btrfs: make concurrent fsyncs wait less when waiting for a transaction commit

Often an fsync needs to fallback to a transaction commit for several
reasons (to ensure consistency after a power failure, a new block group
was allocated or a temporary error such as ENOMEM or ENOSPC happened).

In that case the log is marked as needing a full commit and any concurrent
tasks attempting to log inodes or commit the log will also fallback to the
transaction commit. When this happens they all wait for the task that first
started the transaction commit to finish the transaction commit - however
they wait until the full transaction commit happens, which is not needed,
as they only need to wait for the superblocks to be persisted and not for
unpinning all the extents pinned during the transaction's lifetime, which
even for short lived transactions can be a few thousand and take some
significant amount of time to complete - for dbench workloads I have
observed up to 4~5 milliseconds of time spent unpinning extents in the
worst cases, and the number of pinned extents was between 2 to 3 thousand.

So allow fsync tasks to skip waiting for the unpinning of extents when
they call btrfs_commit_transaction() and they were not the task that
started the transaction commit (that one has to do it, the alternative
would be to offload the transaction commit to another task so that it
could avoid waiting for the extent unpinning or offload the extent
unpinning to another task).

This patch is part of a patchset comprised of the following patches:

  btrfs: remove unnecessary directory inode item update when deleting dir entry
  btrfs: stop setting nbytes when filling inode item for logging
  btrfs: avoid logging new ancestor inodes when logging new inode
  btrfs: skip logging directories already logged when logging all parents
  btrfs: skip logging inodes already logged when logging new entries
  btrfs: remove unnecessary check_parent_dirs_for_sync()
  btrfs: make concurrent fsyncs wait less when waiting for a transaction commit

After applying the entire patchset, dbench shows improvements in respect
to throughput and latency. The script used to measure it is the following:

  $ cat dbench-test.sh
  #!/bin/bash

  DEV=/dev/sdk
  MNT=/mnt/sdk
  MOUNT_OPTIONS="-o ssd"
  MKFS_OPTIONS="-m single -d single"

  echo "performance" | tee /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/scaling_governor

  umount $DEV &> /dev/null
  mkfs.btrfs -f $MKFS_OPTIONS $DEV
  mount $MOUNT_OPTIONS $DEV $MNT

  dbench -D $MNT -t 300 64

  umount $MNT

The test was run on a physical machine with 12 cores (Intel corei7), 64G
of ram, using a NVMe device and a non-debug kernel configuration (Debian's
default configuration).

Before applying patchset, 32 clients:

 Operation      Count    AvgLat    MaxLat
 ----------------------------------------
 NTCreateX    9627107     0.153    61.938
 Close        7072076     0.001     3.175
 Rename        407633     1.222    44.439
 Unlink       1943895     0.658    44.440
 Deltree          256    17.339   110.891
 Mkdir            128     0.003     0.009
 Qpathinfo    8725406     0.064    17.850
 Qfileinfo    1529516     0.001     2.188
 Qfsinfo      1599884     0.002     1.457
 Sfileinfo     784200     0.005     3.562
 Find         3373513     0.411    30.312
 WriteX       4802132     0.053    29.054
 ReadX       15089959     0.002     5.801
 LockX          31344     0.002     0.425
 UnlockX        31344     0.001     0.173
 Flush         674724     5.952   341.830

Throughput 1008.02 MB/sec  32 clients  32 procs  max_latency=341.833 ms

After applying patchset, 32 clients:

After patchset, with 32 clients:

 Operation      Count    AvgLat    MaxLat
 ----------------------------------------
 NTCreateX    9931568     0.111    25.597
 Close        7295730     0.001     2.171
 Rename        420549     0.982    49.714
 Unlink       2005366     0.497    39.015
 Deltree          256    11.149    89.242
 Mkdir            128     0.002     0.014
 Qpathinfo    9001863     0.049    20.761
 Qfileinfo    1577730     0.001     2.546
 Qfsinfo      1650508     0.002     3.531
 Sfileinfo     809031     0.005     5.846
 Find         3480259     0.309    23.977
 WriteX       4952505     0.043    41.283
 ReadX       15568127     0.002     5.476
 LockX          32338     0.002     0.978
 UnlockX        32338     0.001     2.032
 Flush         696017     7.485   228.835

Throughput 1049.91 MB/sec  32 clients  32 procs  max_latency=228.847 ms

 --> +4.1% throughput, -39.6% max latency

Before applying patchset, 64 clients:

 Operation      Count    AvgLat    MaxLat
 ----------------------------------------
 NTCreateX    8956748     0.342   108.312
 Close        6579660     0.001     3.823
 Rename        379209     2.396    81.897
 Unlink       1808625     1.108   131.148
 Deltree          256    25.632   172.176
 Mkdir            128     0.003     0.018
 Qpathinfo    8117615     0.131    55.916
 Qfileinfo    1423495     0.001     2.635
 Qfsinfo      1488496     0.002     5.412
 Sfileinfo     729472     0.007     8.643
 Find         3138598     0.855    78.321
 WriteX       4470783     0.102    79.442
 ReadX       14038139     0.002     7.578
 LockX          29158     0.002     0.844
 UnlockX        29158     0.001     0.567
 Flush         627746    14.168   506.151

Throughput 924.738 MB/sec  64 clients  64 procs  max_latency=506.154 ms

After applying patchset, 64 clients:

 Operation      Count    AvgLat    MaxLat
 ----------------------------------------
 NTCreateX    9069003     0.303    43.193
 Close        6662328     0.001     3.888
 Rename        383976     2.194    46.418
 Unlink       1831080     1.022    43.873
 Deltree          256    24.037   155.763
 Mkdir            128     0.002     0.005
 Qpathinfo    8219173     0.137    30.233
 Qfileinfo    1441203     0.001     3.204
 Qfsinfo      1507092     0.002     4.055
 Sfileinfo     738775     0.006     5.431
 Find         3177874     0.936    38.170
 WriteX       4526152     0.084    39.518
 ReadX       14213562     0.002    24.760
 LockX          29522     0.002     1.221
 UnlockX        29522     0.001     0.694
 Flush         635652    14.358   422.039

Throughput 990.13 MB/sec  64 clients  64 procs  max_latency=422.043 ms

 --> +6.8% throughput, -18.1% max latency

Reviewed-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: remove unnecessary check_parent_dirs_for_sync()

Whenever we fsync an inode, if it is a directory, a regular file that was
created in the current transaction or has last_unlink_trans set to the
generation of the current transaction, we check if any of its ancestor
inodes (and the inode itself if it is a directory) can not be logged and
need a fallback to a full transaction commit - if so, we return with a
value of 1 in order to fallback to a transaction commit.

However we often do not need to fallback to a transaction commit because:

1) The ancestor inode is not an immediate parent, and therefore there is
   not an explicit request to log it and it is not needed neither to
   guarantee the consistency of the inode originally asked to be logged
   (fsynced) nor its immediate parent;

2) The ancestor inode was already logged before, in which case any link,
   unlink or rename operation updates the log as needed.

So for these two cases we can avoid an unnecessary transaction commit.
Therefore remove check_parent_dirs_for_sync() and add a check at the top
of btrfs_log_inode() to make us fallback immediately to a transaction
commit when we are logging a directory inode that can not be logged and
needs a full transaction commit. All we need to protect is the case where
after renaming a file someone fsyncs only the old directory, which would
result is losing the renamed file after a log replay.

This patch is part of a patchset comprised of the following patches:

  btrfs: remove unnecessary directory inode item update when deleting dir entry
  btrfs: stop setting nbytes when filling inode item for logging
  btrfs: avoid logging new ancestor inodes when logging new inode
  btrfs: skip logging directories already logged when logging all parents
  btrfs: skip logging inodes already logged when logging new entries
  btrfs: remove unnecessary check_parent_dirs_for_sync()
  btrfs: make concurrent fsyncs wait less when waiting for a transaction commit

Performance results, after applying all patches, are mentioned in the
change log of the last patch.

Reviewed-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: skip logging inodes already logged when logging new entries

When logging new directory entries of a directory, we log the inodes of
new dentries and the inodes of dentries pointing to directories that
may have been created in past transactions. For the case of directories
we log in full mode, which can be particularly expensive for large
directories.

We do use btrfs_inode_in_log() to skip already logged inodes, however for
that helper to return true, it requires that the log transaction used to
log the inode to be already committed. This means that when we have more
than one task using the same log transaction we can end up logging an
inode multiple times, which is a waste of time and not necessary since
the log will be committed by one of the tasks and the others will wait for
the log transaction to be committed before returning to user space.

So simply replace the use of btrfs_inode_in_log() with the new helper
function need_log_inode(), introduced in a previous commit.

This patch is part of a patchset comprised of the following patches:

  btrfs: remove unnecessary directory inode item update when deleting dir entry
  btrfs: stop setting nbytes when filling inode item for logging
  btrfs: avoid logging new ancestor inodes when logging new inode
  btrfs: skip logging directories already logged when logging all parents
  btrfs: skip logging inodes already logged when logging new entries
  btrfs: remove unnecessary check_parent_dirs_for_sync()
  btrfs: make concurrent fsyncs wait less when waiting for a transaction commit

Performance results, after applying all patches, are mentioned in the
change log of the last patch.

Reviewed-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: skip logging directories already logged when logging all parents

Some times when we fsync an inode we need to do a full log of all its
ancestors (due to unlink, link or rename operations), which can be an
expensive operation, specially if the directories are large.

However if we find an ancestor directory inode that is already logged in
the current transaction, and has no inserted/updated/deleted xattrs since
it was last logged, we can skip logging the directory again. We are safe
to skip that since we know that for logged directories, any link, unlink
or rename operations that implicate the directory will update the log as
necessary.

So use the helper need_log_dir(), introduced in a previous commit, to
detect already logged directories that can be skipped.

This patch is part of a patchset comprised of the following patches:

  btrfs: remove unnecessary directory inode item update when deleting dir entry
  btrfs: stop setting nbytes when filling inode item for logging
  btrfs: avoid logging new ancestor inodes when logging new inode
  btrfs: skip logging directories already logged when logging all parents
  btrfs: skip logging inodes already logged when logging new entries
  btrfs: remove unnecessary check_parent_dirs_for_sync()
  btrfs: make concurrent fsyncs wait less when waiting for a transaction commit

Performance results, after applying all patches, are mentioned in the
change log of the last patch.

Reviewed-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: avoid logging new ancestor inodes when logging new inode

When we fsync a new file, created in the current transaction, we check
all its ancestor inodes and always log them if they were created in the
current transaction - even if we have already logged them before, which
is a waste of time.

So avoid logging new ancestor inodes if they were already logged before
and have no xattrs added/updated/removed since they were last logged.

This patch is part of a patchset comprised of the following patches:

  btrfs: remove unnecessary directory inode item update when deleting dir entry
  btrfs: stop setting nbytes when filling inode item for logging
  btrfs: avoid logging new ancestor inodes when logging new inode
  btrfs: skip logging directories already logged when logging all parents
  btrfs: skip logging inodes already logged when logging new entries
  btrfs: remove unnecessary check_parent_dirs_for_sync()
  btrfs: make concurrent fsyncs wait less when waiting for a transaction commit

Performance results, after applying all patches, are mentioned in the
change log of the last patch.

Reviewed-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: stop setting nbytes when filling inode item for logging

When we fill an inode item for logging we are setting its nbytes field
with the value returned by inode_get_bytes() (a VFS API), however we do
not need it because it is not used during log replay. In fact, for fast
fsyncs, when we call inode_get_bytes() we may even get an outdated value
for nbytes because the nbytes field of the inode is only updated when
ordered extents complete, and a fast fsync only waits for writeback to
complete, it does not wait for ordered extent completion.

So just remove the setup of nbytes and add an explicit comment mentioning
why we do not set it. This also avoids adding contention on the inode's
i_lock (VFS) with concurrent stat() calls, since that spinlock is used by
inode_get_bytes() which is also called by our stat callback
(btrfs_getattr()).

This patch is part of a patchset comprised of the following patches:

  btrfs: remove unnecessary directory inode item update when deleting dir entry
  btrfs: stop setting nbytes when filling inode item for logging
  btrfs: avoid logging new ancestor inodes when logging new inode
  btrfs: skip logging directories already logged when logging all parents
  btrfs: skip logging inodes already logged when logging new entries
  btrfs: remove unnecessary check_parent_dirs_for_sync()
  btrfs: make concurrent fsyncs wait less when waiting for a transaction commit

Performance results, after applying all patches, are mentioned in the
change log of the last patch.

Reviewed-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: remove unnecessary directory inode item update when deleting dir entry

When we remove a directory entry, as part of an unlink operation, if the
directory was logged before we must remove the directory index items from
the log. We are also updating the inode item of the directory to update
its i_size, but that is not necessary because during log replay we do not
need it and we correctly adjust the i_size in the inode item of the
subvolume as we process directory index items and replay deletes.

This is not needed since commit d555438b6e1dad ("Btrfs: drop dir i_size
when adding new names on replay"), where we explicitly ignore the i_size
of directory inode items on log replay. Before that we used it but it
was buggy as mentioned in that commit's change log (i_size got a larger
value then it should have).

So stop updating the i_size of the directory inode item in the log, as
that is a waste of time, adds more log contention to the log tree and
often results in COWing more extent buffers for the log tree.

This code path is triggered often during dbench workloads for example.
This patch is part of a patchset comprised of the following patches:

  btrfs: remove unnecessary directory inode item update when deleting dir entry
  btrfs: stop setting nbytes when filling inode item for logging
  btrfs: avoid logging new ancestor inodes when logging new inode
  btrfs: skip logging directories already logged when logging all parents
  btrfs: skip logging inodes already logged when logging new entries
  btrfs: remove unnecessary check_parent_dirs_for_sync()
  btrfs: make concurrent fsyncs wait less when waiting for a transaction commit

Performance results, after applying all patches, are mentioned in the
change log of the last patch.

Reviewed-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: let callers of btrfs_get_io_geometry pass the em

Before this change, the btrfs_get_io_geometry() function was calling
btrfs_get_chunk_map() to get the extent mapping, necessary for
calculating the I/O geometry. It was using that extent mapping only
internally and freeing the pointer after its execution.

That resulted in calling btrfs_get_chunk_map() de facto twice by the
__btrfs_map_block() function. It was calling btrfs_get_io_geometry()
first and then calling btrfs_get_chunk_map() directly to get the extent
mapping, used by the rest of the function.

Change that to passing the extent mapping to the btrfs_get_io_geometry()
function as an argument.

This could improve performance in some cases.  For very large
filesystems, i.e. several thousands of allocated chunks, not only this
avoids searching two times the rbtree, saving time, it may also help
reducing contention on the lock that protects the tree - thinking of
writeback starting for multiple inodes, other tasks allocating or
removing chunks, and anything else that requires access to the rbtree.

Reviewed-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: Michal Rostecki <mrostecki@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
[ add Filipe's analysis ]
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: fix double accounting of ordered extent for subpage case in btrfs_invalidapge

Commit dbfdb6d1b369 ("Btrfs: Search for all ordered extents that could
span across a page") make btrfs_invalidapage() to search all ordered
extents.

The offending code looks like this:

  again:
  start = page_start;
  ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start, page_end - start + 1);
  if (ordred) {
  end = min(page_end,
    ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1);

  /* Do the cleanup */

  start = end + 1;
  if (start < page_end)
  goto again;
  }

The behavior is indeed necessary for the incoming subpage support, but
when it iterates through all the ordered extents, it also resets the
search range @start.

This means, for the following cases, we can double account the ordered
extents, causing its bytes_left underflow:

Page offset
0 16K 32K
|<--- OE 1  --->|<--- OE 2 ---->|

As the first iteration will find ordered extent (OE) 1, which doesn't
cover the full page, thus after cleanup code, we need to retry again.
But again label will reset start to page_start, and we got OE 1 again,
which causes double accounting on OE 1, and cause OE 1's byte_left to
underflow.

This problem can only happen for subpage case, as for regular sectorsize
== PAGE_SIZE case, we will always find a OE ends at or after page end,
thus no way to trigger the problem.

Move the again label after start = page_start.  There will be more
comprehensive rework to convert the open coded loop to a proper while
loop for subpage support.

Fixes: dbfdb6d1b369 ("Btrfs: Search for all ordered extents that could span across a page")
Reviewed-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: simplify condition in __btrfs_run_delayed_items

Fix the following coccicheck warnings:

./fs/btrfs/delayed-inode.c:1157:39-41: WARNING !A || A && B is
equivalent to !A || B.

Reported-by: Abaci Robot <abaci@linux.alibaba.com>
Suggested-by: Jiapeng Zhong <oswb@linux.alibaba.com>
Reviewed-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Signed-off-by: Abaci Team <abaci-bugfix@linux.alibaba.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: remove wrong comment for can_nocow_extent()

The comment for can_nocow_extent() says that the function will flush
ordered extents, however that never happens and was never true before the
comment was added in commit e4ecaf90bc13 ("btrfs: add comments for
btrfs_check_can_nocow() and can_nocow_extent()"). This is true only for
the function btrfs_check_can_nocow(), which after that commit was renamed
to check_can_nocow(). So just remove that part of the comment.

Reviewed-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: add a trace class for dumping the current ENOSPC state

Often when I'm debugging ENOSPC related issues I have to resort to
printing the entire ENOSPC state with trace_printk() in different spots.
This gets pretty annoying, so add a trace state that does this for us.
Then add a trace point at the end of preemptive flushing so you can see
the state of the space_info when we decide to exit preemptive flushing.
This helped me figure out we weren't kicking in the preemptive flushing
soon enough.

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

btrfs: adjust the flush trace point to include the source

Since we have normal ticketed flushing and preemptive flushing, adjust
the tracepoint so that we know the source of the flushing action to make
it easier to debug problems.

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

btrfs: implement space clamping for preemptive flushing

Starting preemptive flushing at 50% of available free space is a good
start, but some workloads are particularly abusive and can quickly
overwhelm the preemptive flushing code and drive us into using tickets.

Handle this by clamping down on our threshold for starting and
continuing to run preemptive flushing.  This is particularly important
for our overcommit case, as we can really drive the file system into
overages and then it's more difficult to pull it back as we start to
actually fill up the file system.

The clamping is essentially 2^CLAMP, but we start at 1 so whatever we
calculate for overcommit is the baseline.

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

btrfs: simplify the logic in need_preemptive_flushing

A lot of this was added all in one go with no explanation, and is a bit
unwieldy and confusing.  Simplify the logic to start preemptive flushing
if we've reserved more than half of our available free space.

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

btrfs: rework btrfs_calc_reclaim_metadata_size

Currently btrfs_calc_reclaim_metadata_size does two things, it returns
the space currently required for flushing by the tickets, and if there
are no tickets it calculates a value for the preemptive flushing.

However for the normal ticketed flushing we really only care about the
space required for tickets.  We will accidentally come in and flush one
time, but as soon as we see there are no tickets we bail out of our
flushing.

Fix this by making btrfs_calc_reclaim_metadata_size really only tell us
what is required for flushing if we have people waiting on space.  Then
move the preemptive flushing logic into need_preemptive_reclaim().  We
ignore btrfs_calc_reclaim_metadata_size() in need_preemptive_reclaim()
because if we are in this path then we made our reservation and there
are not pending tickets currently, so we do not need to check it, simply
do the fuzzy logic to check if we're getting low on space.

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

btrfs: check reclaim_size in need_preemptive_reclaim

If we're flushing space for tickets then we have
space_info->reclaim_size set and we do not need to do background
reclaim.

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

btrfs: rename need_do_async_reclaim

All of our normal flushing is asynchronous reclaim, so this helper is
poorly named.  This is more checking if we need to preemptively flush
space, so rename it to need_preemptive_reclaim.

Also switch it to bool and make it plain static as followup patches will
move more code here.

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

btrfs: improve preemptive background space flushing

Currently if we ever have to flush space because we do not have enough
we allocate a ticket and attach it to the space_info, and then
systematically flush things in the filesystem that hold space
reservations until our space is reclaimed.

However this has a latency cost, we must go to sleep and wait for the
flushing to make progress before we are woken up and allowed to continue
doing our work.

In order to address that we used to kick off the async worker to flush
space preemptively, so that we could be reclaiming space hopefully
before any tasks needed to stop and wait for space to reclaim.

When I introduced the ticketed ENOSPC stuff this broke slightly in the
fact that we were using tickets to indicate if we were done flushing.
No tickets, no more flushing.  However this meant that we essentially
never preemptively flushed.  This caused a write performance regression
that Nikolay noticed in an unrelated patch that removed the committing
of the transaction during btrfs_end_transaction.

The behavior that happened pre that patch was btrfs_end_transaction()
would see that we were low on space, and it would commit the
transaction.  This was bad because in this particular case you could end
up with thousands and thousands of transactions being committed during
the 5 minute reproducer.  With the patch to remove this behavior we got
much more sane transaction commits, but we ended up slower because we
would write for a while, flush, write for a while, flush again.

To address this we need to reinstate a preemptive flushing mechanism.
However it is distinctly different from our ticketing flushing in that
it doesn't have tickets to base it's decisions on.  Instead of bolting
this logic into our existing flushing work, add another worker to handle
this preemptive flushing.  Here we will attempt to be slightly
intelligent about the things that we flushing, attempting to balance
between whichever pool is taking up the most space.

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

btrfs: introduce a FORCE_COMMIT_TRANS flush operation

Solely for preemptive flushing, we want to be able to force the
transaction commit without any of the ambiguity of
may_commit_transaction().  This is because may_commit_transaction()
checks tickets and such, and in preemptive flushing we already know
it'll be helpful, so use this to keep the code nice and clean and
straightforward.

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

btrfs: track ordered bytes instead of just dio ordered bytes

We track dio_bytes because the shrink delalloc code needs to know if we
have more DIO in flight than we have normal buffered IO.  The reason for
this is because we can't "flush" DIO, we have to just wait on the
ordered extents to finish.

However this is true of all ordered extents.  If we have more ordered
space outstanding than dirty pages we should be waiting on ordered
extents.  We already are ok on this front technically, because we always
do a FLUSH_DELALLOC_WAIT loop, but I want to use the ordered counter in
the preemptive flushing code as well, so change this to count all
ordered bytes instead of just DIO ordered bytes.

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

btrfs: add a trace point for reserve tickets

While debugging a ENOSPC related performance problem I needed to see the
time difference between start and end of a reserve ticket, so add a
trace point to report when we handle a reserve ticket.

I opted to spit out start_ns itself without calculating the difference
because there could be a gap between enabling the tracepoint and setting
start_ns.  Doing it this way allows us to filter on 0 start_ns so we
don't get bogus entries, and we can easily calculate the time difference
with bpftrace or something else.

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

btrfs: make flush_space take a enum btrfs_flush_state instead of int

I got a automated message from somebody who runs clang against our
kernels and it's because I used the wrong enum type for what I passed
into flush_space, caught by -Wenum-conversion.  Change the argument to
be explicitly the enum we're expecting to make everything consistent.
Maybe eventually gcc will catch errors like this.

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

btrfs: send: use struct send_ctx *sctx for btrfs_compare_trees and changed_cb

btrfs_compare_trees and changed_cb use a void *ctx parameter instead of
struct send_ctx *sctx but when used in changed_cb it is immediately
cast to `struct send_ctx *sctx = ctx;`.

changed_cb is only ever called from btrfs_compare_trees and full_send_tree:
- full_send_tree already passes a struct send_ctx *sctx
- btrfs_compare_trees is only called by send_subvol with a struct send_ctx *sctx
- void *ctx in btrfs_compare_trees is only used to be passed to changed_cb

So casting to/from void *ctx seems unnecessary and directly using
struct send_ctx *sctx instead provides better type-safety.

The original reason for using void *ctx in the first place seems to have
been dropped with 1b51d6fce45e ("btrfs: send: remove indirect callback
parameter for changed_cb").

Signed-off-by: Roman Anasal <roman.anasal@bdsu.de>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: run delayed refs less often in commit_cowonly_roots

We love running delayed refs in commit_cowonly_roots, but it is a bit
excessive.  I was seeing cases of running 3 or 4 refs a few times in a
row during this time.  Instead simply:

- update all of the roots first
- then run delayed refs
- then handle the empty block groups case
- and then if we have any more dirty roots do the whole thing again

This allows us to be much more efficient with our delayed ref running,
as we can batch a few more operations at once.

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

btrfs: stop running all delayed refs during snapshot

This was added in commit 361048f586f5 ("Btrfs: fix full backref problem
when inserting shared block reference") to address a problem where we
hit the following BUG_ON() in alloc_reserved_tree_block

        if (node->type == BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY) {
                BUG_ON(!(flags & BTRFS_BLOCK_FLAG_FULL_BACKREF));

However this BUG_ON() is bogus, and was removed by previous commit:

  btrfs: remove bogus BUG_ON in alloc_reserved_tree_block

We no longer need to run delayed refs because of this, and can remove
this flushing here.

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: remove bogus BUG_ON in alloc_reserved_tree_block

The fix 361048f586f5 ("Btrfs: fix full backref problem when inserting
shared block reference") added a delayed ref flushing at subvolume
creation time in order to avoid hitting this particular BUG_ON().

Before this fix, we were tripping the BUG_ON() by

1. Modify snapshot A, which creates blocks with a normal reference for
   snapshot A, as A is the owner of these blocks.  We now have delayed
   refs for these blocks.
2. Create a snapshot of A named B, which pushes references for the
   children blocks of the root node for the new root B, thus creating
   more delayed refs for newly allocated blocks.
3. A is modified, and because the metadata blocks can now be shared, it
   must push FULL_BACKREF references to the children of any block that A
   COWs down it's path to its target key.
4. Delayed refs are run.  Because these are newly allocated blocks, we
   have ->must_insert_reserved reserved set on the delayed ref head, we
   call into alloc_reserved_tree_block() to add the extent item, and
   then add our ref.  At the time of this fix, we were ordering
   FULL_BACKREF delayed ref operations first, so we'd go to add this
   reference and then BUG_ON() because we didn't have the FULL_BACKREF
   flag set.

The patch fixed this problem by making sure we ran the delayed refs
before we had the chance to modify A.  This meant that any *new* blocks
would have had their extent items created _before_ we would ever
actually COW down and generate FULL_BACKREF entries.  Thus the problem
went away.

However this BUG_ON() is actually completely bogus.  The existence of a
full backref doesn't necessarily mean that FULL_BACKREF must be set on
that block, it must only be set on the actual parent itself.  Consider
the example provided above.  If we COW down one path from A, any nodes
are going to have a FULL_BACKREF ref pushed down to _all_ of their
children, but not all of the children are going to have FULL_BACKREF
set.  It is completely valid to have an extent item with normal and full
backrefs without FULL_BACKREF actually set on the block itself.

As a final note, I have been testing with the patch (applied after this
one)

  btrfs: stop running all delayed refs during snapshot

which removed this flushing.  My test was a torture test which did a lot
of operations while snapshotting and deleting snapshots as well as
relocation, and I never tripped this BUG_ON().  This is actually because
at the time of 361048f586f5, we ordered SHARED keys _before_ normal
references, and thus they would get run first.  However currently they
are ordered _after_ normal references, so we'd do the initial creation
without having a shared reference, and thus not hit this BUG_ON(), which
explains why I didn't start hitting this problem during my testing with
my other patch applied.

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: move delayed ref flushing for qgroup into qgroup helper

The commit d67263354541 ("btrfs: qgroup: Make snapshot accounting work
with new extent-oriented qgroup.") added a flush of the delayed refs
during snapshot creation in order to get the qgroup accounting properly.
However this code has changed and been moved to it's own helper that is
skipped if qgroups are turned off.  Move the flushing to the helper, as
we do not need it when qgroups are turned off.

Also add a comment explaining why it exists, and why it doesn't actually
save us.  This will be helpful later when we try to fix qgroup
accounting properly.

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: only run delayed refs once before committing

We try to pre-flush the delayed refs when committing, because we want to
do as little work as possible in the critical section of the transaction
commit.

However doing this twice can lead to very long transaction commit delays
as other threads are allowed to continue to generate more delayed refs,
which potentially delays the commit by multiple minutes in very extreme
cases.

So simply stick to one pre-flush, and then continue the rest of the
transaction commit.

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

btrfs: delayed refs pre-flushing should only run the heads we have

Previously our delayed ref running used the total number of items as the
items to run.  However we changed that to number of heads to run with
the delayed_refs_rsv, as generally we want to run all of the operations
for one bytenr.

But with btrfs_run_delayed_refs(trans, 0) we set our count to 2x the
number of items that we have.  This is generally fine, but if we have
some operation generation loads of delayed refs while we're doing this
pre-flushing in the transaction commit, we'll just spin forever doing
delayed refs.

Fix this to simply pick the number of delayed refs we currently have,
that way we do not end up doing a lot of extra work that's being
generated in other threads.

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

btrfs: only let one thread pre-flush delayed refs in commit

I've been running a stress test that runs 20 workers in their own
subvolume, which are running an fsstress instance with 4 threads per
worker, which is 80 total fsstress threads.  In addition to this I'm
running balance in the background as well as creating and deleting
snapshots.  This test takes around 12 hours to run normally, going
slower and slower as the test goes on.

The reason for this is because fsstress is running fsync sometimes, and
because we're messing with block groups we often fall through to
btrfs_commit_transaction, so will often have 20-30 threads all calling
btrfs_commit_transaction at the same time.

These all get stuck contending on the extent tree while they try to run
delayed refs during the initial part of the commit.

This is suboptimal, really because the extent tree is a single point of
failure we only want one thread acting on that tree at once to reduce
lock contention.

Fix this by making the flushing mechanism a bit operation, to make it
easy to use test_and_set_bit() in order to make sure only one task does
this initial flush.

Once we're into the transaction commit we only have one thread doing
delayed ref running, it's just this initial pre-flush that is
problematic.  With this patch my stress test takes around 90 minutes to
run, instead of 12 hours.

The memory barrier is not necessary for the flushing bit as it's
ordered, unlike plain int. The transaction state accessed in
btrfs_should_end_transaction could be affected by that too as it's not
always used under transaction lock. Upon Nikolay's analysis in [1]
it's not necessary:

  In should_end_transaction it's read without holding any locks. (U)

  It's modified in btrfs_cleanup_transaction without holding the
  fs_info->trans_lock (U), but the STATE_ERROR flag is going to be set.

  set in cleanup_transaction under fs_info->trans_lock (L)
  set in btrfs_commit_trans to COMMIT_START under fs_info->trans_lock.(L)
  set in btrfs_commit_trans to COMMIT_DOING under fs_info->trans_lock.(L)
  set in btrfs_commit_trans to COMMIT_UNBLOCK under
  fs_info->trans_lock.(L)

  set in btrfs_commit_trans to COMMIT_COMPLETED without locks but at this
  point the transaction is finished and fs_info->running_trans is NULL (U
  but irrelevant).

  So by the looks of it we can have a concurrent READ race with a WRITE,
  due to reads not taking a lock. In this case what we want to ensure is
  we either see new or old state. I consulted with Will Deacon and he said
  that in such a case we'd want to annotate the accesses to ->state with
  (READ|WRITE)_ONCE so as to avoid a theoretical tear, in this case I
  don't think this could happen but I imagine at some point KCSAN would
  flag such an access as racy (which it is).

[1] https://lore.kernel.org/linux-btrfs/e1fd5cc1-0f28-f670-69f4-e9958b4964e6@suse.com

Reviewed-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Signed-off-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
[ add comments regarding memory barrier ]
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: do not block on deleted bgs mutex in the cleaner

While running some stress tests I started getting hung task messages.
This is because the delete unused block groups code has to take the
delete_unused_bgs_mutex to do it's work, which is taken by balance to
make sure we don't delete block groups while we're balancing.

The problem is that balance can take a while, and so we were getting
hung task warnings.  We don't need to block and run these things, and
the cleaner is needed to do other work, so trylock on this mutex and
just bail if we can't acquire it right away.

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

btrfs: abort the transaction if we fail to inc ref in btrfs_copy_root

While testing my error handling patches, I added a error injection site
at btrfs_inc_extent_ref, to validate the error handling I added was
doing the correct thing.  However I hit a pretty ugly corruption while
doing this check, with the following error injection stack trace:

btrfs_inc_extent_ref
  btrfs_copy_root
    create_reloc_root
      btrfs_init_reloc_root
btrfs_record_root_in_trans
  btrfs_start_transaction
    btrfs_update_inode
      btrfs_update_time
touch_atime
  file_accessed
    btrfs_file_mmap

This is because we do not catch the error from btrfs_inc_extent_ref,
which in practice would be ENOMEM, which means we lose the extent
references for a root that has already been allocated and inserted,
which is the problem.  Fix this by aborting the transaction if we fail
to do the reference modification.

CC: stable@vger.kernel.org # 4.4+
Signed-off-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: add asserts for deleting backref cache nodes

A weird KASAN problem that Zygo reported could have been easily caught
if we checked for basic things in our backref freeing code.  We have two
methods of freeing a backref node

- btrfs_backref_free_node: this just is kfree() essentially.
- btrfs_backref_drop_node: this actually unlinks the node and cleans up
  everything and then calls btrfs_backref_free_node().

We should mostly be using btrfs_backref_drop_node(), to make sure the
node is properly unlinked from the backref cache, and only use
btrfs_backref_free_node() when we know the node isn't actually linked to
the backref cache.  We made a mistake here and thus got the KASAN splat.

Make this style of issue easier to find by adding some ASSERT()'s to
btrfs_backref_free_node() and adjusting our deletion stuff to properly
init the list so we can rely on list_empty() checks working properly.

  BUG: KASAN: use-after-free in btrfs_backref_cleanup_node+0x18a/0x420
  Read of size 8 at addr ffff888112402950 by task btrfs/28836

  CPU: 0 PID: 28836 Comm: btrfs Tainted: G        W         5.10.0-e35f27394290-for-next+ #23
  Hardware name: QEMU Standard PC (i440FX + PIIX, 1996), BIOS 1.12.0-1 04/01/2014
  Call Trace:
   dump_stack+0xbc/0xf9
   ? btrfs_backref_cleanup_node+0x18a/0x420
   print_address_description.constprop.8+0x21/0x210
   ? record_print_text.cold.34+0x11/0x11
   ? btrfs_backref_cleanup_node+0x18a/0x420
   ? btrfs_backref_cleanup_node+0x18a/0x420
   kasan_report.cold.10+0x20/0x37
   ? btrfs_backref_cleanup_node+0x18a/0x420
   __asan_load8+0x69/0x90
   btrfs_backref_cleanup_node+0x18a/0x420
   btrfs_backref_release_cache+0x83/0x1b0
   relocate_block_group+0x394/0x780
   ? merge_reloc_roots+0x4a0/0x4a0
   btrfs_relocate_block_group+0x26e/0x4c0
   btrfs_relocate_chunk+0x52/0x120
   btrfs_balance+0xe2e/0x1900
   ? check_flags.part.50+0x6c/0x1e0
   ? btrfs_relocate_chunk+0x120/0x120
   ? kmem_cache_alloc_trace+0xa06/0xcb0
   ? _copy_from_user+0x83/0xc0
   btrfs_ioctl_balance+0x3a7/0x460
   btrfs_ioctl+0x24c8/0x4360
   ? __kasan_check_read+0x11/0x20
   ? check_chain_key+0x1f4/0x2f0
   ? __asan_loadN+0xf/0x20
   ? btrfs_ioctl_get_supported_features+0x30/0x30
   ? kvm_sched_clock_read+0x18/0x30
   ? check_chain_key+0x1f4/0x2f0
   ? lock_downgrade+0x3f0/0x3f0
   ? handle_mm_fault+0xad6/0x2150
   ? do_vfs_ioctl+0xfc/0x9d0
   ? ioctl_file_clone+0xe0/0xe0
   ? check_flags.part.50+0x6c/0x1e0
   ? check_flags.part.50+0x6c/0x1e0
   ? check_flags+0x26/0x30
   ? lock_is_held_type+0xc3/0xf0
   ? syscall_enter_from_user_mode+0x1b/0x60
   ? do_syscall_64+0x13/0x80
   ? rcu_read_lock_sched_held+0xa1/0xd0
   ? __kasan_check_read+0x11/0x20
   ? __fget_light+0xae/0x110
   __x64_sys_ioctl+0xc3/0x100
   do_syscall_64+0x37/0x80
   entry_SYSCALL_64_after_hwframe+0x44/0xa9
  RIP: 0033:0x7f4c4bdfe427
  RSP: 002b:00007fff33ee6df8 EFLAGS: 00000202 ORIG_RAX: 0000000000000010
  RAX: ffffffffffffffda RBX: 00007fff33ee6e98 RCX: 00007f4c4bdfe427
  RDX: 00007fff33ee6e98 RSI: 00000000c4009420 RDI: 0000000000000003
  RBP: 0000000000000003 R08: 0000000000000003 R09: 0000000000000078
  R10: fffffffffffff59d R11: 0000000000000202 R12: 0000000000000001
  R13: 0000000000000000 R14: 00007fff33ee8a34 R15: 0000000000000001

  Allocated by task 28836:
   kasan_save_stack+0x21/0x50
   __kasan_kmalloc.constprop.18+0xbe/0xd0
   kasan_kmalloc+0x9/0x10
   kmem_cache_alloc_trace+0x410/0xcb0
   btrfs_backref_alloc_node+0x46/0xf0
   btrfs_backref_add_tree_node+0x60d/0x11d0
   build_backref_tree+0xc5/0x700
   relocate_tree_blocks+0x2be/0xb90
   relocate_block_group+0x2eb/0x780
   btrfs_relocate_block_group+0x26e/0x4c0
   btrfs_relocate_chunk+0x52/0x120
   btrfs_balance+0xe2e/0x1900
   btrfs_ioctl_balance+0x3a7/0x460
   btrfs_ioctl+0x24c8/0x4360
   __x64_sys_ioctl+0xc3/0x100
   do_syscall_64+0x37/0x80
   entry_SYSCALL_64_after_hwframe+0x44/0xa9

  Freed by task 28836:
   kasan_save_stack+0x21/0x50
   kasan_set_track+0x20/0x30
   kasan_set_free_info+0x1f/0x30
   __kasan_slab_free+0xf3/0x140
   kasan_slab_free+0xe/0x10
   kfree+0xde/0x200
   btrfs_backref_error_cleanup+0x452/0x530
   build_backref_tree+0x1a5/0x700
   relocate_tree_blocks+0x2be/0xb90
   relocate_block_group+0x2eb/0x780
   btrfs_relocate_block_group+0x26e/0x4c0
   btrfs_relocate_chunk+0x52/0x120
   btrfs_balance+0xe2e/0x1900
   btrfs_ioctl_balance+0x3a7/0x460
   btrfs_ioctl+0x24c8/0x4360
   __x64_sys_ioctl+0xc3/0x100
   do_syscall_64+0x37/0x80
   entry_SYSCALL_64_after_hwframe+0x44/0xa9

  The buggy address belongs to the object at ffff888112402900
   which belongs to the cache kmalloc-128 of size 128
  The buggy address is located 80 bytes inside of
   128-byte region [ffff888112402900, ffff888112402980)
  The buggy address belongs to the page:
  page:0000000028b1cd08 refcount:1 mapcount:0 mapping:0000000000000000 index:0xffff888131c810c0 pfn:0x112402
  flags: 0x17ffe0000000200(slab)
  raw: 017ffe0000000200 ffffea000424f308 ffffea0007d572c8 ffff888100040440
  raw: ffff888131c810c0 ffff888112402000 0000000100000009 0000000000000000
  page dumped because: kasan: bad access detected

  Memory state around the buggy address:
   ffff888112402800: fa fb fb fb fb fb fb fb fb fb fb fb fb fb fb fb
   ffff888112402880: fc fc fc fc fc fc fc fc fc fc fc fc fc fc fc fc
  >ffff888112402900: fa fb fb fb fb fb fb fb fb fb fb fb fb fb fb fb
                                                   ^
   ffff888112402980: fc fc fc fc fc fc fc fc fc fc fc fc fc fc fc fc
   ffff888112402a00: fb fb fb fb fb fb fb fb fb fb fb fb fb fb fb fb

Link: https://lore.kernel.org/linux-btrfs/20201208194607.GI31381@hungrycats.org/
CC: stable@vger.kernel.org # 5.10+
Signed-off-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: do not warn if we can't find the reloc root when looking up backref

The backref code is looking for a reloc_root that corresponds to the
given fs root.  However any number of things could have gone wrong while
initializing that reloc_root, like ENOMEM while trying to allocate the
root itself, or EIO while trying to write the root item.  This would
result in no corresponding reloc_root being in the reloc root cache, and
thus would return NULL when we do the find_reloc_root() call.

Because of this we do not want to WARN_ON().  This presumably was meant
to catch developer errors, cases where we messed up adding the reloc
root.  However we can easily hit this case with error injection, and
thus should not do a WARN_ON().

CC: stable@vger.kernel.org # 5.10+
Reported-by: Zygo Blaxell <ce3g8jdj@umail.furryterror.org>
Signed-off-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: splice remaining dirty_bg's onto the transaction dirty bg list

While doing error injection testing with my relocation patches I hit the
following assert:

  assertion failed: list_empty(&block_group->dirty_list), in fs/btrfs/block-group.c:3356
  ------------[ cut here ]------------
  kernel BUG at fs/btrfs/ctree.h:3357!
  invalid opcode: 0000 [#1] SMP NOPTI
  CPU: 0 PID: 24351 Comm: umount Tainted: G        W         5.10.0-rc3+ #193
  Hardware name: QEMU Standard PC (Q35 + ICH9, 2009), BIOS 1.13.0-2.fc32 04/01/2014
  RIP: 0010:assertfail.constprop.0+0x18/0x1a
  RSP: 0018:ffffa09b019c7e00 EFLAGS: 00010282
  RAX: 0000000000000056 RBX: ffff8f6492c18000 RCX: 0000000000000000
  RDX: ffff8f64fbc27c60 RSI: ffff8f64fbc19050 RDI: ffff8f64fbc19050
  RBP: ffff8f6483bbdc00 R08: 0000000000000000 R09: 0000000000000000
  R10: ffffa09b019c7c38 R11: ffffffff85d70928 R12: ffff8f6492c18100
  R13: ffff8f6492c18148 R14: ffff8f6483bbdd70 R15: dead000000000100
  FS:  00007fbfda4cdc40(0000) GS:ffff8f64fbc00000(0000) knlGS:0000000000000000
  CS:  0010 DS: 0000 ES: 0000 CR0: 0000000080050033
  CR2: 00007fbfda666fd0 CR3: 000000013cf66002 CR4: 0000000000370ef0
  Call Trace:
   btrfs_free_block_groups.cold+0x55/0x55
   close_ctree+0x2c5/0x306
   ? fsnotify_destroy_marks+0x14/0x100
   generic_shutdown_super+0x6c/0x100
   kill_anon_super+0x14/0x30
   btrfs_kill_super+0x12/0x20
   deactivate_locked_super+0x36/0xa0
   cleanup_mnt+0x12d/0x190
   task_work_run+0x5c/0xa0
   exit_to_user_mode_prepare+0x1b1/0x1d0
   syscall_exit_to_user_mode+0x54/0x280
   entry_SYSCALL_64_after_hwframe+0x44/0xa9

This happened because I injected an error in btrfs_cow_block() while
running the dirty block groups.  When we run the dirty block groups, we
splice the list onto a local list to process.  However if an error
occurs, we only cleanup the transactions dirty block group list, not any
pending block groups we have on our locally spliced list.

In fact if we fail to allocate a path in this function we'll also fail
to clean up the splice list.

Fix this by splicing the list back onto the transaction dirty block
group list so that the block groups are cleaned up.  Then add a 'out'
label and have the error conditions jump to out so that the errors are
handled properly.  This also has the side-effect of fixing a problem
where we would clear 'ret' on error because we unconditionally ran
btrfs_run_delayed_refs().

CC: stable@vger.kernel.org # 4.4+
Signed-off-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: fix reloc root leak with 0 ref reloc roots on recovery

When recovering a relocation, if we run into a reloc root that has 0
refs we simply add it to the reloc_control->reloc_roots list, and then
clean it up later.  The problem with this is __del_reloc_root() doesn't
do anything if the root isn't in the radix tree, which in this case it
won't be because we never call __add_reloc_root() on the reloc_root.

This exit condition simply isn't correct really.  During normal
operation we can remove ourselves from the rb tree and then we're meant
to clean up later at merge_reloc_roots() time, and this happens
correctly.  During recovery we're depending on free_reloc_roots() to
drop our references, but we're short-circuiting.

Fix this by continuing to check if we're on the list and dropping
ourselves from the reloc_control root list and dropping our reference
appropriately.  Change the corresponding BUG_ON() to an ASSERT() that
does the correct thing if we aren't in the rb tree.

CC: stable@vger.kernel.org # 4.4+
Signed-off-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: remove repeated word in struct member comment

Comment for processed extent end of range has an unnecessary "in",
remove it.

Signed-off-by: Nigel Christian <nigel.l.christian@gmail.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: account for new extents being deleted in total_bytes_pinned

My recent patch set "A variety of lock contention fixes", found here

https://lore.kernel.org/linux-btrfs/cover.1608319304.git.josef@toxicpanda.com/
(Tracked in https://github.com/btrfs/linux/issues/86)

that reduce lock contention on the extent root by running delayed refs
less often resulted in a regression in generic/371.  This test
fallocate()'s the fs until it's full, deletes all the files, and then
tries to fallocate() until full again.

Before these patches we would run all of the delayed refs during
flushing, and then would commit the transaction because we had plenty of
pinned space to recover in order to allocate.  However my patches made
it so we weren't running the delayed refs as aggressively, which meant
that we appeared to have less pinned space when we were deciding to
commit the transaction.

We use the space_info->total_bytes_pinned to approximate how much space
we have pinned.  It's approximate because if we remove a reference to an
extent we may free it, but there may be more references to it than we
know of at that point, but we account it as pinned at the creation time,
and then it's properly accounted when the delayed ref runs.

The way we account for pinned space is if the
delayed_ref_head->total_ref_mod is < 0, because that is clearly a
freeing option.  However there is another case, and that is where
->total_ref_mod == 0 && ->must_insert_reserved == 1.

When we allocate a new extent, we have ->total_ref_mod == 1 and we have
->must_insert_reserved == 1.  This is used to indicate that it is a
brand new extent and will need to have its extent entry added before we
modify any references on the delayed ref head.  But if we subsequently
remove that extent reference, our ->total_ref_mod will be 0, and that
space will be pinned and freed.  Accounting for this case properly
allows for generic/371 to pass with my delayed refs patches applied.

It's important to note that this problem exists without the referenced
patches, it just was uncovered by them.

CC: stable@vger.kernel.org # 5.10
Reviewed-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Signed-off-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: handle space_info::total_bytes_pinned inside the delayed ref itself

Currently we pass things around to figure out if we maybe freeing data
based on the state of the delayed refs head.  This makes the accounting
sort of confusing and hard to follow, as it's distinctly separate from
the delayed ref heads stuff, but also depends on it entirely.

Fix this by explicitly adjusting the space_info->total_bytes_pinned in
the delayed refs code.  We now have two places where we modify this
counter, once where we create the delayed and destroy the delayed refs,
and once when we pin and unpin the extents.  This means there is a
slight overlap between delayed refs and the pin/unpin mechanisms, but
this is simply used by the ENOSPC infrastructure to determine if we need
to commit the transaction, so there's no adverse affect from this, we
might simply commit thinking it will give us enough space when it might
not.

CC: stable@vger.kernel.org # 5.10
Reviewed-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Signed-off-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: enable W=1 checks for btrfs

Now that the btrfs' codebase is clean of almost all W=1 warnings let's
enable those checks unconditionally for the entire fs/btrfs/ and its
subdirectories to catch potential errors during development.

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

lib/zstd: convert constants to defines

These constants are really used internally by zstd and including
linux/zstd.h into users results in the following warnings:

In file included from fs/btrfs/zstd.c:19:
./include/linux/zstd.h:798:21: warning: ‘ZSTD_skippableHeaderSize’ defined but not used [-Wunused-const-variable=]
  798 | static const size_t ZSTD_skippableHeaderSize = 8;
      |                     ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
./include/linux/zstd.h:796:21: warning: ‘ZSTD_frameHeaderSize_max’ defined but not used [-Wunused-const-variable=]
  796 | static const size_t ZSTD_frameHeaderSize_max = ZSTD_FRAMEHEADERSIZE_MAX;
      |                     ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
./include/linux/zstd.h:795:21: warning: ‘ZSTD_frameHeaderSize_min’ defined but not used [-Wunused-const-variable=]
  795 | static const size_t ZSTD_frameHeaderSize_min = ZSTD_FRAMEHEADERSIZE_MIN;
      |                     ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
./include/linux/zstd.h:794:21: warning: ‘ZSTD_frameHeaderSize_prefix’ defined but not used [-Wunused-const-variable=]
  794 | static const size_t ZSTD_frameHeaderSize_prefix = 5;

So fix those warnings by turning the constants into defines.

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

btrfs: zoned: remove unused variable in btrfs_sb_log_location_bdev

This fixes warning:

fs/btrfs/zoned.c:491:6: warning: variable ‘zone_size’ set but not used [-Wunused-but-set-variable]
  491 |  u64 zone_size;

which got introduced in 12659251ca5d ("btrfs: implement log-structured
superblock for ZONED mode"). We'll enable the warning by default and
want clean build until the relevant zoned patches land.

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

btrfs: fix parameter description for functions in extent_io.c

This makes the file W=1 clean and fixes the following warnings:

fs/btrfs/extent_io.c:414: warning: Function parameter or member 'tree' not described in '__etree_search'
fs/btrfs/extent_io.c:414: warning: Function parameter or member 'offset' not described in '__etree_search'
fs/btrfs/extent_io.c:414: warning: Function parameter or member 'next_ret' not described in '__etree_search'
fs/btrfs/extent_io.c:414: warning: Function parameter or member 'prev_ret' not described in '__etree_search'
fs/btrfs/extent_io.c:414: warning: Function parameter or member 'p_ret' not described in '__etree_search'
fs/btrfs/extent_io.c:414: warning: Function parameter or member 'parent_ret' not described in '__etree_search'
fs/btrfs/extent_io.c:1607: warning: Function parameter or member 'tree' not described in 'find_contiguous_extent_bit'
fs/btrfs/extent_io.c:1607: warning: Function parameter or member 'start' not described in 'find_contiguous_extent_bit'
fs/btrfs/extent_io.c:1607: warning: Function parameter or member 'start_ret' not described in 'find_contiguous_extent_bit'
fs/btrfs/extent_io.c:1607: warning: Function parameter or member 'end_ret' not described in 'find_contiguous_extent_bit'
fs/btrfs/extent_io.c:1607: warning: Function parameter or member 'bits' not described in 'find_contiguous_extent_bit'
fs/btrfs/extent_io.c:1644: warning: Function parameter or member 'tree' not described in 'find_first_clear_extent_bit'
fs/btrfs/extent_io.c:1644: warning: Function parameter or member 'start' not described in 'find_first_clear_extent_bit'
fs/btrfs/extent_io.c:1644: warning: Function parameter or member 'start_ret' not described in 'find_first_clear_extent_bit'
fs/btrfs/extent_io.c:1644: warning: Function parameter or member 'end_ret' not described in 'find_first_clear_extent_bit'
fs/btrfs/extent_io.c:1644: warning: Function parameter or member 'bits' not described in 'find_first_clear_extent_bit'
fs/btrfs/extent_io.c:4187: warning: Function parameter or member 'epd' not described in 'extent_write_cache_pages'
fs/btrfs/extent_io.c:4187: warning: Excess function parameter 'data' description in 'extent_write_cache_pages'

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

btrfs: fix parameter description in space-info.c

With these fixes space-info.c is clear for W=1 warnings, namely the
following ones are fixed:

fs/btrfs/space-info.c:575: warning: Function parameter or member 'fs_info' not described in 'may_commit_transaction'
fs/btrfs/space-info.c:575: warning: Function parameter or member 'space_info' not described in 'may_commit_transaction'
fs/btrfs/space-info.c:1231: warning: Function parameter or member 'fs_info' not described in 'handle_reserve_ticket'
fs/btrfs/space-info.c:1231: warning: Function parameter or member 'space_info' not described in 'handle_reserve_ticket'
fs/btrfs/space-info.c:1231: warning: Function parameter or member 'ticket' not described in 'handle_reserve_ticket'
fs/btrfs/space-info.c:1231: warning: Function parameter or member 'flush' not described in 'handle_reserve_ticket'
fs/btrfs/space-info.c:1315: warning: Function parameter or member 'fs_info' not described in '__reserve_bytes'
fs/btrfs/space-info.c:1315: warning: Function parameter or member 'space_info' not described in '__reserve_bytes'
fs/btrfs/space-info.c:1315: warning: Function parameter or member 'orig_bytes' not described in '__reserve_bytes'
fs/btrfs/space-info.c:1315: warning: Function parameter or member 'flush' not described in '__reserve_bytes'
fs/btrfs/space-info.c:1427: warning: Function parameter or member 'root' not described in 'btrfs_reserve_metadata_bytes'
fs/btrfs/space-info.c:1427: warning: Function parameter or member 'block_rsv' not described in 'btrfs_reserve_metadata_bytes'
fs/btrfs/space-info.c:1427: warning: Function parameter or member 'orig_bytes' not described in 'btrfs_reserve_metadata_bytes'
fs/btrfs/space-info.c:1427: warning: Function parameter or member 'flush' not described in 'btrfs_reserve_metadata_bytes'
fs/btrfs/space-info.c:1462: warning: Function parameter or member 'fs_info' not described in 'btrfs_reserve_data_bytes'
fs/btrfs/space-info.c:1462: warning: Function parameter or member 'bytes' not described in 'btrfs_reserve_data_bytes'
fs/btrfs/space-info.c:1462: warning: Function parameter or member 'flush' not described in 'btrfs_reserve_data_bytes'

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

btrfs: fix parameter description of btrfs_inode_rsv_release/btrfs_delalloc_release_space

Fixes following warnings:

fs/btrfs/delalloc-space.c:205: warning: Function parameter or member 'inode' not described in 'btrfs_inode_rsv_release'
fs/btrfs/delalloc-space.c:205: warning: Function parameter or member 'qgroup_free' not described in 'btrfs_inode_rsv_release'
fs/btrfs/delalloc-space.c:472: warning: Function parameter or member 'reserved' not described in 'btrfs_delalloc_release_space'
fs/btrfs/delalloc-space.c:472: warning: Function parameter or member 'qgroup_free' not described in 'btrfs_delalloc_release_space'
fs/btrfs/delalloc-space.c:472: warning: Excess function parameter 'release_bytes' description in 'btrfs_delalloc_release_space'

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

btrfs: document btrfs_check_shared parameters

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

btrfs: fix description format of fs_info of btrfs_wait_on_delayed_iputs

Fixes fs/btrfs/inode.c:3101: warning: Function parameter or member 'fs_info' not described in 'btrfs_wait_on_delayed_iputs'

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

btrfs: document fs_info in btrfs_rmap_block

Fixes fs/btrfs/block-group.c:1570: warning: Function parameter or member 'fs_info' not described in 'btrfs_rmap_block'

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

btrfs: document now parameter of peek_discard_list

Fixes fs/btrfs/discard.c:203: warning: Function parameter or member 'now' not described in 'peek_discard_list'

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

btrfs: improve parameter description for __btrfs_write_out_cache

Fixes following W=1 warnings:
fs/btrfs/free-space-cache.c:1317: warning: Function parameter or member 'root' not described in '__btrfs_write_out_cache'
fs/btrfs/free-space-cache.c:1317: warning: Function parameter or member 'inode' not described in '__btrfs_write_out_cache'
fs/btrfs/free-space-cache.c:1317: warning: Function parameter or member 'ctl' not described in '__btrfs_write_out_cache'
fs/btrfs/free-space-cache.c:1317: warning: Function parameter or member 'block_group' not described in '__btrfs_write_out_cache'
fs/btrfs/free-space-cache.c:1317: warning: Function parameter or member 'io_ctl' not described in '__btrfs_write_out_cache'
fs/btrfs/free-space-cache.c:1317: warning: Function parameter or member 'trans' not described in '__btrfs_write_out_cache'

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

btrfs: fix parameter description in delayed-ref.c functions

This fixes the following warnings:

fs/btrfs/delayed-ref.c:80: warning: Function parameter or member 'fs_info' not described in 'btrfs_delayed_refs_rsv_release'
fs/btrfs/delayed-ref.c:80: warning: Function parameter or member 'nr' not described in 'btrfs_delayed_refs_rsv_release'
fs/btrfs/delayed-ref.c:128: warning: Function parameter or member 'fs_info' not described in 'btrfs_migrate_to_delayed_refs_rsv'
fs/btrfs/delayed-ref.c:128: warning: Function parameter or member 'src' not described in 'btrfs_migrate_to_delayed_refs_rsv'
fs/btrfs/delayed-ref.c:128: warning: Function parameter or member 'num_bytes' not described in 'btrfs_migrate_to_delayed_refs_rsv'
fs/btrfs/delayed-ref.c:174: warning: Function parameter or member 'fs_info' not described in 'btrfs_delayed_refs_rsv_refill'
fs/btrfs/delayed-ref.c:174: warning: Function parameter or member 'flush' not described in 'btrfs_delayed_refs_rsv_refill'

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: fix function description formats in file-item.c

This fixes following W=1 warnings:

fs/btrfs/file-item.c:27: warning: Cannot understand  * @inode:  the inode we want to update the disk_i_size for
 on line 27 - I thought it was a doc line
fs/btrfs/file-item.c:65: warning: Cannot understand  * @inode - the inode we're modifying
 on line 65 - I thought it was a doc line
fs/btrfs/file-item.c:91: warning: Cannot understand  * @inode - the inode we're modifying
 on line 91 - I thought it was a doc line

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

btrfs: fix parameter description of btrfs_add_extent_mapping

This fixes the following compiler warnings:

fs/btrfs/extent_map.c:601: warning: Function parameter or member 'fs_info' not described in 'btrfs_add_extent_mapping'
fs/btrfs/extent_map.c:601: warning: Function parameter or member 'em_tree' not described in 'btrfs_add_extent_mapping'
fs/btrfs/extent_map.c:601: warning: Function parameter or member 'em_in' not described in 'btrfs_add_extent_mapping'
fs/btrfs/extent_map.c:601: warning: Function parameter or member 'start' not described in 'btrfs_add_extent_mapping'
fs/btrfs/extent_map.c:601: warning: Function parameter or member 'len' not described in 'btrfs_add_extent_mapping'

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: document modified parameter of add_extent_mapping

Fixes fs/btrfs/extent_map.c:399: warning: Function parameter or member
'modified' not described in 'add_extent_mapping'

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: rework the order of btrfs_ordered_extent::flags

[BUG]
There is a long existing bug in the last parameter of
btrfs_add_ordered_extent(), in commit 771ed689d2cd ("Btrfs: Optimize
compressed writeback and reads") back to 2008.

In that ancient commit btrfs_add_ordered_extent() expects the @type
parameter to be one of the following:

- BTRFS_ORDERED_REGULAR
- BTRFS_ORDERED_NOCOW
- BTRFS_ORDERED_PREALLOC
- BTRFS_ORDERED_COMPRESSED

But we pass 0 in cow_file_range(), which means BTRFS_ORDERED_IO_DONE.

Ironically extra check in __btrfs_add_ordered_extent() won't set the bit
if we see (type == IO_DONE || type == IO_COMPLETE), and avoid any
obvious bug.

But this still leads to regular COW ordered extent having no bit to
indicate its type in various trace events, rendering REGULAR bit
useless.

[FIX]
Change the following aspects to avoid such problem:

- Reorder btrfs_ordered_extent::flags
  Now the type bits go first (REGULAR/NOCOW/PREALLCO/COMPRESSED), then
  DIRECT bit, finally extra status bits like IO_DONE/COMPLETE/IOERR.

- Add extra ASSERT() for btrfs_add_ordered_extent_*()

- Remove @type parameter for btrfs_add_ordered_extent_compress()
  As the only valid @type here is BTRFS_ORDERED_COMPRESSED.

- Remove the unnecessary special check for IO_DONE/COMPLETE in
  __btrfs_add_ordered_extent()
  This is just to make the code work, with extra ASSERT(), there are
  limited values can be passed in.

Reviewed-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Reviewed-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: remove redundant NULL check before kvfree

Fix below warnings reported by coccicheck:
./fs/btrfs/raid56.c:237:2-8: WARNING: NULL check before some freeing
functions is not needed.

Reported-by: Abaci Robot <abaci@linux.alibaba.com>
Reviewed-by: Anand Jain <anand.jain@oracle.com>
Signed-off-by: Yang Li <abaci-bugfix@linux.alibaba.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: do not cleanup upper nodes in btrfs_backref_cleanup_node

Zygo reported the following panic when testing my error handling patches
for relocation:

  kernel BUG at fs/btrfs/backref.c:2545!
  invalid opcode: 0000 [#1] SMP KASAN PTI CPU: 3 PID: 8472 Comm: btrfs Tainted: G        W 14
  Hardware name: QEMU Standard PC (i440FX + PIIX,

  Call Trace:
   btrfs_backref_error_cleanup+0x4df/0x530
   build_backref_tree+0x1a5/0x700
   ? _raw_spin_unlock+0x22/0x30
   ? release_extent_buffer+0x225/0x280
   ? free_extent_buffer.part.52+0xd7/0x140
   relocate_tree_blocks+0x2a6/0xb60
   ? kasan_unpoison_shadow+0x35/0x50
   ? do_relocation+0xc10/0xc10
   ? kasan_kmalloc+0x9/0x10
   ? kmem_cache_alloc_trace+0x6a3/0xcb0
   ? free_extent_buffer.part.52+0xd7/0x140
   ? rb_insert_color+0x342/0x360
   ? add_tree_block.isra.36+0x236/0x2b0
   relocate_block_group+0x2eb/0x780
   ? merge_reloc_roots+0x470/0x470
   btrfs_relocate_block_group+0x26e/0x4c0
   btrfs_relocate_chunk+0x52/0x120
   btrfs_balance+0xe2e/0x18f0
   ? pvclock_clocksource_read+0xeb/0x190
   ? btrfs_relocate_chunk+0x120/0x120
   ? lock_contended+0x620/0x6e0
   ? do_raw_spin_lock+0x1e0/0x1e0
   ? do_raw_spin_unlock+0xa8/0x140
   btrfs_ioctl_balance+0x1f9/0x460
   btrfs_ioctl+0x24c8/0x4380
   ? __kasan_check_read+0x11/0x20
   ? check_chain_key+0x1f4/0x2f0
   ? __asan_loadN+0xf/0x20
   ? btrfs_ioctl_get_supported_features+0x30/0x30
   ? kvm_sched_clock_read+0x18/0x30
   ? check_chain_key+0x1f4/0x2f0
   ? lock_downgrade+0x3f0/0x3f0
   ? handle_mm_fault+0xad6/0x2150
   ? do_vfs_ioctl+0xfc/0x9d0
   ? ioctl_file_clone+0xe0/0xe0
   ? check_flags.part.50+0x6c/0x1e0
   ? check_flags.part.50+0x6c/0x1e0
   ? check_flags+0x26/0x30
   ? lock_is_held_type+0xc3/0xf0
   ? syscall_enter_from_user_mode+0x1b/0x60
   ? do_syscall_64+0x13/0x80
   ? rcu_read_lock_sched_held+0xa1/0xd0
   ? __kasan_check_read+0x11/0x20
   ? __fget_light+0xae/0x110
   __x64_sys_ioctl+0xc3/0x100
   do_syscall_64+0x37/0x80
   entry_SYSCALL_64_after_hwframe+0x44/0xa9

This occurs because of this check

  if (RB_EMPTY_NODE(&upper->rb_node))
  BUG_ON(!list_empty(&node->upper));

As we are dropping the backref node, if we discover that our upper node
in the edge we just cleaned up isn't linked into the cache that we are
now done with this node, thus the BUG_ON().

However this is an erroneous assumption, as we will look up all the
references for a node first, and then process the pending edges.  All of
the 'upper' nodes in our pending edges won't be in the cache's rb_tree
yet, because they haven't been processed.  We could very well have many
edges still left to cleanup on this node.

The fact is we simply do not need this check, we can just process all of
the edges only for this node, because below this check we do the
following

  if (list_empty(&upper->lower)) {
  list_add_tail(&upper->lower, &cache->leaves);
  upper->lowest = 1;
  }

If the upper node truly isn't used yet, then we add it to the
cache->leaves list to be cleaned up later.  If it is still used then the
last child node that has it linked into its node will add it to the
leaves list and then it will be cleaned up.

Fix this problem by dropping this logic altogether.  With this fix I no
longer see the panic when testing with error injection in the backref
code.

CC: stable@vger.kernel.org # 4.4+
Reviewed-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: keep track of the root owner for relocation reads

While testing the error paths in relocation, I hit the following lockdep
splat:

  ======================================================
  WARNING: possible circular locking dependency detected
  5.10.0-rc3+ #206 Not tainted
  ------------------------------------------------------
  btrfs-balance/1571 is trying to acquire lock:
  ffff8cdbcc8f77d0 (&head_ref->mutex){+.+.}-{3:3}, at: btrfs_lookup_extent_info+0x156/0x3b0

  but task is already holding lock:
  ffff8cdbc54adbf8 (btrfs-tree-00){++++}-{3:3}, at: __btrfs_tree_lock+0x27/0x100

  which lock already depends on the new lock.

  the existing dependency chain (in reverse order) is:

  -> #2 (btrfs-tree-00){++++}-{3:3}:
 down_write_nested+0x43/0x80
 __btrfs_tree_lock+0x27/0x100
 btrfs_search_slot+0x248/0x890
 relocate_tree_blocks+0x490/0x650
 relocate_block_group+0x1ba/0x5d0
 kretprobe_trampoline+0x0/0x50

  -> #1 (btrfs-csum-01){++++}-{3:3}:
 down_read_nested+0x43/0x130
 __btrfs_tree_read_lock+0x27/0x100
 btrfs_read_lock_root_node+0x31/0x40
 btrfs_search_slot+0x5ab/0x890
 btrfs_del_csums+0x10b/0x3c0
 __btrfs_free_extent+0x49d/0x8e0
 __btrfs_run_delayed_refs+0x283/0x11f0
 btrfs_run_delayed_refs+0x86/0x220
 btrfs_start_dirty_block_groups+0x2ba/0x520
 kretprobe_trampoline+0x0/0x50

  -> #0 (&head_ref->mutex){+.+.}-{3:3}:
 __lock_acquire+0x1167/0x2150
 lock_acquire+0x116/0x3e0
 __mutex_lock+0x7e/0x7b0
 btrfs_lookup_extent_info+0x156/0x3b0
 walk_down_proc+0x1c3/0x280
 walk_down_tree+0x64/0xe0
 btrfs_drop_subtree+0x182/0x260
 do_relocation+0x52e/0x660
 relocate_tree_blocks+0x2ae/0x650
 relocate_block_group+0x1ba/0x5d0
 kretprobe_trampoline+0x0/0x50

  other info that might help us debug this:

  Chain exists of:
    &head_ref->mutex --> btrfs-csum-01 --> btrfs-tree-00

   Possible unsafe locking scenario:

 CPU0                    CPU1
 ----                    ----
    lock(btrfs-tree-00);
 lock(btrfs-csum-01);
 lock(btrfs-tree-00);
    lock(&head_ref->mutex);

   *** DEADLOCK ***

  5 locks held by btrfs-balance/1571:
   #0: ffff8cdb89749ff8 (&fs_info->delete_unused_bgs_mutex){+.+.}-{3:3}, at: btrfs_balance+0x563/0xf40
   #1: ffff8cdb89748838 (&fs_info->cleaner_mutex){+.+.}-{3:3}, at: btrfs_relocate_block_group+0x156/0x300
   #2: ffff8cdbc2c16650 (sb_internal#2){.+.+}-{0:0}, at: start_transaction+0x413/0x5c0
   #3: ffff8cdbc135f538 (btrfs-treloc-01){+.+.}-{3:3}, at: __btrfs_tree_lock+0x27/0x100
   #4: ffff8cdbc54adbf8 (btrfs-tree-00){++++}-{3:3}, at: __btrfs_tree_lock+0x27/0x100

  stack backtrace:
  CPU: 1 PID: 1571 Comm: btrfs-balance Not tainted 5.10.0-rc3+ #206
  Hardware name: QEMU Standard PC (Q35 + ICH9, 2009), BIOS 1.13.0-2.fc32 04/01/2014
  Call Trace:
   dump_stack+0x8b/0xb0
   check_noncircular+0xcf/0xf0
   ? trace_call_bpf+0x139/0x260
   __lock_acquire+0x1167/0x2150
   lock_acquire+0x116/0x3e0
   ? btrfs_lookup_extent_info+0x156/0x3b0
   __mutex_lock+0x7e/0x7b0
   ? btrfs_lookup_extent_info+0x156/0x3b0
   ? btrfs_lookup_extent_info+0x156/0x3b0
   ? release_extent_buffer+0x124/0x170
   ? _raw_spin_unlock+0x1f/0x30
   ? release_extent_buffer+0x124/0x170
   btrfs_lookup_extent_info+0x156/0x3b0
   walk_down_proc+0x1c3/0x280
   walk_down_tree+0x64/0xe0
   btrfs_drop_subtree+0x182/0x260
   do_relocation+0x52e/0x660
   relocate_tree_blocks+0x2ae/0x650
   ? add_tree_block+0x149/0x1b0
   relocate_block_group+0x1ba/0x5d0
   elfcorehdr_read+0x40/0x40
   ? elfcorehdr_read+0x40/0x40
   ? btrfs_balance+0x796/0xf40
   ? __kthread_parkme+0x66/0x90
   ? btrfs_balance+0xf40/0xf40
   ? balance_kthread+0x37/0x50
   ? kthread+0x137/0x150
   ? __kthread_bind_mask+0x60/0x60
   ? ret_from_fork+0x1f/0x30

As you can see this is bogus, we never take another tree's lock under
the csum lock.  This happens because sometimes we have to read tree
blocks from disk without knowing which root they belong to during
relocation.  We defaulted to an owner of 0, which translates to an fs
tree.  This is fine as all fs trees have the same class, but obviously
isn't fine if the block belongs to a COW only tree.

Thankfully COW only trees only have their owners root as a reference to
them, and since we already look up the extent information during
relocation, go ahead and check and see if this block might belong to a
COW only tree, and if so save the owner in the tree_block struct.  This
allows us to read_tree_block with the proper owner, which gets rid of
this lockdep splat.

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: introduce helper to grab an existing extent buffer from a page

This patch will extract the code to grab an extent buffer from a page
into a helper, grab_extent_buffer_from_page().

This reduces one indent level, and provides the work place for later
expansion for subapge support.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: update comment for btrfs_dirty_pages

The original comment is from the initial merge, which has several
problems:

- No holes check any more
- No inline decision is made

Update the out-of-date comment with more correct one.

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

btrfs: refactor __extent_writepage_io() to improve readability

The refactoring involves the following modifications:

- iosize alignment
  In fact we don't really need to manually do alignment at all.
  All extent maps should already be aligned, thus basic ASSERT() check
  would be enough.

- redundant variables
  We have extra variable like blocksize/pg_offset/end.
  They are all unnecessary.

  @blocksize can be replaced by sectorsize size directly, and it's only
  used to verify the em start/size is aligned.

  @pg_offset can be easily calculated using @cur and page_offset(page).

  @end is just assigned from @page_end and never modified, use
  "start + PAGE_SIZE - 1" directly and remove @page_end.

- remove some BUG_ON()s
  The BUG_ON()s are for extent map, which we have tree-checker to check
  on-disk extent data item and runtime check.
  ASSERT() should be enough.

Reviewed-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: rename parameter offset to disk_bytenr in submit_extent_page

The parameter offset is confusing, it's supposed to be the disk bytenr
of metadata/data.  Rename it to disk_bytenr and update the comment.

Also rename each offset passed to submit_extent_page() as @disk_bytenr
so they're consistent.

Reviewed-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: refactor btrfs_dec_test_* functions for ordered extents

The refactoring involves the following modifications:

- Return bool instead of int

- Parameter update for @cached of btrfs_dec_test_first_ordered_pending()
  For btrfs_dec_test_first_ordered_pending(), @cached is only used to
  return the finished ordered extent.
  Rename it to @finished_ret.

- Comment updates

  * Change one stale comment
    Which still refers to btrfs_dec_test_ordered_pending(), but the
    context is calling  btrfs_dec_test_first_ordered_pending().
  * Follow the common comment style for both functions
    Add more detailed descriptions for parameters and the return value
  * Move the reason why test_and_set_bit() is used into the call sites

- Change how the return value is calculated
  The most anti-human part of the return value is:

    if (...)
ret = 1;
    ...
    return ret == 0;

  This means, when we set ret to 1, the function returns 0.
  Change the local variable name to @finished, and directly return the
  value of it.

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

btrfs: make btrfs_dio_private::bytes u32

btrfs_dio_private::bytes is only assigned from bio::bi_iter::bi_size,
which is never larger than U32.

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

btrfs: remove always true condition in btrfs_start_delalloc_roots

Following the rework in e076ab2a2ca7 ("btrfs: shrink delalloc pages
instead of full inodes") the nr variable is no longer passed by
reference to start_delalloc_inodes hence it cannot change. Additionally
we are always guaranteed for it to be positive number hence it's
redundant to have it as a condition in the loop. Simply remove that
usage.

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

btrfs: make btrfs_start_delalloc_root's nr argument a long

It's currently u64 which gets instantly translated either to LONG_MAX
(if U64_MAX is passed) or cast to an unsigned long (which is in fact,
wrong because writeback_control::nr_to_write is a signed, long type).

Just convert the function's argument to be long time which obviates the
need to manually convert u64 value to a long. Adjust all call sites
which pass U64_MAX to pass LONG_MAX. Finally ensure that in
shrink_delalloc the u64 is converted to a long without overflowing,
resulting in a negative number.

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

btrfs: send: remove stale code when checking for shared extents

After commit 040ee6120cb670 ("Btrfs: send, improve clone range") we do not
use anymore the data_offset field of struct backref_ctx, as after that we
do all the necessary checks for the data offset of file extent items at
clone_range(). Since there are no more users of data_offset from that
structure, remove it.

Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: consolidate btrfs_previous_item ret val handling in btrfs_shrink_device

Instead of having three 'if' to handle non-NULL return value consolidate
this in one 'if (ret)'. That way the code is more obvious:

 - Always drop delete_unused_bgs_mutex if ret is not NULL
 - If ret is negative -> goto done
 - If it's 1 -> reset ret to 0, release the path and finish the loop.

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

btrfs: ref-verify: make sure owner is set for all refs

I noticed that shared ref entries in ref-verify didn't have the proper
owner set, which caused me to think there was something seriously wrong.
However the problem is if we have a parent we simply weren't filling out
the owner part of the reference, even though we have it.

Fix this by making sure we set all the proper fields when we modify a
reference, this way we'll have the proper owner if a problem happens and
we don't waste time thinking we're updating the wrong level.

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: ref-verify: pass down tree block level when building refs

I noticed that sometimes I would have the wrong level printed out with
ref-verify while testing some error injection related problems.  This is
because we only get the level from the main extent item, but our
references could go off the current leaf into another, and at that point
we lose our level.

Fix this by keeping track of the last tree block level that we found,
the same way we keep track of our bytenr and num_bytes, in case we
happen to wander into another leaf while still processing the references
for a bytenr.

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: noinline btrfs_should_cancel_balance

I was attempting to reproduce a problem that Zygo hit, but my error
injection wasn't firing for a few of the common calls to
btrfs_should_cancel_balance.  This is because the compiler decided to
inline it at these spots.  Keep this from happening by explicitly
marking the function as noinline so that error injection will always
work.

Reviewed-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Reviewed-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Signed-off-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: allow error injection for btrfs_search_slot and btrfs_cow_block

The following patches are going to address error handling in relocation,
in order to test those patches I need to be able to inject errors in
btrfs_search_slot and btrfs_cow_block, as we call both of these pretty
often in different cases during relocation.

Reviewed-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Reviewed-by: Nikolay Borisov <nborisov@suse.com>
Signed-off-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: remove new_dirid argument from btrfs_create_subvol_root

It's no longer used. While at it also remove new_dirid in create_subvol
as it's used in a single place and open code it. No functional changes.

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

btrfs: make btrfs_root::free_objectid hold the next available objectid

Adjust the way free_objectid is being initialized, it now stores
BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID rather than the, somewhat arbitrary,
BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID - 1. This change also has the added benefit
that now it becomes unnecessary to explicitly initialize free_objectid
for a newly create fs root.

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

btrfs: rename btrfs_root::highest_objectid to free_objectid

This reflects the true purpose of the member as it's being used solely
in context where a new objectid is being allocated. Future changes will
also change the way it's being used to closely follow this semantics.

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

btrfs: rename btrfs_find_free_objectid to btrfs_get_free_objectid

This better reflects the semantics of the function i.e no search is
performed whatsoever.

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

btrfs: rename btrfs_find_highest_objectid to btrfs_init_root_free_objectid

This function is used to initialize the in-memory
btrfs_root::highest_objectid member, which is used to get an available
objectid. Rename it to better reflect its semantics.

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

btrfs: cleanup local variables in btrfs_file_write_iter

First replace all inode instances with a pointer to btrfs_inode. This
removes multiple invocations of the BTRFS_I macro, subsequently remove
2 local variables as they are called only once and simply refer to
them directly.

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

btrfs: clarify error returns values in __load_free_space_cache

Return value in __load_free_space_cache is not properly set after
(unlikely) memory allocation failures and 0 is returned instead.
This is not a problem for the caller load_free_space_cache because only
value 1 is considered as 'cache loaded' but for clarity it's better
to set the errors accordingly.

Fixes: a67509c30079 ("Btrfs: add a io_ctl struct and helpers for dealing with the space cache")
Reported-by: Hulk Robot <hulkci@huawei.com>
Signed-off-by: Zhihao Cheng <chengzhihao1@huawei.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

btrfs: fix error handling in commit_fs_roots

While doing error injection I would sometimes get a corrupt file system.
This is because I was injecting errors at btrfs_search_slot, but would
only do it one time per stack.  This uncovered a problem in
commit_fs_roots, where if we get an error we would just break.  However
we're in a nested loop, the first loop being a loop to find all the
dirty fs roots, and then subsequent root updates would succeed clearing
the error value.

This isn't likely to happen in real scenarios, however we could
potentially get a random ENOMEM once and then not again, and we'd end up
with a corrupted file system.  Fix this by moving the error checking
around a bit to the main loop, as this is the only place where something
will fail, and return the error as soon as it occurs.

With this patch my reproducer no longer corrupts the file system.

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>

Merge tag 'trace-v5.11-rc7' of git://git./linux/kernel/git/rostedt/linux-trace

Pull tracing fix from Steven Rostedt:
 "Fix output of top level event tracing 'enable' file.

  When writing a tool for enabling events in the tracing system, an
  anomaly was discovered. The top level event 'enable' file would never
  show '1' when all events were enabled.

  The system and event 'enable' files worked as expected.

  The reason was because the top level event 'enable' file included the
  'ftrace' tracer events, which are not controlled by the 'enable' file
  and would cause the output to be wrong. This appears to have been a
  bug since it was created"

* tag 'trace-v5.11-rc7' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rostedt/linux-trace:
  tracing: Do not count ftrace events in top level enable output

Linux 5.11-rc7

Merge tag 'libnvdimm-fixes-5.11-rc7' of git://git./linux/kernel/git/nvdimm/nvdimm

Pull libnvdimm fixes from Dan Williams:
 "A fix for a crash scenario that has been present since the initial
  merge, a minor regression in sysfs attribute visibility, and a fix for
  some flexible array warnings.

  The bulk of this pull is an update to the libnvdimm unit test
  infrastructure to test non-ACPI platforms. Given there is zero
  regression risk for test updates, and the tests enable validation of
  bits headed towards the next merge window, I saw no reason to hold the
  new tests back. Santosh originally submitted this before the v5.11
  window opened.

  Summary:

   - Fix a crash when sysfs accesses race 'dimm' driver probe/remove.

   - Fix a regression in 'resource' attribute visibility necessary for
     mapping badblocks and other physical address interrogations.

   - Fix some flexible array warnings

   - Expand the unit test infrastructure for non-ACPI platforms"

* tag 'libnvdimm-fixes-5.11-rc7' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/nvdimm/nvdimm:
  libnvdimm/dimm: Avoid race between probe and available_slots_show()
  ndtest: Add papr health related flags
  ndtest: Add nvdimm control functions
  ndtest: Add regions and mappings to the test buses
  ndtest: Add dimm attributes
  ndtest: Add dimms to the two buses
  ndtest: Add compatability string to treat it as PAPR family
  testing/nvdimm: Add test module for non-nfit platforms
  libnvdimm/namespace: Fix visibility of namespace resource attribute
  libnvdimm/pmem: Remove unused header
  ACPI: NFIT: Fix flexible_array.cocci warnings

Merge tag 'dma-mapping-5.11-2' of git://git.infradead.org/users/hch/dma-mapping

Pull dma-mapping fix from Christoph Hellwig:
 "Fix a 32 vs 64-bit padding issue in the new benchmark code (Barry
  Song)"

* tag 'dma-mapping-5.11-2' of git://git.infradead.org/users/hch/dma-mapping:
  dma-mapping: benchmark: use u8 for reserved field in uAPI structure

Merge tag 'irq_urgent_for_v5.11_rc7' of git://git./linux/kernel/git/tip/tip

Pull irq fixes from Borislav Petkov:

 - Prevent device managed IRQ allocation helpers from returning IRQ 0

 - A fix for MSI activation of PCI endpoints with multiple MSIs

* tag 'irq_urgent_for_v5.11_rc7' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tip/tip:
  genirq: Prevent [devm_]irq_alloc_desc from returning irq 0
  genirq/msi: Activate Multi-MSI early when MSI_FLAG_ACTIVATE_EARLY is set

Merge tag 'core_urgent_for_v5.11_rc7' of git://git./linux/kernel/git/tip/tip

Pull syscall entry fixes from Borislav Petkov:

 - For syscall user dispatch, separate prctl operation from syscall
   redirection range specification before the API has been made official
   in 5.11.

 - Ensure tasks using the generic syscall code do trap after returning
   from a syscall when single-stepping is requested.

* tag 'core_urgent_for_v5.11_rc7' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tip/tip:
  entry: Use different define for selector variable in SUD
  entry: Ensure trap after single-step on system call return

Merge tag 'sched_urgent_for_v5.11_rc7' of git://git./linux/kernel/git/tip/tip

Pull scheduler fix from Borislav Petkov:
 "Revert an attempt to not spread IRQ threads on isolated CPUs which has
  a bunch of problems"

* tag 'sched_urgent_for_v5.11_rc7' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tip/tip:
  Revert "lib: Restrict cpumask_local_spread to houskeeping CPUs"

Merge tag 'timers_urgent_for_v5.11_rc7' of git://git./linux/kernel/git/tip/tip

Pull timer fixes from Borislav Petkov:
 "Two more timers-related fixes for v5.11:

   - Use a freezable workqueue for RTC sync because the sync can happen
     at any time and trigger suspend assertion checks in the i2c
     subsystem.

   - Correct a previous RTC validation change to check only bit 6 in
     register D because some Intel machines use bits 0-5"

* tag 'timers_urgent_for_v5.11_rc7' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tip/tip:
  ntp: Use freezable workqueue for RTC synchronization
  rtc: mc146818: Dont test for bit 0-5 in Register D

Merge tag 'x86_urgent_for_v5.11_rc7' of git://git./linux/kernel/git/tip/tip

Pull x86 fixes from Borislav Petkov:
 "I hope this is the last batch of x86/urgent updates for this round:

   - Remove superfluous EFI PGD range checks which lead to those
     assertions failing with certain kernel configs and LLVM.

   - Disable setting breakpoints on facilities involved in #DB exception
     handling to avoid infinite loops.

   - Add extra serialization to non-serializing MSRs (IA32_TSC_DEADLINE
     and x2 APIC MSRs) to adhere to SDM's recommendation and avoid any
     theoretical issues.

   - Re-add the EPB MSR reading on turbostat so that it works on older
     kernels which don't have the corresponding EPB sysfs file.

   - Add Alder Lake to the list of CPUs which support split lock.

   - Fix %dr6 register handling in order to be able to set watchpoints
     with gdb again.

   - Disable CET instrumentation in the kernel so that gcc doesn't add
     ENDBR64 to kernel code and thus confuse tracing"

* tag 'x86_urgent_for_v5.11_rc7' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tip/tip:
  x86/efi: Remove EFI PGD build time checks
  x86/debug: Prevent data breakpoints on cpu_dr7
  x86/debug: Prevent data breakpoints on __per_cpu_offset
  x86/apic: Add extra serialization for non-serializing MSRs
  tools/power/turbostat: Fallback to an MSR read for EPB
  x86/split_lock: Enable the split lock feature on another Alder Lake CPU
  x86/debug: Fix DR6 handling
  x86/build: Disable CET instrumentation in the kernel

Merge tag 'kbuild-fixes-v5.11-2' of git://git./linux/kernel/git/masahiroy/linux-kbuild

Pull Kbuild fixes from Masahiro Yamada:

 - Use the 'python3' command to invoke python scripts because some
   distributions do not provide the 'python' command any more.

 - Clean-up and update documents

 - Use pkg-config to search libcrypto

 - Fix duplicated debug flags

 - Ignore some more stubs in scripts/kallsyms.c

* tag 'kbuild-fixes-v5.11-2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/masahiroy/linux-kbuild:
  kallsyms: fix nonconverging kallsyms table with lld
  kbuild: fix duplicated flags in DEBUG_CFLAGS
  scripts/clang-tools: switch explicitly to Python 3
  kbuild: remove PYTHON variable
  Documentation/llvm: Add a section about supported architectures
  Revert "checkpatch: add check for keyword 'boolean' in Kconfig definitions"
  scripts: use pkg-config to locate libcrypto
  kconfig: mconf: fix HOSTCC call
  doc: gcc-plugins: update gcc-plugins.rst
  kbuild: simplify GCC_PLUGINS enablement in dummy-tools/gcc
  Documentation/Kbuild: Remove references to gcc-plugin.sh
  scripts: switch explicitly to Python 3

Merge tag '5.11-rc6-smb3' of git://git.samba.org/sfrench/cifs-2.6

Pull cifs fixes from Steve French:
 "Three small smb3 fixes for stable"

* tag '5.11-rc6-smb3' of git://git.samba.org/sfrench/cifs-2.6:
  cifs: report error instead of invalid when revalidating a dentry fails
  smb3: fix crediting for compounding when only one request in flight
  smb3: Fix out-of-bounds bug in SMB2_negotiate()

Merge tag 'riscv-for-linus-5.11-rc7' of git://git./linux/kernel/git/riscv/linux

Pull RISC-V fixes from Palmer Dabbelt:
 "A handful of fixes for this week:

   - A fix to avoid evalating the VA twice in virt_addr_valid, which
     fixes some WARNs under DEBUG_VIRTUAL.

   - Two fixes related to STRICT_KERNEL_RWX: one that fixes some
     permissions when strict is disabled, and one to fix some alignment
     issues when strict is enabled.

   - A fix to disallow the selection of MAXPHYSMEM_2GB on RV32, which
     isn't valid any more but may still show up in some oldconfigs.

  We still have the HiFive Unleashed ethernet phy reset regression, so
  there will likely be something coming next week"

* tag 'riscv-for-linus-5.11-rc7' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/riscv/linux:
  RISC-V: Define MAXPHYSMEM_1GB only for RV32
  riscv: Align on L1_CACHE_BYTES when STRICT_KERNEL_RWX
  RISC-V: Fix .init section permission update
  riscv: virt_addr_valid must check the address belongs to linear mapping

Merge tag 'powerpc-5.11-7' of git://git./linux/kernel/git/powerpc/linux

Pull powerpc fixes from Michael Ellerman:

 - A fix for a change we made to __kernel_sigtramp_rt64() which confused
   glibc's backtrace logic, and also changed the semantics of that
   symbol, which was arguably an ABI break.

 - A fix for a stack overwrite in our VSX instruction emulation.

 - A couple of fixes for the Makefile logic in the new C VDSO.

Thanks to Masahiro Yamada, Naveen N.  Rao, Raoni Fassina Firmino, and
Ravi Bangoria.

* tag 'powerpc-5.11-7' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/powerpc/linux:
  powerpc/64/signal: Fix regression in __kernel_sigtramp_rt64() semantics
  powerpc/vdso64: remove meaningless vgettimeofday.o build rule
  powerpc/vdso: fix unnecessary rebuilds of vgettimeofday.o
  powerpc/sstep: Fix array out of bound warning

Merge tag 'for-linus' of git://git.armlinux.org.uk/~rmk/linux-arm

Pull ARM fixes from Russell King:

 - Fix latent bug with DC21285 (Footbridge PCI bridge) configuration
   accessors that affects GCC >= 4.9.2

 - Fix misplaced tegra_uart_config in decompressor

 - Ensure signal page contents are initialised

 - Fix kexec oops

* tag 'for-linus' of git://git.armlinux.org.uk/~rmk/linux-arm:
  ARM: kexec: fix oops after TLB are invalidated
  ARM: ensure the signal page contains defined contents
  ARM: 9043/1: tegra: Fix misplaced tegra_uart_config in decompressor
  ARM: footbridge: fix dc21285 PCI configuration accessors

Merge tag 'usb-5.11-rc7' of git://git./linux/kernel/git/gregkh/usb

Pull USB fixes from Greg KH:
 "Here are some small, last-minute, USB driver fixes for 5.11-rc7

  They all resolve issues reported, or are a few new device ids for some
  drivers. They include:

   - new device ids for some usb-serial drivers

   - xhci fixes for a variety of reported problems

   - dwc3 driver bugfixes

   - dwc2 driver bugfixes

   - usblp driver bugfix

   - thunderbolt bugfix

   - few other tiny fixes

  All have been in linux-next with no reported issues"

* tag 'usb-5.11-rc7' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/gregkh/usb:
  usb: dwc2: Fix endpoint direction check in ep_from_windex
  usb: dwc3: fix clock issue during resume in OTG mode
  xhci: fix bounce buffer usage for non-sg list case
  usb: host: xhci: mvebu: make USB 3.0 PHY optional for Armada 3720
  usb: xhci-mtk: break loop when find the endpoint to drop
  usb: xhci-mtk: skip dropping bandwidth of unchecked endpoints
  usb: renesas_usbhs: Clear pipe running flag in usbhs_pkt_pop()
  USB: gadget: legacy: fix an error code in eth_bind()
  thunderbolt: Fix possible NULL pointer dereference in tb_acpi_add_link()
  USB: serial: option: Adding support for Cinterion MV31
  usb: xhci-mtk: fix unreleased bandwidth data
  usb: gadget: aspeed: add missing of_node_put
  USB: usblp: don't call usb_set_interface if there's a single alt
  USB: serial: cp210x: add pid/vid for WSDA-200-USB
  USB: serial: cp210x: add new VID/PID for supporting Teraoka AD2000

Merge branch 'for-linus' of git://git./linux/kernel/git/dtor/input

Pull input fixes from Dmitry Torokhov:
 "Nothing terribly interesting, just a few fixups"

* 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/dtor/input:
  Input: xpad - sync supported devices with fork on GitHub
  Input: ariel-pwrbutton - remove unused variable ariel_pwrbutton_id_table
  Input: goodix - add support for Goodix GT9286 chip
  dt-bindings: input: touchscreen: goodix: Add binding for GT9286 IC
  dt-bindings: input: adc-keys: clarify description
  Input: ili210x - implement pressure reporting for ILI251x
  Input: i8042 - unbreak Pegatron C15B
  Input: st1232 - wait until device is ready before reading resolution
  Input: st1232 - do not read more bytes than needed
  Input: st1232 - fix off-by-one error in resolution handling

Merge tag 'scsi-fixes' of git://git./linux/kernel/git/jejb/scsi

Pull SCSI fix from James Bottomley:
 "One fix in drivers (lpfc) that stops an oops on resource exhaustion"

* tag 'scsi-fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jejb/scsi:
  scsi: lpfc: Fix EEH encountering oops with NVMe traffic

Merge tag 'block-5.11-2021-02-05' of git://git.kernel.dk/linux-block

Pull block fixes from Jens Axboe:
 "A few small regression fixes:

   - NVMe pull request from Christoph:
       - more quirks for buggy devices (Thorsten Leemhuis, Claus Stovgaard)
       - update the email address for Keith (Keith Busch)
       - fix an out of bounds access in nvmet-tcp (Sagi Grimberg)

   - Regression fix for BFQ shallow depth calculations introduced in
     this merge window (Lin)"

* tag 'block-5.11-2021-02-05' of git://git.kernel.dk/linux-block:
  nvmet-tcp: fix out-of-bounds access when receiving multiple h2cdata PDUs
  bfq-iosched: Revert "bfq: Fix computation of shallow depth"
  update the email address for Keith Bush
  nvme-pci: ignore the subsysem NQN on Phison E16
  nvme-pci: avoid the deepest sleep state on Kingston A2000 SSDs

Merge tag 'io_uring-5.11-2021-02-05' of git://git.kernel.dk/linux-block

Pull io_uring fixes from Jens Axboe:
 "Two small fixes that should go into 5.11:

   - task_work resource drop fix (Pavel)

   - identity COW fix (Xiaoguang)"

* tag 'io_uring-5.11-2021-02-05' of git://git.kernel.dk/linux-block:
  io_uring: drop mm/files between task_work_submit
  io_uring: don't modify identity's files uncess identity is cowed