stefan Behrens <sbehrens@giantdisaster.de>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: Fix typo in fs/btrfs

Correct spelling typo in btrfs.

Signed-off-by: Masanari Iida <standby24x7@gmail.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: Remove the invalid shrink size check up from btrfs_shrink_dev()

Remove an invalid size check up from btrfs_shrink_dev().

The new size should not larger than the device->total_bytes as it was
already verified before coming to here(i.e. new_size < old_size).

Remove invalid check up for btrfs_shrink_dev().

Signed-off-by: Jie Liu <jeff.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: make ordered extent be flushed by multi-task

Though the process of the ordered extents is a bit different with the delalloc inode
flush, but we can see it as a subset of the delalloc inode flush, so we also handle
them by flush workers.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: make ordered operations be handled by multi-task

The process of the ordered operations is similar to the delalloc inode flush, so
we handle them by flush workers.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: make delalloc inodes be flushed by multi-task

This patch introduce a new worker pool named "flush_workers", and if we
want to force all the inode with pending delalloc to the disks, we can
queue those inodes into the work queue of the worker pool, in this way,
those inodes will be flushed by multi-task.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: fill the global reserve when unpinning space

Dave gave me an image of a very full file system that would abort the
transaction because it ran out of space while committing the transaction.
This is because we would think there was plenty of room to create a snapshot
even though the global reserve was not full.  This happens because we
calculate the global reserve size before we unpin any space, so after we
unpin the space we allow reservations to occur even though we haven't
reserved all of the space for our global reserve.  Fix this by adding to the
global reserve while unpinning in order to make sure we always have enough
space to do our work.  With this patch we no longer end up with an aborted
transaction, we return ENOSPC properly to the person trying to create the
snapshot.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <jbacik@fusionio.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: cleanup unused arguments

'disk_key' is not used at all.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: kill unnecessary arguments in del_ptr

The argument 'tree_mod_log' is not necessary since all of callers enable it.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: reorder tree mod log operations in deleting a pointer

Since we don't use MOD_LOG_KEY_REMOVE_WHILE_MOVING to add nritems
during rewinding, we should insert a MOD_LOG_KEY_REMOVE operation first.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: MOD_LOG_KEY_REMOVE_WHILE_MOVING never change node's nritems

Key MOD_LOG_KEY_REMOVE_WHILE_MOVING means that we're doing memmove inside
an extent buffer node, and the node's number of items remains unchanged
(unless we are inserting a single pointer, but we have MOD_LOG_KEY_ADD for that).

So we don't need to increase node's number of items during rewinding,
otherwise we may get an node larger than leafsize and cause general protection
errors later.

Here is the details,
- If we do memory move for inserting a single pointer, we need to
  add node's nritems by one, and we honor MOD_LOG_KEY_ADD for adding.

- If we do memory move for deleting a single pointer, we need to
  decrease node's nritems by one, and we honor MOD_LOG_KEY_REMOVE for
  deleting.

- If we do memory move for balance left/right, we need to decrease
  node's nritems, and we honor MOD_LOG_KEY_REMOVE for balaning.

Signed-off-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: fix unnecessary while loop when search the free space, cache

When we find a bitmap free space entry, we may check the previous extent
entry covers the offset or not. But if we find this entry is also a bitmap
entry, we will continue to check the previous entry of the current one by
a while loop. It is unnecessary because it is impossible that the extent
entry which is in front of a bitmap entry can cover the offset of the entry
after that bitmap entry.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Reviewed-by: Liu Bo <bo.li.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: recheck bio against block device when we map the bio

Alex reported a problem where we were writing between chunks on a rbd
device.  The thing is we do bio_add_page using logical offsets, but the
physical offset may be different.  So when we map the bio now check to see
if the bio is still ok with the physical offset, and if it is not split the
bio up and redo the bio_add_page with the physical sector.  This fixes the
problem for Alex and doesn't affect performance in the normal case.  Thanks,

Reported-and-tested-by: Alex Elder <elder@inktank.com>
Signed-off-by: Josef Bacik <jbacik@fusionio.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: improve the noflush reservation

In some places(such as: evicting inode), we just can not flush the reserved
space of delalloc, flushing the delayed directory index and delayed inode
is OK, but we don't try to flush those things and just go back when there is
no enough space to be reserved. This patch fixes this problem.

We defined 3 types of the flush operations: NO_FLUSH, FLUSH_LIMIT and FLUSH_ALL.
If we can in the transaction, we should not flush anything, or the deadlock
would happen, so use NO_FLUSH. If we flushing the reserved space of delalloc
would cause deadlock, use FLUSH_LIMIT. In the other cases, FLUSH_ALL is used,
and we will flush all things.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: fix wrong comment in can_overcommit()

The comment is not coincident with the code. Fix it.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Btrfs: cleanup duplicated division functions

div_factor{_fine} has been implemented for two times, cleanup it.
And I move them into a independent file named math.h because they are
common math functions.

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@fusionio.com>

Linux 3.7