bcachefs: Fix an assertion

If we're invalidating a bucket that has cached data in it, data_type
won't be 0 - oops.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Mark superblocks transactionally

More work towards getting rid of the in memory struct bucket: this path
adds code for marking superblock and journal buckets via the btree, and
uses it in the device add and journal resize paths.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Kill bch2_invalidate_bucket()

This patch is working towards eventually getting rid of the in memory
struct bucket, and relying only on the btree representation.

Since bch2_invalidate_bucket() was only used for incrementing gens, not
invalidating cached data, no other counters were being changed as a side
effect - meaning it's safe for the allocator code to increment the
bucket gen directly.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Refactor dev usage

This is to make it more amenable for serialization.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Kill metadata only gc

This was useful before we had transactional updates to interior btree
nodes - but now, it's just extra unneeded complexity.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Ensure __bch2_trans_commit() always calls bch2_trans_reset()

This was leading to a very strange bug in bch2_bucket_io_time_reset(),
where we'd retry without clearing out the list of updates.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix a faulty assertion

If journal replay hasn't finished, the journal can't be empty - oops.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Switch replicas.c allocations to GFP_KERNEL

We're transitioning to memalloc_nofs_save/restore instead of GFP flags
with the rest of the kernel, and GFP_NOIO was excessively strict and
causing unnnecessary allocation failures - these allocations are done
with btree locks dropped.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix loopback in dio mode

We had a deadlock on page_lock, because buffered reads signal completion
by unlocking the page, but the dio read path normally dirties the pages
it's reading to with set_page_dirty_lock.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Clean up bch2_extent_can_insert

It was using an internal btree node iterator interface, when
bch2_btree_iter_peek_slot() sufficed. We were hitting a null ptr deref
that looked like it was from the iterator not being uptodate - this will
also fix that.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix an assertion pop

There was a race: btree node writes drop their reference on journal pins
before clearing the btree_node_write_in_flight flag.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Don't allocate stripes at POS_MIN

In the future, stripe index 0 will be a sentinal value. This patch
doesn't disallow stripes at POS_MIN yet, leaving that for when we do the
on disk format changes.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Rework allocating buckets for stripes

Allocating buckets for existing stripes was busted, in part because the
data structures were too contorted. This reworks new stripes so that we
have an array of open buckets that matches blocks in the stripe, and
it's sparse if we're reusing an existing stripe.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Verify transaction updates are sorted

A user reported a bug that implies they might not be correctly sorted,
this should help track that down.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Preserve stripe blockcounts on existing stripes

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Kill stripe->dirty

This makes bch2_stripes_write() work more like bch2_alloc_write().

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix gc updating stripes info

The primary stripes radix tree can be sparse, which was causing an
assertion to pop because the one use for gc isn't. Fix this by changing
the algorithm to copy between the two radix trees.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix double counting of stripe block counts by GC

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix integer overflow in bch2_disk_reservation_get()

The sectors argument shouldn't have been a u32 - it can be up to U32_MAX
(i.e. fallocate creating persistent reservations), and if replication is
enabled we'll overflow when we calculate the real number of sectors to
reserve. Oops.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Correctly order flushes and journal writes on multi device filesystems

All writes prior to a journal write need to be flushed before the
journal write itself happens. On single device filesystems, it suffices
to mark the write with REQ_PREFLUSH|REQ_FUA, but on multi device
filesystems we need to issue flushes to every device - and wait for them
to complete - before issuing the journal writes. Previously, we were
issuing flushes to every device, but we weren't waiting for them to
complete before issuing the journal writes.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Run jset_validate in write path as well

This is because we had a bug where we were writing out journal entries
with garbage last_seq, and not catching it.

Also, completely ignore jset->last_seq when JSET_NO_FLUSH is true,
because of aforementioned bug, but change the write path to set last_seq
to 0 when JSET_NO_FLUSH is true.

Minor other cleanups and comments.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Factor out bch2_ec_stripes_heap_start()

This fixes a bug where mark and sweep gc incorrectly was clearing out
the stripes heap and causing assertions to fire later - simpler to just
create the stripes heap after gc has finished.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Add btree node prefetching to bch2_btree_and_journal_walk()

bch2_btree_and_journal_walk() walks the btree overlaying keys from the
journal; it was introduced so that we could read in the alloc btree
prior to journal replay being done, when journalling of updates to
interior btree nodes was introduced.

But it didn't have btree node prefetching, which introduced a severe
regression with mount times, particularly on spinning rust. This patch
implements btree node prefetching for the btree + journal walk,
hopefully fixing that.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Erasure coding fixes & refactoring

 - Originally bch_extent_stripe_ptr didn't contain the block index,
   instead we'd have to search through the stripe pointers to figure out
   which pointer matched. When the block field was added to
   bch_extent_stripe_ptr, not all of the code was updated to use it.
   This patch fixes that, and we also now verify that field where it
   makes sense.

 - The ec_stripe_buf_init/exit() functions have been improved, and are
   now used by the bch2_ec_read_extent() (recovery read) path.

 - get_stripe_key() is now used by bch2_ec_read_extent().

 - We now have a getter and setter for checksums within a stripe, like
   we had previously for block sector counts, and ec_generate_checksums
   and ec_validate_checksums are now quite a bit smaller and cleaner.

ec.c still needs a lot of work, but this patch is slowly moving things
in the right direction.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Add cannibalize lock to btree_cache_to_text()

More debugging info is always a good thing.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix .splice_write

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix bch2_replicas_gc2

This fixes a regression introduced by "bcachefs: Refactor filesystem
usage accounting". We have to include all the replicas entries that have
any of the entries for different journal entries nonzero, we can't skip
them if they sum to zero.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: bch2_alloc_write() should be writing for all devices

Alloc info isn't stored on a particular device, it makes no sense to
only be writing it out for rw members - this was causing fsck to not fix
alloc info errors, oops.

Also, make sure we write out alloc info in other repair paths.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix btree node split after merge operations

A btree node merge operation deletes a key in the parent node; if when
inserting into the parent node we split the parent node, we can end up
with a whiteout in the parent node that we don't want.

The existing code drops them before doing the split, because they can
screw up picking the pivot, but we forgot about the unwritten writeouts
area - that needs to be cleared out too.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Reserve some open buckets for btree allocations

This reverts part of the change from "bcachefs: Don't use
BTREE_INSERT_USE_RESERVE so much" - it turns out we still should be
reserving open buckets for btree node allocations, because otherwise
data bucket allocations (especially with erasure coding enabled) can use
up all our open buckets and we won't be able to do the metadata update
that lets us release those open bucket references. Oops.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Work around a zstd bug

The zstd compression code seems to have a bug where it will write just
past the end of the destination buffer - probably only when the
compressed output isn't going to fit in the destination buffer, which
will never happen if you're always allocating a bigger buffer than the
source buffer which would explain other users not hitting it. But, we
size the buffer according to how much contiguous space on disk we have,
so...

generally, bugs like this don't write more than a word past the end of
the buffer, so an easy workaround is to subtract a fudge factor from the
buffer size.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Don't error out of recovery process on journal read error

We don't want to fail the recovery/mount because of a single error
reading from the journal - the relevant journal entry may still be found
on other devices, and missing or no journal entries found is already
handled later in the recovery process.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix journal_buf_realloc()

It used to be safe to reallocate a buf that the write path owns without
holding the journal lock, but now this can trigger an assertion in
journal_seq_to_buf().

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Reduce/kill BKEY_PADDED use

With various newer key types - stripe keys, inline data extents - the
old approach of calculating the maximum size of the value is becoming
more and more error prone. Better to switch to bkey_on_stack, which can
dynamically allocate if necessary to handle any size bkey.

In particular we also want to get rid of BKEY_EXTENT_VAL_U64s_MAX.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Use separate new stripes for copygc and non-copygc

Allocations for copygc have to be kept separate from everything else,
so that copygc doesn't get starved.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Change allocations for ec stripes to blocking

We don't want writes to not get erasure coded just because the allocator
temporarily wasn't keeping up.

However, it's not guaranteed that these allocations will ever succeed,
we can currently get stuck - especially if devices are different sizes -
we still have work to do in this area.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Don't read existing stripes synchronously in write path

Previously, in the stripe creation path, when reusing an existing stripe
we'd read the existing stripe synchronously - ouch.

Now, we allocate two stripe bufs if we're using an existing stripe, so
that we can do the read asynchronously - and, we read the full stripe so
that we can run recovery, if necessary.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Change when we allow overwrites

Originally, we'd check for -ENOSPC when getting a disk reservation
whenever the new extent took up more space on disk than the old extent.

Erasure coding screwed this up, because with erasure coding writes are
initially replicated, and then in the background the extra replicas are
dropped when the stripe is created. This means that with erasure coding
enabled, writes will always take up more space on disk than the data
they're overwriting - but, according to posix, overwrites aren't
supposed to return ENOSPC.

So, in this patch we fudge things: if the new extent has more replicas
than the _effective_ replicas of the old extent, or if the old extent is
compressed and the new one isn't, we check for ENOSPC when getting the
disk reservation - otherwise, we don't.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Don't use BTREE_INSERT_USE_RESERVE so much

Previously, we were using BTREE_INSERT_RESERVE in a lot of places where
it no longer makes sense.

 - we now have more open_buckets than we used to, and the reserves work
   better, so we shouldn't need to use BTREE_INSERT_RESERVE just because
   we're holding open_buckets pinned anymore.

 - We have the btree key cache for updates to the alloc btree, meaning
   we no longer need the btree reserve to ensure the allocator can make
   forward progress.

This means that we should only need a reserve for btree updates to
ensure that copygc can make forward progress.

Since it's now just for copygc, we can also fold RESERVE_BTREE into
RESERVE_MOVINGGC (the allocator's freelist reserve).

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix iterator overflow in move path

The move path was calling bch2_bucket_io_time_reset() for cached
pointers (which it shouldn't have been), and then not calling
bch2_trans_reset() when it got -EINTR (indicating transaction restart).
Oops.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix btree lock being incorrectly dropped

__btree_trans_get_iter() was using bch2_btree_iter_upgrade, but it
shouldn't have been because on failure bch2_btree_iter_upgrade may drop
locks in other iterators, expecting the transaction to be restarted. But
__btree_trans_get_iter can't return an error to indicate that we need to
restart thet transaction - oops.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix for spinning in journal reclaim on startup

We normally avoid having too many dirty keys in the btree key cache, to
ensure that we can always shrink our caches to reclaim memory if needed.

But this check was causing us to go into an infinite loop on startup, in
the btree insert path before journal reclaim was started.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix race between journal_seq_copy() and journal_seq_drop()

In bch2_btree_interior_update_will_free_node, we copy the journal pins
from outstanding writes on the btree node we're about to free. But, this
can race with the writes completing, and dropping their journal pins.

To guard against this, just use READ_ONCE() in bch2_journal_pin_copy().

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Don't write bucket IO time lazily

With the btree key cache code, we don't need to update the alloc btree
lazily - and this will mean we can remove the bch2_alloc_write() call in
the shutdown path.

Future work: we really need to expend the bucket IO clocks from 16 to 64
bits, so that we don't have to rescale them.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Add BCH_BKEY_PTRS_MAX

This now means "the maximum number of pointers within a bkey" - and
bch_devs_list is updated to use it instead of BCH_REPLICAS_MAX, since
stripes can contain more than BCH_REPLICAS_MAX pointers.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Check for duplicate device ptrs in bch2_bkey_ptrs_invalid()

This is something we clearly should be checking for, but weren't -
oops.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Add some cond_rescheds() in shutdown path

Particularly on emergency shutdown we can end up having to clean up a
lot of dirty cached btree keys here.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix btree node merge -> split operations

If a btree node merger is followed by a split or compact of the parent
node, we could end up with the parent btree node iterator pointing to
the whiteout inserted by the btree node merge operation - the fix is to
ensure that interior btree node iterators always point to the first non
whiteout.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Always check if we need disk res in extent update path

With erasure coding, we now have processes in the background that
compact data, causing it to take up less space on disk than when it was
written, or potentially when it was read.

This means that we can't trust the page cache when it says "we have data
on disk taking up x amount of space here" - there's always the potential
to race with background compaction.

To fix this, just check if we need to add to our disk reservation in the
bch2_extent_update() path, in the transaction that will do the btree
update.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Update transactional triggers interface to pass old & new keys

This is needed to fix a bug where we're overflowing iterators within a
btree transaction, because we're updating the stripes btree (to update
block counts) and the stripes btree trigger is unnecessarily updating
the alloc btree - it doesn't need to update the alloc btree when the
pointers within a stripe aren't changing.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Only try to get existing stripe once in stripe create path

The stripe creation path was too state-machiney: it would always run the
full state machine until it had succesfully created a new stripe.

But if we tried to get and reuse an existing stripe after we'd already
allocated some buckets, the buckets we'd allocated might have conflicted
with the blocks in the existing stripe we need to keep - oops.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix __btree_iter_next() when all iters are in use_next() when all iters are in use

Also, print out more information on btree transaction iterator overflow.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix rand_delete() test

When we didn't find a key to delete we were getting a null ptr deref.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Try to print full btree error message

Metadata corruption bugs are hard to debug if we can't see exactly what
went wrong - try to allocate a bigger buffer so we can print out
everything we have.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Prevent journal reclaim from spinning

Without checking if we actually flushed anything, journal reclaim could
still go into an infinite loop while trying ot shut down.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix btree key cache dirty checks

Had a type that meant we were triggering journal reclaim _much_ more
aggressively than needed. Also, fix a potential integer overflow.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Be more conservation about journal pre-reservations

 - Try to always keep 1/8th of the journal free, on top of
   pre-reservations
 - Move the check for whether the journal is stuck to
   bch2_journal_space_available, and make it only fire when there aren't
   any journal writes in flight (that might free up space by updating
   last_seq)

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Don't require flush/fua on every journal write

This patch adds a flag to journal entries which, if set, indicates that
they weren't done as flush/fua writes.

 - non flush/fua journal writes don't update last_seq (i.e. they don't
   free up space in the journal), thus the journal free space
   calculations now check whether nonflush journal writes are currently
   allowed (i.e. are we low on free space, or would doing a flush write
   free up a lot of space in the journal)

 - write_delay_ms, the user configurable option for when open journal
   entries are automatically written, is now interpreted as the max
   delay between flush journal writes (default 1 second).

 - bch2_journal_flush_seq_async is changed to ensure a flush write >=
   the requested sequence number has happened

 - journal read/replay must now ignore, and blacklist, any journal
   entries newer than the most recent flush entry in the journal. Also,
   the way the read_entire_journal option is handled has been improved;
   struct journal_replay now has an entry, 'ignore', for entries that
   were read but should not be used.

 - assorted refactoring and improvements related to journal read in
   journal_io.c and recovery.c

Previously, we'd have to issue a flush/fua write every time we
accumulated a full journal entry - typically the bucket size. Now we
need to issue them much less frequently: when an fsync is requested, or
it's been more than write_delay_ms since the last flush, or when we need
to free up space in the journal. This is a significant performance
improvement on many write heavy workloads.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Improve journal free space calculations

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Increase journal pipelining

This patch increases the maximum journal buffers in flight from 2 to 4 -
this will be particularly helpful when in the future we stop requiring
flush+fua for every journal write.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Don't issue btree writes that weren't journalled

If we have an error in the btree interior update path that prevents us
from journalling the update, we can't issue the corresponding btree node
write - we didn't get a journal sequence number that would cause it to
be ignored in recovery.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Check for errors in bch2_journal_reclaim()

If the journal is halted, journal reclaim won't necessarily be able to
make any forward progress, and won't accomplish anything anyways - we
should bail out so that we don't get stuck looping in reclaim when the
caches are too dirty and we should be shutting down.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Flag inodes that had btree update errors

On write error, the vfs inode's i_size may be inconsistent with the
btree inode's i_size - flag this so we don't have spurious assertions.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Improve some IO error messages

it's useful to know whether an error was for a read or a write - this
also standardizes error messages a bit more.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Refactor filesystem usage accounting

Various filesystem usage counters are kept in percpu counters, with one
set per in flight journal buffer. Right now all the code that deals with
it assumes that there's only two buffers/sets of counters, but the
number of journal bufs is getting increased to 4 in the next patch - so
refactor that code to not assume a constant.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix spurious alloc errors on forced shutdown

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix some spurious gcc warnings

These only come up when building in userspace, for some reason.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix journal_flush_seq()

The error check was inverted - leading fsyncs to get stuck and hang,
oops.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: bch2_trans_get_iter() no longer returns errors

Since we now always preallocate the maximum number of iterators when we
initialize a btree transaction, getting an iterator never fails - we can
delete a fair amount of error path code.

This patch also simplifies the iterator allocation code a bit.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Add error handling to unit & perf tests

This way, these tests can be used with tests that inject IO errors and
shut down the filesystem.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Journal pin refactoring

This deletes some duplicated code.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix for fsck spuriously finding duplicate extents

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Use BTREE_ITER_PREFETCH in journal+btree iter

Introducing the journal+btree iter introduced a regression where we
stopped using BTREE_ITER_PREFETCH - this is a performance regression on
rotating disks.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Ensure we always have a journal pin in interior update path

For the new nodes an interior btree update makes reachable, updates to
those nodes may be journalled after the btree update starts but before
the transactional part - where we make those nodes reachable. Those
updates need to be kept in the journal until after the btree update
completes, hence we should always get a journal pin at the start of the
interior update.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Change a BUG_ON() to a fatal error

In the btree key cache code, failing to flush a dirty key is a serious
error, but it doesn't need to be a BUG_ON(), we can stop the filesystem
instead.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix error in filesystem initialization

The rhashtable code doesn't like when we destroy an rhashtable that was
never initialized

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix journal reclaim spinning in recovery

We can't run journal reclaim until we've finished replaying updates to
interior btree nodes - the check for this was in the wrong place though,
leading to journal reclaim spinning before it was allowed to proceed.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix for __readahead_batch getting partial batch

We were incorrectly ignoring the return value of __readahead_batch,
leading to a null ptr deref in __bch2_page_state_create().

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Optimize bch2_journal_flush_seq_async()

Avoid taking the journal lock if we don't have to.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Delete dead code

The interior btree node update path has changed, this is no longer
needed.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: bch2_btree_delete_range_trans()

This helps reduce stack usage by avoiding multiple btree_trans on the
stack.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Don't use bkey cache for inode update in fsck

fsck doesn't know about the btree key cache, and non-cached iterators
aren't cache coherent (yet?)

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix an rcu splat

bch2_bucket_alloc() requires rcu_read_lock() to be held.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Move journal reclaim to a kthread

This is to make tracing easier.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Throttle updates when btree key cache is too dirty

This is needed to ensure we don't deadlock because journal reclaim and
thus memory reclaim isn't making forward progress.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Journal reclaim requires memalloc_noreclaim_save()

Memory reclaim requires journal reclaim to make forward progress - it's
what cleans our caches - thus, while we're in journal reclaim or holding
the journal reclaim lock we can't recurse into  memory reclaim.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Simplify transaction commit error path

The transaction restart path traverses all iterators, we don't need to
do it here.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Ensure journal reclaim runs when btree key cache is too dirty

Ensuring the key cache isn't too dirty is critical for ensuring that the
shrinker can reclaim memory.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Improve btree key cache shrinker

The shrinker should start scanning for entries that can be freed oldest
to newest - this way, we can avoid scanning a lot of entries that are
too new to be freed.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: More debug code improvements

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Add a kmem_cache for btree_key_cache objects

We allocate a lot of these, and we're seeing sporading OOMs - this will
help with tracking those down.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Be more precise with journal error reporting

We were incorrectly detecting a journal deadlock - the journal filling
up - when only the journal pin fifo had filled up; if the journal pin
fifo is full that just means we need to wait on reclaim.

This plumbs through better error reporting so we can better discriminate
in the journal_res_get path what's going on.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Add btree cache stats to sysfs

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Add an ioctl for resizing journal on a device

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Add more debug checks

tracking down a bug where we see a btree node pointer in the wrong node

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Dump journal state when the journal deadlocks

Currently tracking down one of these bugs.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Dont' use percpu btree_iter buf in userspace

bcachefs-tools doesn't have a real percpu (per thread) implementation
yet

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Set preallocated transaction mem to avoid restarts

this will reduce transaction restarts, from observation of tracepoints.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Convert tracepoints to use %ps, not %pf

Symbol decoding was changed from %pf to %ps

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>

bcachefs: Fix journal entry repair code

When we detect bad keys in the journal that have to be dropped, the flow
control was wrong - we ended up not checking the next key in that entry.
Oops.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@linux.dev>