bcachefs: Fix erasure coding disk space accounting

Disk space accounting for erasure coding + compression was completely
broken - we need to calculate the parity sectors delta the same way we
calculate disk_sectors, by calculating the old and new usage and
subtracting to get the difference.

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

bcachefs: Fix ec_stripes_read()

The bkey_s_c returned by btree_iter_(peek|next) points into the btree
iter type, so advancing the iterator and then using the one previously
returned is a bug...

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

bcachefs: Limit pointers to being in only one stripe

This make the disk accounting code saner, and it's not clear why we'd
ever want the same data to be in multiple stripes simultaneously.

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

bcachefs: Fix bch2_extent_ptr_durability()

We were looking up the wrong entry in the stripes radix tree.

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

bcachefs: Fix bch2_mark_extent()

If an extent only contained cached or erasure coded pointers, there
won't be any devices in the normal dirty replicas list or an entry to
update.

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

bcachefs: Initialize journal pad data in bch_replica_entry objects.

Running the filesystem under valgrind exposed some garbage data being
written to disk in bch2_journal_super_entries_add_common(), in the
portion which encodes bch_replica_entry objects.

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

bcachefs: Fix uninitialized data in bch2_gc_btree()

Running the filesystem under valgrind exposed a path where the max_stale
variable in bch2_gc_btree() might not be initialized before use in a
rare case when there are no btree nodes in a transaction.

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

bcachefs: Fix incorrect use of bch2_extent_atomic_end()

bch2_extent_atomic_end counts the number of iterators requried for
marking overwrites - but journal replay never marks overwrites, so that
part was incorrect. And counting iterators for the key being inserted
should be unnecessary because we did that prior to the key being
inserted before it was first journalled.

This should fix an iterator overflow bug - the iterators for walking
overwrites were totally unneeded.

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

bcachefs: Can't be holding read locks while taking write locks

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

bcachefs: Don't allocate memory under mark_lock

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

bcachefs: bch2_extent_atomic_end() now traverses iter

This fixes a bug in io.c bch2_write_index_default() - it was missing the
traverse call, but bch2_extent_atomic_end returns an error now and can
just call it itself.

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

bcachefs: Factor out fs-common.c

This refactoring makes the code easier to understand by separating the
bcachefs btree transactional code from the linux VFS code - but more
importantly, it's also to share code with the fuse port.

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

bcachefs: Don't use sha256 for siphash str hash key

With the refactoring that's coming to add fuse support, we want
bch2_hash_info_init() to be cheaper so we don't have to rely on anything
cached besides the inode in the btree.

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

bcachefs: Only look up inode io opts in extents btree

We currently don't have a way to propagate inode io opts to indirect
extents. This is a problem...

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

bcachefs: Fix deref of error pointer

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

bcachefs: bch2_inode_peek()/bch2_inode_write()

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

bcachefs: Fix undefined behaviour

roundup_pow_of_two(0) is undefined

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

bcachefs: Fix an error path

It's possible to get -EIO in __btree_iter_traverse_all() after looping,
with orig_iter NULL.

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

bcachefs: Fix __bch2_buffered_write() returning -ENOMEM

When grab_cache_page_write_begin() fails but we did pin some pages, we
shouldn't return -ENOMEM, we should do a partial write.

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

bcachefs: Trust inode in btree over bch_inode_info

This is the start of some refactoring work to make less code depend on
the linux VFS - here the inode cache - to make e.g. the fuse port
easier.

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

bcachefs: Fix counting iterators for reflink pointers

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

bcachefs: Rework btree iterator lifetimes

The btree_trans struct needs to memoize/cache btree iterators, so that
on transaction restart we don't have to completely redo btree lookups,
and so that we can do them all at once in the correct order when the
transaction had to restart to avoid a deadlock.

This switches the btree iterator lookups to work based on iterator
position, instead of trying to match them up based on the stack trace.

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

bcachefs: Kill deferred btree updates

Will be replaced by cached btree iterators

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

bcachefs: Fix for partial buffered writes

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

bcachefs: BTREE_ITER_SLOTS isn't a type of btree iter

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

bcachefs: Improve error handling for for_each_btree_key_continue()

Change it to match for_each_btree_key()

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

bcachefs: Cleanup i_nlink handling

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

bcachefs: Trivial cleanup

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

bcachefs: Convert a BUG_ON() to a warning

We shouldn't ever be writing past i_size - but, apparently there's still
a bug to track down.

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

bcachefs: Count iterators for reflink_p overwrites correctly

In order to avoid trying to allocate too many btree iterators,
bch2_extent_atomic_end() needs to count how many iterators are going to
be needed for insertions and overwrites - but we weren't counting the
iterators for deleting a reflink_v when the refcount goes to 0.

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

bcachefs: Drop unnecessary rcu_read_lock()

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

bcachefs: Update path microoptimizations

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

bcachefs: Handle bio_iov_iter_get_pages() returning unaligned bio

If the user buffer isn't aligned to the filesystem block size, on a
large enough IO - where it won't fit into a single bio -
bio_iov_iter_get_pages() won't necessarily return a bio with the proper
alignment.

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

bcachefs: Drop unused arg to bch2_open_buckets_stop_dev()

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

bcachefs: Fix validation of replicas entries

When an extent is erasure coded, we need to record a replicas entry to
indicate that data is present on the devices that extent has pointers to
- but nr_required should be 0, because it's erasure coded.

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

bcachefs: Add support for FALLOC_FL_INSERT_RANGE

Somewhat tricky and ugly, because iterating over extents backwards is a
pain.

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

bcachefs: bch2_btree_iter_peek_prev()

Last of the basic operations for iterating forwards and backwards over
the btree: we now have
 - peek(), returns key >= iter->pos
 - next(), returns key >  iter->pos
 - peek_prev(), returns key <= iter->pos
 - prev(), returns key < iter->pos

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

bcachefs: Don't write past eof

When converting from PAGE_SIZE to block_size, the .mkwrite path was
missed

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

bcachefs: Check for extents past eof correctly

bcachefs used to work mostly in terms of PAGE_SIZE, not block size at
the vfs level - but that has since been fixed.

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

bcachefs: Debug assertion improvements

Call bch2_btree_iter_verify from bch2_btree_node_iter_fix(); also verify
in btree_iter_peek_uptodate() that iter->k matches what's in the btree.

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

bcachefs: Add missing bch2_btree_node_iter_fix() call

Any time we're modifying what's in the btree, iterators potentially have
to be updated - this one was exposed by the reflink code.

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

bcachefs: Avoid deadlocking on the allocator

The allocator needs to make sure there's buckets available on the
RESERVE_NONE freelist if at all possible - otherwise foreground IO will
get stuck.

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

bcachefs: More btree iter improvements

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

bcachefs: Improve btree_iter_pos_in_node()

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

bcachefs: Debug code improvements

.key_debugcheck no longer needs to take a pointer to the btree node

Also, try to make sure wherever we're inserting or modifying keys in the
btree.

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

bcachefs: Add missing bch2_btree_node_iter_fix() calls

With multiple iterators, if another iterator points to the key being
modified, we need to call bch2_btree_node_iter_fix() to re-unpack the
key into the iter->k

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

bcachefs: Optimize calls to bch2_btree_iter_traverse()

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

bcachefs: Fix a typo

_iter, not iter

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

bcachefs: Improved bch2_fcollapse()

Move extents instead of copying them - this way, we can iterate over
only live extents, not the entire keyspace. Also, this means we can
mostly skip running triggers.

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

bcachefs: __bch2_btree_node_iter_fix() improvements

Being more rigorous about noting when the key the iterator currently
poins to has changed - which should also give us a nice performance
improvement due to not having to check if we have to skip other bsets
backwards as much.

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

bcachefs: Do updates in order they were queued up in

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

bcachefs: Drop trans arg to bch2_extent_atomic_end()

Just for consistency

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

bcachefs: data move path should not be trying to move reflink_p keys

This was spotted when the move_extent() path tried to allocate a bio for
a reflink_p extent, but adding pages to the bio failed because we
overflowed bi_max_vecs. Oops.

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

bcachefs: Fix a null ptr deref

rbio->c wasn't being initialized in the move path

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

bcachefs: Flush fsck errors when looping in btree gc

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

bcachefs: Rebalance now adds replicas if needed

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

bcachefs: Kill BTREE_INSERT_NOMARK_INSERT

Was dead code

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

bcachefs: Fix BTREE_INSERT_NOMARK_OVERWRITES

bch2_mark_update() was correct, but bch2_trans_mark_update() wasn't
respecting BTREE_INSERT_NOMARK_OVERWRITES - key marking/triggers really
need to be cleaned up.

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

bcachefs: Improve pointer marking checks and error messages

Importantly, we don't want to use bch2_fs_inconsistent_on() for errors
that fsck can repair, becuase that will just put us in RO mode and
prevent fsck from actually fixing stuff. Probably want to get rid of it
in the future.

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

bcachefs: Switch reconstruct_alloc to a mount option

Right now this is the only way of repairing bucket gens in the future

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

bcachefs: Fix fiemap (again)

when iterating over reflink pointers, we use the key we just emitted to
set the iterator position - which means we have to be setting the key's
inode field as well

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

bcachefs: Fix error message on bucket overflow

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

bcachefs: Reflink pointers also have to be remarked if split in journal replay

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

bcachefs: Fixes for replicas tracking

The continue statement in bch2_trans_mark_extent() was wrong - by
bailing out early, we'd be constructing the wrong replicas list to
update. Also, the assertion in update_replicas() was wrong - due to
rounding with compressed extents, it is possible for sectors to be 0
sometimes.

Also, change extent_to_replicas() in replicas.c to match the replicas
list we construct in buckets.c.

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

bcachefs: Refactor bch2_alloc_write()

Major simplification - gets rid of the need for marking buckets as
dirty, instead we write buckets if the in memory mark is different from
what's in the btree.

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

bcachefs: Trust in memory bucket mark

This fixes a bug in the journal replay -> extent_replay_key ->
split_compressed path, when we do an update that changes alloc info but
the alloc info in the btree isn't up to date yet.

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

bcachefs: Optimize fiemap

Reflink caused fiemap performance to regress badly - this gets us back
to where we were.

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

bcachefs: Add a hint for allocating new stripes

This way we aren't doing a full linear scan every time we create a new
stripe.

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

bcachefs: Inline some fast paths

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

bcachefs: Don't flush journal from bch2_vfs_write_inode()

It's only updating timestamps, so this doubly doesn't make sense. fsync
will flush the journal, if necessary.

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

bcachefs: Fix a spurious gcc warning

*i is used as an output parameter, but gcc isn't noticing that. Oh well.

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

bcachefs: Handle ec_buf not being page aligned when allocating bio

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

bcachefs: Update more code for KEY_TYPE_reflink_v

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

bcachefs: Re-enable bkey_debugcheck() in the extent update path

Also, move other update path checks to where they actually check all the
updates (after triggers have run)

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

bcachefs: Check alignment in write path

Also - fix alignment in bch2_set_page_dirty()

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

bcachefs: Fix faulty assertion

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

bcachefs: Fix bch2_bkey_narrow_crcs()

We have to reinitialize ptrs whenever we do something that changes them.
Regression from when the code was converted to be generic across all
keys with pointers.

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

bcachefs: Fix bch2_sort_repack_merge()

bch2_bkey_normalize() modifies the value, and we were modifying the
original value in the src btree node - but, we're called without a write
lock held on the src node. Oops...

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

bcachefs: Reflink

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

bcachefs: Refactor bch2_extent_trim_atomic() for reflink

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

bcachefs: Move node iterator fixup to extent_bset_insert()

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

bcachefs: Fix bch2_btree_node_iter_fix()

bch2_btree_node_iter_prev_all() depends on an invariant that wasn't
being maintained for extent leaf nodes - specifically, the node iterator
may not have advanced past any keys that compare after the key the node
iterator points to.

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

bcachefs: Fix bch2_btree_node_iter_prev_filter()

bch2_btree_node_iter_prev_filter() tried to be smart about iterating
backwards when skipping over whiteouts/discards - but unfortunately,
doing so can leave the node iterator in an inconsistent state; the sane
solution is to just always iterate backwards one key at a time.

But we compact btree nodes when more than a quarter of the keys are
whiteouts/discards, so the optimization wasn't buying us that much
anyways.

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

bcachefs: Fix __bch2_btree_iter_peek_slot_extents()

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

bcachefs: Improved debug checks

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

bcachefs: Rework calling convention for marking overwrites

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

bcachefs: Mark space as unallocated on write failure

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

bcachefs: Ensure bch2_trans_get_iter() returns iters with correct locks

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

bcachefs: fix for_each_btree_key()

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

bcachefs: trans_get_key() now works correctly for extents

More prep work for reflink: for extents, we're not looking for an exact
mach on pos, rather that the pos is within the range of the key the
iterator points to.

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

bcachefs: Export correct blocksize to vfs

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

bcachefs: Truncate/fpunch now works on block boundaries, not page

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

bcachefs: Count reserved extents as holes

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

bcachefs: Handle partial pages in seek data/hole

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

bcachefs: Change buffered write path to write to partial pages

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

bcachefs: Change __bch2_writepage() to not write to holes

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

bcachefs: Fix bch2_seek_data()

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

bcachefs: Refactor various code to not be extent specific

With reflink, various code now has to handle both KEY_TYPE_extent
or KEY_TYPE_reflink_v - so, convert it to be generic across all keys
with pointers.

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

bcachefs: Refactor __bch2_cut_front()

Minor cleanup - prep work for new key types for reflink

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

bcachefs: Dont't call bch2_trans_begin_updates() in bch2_extent_update()

Prep work for reflink - for reflink, we're going to be using
bch2_extent_update() with other updates in the same transaction.

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