]> git.ipfire.org Git - thirdparty/linux.git/log
thirdparty/linux.git
7 weeks agobtrfs: fix false IO failure after falling back to buffered write
Qu Wenruo [Thu, 4 Jun 2026 00:29:46 +0000 (09:59 +0930)] 
btrfs: fix false IO failure after falling back to buffered write

[BUG]
The test case generic/362 will fail with "nodatasum" mount option (*):

 MOUNT_OPTIONS -- -o nodatasum /dev/mapper/test-scratch1 /mnt/scratch

 generic/362  0s ... - output mismatch (see /home/adam/xfstests/results//generic/362.out.bad)
    --- tests/generic/362.out 2024-08-24 15:31:37.200000000 +0930
    +++ /home/adam/xfstests/results//generic/362.out.bad 2026-05-27 10:21:17.574771567 +0930
    @@ -1,2 +1,3 @@
     QA output created by 362
    +First write failed: Input/output error
     Silence is golden
    ...

*: If the test case has been executed before with default data checksum,
the failure will not reproduce. Need the following fix to make it
reliably reproducible:
https://lore.kernel.org/linux-btrfs/20260528111659.87113-1-wqu@suse.com/

[CAUSE]
Inside __iomap_dio_rw(), the -EFAULT/-ENOTBLK error is not directly returned.
Thus we never got an error pointer from __iomap_dio_rw().

The call chain looks like this:

 btrfs_direct_write()
 |- btrfs_dio_write()
 |-  __iomap_dio_rw()
 |  |- iomap_iter()
 |  |  |- btrfs_dio_iomap_begin()
 |  |     Now an ordered extent is allocated for the 4K write.
 |  |
 |  |- iomi.status = iomap_dio_iter()
 |  |  Where iomap_dio_iter() returned -EFAULT.
 |  |
 |  |- ret = iomap_iter()
 |  |  |- btrfs_dio_iomap_end()
 |  |  |  |- btrfs_finish_ordered_extent(uptodate = false)
 |  |  |  |  |- can_finish_ordered_extent()
 |  |  |  |     |- btrfs_mark_ordered_extent_error()
 |  |  |  |        |- mapping_set_error()
 |  |  |  |           Now the address space is marked error.
 |  |  |  | return -ENOTBLK
 |  |  |- return -ENOTBLK
 |  |- if (ret == -ENOTBLK) { ret = 0; }
 |     Now the return value is reset to 0.
 |     Thus no error pointer will be returned.
 |
 |- ret = iomap_dio_complete()
 |  Since no byte is submitted, @ret is 0.
 |
 |- Fallback to buffered IO
 |  And the buffered write finished without error
 |
 |- filemap_fdatawait_range()
    |- filemap_check_errors()
       The previous error is recorded, thus an error is returned

However the buffered write is properly submitted and finished, the error
is from the btrfs_finish_ordered_extent() call with @uptodate = false.

[FIX]
When a short dio write happened, any range that is submitted will have
btrfs_extract_ordered_extent() to be called, thus the submitted range
will always have an OE just covering the submitted range.

The remaining OE range is never submitted, thus they should be treated
as truncated, not an error. So that we can properly reclaim and not
insert an unnecessary file extent item, without marking the mapping as
error.

Extract a helper, btrfs_mark_ordered_extent_truncated(), and utilize
that helper to mark the direct IO ordered extent as truncated, so it
won't cause failure for the later buffered fallback.

[REASON FOR NO FIXES TAG]
The bug itself is pretty old, at commit f85781fb505e ("btrfs: switch to
iomap for direct IO") we're already passing @uptodate=false finishing
the OE.
But at that time OE with IOERR won't call mapping_set_error(), so it's
not exposed.
Later commit d61bec08b904 ("btrfs: mark ordered extent and inode with
error if we fail to finish") finally exposed the bug, but that commit
is doing a correct job, not the root cause.

Anyway the bug is very old, dating back to 5.1x days, thus only CC to
stable.

CC: stable@vger.kernel.org # 5.15+
Reviewed-by: Boris Burkov <boris@bur.io>
Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: use verbose assertions in backref.c
Filipe Manana [Tue, 2 Jun 2026 13:42:17 +0000 (14:42 +0100)] 
btrfs: use verbose assertions in backref.c

While debugging a relocation issue I hit an assertion in backref.c but it
was not super useful, since it could not tell what was the unexpected
value that triggered the assertion. The stack trace was this:

  [583246.338097] assertion failed: !cache->nr_nodes, in fs/btrfs/backref.c:3158
  [583246.339588] ------------[ cut here ]------------
  [583246.340573] kernel BUG at fs/btrfs/backref.c:3158!
  [583246.342075] Oops: invalid opcode: 0000 [#1] SMP PTI
  [583246.343294] CPU: 5 UID: 0 PID: 677957 Comm: btrfs Not tainted 7.1.0-rc4-btrfs-next-234+ #1 PREEMPT(full)
  [583246.345715] Hardware name: QEMU Standard PC (i440FX + PIIX, 1996), BIOS rel-1.16.2-0-gea1b7a073390-prebuilt.qemu.org 04/01/2014
  [583246.348694] RIP: 0010:btrfs_backref_release_cache.cold+0x61/0x84 [btrfs]
  [583246.350759] Code: 90 d5 7c (...)
  [583246.354923] RSP: 0018:ffffd4fc88c93ad8 EFLAGS: 00010246
  [583246.355982] RAX: 000000000000003e RBX: ffff8dec90d97020 RCX: 0000000000000000
  [583246.357459] RDX: 0000000000000000 RSI: 0000000000000001 RDI: 00000000ffffffff
  [583246.359517] RBP: ffff8dec8eeb78c0 R08: 0000000000000000 R09: 3fffffffffefffff
  [583246.361180] R10: ffffd4fc88c93970 R11: 0000000000000003 R12: ffff8decd21f3470
  [583246.363184] R13: 00000000fffffffe R14: ffff8decd21f3000 R15: ffff8decd21f3000
  [583246.364666] FS:  00007f9a51751400(0000) GS:ffff8df3f4255000(0000) knlGS:0000000000000000
  [583246.366287] CS:  0010 DS: 0000 ES: 0000 CR0: 0000000080050033
  [583246.367443] CR2: 00007f9a518ed8f5 CR3: 00000004467c8002 CR4: 0000000000370ef0
  [583246.368969] Call Trace:
  [583246.369541]  <TASK>
  [583246.370040]  relocate_block_group+0xf2/0x520 [btrfs]
  [583246.371243]  btrfs_relocate_block_group+0x9a9/0x22e0 [btrfs]
  [583246.372443]  ? preempt_count_add+0x47/0xa0
  [583247.532978]  ? btrfs_tree_read_lock_nested+0x19/0x90 [btrfs]
  [583247.534520]  ? mutex_lock+0x1a/0x40
  [583247.602233]  ? btrfs_scrub_pause+0x2e/0x120 [btrfs]
  [583247.603543]  btrfs_relocate_chunk+0x3b/0x1a0 [btrfs]
  [583247.604893]  btrfs_balance+0x9d5/0x1920 [btrfs]
  [583247.606189]  ? preempt_count_add+0x69/0xa0
  [583247.607030]  btrfs_ioctl+0x260c/0x2a20 [btrfs]
  [583247.608015]  ? __memcg_slab_free_hook+0x156/0x1a0
  [583247.636971]  __x64_sys_ioctl+0x92/0xe0
  [583247.679247]  do_syscall_64+0x60/0xf20
  [583247.753297]  ? clear_bhb_loop+0x60/0xb0
  [583247.756321]  entry_SYSCALL_64_after_hwframe+0x76/0x7e
  [583247.787018] RIP: 0033:0x7f9a5186a8db
  [583247.787787] Code: 00 48 89 (...)
  [583247.791410] RSP: 002b:00007fff2ffa6ac0 EFLAGS: 00000246 ORIG_RAX: 0000000000000010
  [583247.792897] RAX: ffffffffffffffda RBX: 0000000000000003 RCX: 00007f9a5186a8db
  [583247.794319] RDX: 00007fff2ffa6bb0 RSI: 00000000c4009420 RDI: 0000000000000003
  [583247.795714] RBP: 0000000000000000 R08: 0000000000000000 R09: 0000000000000000
  [583247.797149] R10: 0000000000000000 R11: 0000000000000246 R12: 00007fff2ffa903f
  [583247.798685] R13: 00007fff2ffa6bb0 R14: 0000000000000002 R15: 0000000000000002
  [583247.800136]  </TASK>

So update all simple assertions in backref.c to print out the values when
they aren't testing simple boolean conditions.

Reviewed-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: print a message when a missing device re-appears
Qu Wenruo [Tue, 2 Jun 2026 05:26:49 +0000 (14:56 +0930)] 
btrfs: print a message when a missing device re-appears

There is a bug report that fstrim crashed, and that crash is eventually
pinned down to a missing device which re-appeared and screwed up callers
that only checks BTRFS_DEV_STATE_MISSING, but not
BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE nor device->bdev.

A missing device re-appearing can be very tricky, as for now it will
result in a device without WRITEABLE or MISSING flag, and still no bdev
pointer.

As the first step to enhance handling of such re-appearing missing
devices, add a dmesg output when a missing device re-appeared.

Reviewed-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: do not trim a device which is not writeable
Qu Wenruo [Tue, 2 Jun 2026 04:04:46 +0000 (13:34 +0930)] 
btrfs: do not trim a device which is not writeable

[BUG]
There is a bug report that btrfs/242 can randomly fail with the
following NULL pointer dereference:

  run fstests btrfs/242 at 2026-06-01 10:25:08
  BTRFS: device fsid d4d7f234-487c-4787-88e4-47a8b68c9874 devid 1 transid 9 /dev/sdc (8:32) scanned by mount (122609)
  BTRFS info (device sdc): first mount of filesystem d4d7f234-487c-4787-88e4-47a8b68c9874
  BTRFS info (device sdc): using crc32c checksum algorithm
  BTRFS warning (device sdc): devid 2 uuid fbe72d72-3272-482d-80fb-ab88ed398192 is missing
  BTRFS warning (device sdc): devid 2 uuid fbe72d72-3272-482d-80fb-ab88ed398192 is missing
  BTRFS info (device sdc): allowing degraded mounts
  BTRFS info (device sdc): turning on async discard
  BTRFS info (device sdc): enabling free space tree
  Unable to handle kernel NULL pointer dereference at virtual address 0000000000000018
  user pgtable: 4k pages, 48-bit VAs, pgdp=000000013fd6b000
  CPU: 4 UID: 0 PID: 122625 Comm: fstrim Not tainted 7.0.10-2-default #1 PREEMPT(full) openSUSE Tumbleweed e9a5f6b24978fba3bf015a992f865837fdfff3dd
  Hardware name: QEMU KVM Virtual Machine, BIOS edk2-20250812-19.fc42 08/12/2025
  pstate: 01400005 (nzcv daif +PAN -UAO -TCO +DIT -SSBS BTYPE=--)
  pc : btrfs_trim_fs+0x34c/0xa00 [btrfs]
  lr : btrfs_trim_fs+0x1f0/0xa00 [btrfs]
  Call trace:
   btrfs_trim_fs+0x34c/0xa00 [btrfs f02c1d570ceea621c69d302ba75dd61868083840] (P)
   btrfs_ioctl_fitrim+0xe8/0x178 [btrfs f02c1d570ceea621c69d302ba75dd61868083840]
   btrfs_ioctl+0xdd4/0x2bd8 [btrfs f02c1d570ceea621c69d302ba75dd61868083840]
   __arm64_sys_ioctl+0xac/0x108
   invoke_syscall.constprop.0+0x5c/0xd0
   el0_svc_common.constprop.0+0x40/0xf0
   do_el0_svc+0x24/0x40
   el0_svc+0x40/0x1d0
   el0t_64_sync_handler+0xa0/0xe8
   el0t_64_sync+0x1b0/0x1b8
  Code: 17ffff83 f94017e0 f9002be0 f9402ea0 (f9400c00)
  ---[ end trace 0000000000000000  ]---

Also the reporter is very kind to test the following ASSERT() added to
btrfs_trim_free_extents_throttle():

ASSERT(device->bdev,
       "devid=%llu path=%s dev_state=0x%lx\n",
       device->devid, btrfs_dev_name(device), device->dev_state);

And it shows the following output:

  assertion failed: device->bdev, in extent-tree.c:6630 (devid=2 path=/dev/sdd dev_state=0x82)

Which means the device->bdev is NULL, and the dev_state is
BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA | BTRFS_DEV_STATE_ITEM_FOUND, without
BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE flag set.

[CAUSE]
The pc points to the following call chain:

  btrfs_trim_fs()
  |- btrfs_trim_free_extents()
     |- btrfs_trim_free_extents_throttle()
        |- bdev_max_discard_sectors(device->bdev)

So the NULL pointer dereference is caused by device->bdev being NULL.

This looks impossible by a quick glance, as just before calling
btrfs_trim_free_extents_throttle(), we have skipped any device that has
BTRFS_DEV_STATE_MISSING flag set.

However in this particular case, there is a window where the missing
device is later re-scanned, causing btrfs to remove the
BTRFS_DEV_STATE_MISSING flag:

  btrfs_control_ioctl()
  |- btrfs_scan_one_device()
     |- device_list_add()
        |- rcu_assign_pointer(device->name, name);
        |  This updates the missing device's path to the new good path.
        |
        |- clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state)
           This removes the BTRFS_DEV_STATE_MISSING flag.

This allows the missing device to re-appear and clear the
BTRFS_DEV_STATE_MISSING flag.  However the device still does not have
the BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE flag set, nor is its bdev pointer updated.

The bdev pointer remains NULL, triggering the crash later.

[FIX]
This is a big de-synchronization between BTRFS_DEV_STATE_MISSING and
device->bdev pointer, and shows a gap in btrfs's re-appearing-device
handling.

The proper handling of re-appearing device will need quite some extra
work, which is out of the context of this small fix.

Thankfully the regular bbio submission path has already handled it well
by checking if the device->bdev is NULL before submitting.

So here we just fix the crash by checking if the device is writeable and
has a bdev pointer before calling bdev_max_discard_sectors().

Reported-by: Su Yue <glass.su@suse.com>
Link: https://lore.kernel.org/linux-btrfs/wlwir19t.fsf@damenly.org/
Fixes: 499f377f49f0 ("btrfs: iterate over unused chunk space in FITRIM")
CC: stable@vger.kernel.org # 5.10+
Reviewed-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: return real error after lookup failure in btrfs_ioctl_default_subvol()
Filipe Manana [Mon, 1 Jun 2026 09:45:14 +0000 (10:45 +0100)] 
btrfs: return real error after lookup failure in btrfs_ioctl_default_subvol()

If we fail to lookup the dir item, we are always returning -ENOENT but
that may not be the reason for the failure, as btrfs_lookup_dir_item() can
return many different errors, such as -EIO or -ENOMEM for example.
Fix this by returning the real error, and also fixup the silly error
message, including the id of the directory and the error.

Reviewed-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: use mapping shared locking for reading super block
Filipe Manana [Sun, 31 May 2026 10:36:06 +0000 (11:36 +0100)] 
btrfs: use mapping shared locking for reading super block

There's no need to exclusively lock the mapping, shared locking is enough
to protect from a concurrent set block size operation (BLKBSZSET ioctl).

Reviewed-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: use lockless read in nr_cached_objects shrinker callback
Ben Maurer [Fri, 29 May 2026 21:23:46 +0000 (14:23 -0700)] 
btrfs: use lockless read in nr_cached_objects shrinker callback

Under heavy memcg-driven slab reclaim with many memcgs and CPUs,
shrink_slab_memcg() invokes the per-superblock count callback once per
(memcg, NUMA node) tuple. For btrfs that callback reaches
percpu_counter_sum_positive() on fs_info->evictable_extent_maps, which
takes the percpu_counter's raw spinlock with IRQs disabled and walks
every online CPU. With hundreds of memcgs driving reclaim on a host with
dozens of CPUs, this counter lock becomes a global serialization point:
profiles show CPU pinned in the spin_lock_irqsave acquire under
__percpu_counter_sum, with cross-CPU IPIs hitting csd_lock_wait_toolong
while waiting for spinning vCPUs.

The shrinker count is advisory -- super_cache_count() already notes
"counts can change between super_cache_count and super_cache_scan, so we
really don't need locks here." Use percpu_counter_read_positive(), which
is lockless. Worst-case skew is bounded by batch * num_online_cpus (a
few thousand), negligible compared to the millions of extent maps a busy
filesystem accumulates and well within the noise that the shrinker
already tolerates.

Tested-by: Boris Burkov <boris@bur.io>
Reviewed-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Reviewed-by: Shakeel Butt <shakeel.butt@linux.dev>
Signed-off-by: Ben Maurer <bmaurer@meta.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: switch local indicator variables to bools
David Sterba [Tue, 26 May 2026 11:33:21 +0000 (13:33 +0200)] 
btrfs: switch local indicator variables to bools

For all local indicator variables do simple switch to bool, done on all
files.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: send: pass bool for pending_move and refs_processed parameters
David Sterba [Tue, 26 May 2026 11:29:49 +0000 (13:29 +0200)] 
btrfs: send: pass bool for pending_move and refs_processed parameters

We're passing simple indicators as int, switch them to bool types.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: use shifts for sectorsize and nodesize
David Sterba [Wed, 27 May 2026 11:16:52 +0000 (13:16 +0200)] 
btrfs: use shifts for sectorsize and nodesize

Convert more multiplications of sectorsize or nodesize to use the
shifts. The remaining cases are multiplications by constants that
compiler can optimize by itself, and in tests.

Reviewed-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Reviewed-by: Boris Burkov <boris@bur.io>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: fix deadlock cloning inline extent when using flushoncommit
Filipe Manana [Tue, 26 May 2026 13:44:30 +0000 (14:44 +0100)] 
btrfs: fix deadlock cloning inline extent when using flushoncommit

In commit b48c980b6a7e ("btrfs: fix deadlock between reflink and
transaction commit when using flushoncommit") a deadlock was fixed
between reflinks and transaction commits when the fs is mounted with the
flushoncommit option. This happened when we had to copy an inline extent's
data to the destination file. However the issue was fixed only for the
case where the destination offset is 0, it missed the case when the offset
is greater than zero.

Fix this by ensuring we get i_size update whenever we copied an inline
extent's data into the destination file.

Syzbot reported this with the following trace:

   INFO: task kworker/u8:3:57 blocked for more than 143 seconds.
         Not tainted syzkaller #0
   "echo 0 > /proc/sys/kernel/hung_task_timeout_secs" disables this message.
   task:kworker/u8:3    state:D stack:21600 pid:57    tgid:57    ppid:2      task_flags:0x4208160 flags:0x00080000
   Workqueue: writeback wb_workfn (flush-btrfs-129)
   Call Trace:
    <TASK>
    context_switch kernel/sched/core.c:5402 [inline]
    __schedule+0x16f9/0x5500 kernel/sched/core.c:7204
    __schedule_loop kernel/sched/core.c:7283 [inline]
    schedule+0x164/0x360 kernel/sched/core.c:7298
    wait_extent_bit fs/btrfs/extent-io-tree.c:905 [inline]
    btrfs_lock_extent_bits+0x59c/0x700 fs/btrfs/extent-io-tree.c:2008
    btrfs_lock_extent fs/btrfs/extent-io-tree.h:152 [inline]
    btrfs_invalidate_folio+0x440/0xc00 fs/btrfs/inode.c:7718
    extent_writepage fs/btrfs/extent_io.c:1848 [inline]
    extent_write_cache_pages fs/btrfs/extent_io.c:2552 [inline]
    btrfs_writepages+0x12f3/0x2410 fs/btrfs/extent_io.c:2684
    do_writepages+0x32e/0x550 mm/page-writeback.c:2571
    __writeback_single_inode+0x133/0x10e0 fs/fs-writeback.c:1764
    writeback_sb_inodes+0x97f/0x1980 fs/fs-writeback.c:2056
    wb_writeback+0x445/0xb00 fs/fs-writeback.c:2241
    wb_do_writeback fs/fs-writeback.c:2388 [inline]
    wb_workfn+0x3fd/0xf20 fs/fs-writeback.c:2428
    process_one_work+0x98b/0x1630 kernel/workqueue.c:3318
    process_scheduled_works kernel/workqueue.c:3401 [inline]
    worker_thread+0xb49/0x1140 kernel/workqueue.c:3482
    kthread+0x388/0x470 kernel/kthread.c:436
    ret_from_fork+0x514/0xb70 arch/x86/kernel/process.c:158
    ret_from_fork_asm+0x1a/0x30 arch/x86/entry/entry_64.S:245
    </TASK>
   INFO: task syz.0.145:8523 blocked for more than 143 seconds.
         Not tainted syzkaller #0
   "echo 0 > /proc/sys/kernel/hung_task_timeout_secs" disables this message.
   task:syz.0.145       state:D stack:22752 pid:8523  tgid:8522  ppid:5850   task_flags:0x400140 flags:0x00080002
   Call Trace:
    <TASK>
    context_switch kernel/sched/core.c:5402 [inline]
    __schedule+0x16f9/0x5500 kernel/sched/core.c:7204
    __schedule_loop kernel/sched/core.c:7283 [inline]
    schedule+0x164/0x360 kernel/sched/core.c:7298
    wb_wait_for_completion+0x3e8/0x790 fs/fs-writeback.c:227
    __writeback_inodes_sb_nr+0x24c/0x2d0 fs/fs-writeback.c:2847
    try_to_writeback_inodes_sb+0x9a/0xc0 fs/fs-writeback.c:2895
    btrfs_start_delalloc_flush fs/btrfs/transaction.c:2182 [inline]
    btrfs_commit_transaction+0x813/0x2fc0 fs/btrfs/transaction.c:2371
    btrfs_sync_file+0xdf4/0x1230 fs/btrfs/file.c:1822
    generic_write_sync include/linux/fs.h:2663 [inline]
    btrfs_do_write_iter+0x6a9/0x840 fs/btrfs/file.c:1473
    new_sync_write fs/read_write.c:595 [inline]
    vfs_write+0x629/0xba0 fs/read_write.c:688
    ksys_write+0x156/0x270 fs/read_write.c:740
    do_syscall_x64 arch/x86/entry/syscall_64.c:63 [inline]
    do_syscall_64+0x15f/0x560 arch/x86/entry/syscall_64.c:94
    entry_SYSCALL_64_after_hwframe+0x77/0x7f
   RIP: 0033:0x7f5a0bdece59
   RSP: 002b:00007f5a0b446028 EFLAGS: 00000246 ORIG_RAX: 0000000000000001
   RAX: ffffffffffffffda RBX: 00007f5a0c065fa0 RCX: 00007f5a0bdece59
   RDX: 000000000000029f RSI: 0000200000000200 RDI: 0000000000000004
   RBP: 00007f5a0be82d6f R08: 0000000000000000 R09: 0000000000000000
   R10: 0000000000000000 R11: 0000000000000246 R12: 0000000000000000
   R13: 00007f5a0c066038 R14: 00007f5a0c065fa0 R15: 00007ffe149206b8
    </TASK>
   INFO: task syz.0.145:8539 blocked for more than 143 seconds.
         Not tainted syzkaller #0
   "echo 0 > /proc/sys/kernel/hung_task_timeout_secs" disables this message.
   task:syz.0.145       state:D stack:23704 pid:8539  tgid:8522  ppid:5850   task_flags:0x400140 flags:0x00080002
   Call Trace:
    <TASK>
    context_switch kernel/sched/core.c:5402 [inline]
    __schedule+0x16f9/0x5500 kernel/sched/core.c:7204
    __schedule_loop kernel/sched/core.c:7283 [inline]
    schedule+0x164/0x360 kernel/sched/core.c:7298
    wait_current_trans+0x39f/0x590 fs/btrfs/transaction.c:536
    start_transaction+0xbd8/0x1820 fs/btrfs/transaction.c:716
    clone_copy_inline_extent fs/btrfs/reflink.c:299 [inline]
    btrfs_clone+0x1316/0x2540 fs/btrfs/reflink.c:574
    btrfs_clone_files+0x271/0x3f0 fs/btrfs/reflink.c:795
    btrfs_remap_file_range+0x76b/0x1320 fs/btrfs/reflink.c:948
    vfs_clone_file_range+0x435/0x7b0 fs/remap_range.c:403
    ioctl_file_clone fs/ioctl.c:239 [inline]
    ioctl_file_clone_range fs/ioctl.c:257 [inline]
    do_vfs_ioctl+0xe15/0x1540 fs/ioctl.c:544
    __do_sys_ioctl fs/ioctl.c:595 [inline]
    __se_sys_ioctl+0x82/0x170 fs/ioctl.c:583
    do_syscall_x64 arch/x86/entry/syscall_64.c:63 [inline]
    do_syscall_64+0x15f/0x560 arch/x86/entry/syscall_64.c:94
    entry_SYSCALL_64_after_hwframe+0x77/0x7f
   RIP: 0033:0x7f5a0bdece59
   RSP: 002b:00007f5a0b425028 EFLAGS: 00000246 ORIG_RAX: 0000000000000010
   RAX: ffffffffffffffda RBX: 00007f5a0c066090 RCX: 00007f5a0bdece59
   RDX: 00002000000000c0 RSI: 000000004020940d RDI: 0000000000000004
   RBP: 00007f5a0be82d6f R08: 0000000000000000 R09: 0000000000000000
   R10: 0000000000000000 R11: 0000000000000246 R12: 0000000000000000
   R13: 00007f5a0c066128 R14: 00007f5a0c066090 R15: 00007ffe149206b8
    </TASK>

Reported-by: syzbot+c7443384724bb0f9e913@syzkaller.appspotmail.com
Link: https://lore.kernel.org/linux-btrfs/6a150a09.820a0220.e7972.0006.GAE@google.com/
Fixes: 05a5a7621ce6 ("Btrfs: implement full reflink support for inline extents")
Reviewed-by: Boris Burkov <boris@bur.io>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: allocate eb-attached btree pages as movable
Rik van Riel [Tue, 26 May 2026 22:37:39 +0000 (18:37 -0400)] 
btrfs: allocate eb-attached btree pages as movable

Extent buffer pages allocated by alloc_extent_buffer() are attached to
btree_inode->i_mapping (the buffer_tree path), reach the LRU, and are
served by the btree_migrate_folio aops in fs/btrfs/disk-io.c. They are
migratable in practice once their owning extent buffer hits refs == 1,
which happens naturally. The buddy allocator classifies them by GFP,
however, and bare GFP_NOFS lands them in MIGRATE_UNMOVABLE pageblocks.

The result: every btree_inode page we read in pins an unmovable pageblock
from the page-superblock allocator's perspective, even though the page
itself can be moved.

Have each caller of btrfs_alloc_page_array, btrfs_alloc_folio_array,
and alloc_eb_folio_array pass in the full GFP mask directly, instead
of having the functions calculate it from boolean flags.

The alloc_extent_buffer call site passes GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL |
__GFP_MOVABLE. All other call sites pass plain GFP_NOFS.

Three categories of caller stay on bare GFP_NOFS, deliberately:

  - alloc_dummy_extent_buffer / btrfs_clone_extent_buffer: the
    resulting eb is EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, folio->mapping stays NULL,
    the folios never enter LRU, never get migrate_folio aops. Tagging
    them __GFP_MOVABLE would violate the page allocator's migrability
    contract and they would defeat compaction in MOVABLE pageblocks
    where isolate_migratepages_block skips non-LRU non-movable_ops
    pages outright.

  - btrfs_alloc_page_array callers in fs/btrfs/raid56.c (stripe
    pages), fs/btrfs/inode.c (encoded reads), fs/btrfs/ioctl.c (io_uring
    encoded reads), fs/btrfs/relocation.c (relocation buffers): same
    contract violation. raid56 stripe_pages additionally persist in
    the stripe cache (RBIO_CACHE_SIZE=1024) well beyond a single I/O,
    so they are not transient enough to hand-wave the contract.

  - btrfs_alloc_folio_array caller in fs/btrfs/scrub.c (stripe
    folios): same -- stripe->folios[] are private buffers freed via
    folio_put in release_scrub_stripe.

This change targets the dominant fragmentation source observed on the
page-superblock series: ~28 GB of btree_inode pages parked across
many tainted superpageblocks on a 250 GB test system with btrfs root,
preventing 1 GiB hugepage allocation from those regions. With the
movable hint, those pages now land in MOVABLE pageblocks where the
existing background defragger drains them through the standard
PB_has_movable gate, no LRU-sample fallback needed.

Assisted-by: Claude:claude-opus-4-6
Signed-off-by: Rik van Riel <riel@surriel.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: add 32-bit compat ioctl for BTRFS_IOC_GET_SUBVOL_INFO
Daan De Meyer [Thu, 21 May 2026 07:51:13 +0000 (07:51 +0000)] 
btrfs: add 32-bit compat ioctl for BTRFS_IOC_GET_SUBVOL_INFO

On 64-bit kernels with 32-bit userspace, struct btrfs_ioctl_timespec is
laid out as 16 bytes (8B sec + 4B nsec + 4B trailing padding) instead of
the 12 bytes a 32-bit userspace expects, because the surrounding struct
is not packed. As a result, struct btrfs_ioctl_get_subvol_info_args has
a different size and layout in 32-bit userspace than in the 64-bit
kernel, and BTRFS_IOC_GET_SUBVOL_INFO returns garbage to 32-bit callers.

Mirror what was done for BTRFS_IOC_SET_RECEIVED_SUBVOL: add a packed
btrfs_ioctl_get_subvol_info_args_32 with btrfs_ioctl_timespec_32 fields,
define BTRFS_IOC_GET_SUBVOL_INFO_32 with that struct as the size
argument, factor the existing handler into a shared _btrfs_ioctl_get_
subvol_info() helper, and add btrfs_ioctl_get_subvol_info_32() which
fills the kernel struct and translates field-by-field into the 32-bit
struct before copy_to_user().

Signed-off-by: Daan De Meyer <daan@amutable.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: derive f_fsid from on-disk fsid and dev_t
Anand Jain [Mon, 27 Apr 2026 10:18:04 +0000 (18:18 +0800)] 
btrfs: derive f_fsid from on-disk fsid and dev_t

The f_fsid was originally derived from fs_devices->fsid and the
subvolume root ID. However, when temp_fsid is active, fs_devices->fsid
is randomized, making the standard derivation inconsistent.

Since metadata_uuid is optional, it is not a reliable alternative.  This
patch instead retrieves the on-disk UUID from fs_info->super_copy->fsid.

To prevent f_fsid collisions between original and cloned filesystems,
this implementation hashes the dev_t for single-device btrfs filesystems
to ensure uniqueness. This is limited to single-device filesystems as
cloned mounts are currently only supported for that configuration. Note
that f_fsid will change if the device is replaced.

Additionally, since the kernel cannot distinguish between the original
and the cloned filesystem, this new f_fsid derivation is applied to
both.

Link: https://lore.kernel.org/linux-btrfs/cover.1772095546.git.asj@kernel.org/
Link: https://lore.kernel.org/linux-btrfs/cover.1774092915.git.asj@kernel.org/
Signed-off-by: Anand Jain <asj@kernel.org>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: use on-disk uuid for s_uuid in temp_fsid mounts
Anand Jain [Mon, 27 Apr 2026 10:18:03 +0000 (18:18 +0800)] 
btrfs: use on-disk uuid for s_uuid in temp_fsid mounts

When mounting a cloned filesystem with a temporary fsuuid (temp_fsid),
layered modules like overlayfs require a persistent identifier.

While internal in-memory fs_devices->fsid must remain unique to
the kernel module, let s_uuid carry the original on-disk UUID.

Signed-off-by: Anand Jain <asj@kernel.org>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: avoid unnecessary dev stats updates
Qu Wenruo [Tue, 7 Apr 2026 09:34:01 +0000 (19:04 +0930)] 
btrfs: avoid unnecessary dev stats updates

[MINOR PROBLEM]
When mounting a filesystem with a valid DEV_STATS item, we will always
update the DEV_STATS again in the next transaction commit, even if there
is no change the values.

[CAUSE]
During the mount, btrfs_device_init_dev_stats() will read out the
on-disk DEV_STATS item for each device.
Then it calls btrfs_dev_stat_set() to update the in-memory structure.

However btrfs_dev_stat_set() does not only set the dev stats value, but
also increase device->dev_stats_ccnt.

That member determines if we should update the device item at the next
transaction commit. Since we have called btrfs_dev_stat_set() for each
dev status member, dev_stats_ccnt will be non-zero and we will update
the dev stats item even it doesn't change at all.

[FIX]
Instead of using btrfs_dev_stat_set() for valid on-disk DEV_STATUS
values, directly call atomic_set() to set the in-memory values.

For other call sites, we still want to use btrfs_dev_stat_set() so that
we will force updating/creating the dev stats item.

Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: always update/create the dev stats item when adding a new device
Qu Wenruo [Tue, 7 Apr 2026 09:34:00 +0000 (19:04 +0930)] 
btrfs: always update/create the dev stats item when adding a new device

[MINOR PROBLEM]
When adding a new btrfs device, the corresponding DEV_STATS item creation
can only triggered by a mount cycle if there is no other error
triggered:

  # mkfs.btrfs -f $dev1 $mnt
  # mount $dev1 $mnt
  # btrfs dev add $dev2 $mnt
  # sync
  # btrfs ins dump-tree -t dev $dev1
  device tree key (DEV_TREE ROOT_ITEM 0)
  leaf 30588928 items 6 free space 15853 generation 9 owner DEV_TREE
         item 0 key (DEV_STATS PERSISTENT_ITEM 1) itemoff 16243 itemsize 40 <<<
          persistent item objectid DEV_STATS offset 1
          device stats
          write_errs 0 read_errs 0 flush_errs 0 corruption_errs 0 generation 0
         item 1 key (1 DEV_EXTENT 13631488) itemoff 16195 itemsize 48

Only after a mount cycle and a new transaction, the DEV_STATS for devid
2 can show up:

  # umount $mnt
  # mount $dev1 $mnt
  # touch $mnt
  # sync
  # btrfs ins dump-tree -t dev $dev1
  device tree key (DEV_TREE ROOT_ITEM 0)
  leaf 30605312 items 7 free space 15788 generation 10 owner DEV_TREE
         item 0 key (DEV_STATS PERSISTENT_ITEM 1) itemoff 16243 itemsize 40
          persistent item objectid DEV_STATS offset 1
          device stats
          write_errs 0 read_errs 0 flush_errs 0 corruption_errs 0 generation 0
         item 1 key (DEV_STATS PERSISTENT_ITEM 2) itemoff 16203 itemsize 40
          persistent item objectid DEV_STATS offset 2
          device stats
          write_errs 0 read_errs 0 flush_errs 0 corruption_errs 0 generation 0

[CAUSE]
Btrfs only updates the DEV_STATS item when the device->dev_stats_ccnt
counter is not 0.

This is to reduce COW for the device tree. However that dev_stats_ccnt is
only increased at the following call sites:

- btrfs_dev_stat_inc()
  This happens when some IO error happened.

- btrfs_dev_stat_read_and_reset()
  This happens for GET_DEV_STATS ioctl with BTRFS_DEV_STATS_RESET flag.

- btrfs_dev_stat_set()
  This happens inside btrfs_device_init_dev_stats().

So when a new device is added, its dev_stats_ccnt is just initialized to
0, and btrfs won't create nor update the corresponding DEV_STATS item at
all.

[ENHANCEMENT]
When a new device is added, also increase the dev_stats_ccnt by one.
This includes both device add ioctl and dev-replace.

This will force btrfs to create a new DEV_STATS item or update the
existing one with the correct values.

This not only makes the DEV_STATS creation early, but also prevents
old DEV_STATS left from older kernels to cause false alerts for the
newly added device.

Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: remove the dev stats item when removing a device
Qu Wenruo [Tue, 7 Apr 2026 09:33:59 +0000 (19:03 +0930)] 
btrfs: remove the dev stats item when removing a device

[MINOR BUG]
The following script will cause DEV_STATS item to be left after the
corresponding device is removed:

  # mkfs.btrfs -f $dev1
  # mount $dev1 $mnt
  # btrfs dev add $dev2 $mnt
  # umount $mnt

  ## Without real errors, only at mount time btrfs will update
  ## dev->dev_stats_ccnt, thus we need a mount cycle to create the
  ## DEV_STATS item for the new device.

  # mount $dev1 $mnt
  # touch $mnt/foobar
  # sync
  # btrfs dev remove $dev2 $mnt
  # umount $mnt

This will result the DEV_STATS item for devid 2 still left in device
tree:

  device tree key (DEV_TREE ROOT_ITEM 0)
  leaf 31064064 items 7 free space 15788 generation 18 owner DEV_TREE
  leaf 31064064 flags 0x1(WRITTEN) backref revision 1
  fs uuid 4bd853ed-f6ef-45fd-bbf1-1c3a2d9987cb
  chunk uuid b496eab1-ec23-46b5-81c1-2f1b3503ca07
         item 0 key (DEV_STATS PERSISTENT_ITEM 1) itemoff 16243 itemsize 40
          persistent item objectid DEV_STATS offset 1
          device stats
          write_errs 0 read_errs 0 flush_errs 0 corruption_errs 0 generation 0
         item 1 key (DEV_STATS PERSISTENT_ITEM 2) itemoff 16203 itemsize 40
          persistent item objectid DEV_STATS offset 2
          device stats
          write_errs 0 read_errs 0 flush_errs 0 corruption_errs 0 generation 0

This is not a huge problem, but if the existing DEV_STATS contains
errors, and a new device is added into the fs taking the old devid, then
after a mount cycle, the new device will suddenly inherit old errors
which can give false alerts.

[CAUSE]
Btrfs never has the ability to delete DEV_STATS items.

It either create a new one through update_dev_stat_item(), or read an
existing one through btrfs_device_init_dev_stats().

However update_dev_stat_item() is only called lazily, if a new device is
created and no new update to dev stats, then it will skip the update of
the on-disk item.

So if the old DEV_STATS item exists and a new device is added, and no
errors during the remaining operations, the old DEV_STATS will not be
updated.

Then at the next mount cycle, btrfs_device_init_dev_stats() is called at
mount time, which will read out the old records, causing false alerts to
the newly added device.

[FIX]
Manually remove the DEV_STATS item during btrfs_rm_device().

Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: remove the dev stats item for replace target device
Qu Wenruo [Tue, 7 Apr 2026 09:33:58 +0000 (19:03 +0930)] 
btrfs: remove the dev stats item for replace target device

[MINOR PROBLEM]
When a running dev-replace hits some error for the target device (devid
0), there will be a DEV_STATS with error records created at the next
transaction commit.

Unfortunately that item will never to be deleted.

This means at the next dev-replace, if the replace is interrupted, then
at the next mount, the target device will suddenly inherit the old error
records from that DEV_STATS item, which can give some false alerts on
that device.

This shouldn't affect end users that much, as it requires all the
following conditions to be met, which is pretty rare:

- The initial dev-replace hits some error on the target device
  E.g. write errors, but those errors itself is already a big problem
  for a running replace.

  This is required to create the DEV_STATS item in the first place.

- The next replace is interrupted
  This is required to allow btrfs to read from the old records.

[CAUSE]
Btrfs just never deletes the DEV_STATS after a replace is finished.

[FIX]
Remove the DEV_STATS item for devid 0 after the replace is finished.

This is not going to completely fix the error, as we still have other
error paths, e.g. by somehow the fs flips RO and can not start a new
transaction for the DEV_STATS item removal.

But those corner cases will be addressed by later patches which provide
a more generic fix to DEV_STATS related problems.

Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: validate data reloc tree file extent item members
Teng Liu [Wed, 13 May 2026 11:35:44 +0000 (13:35 +0200)] 
btrfs: validate data reloc tree file extent item members

get_new_location() uses BUG_ON() to crash the kernel if the file extent
item it looks up has any of offset, compression, encryption, or
other_encoding set non-zero. The data reloc inode is only written by
relocation's own paths and the four fields are always 0 in what the
kernel writes:

  - insert_prealloc_file_extent() memsets the stack item to zero and
    only fills in type, disk_bytenr, disk_num_bytes and num_bytes, so
    offset/compression/encryption/other_encoding stay 0.
  - insert_ordered_extent_file_extent() copies oe->compress_type into
    the file extent's compression field, but the data reloc inode is
    created with BTRFS_INODE_NOCOMPRESS so compress_type is always 0;
    encryption and other_encoding are reserved-and-zero in btrfs.

A non-zero value here means the leaf decoded from disk does not match
what the kernel wrote, i.e. on-disk corruption. A malformed image
reaches this code via balance and panics the kernel.

A previous attempt to enforce all four constraints in tree-checker's
check_extent_data_item() was merged as commit 7d0ee95979e9 ("btrfs:
validate data reloc tree file extent item members in tree-checker")
and then reverted by commit 1c034697fcaa after btrfs/061 produced
false positives on arm64 with 64K pages. The reason: relocation
writeback legitimately produces REG file_extent_items with offset != 0
in the data reloc tree. When an ordered extent covers only the back
portion of an underlying PREALLOC (num_bytes < ram_bytes on the input
file_extent), insert_ordered_extent_file_extent() inserts a REG with

  offset    = oe->offset
  num_bytes = oe->num_bytes
  ram_bytes preserved from the original PREALLOC,

and this item can reach disk if a transaction commit fires while it
is present in the leaf.

The four fields belong in different layers:

  - compression, encryption and other_encoding are universal
    invariants for every item in the data reloc tree, regardless of
    cluster geometry. Enforce them in tree-checker's
    check_extent_data_item() so a corrupt leaf is rejected at read
    time.

  - offset is only an invariant at the cluster-boundary keys that
    get_new_location() searches (the key is computed as
    src_disk_bytenr - reloc_block_group_start). Partial-PREALLOC
    writebacks legitimately place REG items at non-boundary keys with
    offset != 0; tree-checker cannot reject these. The cluster-
    boundary item is always written by either
    insert_prealloc_file_extent() (offset=0 by memset) or by the
    front portion of a partial writeback (offset=0 by construction),
    so a non-zero offset there is corruption.

Enforce the universal invariants in check_extent_data_item() with a
file_extent_err() rejection. Convert the BUG_ON() in
get_new_location() to a -EUCLEAN return paired with btrfs_print_leaf()
and btrfs_err() so the offending leaf is logged. The caller in
replace_file_extents() already handles non-zero returns from
get_new_location() by breaking out of the loop without aborting the
transaction.

Suggested-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Suggested-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Reported-by: syzbot+3e20d8f3d41bac5dc9a2@syzkaller.appspotmail.com
Closes: https://syzkaller.appspot.com/bug?extid=3e20d8f3d41bac5dc9a2
Signed-off-by: Teng Liu <27rabbitlt@gmail.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: annotate lockless read of defrag_bytes in should_nocow()
Cen Zhang [Wed, 1 Apr 2026 02:21:53 +0000 (10:21 +0800)] 
btrfs: annotate lockless read of defrag_bytes in should_nocow()

should_nocow() reads inode->defrag_bytes without holding inode->lock,
while btrfs_set_delalloc_extent() and btrfs_clear_delalloc_extent()
update it under that spinlock.

This is a data race.  The read is a quick check used to decide whether
to fall back to COW for a NOCOW inode: if defrag_bytes is non-zero and
the range is tagged EXTENT_DEFRAG, we force COW so that defragmentation
can rewrite the extent.  Reading a stale value is harmless because:

  - A missed increment may skip COW once, but the defrag pass will
    redo the extent later.
  - A stale non-zero may force an unnecessary COW, which is a minor
    efficiency loss, not a correctness issue.

On 64-bit platforms an aligned u64 load is naturally atomic so tearing
cannot happen.  On 32-bit platforms u64 may tear, but we only test for
zero vs non-zero, so the heuristic stays correct regardless.  Use
data_race() annotation.

Fixes: 47059d930f0e ("Btrfs: make defragment work with nodatacow option")
Signed-off-by: Cen Zhang <zzzccc427@gmail.com>
[ Use data_race() instead of READ_ONCXE() ]
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: send: switch struct fs_path to auto freeing
David Sterba [Sun, 24 May 2026 10:56:49 +0000 (12:56 +0200)] 
btrfs: send: switch struct fs_path to auto freeing

The fs_path can use the auto freeing pattern and it's completely
contained in send. Define the freeing wrapper and add the cleanup
attributes.

Almost all conversions are straightforward, replacing goto with direct
return.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: add message format for qgroupid
David Sterba [Sat, 23 May 2026 16:33:41 +0000 (18:33 +0200)] 
btrfs: add message format for qgroupid

The qgroupid has a specific format, add common format specifier, similar
to what we have for checksums and keys.

Reviewed-by: Boris Burkov <boris@bur.io>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: zoned: always set max_active_zones for zoned devices
Johannes Thumshirn [Fri, 22 May 2026 09:22:12 +0000 (11:22 +0200)] 
btrfs: zoned: always set max_active_zones for zoned devices

When a block device does not report a maximum number of open or active
zones,  currently assign BTRFS_DEFAULT_MAX_ACTIVE_ZONES (128) to
the internal limit, if the device has more than
BTRFS_DEFAULT_MAX_ACTIVE_ZONES zones.

But if the device has less than BTRFS_DEFAULT_MAX_ACTIVE_ZONES the
internal max_active_zones limit will stay at 0, even if the device has
zone resource limits. Furthermore, if the device has a total number of
zones that is less than BTRFS_DEFAULT_MAX_ACTIVE_ZONE, max_active_zones
should be set to at most the number of zones.

Also move the max_active_zone calculation and setting into a dedicated
helper, to shrink btrfs_get_dev_zone_info().

Fixes: 04147d8394e8 ("btrfs: zoned: limit active zones to max_open_zones")
Reviewed-by: Damien Le Moal <dlemoal@kernel.org>
Signed-off-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: use bvec_phys() in compressed_bio_last_folio()
Matthew Wilcox (Oracle) [Fri, 22 May 2026 18:14:09 +0000 (19:14 +0100)] 
btrfs: use bvec_phys() in compressed_bio_last_folio()

This is open-coded bvec_phys(), also remove direct use of bv_page.

Reviewed-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Reviewed-by: Boris Burkov <boris@bur.io>
Tested-by: Boris Burkov <boris@bur.io>
Signed-off-by: Matthew Wilcox (Oracle) <willy@infradead.org>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: replace __free_page with folio_put() in attach_eb_folio_to_filemap()
Matthew Wilcox (Oracle) [Fri, 22 May 2026 18:14:08 +0000 (19:14 +0100)] 
btrfs: replace __free_page with folio_put() in attach_eb_folio_to_filemap()

Calling __free_page() on folio_page() happens to work today, but
won't always.  Besides, it's far simpler to call folio_put().

Reviewed-by: Boris Burkov <boris@bur.io>
Reviewed-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Tested-by: Boris Burkov <boris@bur.io>
Signed-off-by: Matthew Wilcox (Oracle) <willy@infradead.org>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agoRevert "btrfs: fix the file offset calculation inside btrfs_decompress_buf2page()"
Matthew Wilcox (Oracle) [Fri, 22 May 2026 18:14:07 +0000 (19:14 +0100)] 
Revert "btrfs: fix the file offset calculation inside btrfs_decompress_buf2page()"

It seems that af566bdaff54 was tested against a tree which did not
contain commit 12851bd921d4 ("fs: Turn page_offset() into a wrapper
around folio_pos()).  Unfortunately it has a bug of its own; on 32-bit
systems, shifting by PAGE_SHIFT will overflow on files larger than 4GiB.
Since page_offset() is now fixed, just revert af566bdaff54.

Fixes: af566bdaff54 (btrfs: fix the file offset calculation inside btrfs_decompress_buf2page())
Signed-off-by: Matthew Wilcox (Oracle) <willy@infradead.org>
Reviewed-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Reviewed-by: Boris Burkov <boris@bur.io>
Tested-by: Boris Burkov <boris@bur.io>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: zoned: fix deadlock waiting for ticket during data relocation
Johannes Thumshirn [Fri, 22 May 2026 09:02:47 +0000 (11:02 +0200)] 
btrfs: zoned: fix deadlock waiting for ticket during data relocation

When performing data relocation on a zoned filesystem, BTRFS can deadlock
in handle_reserve_tickets(). The relocation process is waiting on a space
reservation ticket that can never be fulfilled, because the relocation
itself is the operation responsible for freeing up that space.

Fix this by introducing a new flush state,
BTRFS_RESERVE_FLUSH_ZONED_RELOCATION, specifically for data chunk
allocation during zoned relocation. Like
BTRFS_RESERVE_FLUSH_FREE_SPACE_INODE, this state uses
priority_reclaim_data_space() instead of the normal flushing path, which
avoids re-entering the relocation code and breaking the deadlock cycle.

In btrfs_alloc_data_chunk_ondemand(), select this new flush state when the
inode belongs to a data relocation root on a zoned filesystem.

Fixes: e2a7fd22378f ("btrfs: zoned: add zone reclaim flush state for DATA space_info")
Reviewed-by: Boris Burkov <boris@bur.io>
Reviewed-by: Naohiro Aota <naohiro.aota@wdc.com>
Signed-off-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: zoned: don't account data relocation space-info in statfs free space
Johannes Thumshirn [Fri, 22 May 2026 09:02:46 +0000 (11:02 +0200)] 
btrfs: zoned: don't account data relocation space-info in statfs free space

Don't account the free space in a data relocation space-info sub-group as
usable free space in statfs.

This is misleading as no user allocations can be made in this space-info
sub-group. It is only a target for relocation.

Fixes: f92ee31e031c ("btrfs: introduce btrfs_space_info sub-group")
Reviewed-by: Boris Burkov <boris@bur.io>
Reviewed-by: Naohiro Aota <naohiro.aota@wdc.com>
Signed-off-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: zoned: always set data_relocation_bg
Johannes Thumshirn [Fri, 22 May 2026 09:02:45 +0000 (11:02 +0200)] 
btrfs: zoned: always set data_relocation_bg

When searching for a data relocation block-group on mount,
btrfs_zoned_reserve_data_reloc_bg() is looking for the first empty DATA
block-group. But it first checks if the block-group is empty and if yes
continues the search, and then checks if it is the first DATA block-group.

There is actually no point in looking for the second empty DATA block
group as new DATA allocations will just allocate a new chunk for it. Pick
the first DATA block-group without any allocations done and set it as
relocation block-group.

At first, the commit 694ce5e143d6 ("btrfs: zoned: reserve data_reloc
block group on mount") introduced the functionality. At that time, we
took second unused (used == 0) block group, as the first one might be a
block group used for normal data.  Later, commit daa0fde32235 ("btrfs:
zoned: fix data relocation block group reservation") switched to look
for an empty block group (alloc_offset == 0). At this point, there is no
reason taking the second one anymore. So, this commit is fixing an issue
in commit daa0fde32235.

Reviewed-by: Boris Burkov <boris@bur.io>
Reviewed-by: Naohiro Aota <naohiro.aota@wdc.com>
Signed-off-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: zoned: decode 'RECLAIM_ZONES' state in tracepoints
Johannes Thumshirn [Fri, 22 May 2026 09:02:44 +0000 (11:02 +0200)] 
btrfs: zoned: decode 'RECLAIM_ZONES' state in tracepoints

Decode the 'RECLAIM_ZONES' state in tracepoints, as of now only the
numerical state is shown in the tracepoints.

Reviewed-by: Boris Burkov <boris@bur.io>
Reviewed-by: Naohiro Aota <naohiro.aota@wdc.com>
Signed-off-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: zoned: document RECLAIM_ZONES flush state
Johannes Thumshirn [Fri, 22 May 2026 09:02:43 +0000 (11:02 +0200)] 
btrfs: zoned: document RECLAIM_ZONES flush state

Document the purpose of the RECLAIM_ZONES flush state.

Reviewed-by: Boris Burkov <boris@bur.io>
Reviewed-by: Naohiro Aota <naohiro.aota@wdc.com>
Signed-off-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: introduce support for huge folios
Qu Wenruo [Wed, 13 May 2026 04:36:21 +0000 (14:06 +0930)] 
btrfs: introduce support for huge folios

With all the previous preparations, it's finally time to enable the
huge folio support.

- The max folio size
  Here we define BTRFS_MAX_FOLIO_SIZE, which is fixed at 2MiB.

  This will ensure we have a large enough but not too large folio for
  btrfs.  This limit applies to all systems regardless of page size.

  Then we also define BTRFS_MAX_BLOCKS_PER_FOLIO, which depends on
  CONFIG_BTRFS_EXPERIMENTAL.

  If it's an experimental build, BTRFS_MAX_BLOCKS_PER_FOLIO is 512,
  otherwise it's BITS_PER_LONG.

  The filemap max order will be calculated using both
  BTRFS_MAX_FOLIO_SIZE and BTRFS_MAX_BLOCKS_PER_FOLIO.

  E.g. for 64K page size with 64K fs block size, the limit will be
  BTRFS_MAX_FOLIO_SIZE (2M), which limits the filemap max order to 5.
  This will be lower than the old order (6), but folios larger than 2M
  are rarely any better for IO performance. Meanwhile excessively large
  folios can cause other problems like stalling the IO pipeline for too
  long.

  For 4K page size and 4K fs block size, the limit will be increased to
  2M from the old 256K.
  This new size is constrained by both BTRFS_MAX_FOLIO_SIZE (2M) and
  BTRFS_MAX_BLOCKS_PER_FOLIO (512 * 4K), allowing x86_64 to achieve huge
  folio support, and the filemap max order will be 9.

- btrfs_bio_ctrl::submit_bitmap
  This will be enlarged to contain BTRFS_MAX_BLOCKS_PER_FOLIO bits, and
  this will be on-stack memory.
  This will increase on-stack memory usage by 56 bytes compared to the
  baseline (before the first patch in the series).

- Local @delalloc_bitmap inside writepage_delalloc()
  Unfortunately we cannot afford to handle an allocation error here, thus
  again we use on-stack memory.
  Thus this will increase on-stack memory usage by 56 bytes again.

So unfortunately this means during the delalloc window, the writeback path
will have +112 bytes on-stack memory usage, and for other cases the
writeback path will have +56 bytes on-stack memory usage.

The +56 bytes (btrfs_bio_ctrl::submit_bitmap) can be removed
after we have reworked the compression submission, so the current
on-stack submit_bitmap is mostly a workaround until then.

Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: migrate btrfs_bio_ctrl::submit_bitmap to support larger bitmaps
Qu Wenruo [Wed, 13 May 2026 04:36:20 +0000 (14:06 +0930)] 
btrfs: migrate btrfs_bio_ctrl::submit_bitmap to support larger bitmaps

[CURRENT LIMIT]
Btrfs currently only supports sub-bitmaps (e.g. dirty bitmap) no larger
than BITS_PER_LONG.

One call site that utilizes this limit is btrfs_bio_ctrl::submit_bitmap,
which makes it very simple and straightforward to just grab an unsigned
long value and assign it to submit_bitmap.

Unfortunately that limit prevents us from supporting huge folios.
For 4K page size and block size, a huge folio (order 9) means 512 blocks
inside a 2M folio.

[ENHANCEMENT]
Instead of using a fixed unsigned long value, change
btrfs_bio_ctrl::submit_bitmap to an unsigned long pointer.

And for cases where an unsigned long can hold the whole bitmap,
introduce @submit_bitmap_value, and just point that pointer to that
unsigned long.

Then update all direct users of bio_ctrl->submit_bitmap to use the
pointer version.

There are several call sites that get extra changes:

- @range_bitmap inside extent_writepage_io()
  Which is only utilized to truncate the bitmap.
  Since we do not want to allocate new memory just for such temporary
  usage, change the original bitmap_set() and bitmap_and() into
  bitmap_clear() for the ranges outside of the target range.

- Getting dirty subpage bitmap inside writepage_delalloc()
  Since we're passing an unsigned long pointer now, we need to go with
  different handling (bs == ps, blocks_per_folio <= BITS_PER_LONG,
  blocks_per_folio > BITS_PER_LONG).

Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: prepare subpage operations to support more than BITS_PER_LONG sub-bitmaps
Qu Wenruo [Wed, 13 May 2026 04:36:19 +0000 (14:06 +0930)] 
btrfs: prepare subpage operations to support more than BITS_PER_LONG sub-bitmaps

[CURRENT LIMIT]
Btrfs currently only supports sub-bitmaps (e.g. dirty bitmap) no larger
than BITS_PER_LONG.

That limit allows us to easily grab an unsigned long without the need to
properly allocate memory for a larger bitmap.

Unfortunately that limit prevents us from supporting huge folios.
For 4K page size and block size, a huge folio (order 9) means 512 blocks
inside a 2M folio.

[ENHANCEMENT]
To allow direct bitmap operations without allocating new memory,
introduce two different ways to access the subpage bitmaps:

- Return an unsigned long value
  This only happens if blocks_per_folio <= BITS_PER_LONG.

  We read out the sub-bitmap into an unsigned long, and return the
  value.
  This is the old existing method.

  This involves get_bitmap_value_##name() helper functions.
  And this time the helper functions are defined as inline functions
  instead of macros to provide better type checks.

- Return a pointer where the sub-bitmap starts
  This only happens if blocks_per_folio >= BITS_PER_LONG.

  This is the new method for sub-bitmaps larger than BITS_PER_LONG.
  Since the sizes of sub-bitmaps are all aligned to BITS_PER_LONG, we
  can directly access the start word of the sub-bitmap.

  This involves get_bitmap_pointer_##name() helper functions.

Then change the existing sub-bitmaps users to use the new helpers:

- Bitmap dumping
  Switch between get_bitmap_value_##name() and
  get_bitmap_pointer_##name() depending on the sub-bitmap size.

- btrfs_get_subpage_dirty_bitmap()
  Rename it to btrfs_get_subpage_dirty_bitmap_value() to follow the new
  value/pointer naming.
  Since we do not support huge folios yet, there is no pointer version
  for the dirty bitmap.

  Furthermore, add the support for block size == page size cases for
  btrfs_get_subpage_dirty_bitmap_value(), so that the caller no longer
  needs to check if the folio needs subpage handling.

Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: update the out-of-date comments on subpage
Qu Wenruo [Wed, 13 May 2026 04:36:18 +0000 (14:06 +0930)] 
btrfs: update the out-of-date comments on subpage

The comments at the beginning of subpage.c are out-of-date, a lot of the
limitations have been already resolved.

Update them to reflect the latest status.

Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: simplify how first hit is passed to __btrfs_abort_transaction()
David Sterba [Thu, 7 May 2026 17:59:32 +0000 (19:59 +0200)] 
btrfs: simplify how first hit is passed to __btrfs_abort_transaction()

Optimize the btrfs_abort_transaction() for size as it (by our
convention) must be put right after the error condition is detected.
The exact file:line is reported so there's a portion that must be
inlined. As this is cold code it bloats functions. In previous patch
"btrfs: move transaction abort message to __btrfs_abort_transaction()"
the error message was moved to the common helper, saving like 20KiB of
btrfs.ko and several instructions per call site and some stack space.

There's little left to be optimized, we need to keep the atomic
test_and_set_bit() and to convey that as 'first hit' to
__btrfs_abort_transaction().

Right now it's a bool, which takes 8 bytes on stack for each call but
it's 1 bit of information. We can encode that to some of the other
parameters.

For that let's use the 'error' parameter, by convention it's negative
errno so we can reliably detect if it's the first hit or a later error.
Also the negation is usually implemented by a single instruction (NEG on
x86_64) so the resulting object code is kept short.

This reduces btrfs.ko by 8K and stack in several functions by 8 bytes.

Cumulative effect with the other commit is -30K of btrfs.ko. While the
encoding is an implementation detail, it's contained within the API.
Making the transaction abort calls very light is desired.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: validate negative error number passed to btrfs_abort_transaction()
David Sterba [Thu, 7 May 2026 17:59:31 +0000 (19:59 +0200)] 
btrfs: validate negative error number passed to btrfs_abort_transaction()

In preparation to encode more information to the error value add a step
that verifies if the value is valid (i.e. < 0). This works for
compile-time and runtime (in debugging mode).

The compile-time check recognizes direct constants and defines an array
type. An invalid condition leads to negative array size which is caught
by compiler.

The runtime check constructs the array type from the condition and only
verifies the correct size, as we don't need to tweak the size to be
negative.

The sizeof() expressions do not generate any code. In the debugging
config the warning adds about 9KiB of btrfs.ko code size.

The array size trick is needed as we can't use static_array(), not even
with __builtin_constant_p().

Sample error message:

In file included from inode.c:40:
inode.c: In function â€˜__cow_file_range_inline’:
transaction.h:261:26: error: size of unnamed array is negative
  261 |         (void)sizeof(char[-!(__builtin_constant_p(error) ? (error) < 0 : 1)]);  \
      |                          ^
transaction.h:275:9: note: in expansion of macro â€˜VERIFY_NEGATIVE_ERROR’
  275 |         VERIFY_NEGATIVE_ERROR(error);                           \
      |         ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
inode.c:665:17: note: in expansion of macro â€˜btrfs_abort_transaction’
  665 |                 btrfs_abort_transaction(trans, 17);
      |                 ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: fix invalid pointer dereference in __btrfs_run_delayed_refs()
Filipe Manana [Thu, 21 May 2026 14:19:37 +0000 (15:19 +0100)] 
btrfs: fix invalid pointer dereference in __btrfs_run_delayed_refs()

In the beginning of the loop, we try to obtain a locked delayed ref head,
if 'locked_ref' is currently NULL, by calling btrfs_select_ref_head(),
which can return an error pointer. If the error pointer is -EAGAIN we do
a continue and go back to the beginning of the loop, which will not try
again to call btrfs_select_ref_head() since 'locked_ref' is no longer
NULL but it's ERR_PTR(-EAGAIN), and then we do:

   spin_lock(&locked_ref->lock);

against a ERR_PTR(-EAGAIN) value, generating an invalid pointer
dereference.

Fix this by ensuring that 'locked_ref' is set to NULL when
btrfs_select_ref_head() returns ERR_PTR(-EAGAIN) and incrementing 'count'
as well, to prevent infinite looping. We do this by doing a goto to the
bottom of the loop that already sets 'locked_ref' to NULL and does a
cond_resched(), with an increment to 'count' right before the goto.
These measures were in place before the refactoring in commit 0110a4c43451
("btrfs: refactor __btrfs_run_delayed_refs loop") but were unintentionally
lost afterwards.

Reported-by: Dan Carpenter <error27@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/linux-btrfs/ag8ARRwykv8bpJ87@stanley.mountain/
Fixes: 0110a4c43451 ("btrfs: refactor __btrfs_run_delayed_refs loop")
Reviewed-by: Boris Burkov <boris@bur.io>
Reviewed-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: protect sb_write_pointer() with invalidate lock
KangNing Liao [Thu, 21 May 2026 12:29:45 +0000 (20:29 +0800)] 
btrfs: protect sb_write_pointer() with invalidate lock

sb_write_pointer() reads the super block from the block device page cache
using read_cache_page_gfp(). This has the same race with BLKBSZSET as the
one fixed by commit 3f29d661e568 ("btrfs: sync read disk super and set
block size").

Take the mapping invalidate lock around read_cache_page_gfp() to
serialize the read against block size changes.

Signed-off-by: KangNing Liao <lkangn.kernel@gmail.com>
Reviewed-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tracepoints: show inode type in btrfs_sync_file_enter() event
Filipe Manana [Thu, 14 May 2026 16:35:40 +0000 (17:35 +0100)] 
btrfs: tracepoints: show inode type in btrfs_sync_file_enter() event

Print the type of the inode (directory, regular file, symlink, etc) to
facilitate debugging.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tracepoints: add trace event for btrfs_sync_log()
Filipe Manana [Thu, 14 May 2026 15:11:43 +0000 (16:11 +0100)] 
btrfs: tracepoints: add trace event for btrfs_sync_log()

btrfs_sync_log() is one of the main functions called during a fsync.
Add trace events for when entering and exiting that function.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tracepoints: add trace event for btrfs_log_new_name()
Filipe Manana [Mon, 11 May 2026 15:38:25 +0000 (16:38 +0100)] 
btrfs: tracepoints: add trace event for btrfs_log_new_name()

btrfs_log_new_name() is an important function that affects inode logging
and is called during link and rename operations. Add trace events for when
entering and exiting that function.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tracepoints: add trace event for btrfs_record_new_subvolume()
Filipe Manana [Mon, 11 May 2026 15:13:18 +0000 (16:13 +0100)] 
btrfs: tracepoints: add trace event for btrfs_record_new_subvolume()

btrfs_record_new_subvolume() is an important operation that affects
inode logging and is called during subvolume creation. Add a trace event
for it to help debug issues.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tracepoints: add trace event for btrfs_record_snapshot_destroy()
Filipe Manana [Mon, 11 May 2026 15:05:13 +0000 (16:05 +0100)] 
btrfs: tracepoints: add trace event for btrfs_record_snapshot_destroy()

btrfs_record_snapshot_destroy() is an important operation that affects
inode logging and is called during subvolume/snapshot deletion as well as
during rmdir. Add a trace event for it to help debug issues.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tracepoints: add trace event for btrfs_record_unlink_dir()
Filipe Manana [Mon, 11 May 2026 14:51:13 +0000 (15:51 +0100)] 
btrfs: tracepoints: add trace event for btrfs_record_unlink_dir()

btrfs_record_unlink_dir() is an important operation that affects inode
logging and is called during unlink and rename operations. Add a trace
event for it to help debug issues.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tracepoints: add trace event for log_new_delayed_dentries()
Filipe Manana [Fri, 8 May 2026 16:09:48 +0000 (17:09 +0100)] 
btrfs: tracepoints: add trace event for log_new_delayed_dentries()

log_new_delayed_dentries() is an important step called during a fsync, as
well as during rename and link operations on inodes that were previously
logged. Add trace events for when entering and exiting that function.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: use simple assertions where enough during inode logging and replay
Filipe Manana [Thu, 7 May 2026 12:05:16 +0000 (13:05 +0100)] 
btrfs: use simple assertions where enough during inode logging and replay

In overwrite_item():

  There's no point in printing the root's ID if the assertion fails, since
  it can only be BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID if it fails.

In log_new_delayed_dentries():

  There's no point in using a verbose assertion to print the value of
  ctx->logging_new_delayed_dentries because it's a boolean, so if the
  assertion fails we know its value is true (1).

So convert them to simpler assertion to make the code less verbose.
It also slightly reduces the object size, at least on x86_64 using
Debian's gcc 14.2.0-19 (if CONFIG_BTRFS_ASSERT is enabled in the kernel
config, which is the case for SUSE distributions for example).

Before:

  $ size fs/btrfs/btrfs.ko
     text    data     bss     dec     hex filename
  2028244  197176   15624 2241044  223214 fs/btrfs/btrfs.ko

After:

  $ size fs/btrfs/btrfs.ko
     text    data     bss     dec     hex filename
  2028228  197176   15624 2241028  223204 fs/btrfs/btrfs.ko

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tracepoints: add trace event for log_conflicting_inodes()
Filipe Manana [Thu, 7 May 2026 12:03:13 +0000 (13:03 +0100)] 
btrfs: tracepoints: add trace event for log_conflicting_inodes()

log_conflicting_inodes() is an important step called during a fsync, as
well as during rename and link operations on inodes that were previously
logged. Add trace events for when entering and exiting that function.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tracepoints: add trace event for add_conflicting_inode()
Filipe Manana [Thu, 7 May 2026 10:17:55 +0000 (11:17 +0100)] 
btrfs: tracepoints: add trace event for add_conflicting_inode()

add_conflicting_inode() is an important step called during a fsync, as
well as during rename and link operations on inodes that were previously
logged. Add trace events for when entering and exiting that function.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tracepoints: add trace event for log_new_dir_dentries()
Filipe Manana [Tue, 5 May 2026 14:59:37 +0000 (15:59 +0100)] 
btrfs: tracepoints: add trace event for log_new_dir_dentries()

log_new_dir_dentries() is an important step called during a fsync, as
well as during rename and link operations on inodes that were previously
logged. Add trace events for when entering and exiting that function.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tracepoints: add trace event for log_all_new_ancestors()
Filipe Manana [Tue, 5 May 2026 14:31:16 +0000 (15:31 +0100)] 
btrfs: tracepoints: add trace event for log_all_new_ancestors()

log_all_new_ancestors() is an important step called during a fsync, as
well as during rename and link operations on inodes that were previously
logged. Add trace events for when entering and exiting that function.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tracepoints: add trace event for btrfs_log_all_parents()
Filipe Manana [Thu, 30 Apr 2026 16:10:01 +0000 (17:10 +0100)] 
btrfs: tracepoints: add trace event for btrfs_log_all_parents()

btrfs_log_all_parents() is an important step called during a fsync, as
well as during rename and link operations on inodes that were previously
logged. Add trace events for when entering and exiting that function.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tracepoints: add trace event for btrfs_log_inode()
Filipe Manana [Thu, 30 Apr 2026 15:05:56 +0000 (16:05 +0100)] 
btrfs: tracepoints: add trace event for btrfs_log_inode()

btrfs_log_inode() is one of the most important steps called during a fsync,
as well as during rename and link operations on inodes that were previously
logged. Add trace events for when entering and exiting that function.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: use a named enum for the log mode in inode log functions
Filipe Manana [Wed, 29 Apr 2026 18:43:10 +0000 (19:43 +0100)] 
btrfs: use a named enum for the log mode in inode log functions

We use this unnamed enum for the log mode and then pass it around log
functions as an int type with the odd name "inode_only" which suggests a
boolean. So add a name to the enum and change the type everywhere to that
enum and rename the parameters to something more clear - "log_mode".
Also move the enum into tree-log.h - it will be used later by new trace
events.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tracepoints: add trace event for btrfs_log_inode_parent()
Filipe Manana [Tue, 28 Apr 2026 15:52:09 +0000 (16:52 +0100)] 
btrfs: tracepoints: add trace event for btrfs_log_inode_parent()

btrfs_log_inode_parent() is one of the most important steps called during
a fsync operation as well as during rename and link operations on inodes
that were previously logged. Add trace events for when entering and
exiting that function.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tracepoints: add trace event for when fsync finishes
Filipe Manana [Tue, 28 Apr 2026 14:32:15 +0000 (15:32 +0100)] 
btrfs: tracepoints: add trace event for when fsync finishes

Currently we only have a trace event for when a fsync operation starts,
but this alone is not very helpful. Add a trace event for when fsync
finishes, which reports its return value, so that using tracing we can
see which other trace events happened in between (several will be added
soon for inode logging steps) and even measure execution time.

So rename the existing trace event btrfs_sync_file to
btrfs_sync_file_enter and add the trace event btrfs_sync_file_exit.
The naming is similar to what ext4 does (ext4_sync_file_enter and
ext4_sync_file_exit) and with similar information reported.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: remove redundant writeback error check during fsync
Filipe Manana [Mon, 27 Apr 2026 14:37:41 +0000 (15:37 +0100)] 
btrfs: remove redundant writeback error check during fsync

If we can skip logging the inode during fsync, we check for writeback
errors in the inode's mapping by calling filemap_check_wb_err() and then
jump to the 'out_release_extents' label, which in turn jumps to the 'out'
label under which we check again for a writeback error by calling
file_check_and_advance_wb_err(). So the filemap_check_wb_err() ends up
being redundant. This happens since commit 333427a505be ("btrfs: minimal
conversion to errseq_t writeback error reporting on fsync").

Remove the filemap_check_wb_err() call.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: stop checking for greater then zero return values in btrfs_sync_file()
Filipe Manana [Mon, 27 Apr 2026 10:42:35 +0000 (11:42 +0100)] 
btrfs: stop checking for greater then zero return values in btrfs_sync_file()

The value of 'ret' can never be greater than zero when we reach the end of
btrfs_sync_file() but we have this ternary operator converting any such
value into -EIO. This logic exists since the first fsync implementation,
added in 2007 by commit 8fd17795b226 ("Btrfs: early fsync support"), when
all that fsync did was simply to commit a transaction, but even a call to
btrfs_commit_transaction() could never return a value greater than zero.

So stop checking for a greater than zero value and assert that 'ret' is
never greater than zero, to catch any eventual regression during future
development.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tracepoints: trace transaction states during commit phase
Filipe Manana [Thu, 23 Apr 2026 16:05:23 +0000 (17:05 +0100)] 
btrfs: tracepoints: trace transaction states during commit phase

Currently the trace event is fired only when a transaction is fully
complete (its state is TRANS_STATE_COMPLETED). However during a
transaction commit we go through several states and as soon as the
state reaches TRANS_STATE_UNBLOCKED, another transaction can start.
Therefore it's useful to track every transaction state changed during
the commit of a transaction, so that we can see if a new transaction
is started before the current one is completed. Add the transaction
state to the transaction commit event and call the event everytime
we change the transaction state during commit.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tracepoints: add trace event for the start of a new transaction
Filipe Manana [Thu, 23 Apr 2026 14:56:52 +0000 (15:56 +0100)] 
btrfs: tracepoints: add trace event for the start of a new transaction

While tracing it's useful to know not just when a transaction is committed
or aborted, but also when a new one is started. So add a trace event for
transaction starts.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tracepoints: add trace event for transaction aborts
Filipe Manana [Thu, 23 Apr 2026 14:17:16 +0000 (15:17 +0100)] 
btrfs: tracepoints: add trace event for transaction aborts

While tracing it's useful to know not just when a transaction is committed
but also when one is aborted. So add a trace event for transaction aborts.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tracepoints: add in_fsync field to transaction commit event
Filipe Manana [Fri, 17 Apr 2026 17:12:16 +0000 (18:12 +0100)] 
btrfs: tracepoints: add in_fsync field to transaction commit event

Include the in_fsync value from the transaction handle so that we can know
if a transaction commit was triggered by a fsync call.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tracepoints: pass a transaction handle to transaction commit event
Filipe Manana [Fri, 17 Apr 2026 16:43:19 +0000 (17:43 +0100)] 
btrfs: tracepoints: pass a transaction handle to transaction commit event

The transaction commit tracepoint prints fs_info->generation as if it
were the ID of the committed transaction but this does not always match
that ID. This is because the trace point is called in the transaction
commit path after the transaction is in the TRANS_STATE_COMPLETED state,
which means another transaction may have already started (which can happen
as soon as the transaction state was set to TRANS_STATE_UNBLOCKED), in
which case fs_info->generation was incremented and does not correspond
to the committed transaction anymore.

So fix this by passing a transaction handle to the trace event instead of
fs_info. This will also allow later for the trace event to dump other
useful information about the transaction.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: remove call to transaction commit trace in btrfs_cleanup_transaction()
Filipe Manana [Fri, 17 Apr 2026 16:38:45 +0000 (17:38 +0100)] 
btrfs: remove call to transaction commit trace in btrfs_cleanup_transaction()

We are not committing a transaction there, plus in subsequent patches we
want to change the argument for the trace event to be a transaction handle
instead of fs_info and in this context we don't have a transaction handle
(struct btrfs_trans_handle, only a struct btrfs_transaction). So remove the
call to the trace point.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: remove call to transaction commit trace in warn_about_uncommitted_trans()
Filipe Manana [Fri, 17 Apr 2026 16:33:34 +0000 (17:33 +0100)] 
btrfs: remove call to transaction commit trace in warn_about_uncommitted_trans()

We are not committing a transaction there, plus in subsequent patches we
want to change the argument for the trace event to be a transaction handle
instead of fs_info and in this context we don't have a transaction handle
(struct btrfs_trans_handle, only a struct btrfs_transaction). So remove the
call to the trace point.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tracepoints: remove pointless root field from transaction commit event
Filipe Manana [Fri, 17 Apr 2026 16:22:59 +0000 (17:22 +0100)] 
btrfs: tracepoints: remove pointless root field from transaction commit event

A transaction commit is global, not per root, and we are currently always
emitting a root id field matching the root tree for no good reason at all,
causing confusion for no reason at all. So remove the root field.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tracepoints: remove double negation in finish ordered extent event
Filipe Manana [Fri, 17 Apr 2026 17:06:32 +0000 (18:06 +0100)] 
btrfs: tracepoints: remove double negation in finish ordered extent event

There is no need to add a double negation (!!) to the update field because
the field has a boolean type.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tree-checker: add more cross checks for free space tree
Qu Wenruo [Mon, 11 May 2026 00:56:51 +0000 (10:26 +0930)] 
btrfs: tree-checker: add more cross checks for free space tree

This introduces extra checks using the previous key.

If there is a previous key, we can do extra validations:

- The previous key is FREE_SPACE_INFO
  This means the current extent/bitmap should be inside the
  free space info key range.

  And matches the type of the free space info.

- The previous key is FREE_SPACE_EXTENT or FREE_SPACE_BITMAP
  In that case both the current and previous key should belong to the same
  block group.

  Thus the key type must match, and no overlap between the two keys.

These extra checks are inspired by the recently added type checks during
free space tree loading.

The new tree-checker checks will allow earlier detection, but the
loading time checks are still needed, as the tree-checker checks are
still inside the same leaf, not matching per-bg level checks.

Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tree-checker: ensure free space tree entries won't overflow
Qu Wenruo [Mon, 11 May 2026 00:56:50 +0000 (10:26 +0930)] 
btrfs: tree-checker: ensure free space tree entries won't overflow

Add an extra check to ensure the free space extent/bitmap and space info
keys won't overflow.

Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tree-checker: extract the shared key check for free space entries
Qu Wenruo [Mon, 11 May 2026 00:56:49 +0000 (10:26 +0930)] 
btrfs: tree-checker: extract the shared key check for free space entries

Currently both check_free_space_extent() and check_free_space_bitmap()
share a very common validation on the keys.

Extract them into a helper, check_free_space_common_key(), and
change the output string ("extent" or "bitmap") depending on the key type.

Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: remove folio ordered flag and subpage bitmap
Qu Wenruo [Tue, 12 May 2026 22:36:38 +0000 (08:06 +0930)] 
btrfs: remove folio ordered flag and subpage bitmap

Btrfs has an internal flag/subpage bitmap called ordered, which is to
indicate that a block has corresponding ordered extent covering it.

However this requires extra synchronization between the inode ordered
tree, and the folio flag/subpage bitmap, not to mention we need to
maintain the extra folio flag with subpage bitmap.

As a step to align btrfs_folio_state more closely to iomap_folio_state,
remove the btrfs specific ordered flag/bitmap.

This will also save us 64 bytes for the bitmap of a huge folio.

Since we're here, also update the ASCII graph of the bitmap, as there
are only 3 sub-bitmaps now, show all sub-bitmaps directly.

Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: remove folio_test_ordered() usage
Qu Wenruo [Thu, 7 May 2026 05:29:20 +0000 (14:59 +0930)] 
btrfs: remove folio_test_ordered() usage

This involves:

- The ASSERT() inside end_bbio_data_write()
  It's only an ASSERT() and it has never been triggered as far as I
  know.

- btrfs_migrate_folio()
  Since all folio_test_ordered() usage will be removed, there is no need to
  copy the folio ordered flag.

- The ASSERT() inside btrfs_invalidate_folio()
  This one has its usefulness as it indeed caught some bugs during
  development.
  But that's the last user and will not be worth the folio flag or the
  subpage bitmap.

This will allow btrfs to finally remove the ordered flags.

Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: use dirty flag to check if an ordered extent needs to be truncated
Qu Wenruo [Thu, 7 May 2026 05:29:19 +0000 (14:59 +0930)] 
btrfs: use dirty flag to check if an ordered extent needs to be truncated

Currently there are only two folio ordered flag users:

- extent_writepage_io()
  To ensure the folio range has an ordered extent covering it.
  This is from the legacy COW fixup mechanism, which is already removed
  and only a simple check is left.

- btrfs_invalidate_folio()
  This is to avoid race with end_bbio_data_write(), where
  btrfs_finish_ordered_extent() will be called to handle the OE
  finishing.

But for btrfs_invalidate_folio() we have already waited for the folio
writeback to finish, and locked the folio.
This means we can use the dirty flag to check if a range is already
submitted or not.

If the OE range is not dirty, it means the range has been submitted and
its dirty flag was cleared. And since we have already waited for
writeback, the endio function will handle the OE finishing.
Thus if the range is not dirty, we must skip the range.

If the OE range is dirty, it means we have allocated an ordered extent but
have not yet submitted the range. And that's exactly the case where we need
to truncate the ordered extent.

Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: unify folio dirty flag clearing
Qu Wenruo [Thu, 7 May 2026 05:29:18 +0000 (14:59 +0930)] 
btrfs: unify folio dirty flag clearing

Currently during folio writeback, we call folio_clear_dirty_for_io()
before extent_writepage(), which causes folio dirty flag to be cleared,
but without touching the subpage bitmaps.

This works fine for the bio submission path, as we always call
btrfs_folio_clear_dirty() to clear the subpage bitmap.

But this is far from consistent, thus this patch is going to unify the
behavior to always use btrfs_folio_clear_dirty() helper to clear both
folio flag and subpage bitmap.

This involves:

- Replace folio_clear_dirty_for_io() with folio_test_dirty()
  There is only one call site calling folio_clear_dirty_for_io() outside
  of subpage.c, that's inside extent_write_cache_pages() just before
  extent_writepage().

- Make btrfs_invalidate_folio() clear dirty range for the whole folio
  The function btrfs_invalidate_folio() is also called during
  extent_writepage().

  If we had a folio completely beyond isize, we call
  folio_invalidate() -> btrfs_invalidate_folio() to free the folio.

  Since we no longer have folio_clear_dirty_for_io() to clear the folio
  dirty flag, we must manually clear the folio dirty flag for the
  to-be-invalidated folio, and also clear the PAGECACHE_TAG_DIRTY tag.

  The tag clearing is done using a new helper,
  btrfs_clear_folio_dirty_tag(), which is almost the same as the old
  btree_clear_folio_dirty_tag(), but with minor improvements including:

  * Remove the folio_test_dirty() check
    We have already done an ASSERT().

  * Add an ASSERT() to make sure folio is mapped

- Add extra ASSERT()s before clearing folio private
  During development I hit dirty folios without the private flag set,
  and that caused a lot of ASSERT()s.
  The reason is that btrfs_invalidate_folio() is relying on the dirty
  flag being cleared when it's called from extent_writepage().

  Add extra ASSERT()s inside clear_folio_extent_mapped() to catch
  wild dirty/writeback flags.

Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: detect dirty blocks without an ordered extent more reliably
Qu Wenruo [Thu, 7 May 2026 05:29:17 +0000 (14:59 +0930)] 
btrfs: detect dirty blocks without an ordered extent more reliably

Currently btrfs detects dirty folio which doesn't have an ordered extent
at extent_writepage_io(), but that is not ideal:

- The check is not handling all dirty blocks
  We can have multiple blocks inside a large folio, but the whole folio
  is marked ordered as long as there is one ordered extent in the range.

  We can still hit cases where some dirty blocks do not have
  corresponding ordered extents.

Instead of checking the folio ordered flags, do the check at
alloc_new_bio(), where we're already searching for ordered extents for
writebacks.

If we didn't find an ordered extent, we should already give an error
message and notify the caller there is something wrong.

This allows us to check every block that goes through
submit_extent_folio().

With this new and more reliable check, we can remove the old check.

Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: remove locked subpage bitmap
Qu Wenruo [Sat, 9 May 2026 09:06:31 +0000 (18:36 +0930)] 
btrfs: remove locked subpage bitmap

Currently there are two members inside btrfs_folio_state that are related
to locked bitmap:

- locked sub-bitmap inside btrfs_folio_state::bitmaps[]
  The enum btrfs_bitmap_nr_locked determines the sub-bitmap.

- btrfs_folio_state::nr_locked
  Which records how many blocks are locked inside the folio.

The locked sub-bitmap is a btrfs specific per-block tracking mechanism,
which is mostly for async-submission, utilized by compressed writes.

The sub-bitmap itself is a super set of nr_locked, as it can provide a
more reliable tracking.

But the sub-bitmap itself can be pretty large for the incoming huge
folio, 2M sized folio for 4K page size, meaning 512 bits for one
sub-bitmap.

Furthermore, in the long run compression will be reworked to get rid of
async-submission completely, there is not much need for a full
sub-bitmap to track the locked status.

This patch removes the locked sub-bitmap and only relies on @nr_locked
atomic to do the tracking.
This can also save 64 bytes from btrfs_folio_state::bitmaps[] for a huge
folio.

This will reduce some safety checks, as previously if a block is not
locked, btrfs_folio_end_lock()/btrfs_folio_end_lock_bitmap() will find
out that, and skip reducing @nr_locked for that block, and avoid
under-flow.

But this safety net itself shouldn't be necessary in the first place.
If we're unlocking a block that is not locked, it's a bug in the logic,
and we should catch it, not silently ignoring it.
Thus I believe the removal of the extra safety net should not be a
problem.

Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: tree-checker: validate names in ROOT_REF and ROOT_BACKREF
Zhang Cen [Mon, 11 May 2026 07:01:28 +0000 (15:01 +0800)] 
btrfs: tree-checker: validate names in ROOT_REF and ROOT_BACKREF

ROOT_REF and ROOT_BACKREF items contain a struct btrfs_root_ref followed
by the subvolume name. Several readers assume that this layout is already
valid and then use the on-disk name length directly. A corrupted item can
therefore make those readers address bytes outside the item, and
BTRFS_IOC_GET_SUBVOL_INFO can copy too many bytes into its fixed-size UAPI
name buffer.

Validate ROOT_REF and ROOT_BACKREF items in tree-checker before any reader
uses them. Reject records that do not contain a non-empty name, whose
name_len does not exactly describe the remaining item payload, or whose
name exceeds BTRFS_NAME_LEN.

For BTRFS_IOC_GET_SUBVOL_INFO, copy only the validated on-disk name_len
instead of deriving the copy length from the item size. The ioctl result is
zeroed when allocated. That leaves the existing trailing zero byte
untouched.

Reviewed-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: Zhang Cen <rollkingzzc@gmail.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: free-space-tree: reject mismatched extent and bitmap items
Zhang Cen [Sun, 10 May 2026 15:03:22 +0000 (23:03 +0800)] 
btrfs: free-space-tree: reject mismatched extent and bitmap items

btrfs_load_free_space_tree() reads FREE_SPACE_INFO once and then chooses
the bitmap or extent loader for all following free-space records until the
next FREE_SPACE_INFO item. Those loaders currently enforce the selected
record type only with ASSERT().

On production builds without CONFIG_BTRFS_ASSERT, a malformed free-space
tree can therefore be decoded in the wrong mode. An EXTENT item can reach
btrfs_free_space_test_bit() as bitmap data, while a BITMAP item can be
added as a full free extent. The latter corrupts the in-memory free-space
cache and the former can read beyond the item payload.

Sanitizer validation reported:
general protection fault
Call trace:
  assert_eb_folio_uptodate() (fs/btrfs/extent_io.c:4134)
  extent_buffer_test_bit() (?:?)
  btrfs_free_space_test_bit() (fs/btrfs/free-space-tree.c:518)
  srso_alias_return_thunk() (arch/x86/include/asm/nospec-branch.h:375)
  __entry_text_end() (?:?)
  __asan_memcpy() (mm/kasan/shadow.c:103)
  read_extent_buffer() (?:?)
  load_free_space_bitmaps() (fs/btrfs/free-space-tree.c:1548)
  btrfs_get_32() (fs/btrfs/free-space-tree.c:?)
  btrfs_set_16() (fs/btrfs/free-space-tree.c:?)
  kmem_cache_alloc_noprof() (?:?)
  btrfs_load_free_space_tree() (fs/btrfs/free-space-tree.c:1685)
  load_free_space_tree_for_test() (?:?)
  rcu_disable_urgency_upon_qs() (kernel/rcu/tree.c:721)
  vprintk_emit() (?:?)
  __up_write() (kernel/locking/rwsem.c:1401)
  clone_commit_root_for_test() (?:?)
  test_extent_as_bitmap_mode_mismatch() (?:?)
  kmem_cache_free() (?:?)
  btrfs_free_path() (fs/btrfs/free-space-tree.c:1449)
  __add_block_group_free_space() (fs/btrfs/free-space-tree.c:20)
  run_test() (?:?)
  do_raw_spin_unlock() (?:?)
  btrfs_test_free_space_tree() (fs/btrfs/tests/free-space-tree-tests.c:547)
  btrfs_test_qgroups() (fs/btrfs/tests/qgroup-tests.c:462)
  btrfs_run_sanity_tests() (fs/btrfs/free-space-tree.c:?)
  init_btrfs_fs() (fs/btrfs/super.c:2690)
  do_one_initcall() (init/main.c:1382)
  __kasan_kmalloc() (?:?)
  rcu_is_watching() (?:?)
  do_initcalls() (init/main.c:1457)
  kernel_init_freeable() (init/main.c:1674)
  kernel_init() (init/main.c:1584)
  ret_from_fork() (?:?)
  __switch_to() (?:?)
  ret_from_fork_asm() (?:?)

Validate every post-info key before decoding it. Reject keys whose type
does not match the mode selected by FREE_SPACE_INFO, and reject keys
whose range extends past the block group, returning -EUCLEAN instead of
feeding the wrong record type to the bitmap or extent decoder.

Also reject zero-length FREE_SPACE_EXTENT items in tree-checker, matching
the existing FREE_SPACE_BITMAP zero-length check. This keeps the loader
range check simple and prevents a zero-length extent item from being a
valid on-disk free-space record.

Reviewed-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: Zhang Cen <rollkingzzc@gmail.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: use on stack backref iterator in build_backref_tree()
David Sterba [Thu, 30 Apr 2026 15:25:01 +0000 (17:25 +0200)] 
btrfs: use on stack backref iterator in build_backref_tree()

The iterator is used only once and within build_backref_tree() so we can
avoid one allocation and place it on stack.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: remove fs_info from struct btrfs_backref_iter
David Sterba [Thu, 30 Apr 2026 15:25:00 +0000 (17:25 +0200)] 
btrfs: remove fs_info from struct btrfs_backref_iter

The fs_info is available everywhere and we don't need to store it inside
a structure that is used within one function only, which is
build_backref_tree(). The size of btrfs_backref_iter is now 48 bytes.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: simplify the btree folio wait during invalidation
Qu Wenruo [Sun, 3 May 2026 09:47:51 +0000 (19:17 +0930)] 
btrfs: simplify the btree folio wait during invalidation

The btree inode is very different from regular data inodes, as the btree
inode is never exposed to user space operations.

All operations are either initiated by btrfs metadata operations, or MM
layer like memory pressure to release folios.

This means we never need to handle partial folio invalidation inside
btree_invalidate_folio().

With that said, we can slightly simplify the btree folio invalidation
by:

- Add ASSERT()s to make sure the range covers the whole folio

- Remove "if (start > end)" check
  As the range always covers the full folio, that check is always
  false and can be removed.

- Open code extent_invalidate_folio()

Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: unexport and move extent_invalidate_folio()
Qu Wenruo [Sun, 3 May 2026 09:47:50 +0000 (19:17 +0930)] 
btrfs: unexport and move extent_invalidate_folio()

The function extent_invalidate_folio() has only a single caller inside
btree_invalidate_folio().

There is no need to export such a function just for a single caller inside
another file.

Unexport extent_invalidate_folio() and move it to disk-io.c.

And since we're moving the code, update the commit to match the current
style, and remove the seemingly stale comment on the extent state
removal, it's better explained by the comment just before
btrfs_unlock_extent().

Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: optimize fill_holes() to merge a new hole with both adjacent items
Dave Chen [Mon, 4 May 2026 01:43:56 +0000 (09:43 +0800)] 
btrfs: optimize fill_holes() to merge a new hole with both adjacent items

fill_holes() currently merges a punched hole with either the previous
or the next file extent item, but never both in the same call.  When
holes are punched in a non-sequential order this leaves consecutive
hole items in the inode's subvolume tree that should have been collapsed
into a single one.

This is a minor metadata optimization that reduces the number of file
extent items when holes are punched in non-sequential order. While
having extra file extent items is harmless and has no functional
impact, reducing metadata overhead can benefit workloads with heavily
fragmented hole patterns.

For example:

  fallocate -p -o 4K  -l 4K ${FILE}
  fallocate -p -o 12K -l 4K ${FILE}
  fallocate -p -o 8K  -l 4K ${FILE}

After the third punch the [4K, 8K) and [12K, 16K) holes become
adjacent to the new [8K, 12K) hole, but fill_holes() merges only one
side and leaves two separate hole items ([4K, 12K) and [12K, 16K))
instead of the expected single [4K, 16K) hole item.

Fix this by checking both path->slots[0] - 1 and path->slots[0] in one
pass:

  - If only the previous slot is mergeable, extend it forward as
    before.
  - If only the next slot is mergeable, extend it backward and update
    its key offset as before.
  - If both are mergeable, extend the previous item to cover the new
    hole plus the next item, and remove the redundant next item with
    btrfs_del_items().

Because the merge path may now delete an item, switch the initial
btrfs_search_slot() call from a plain lookup (ins_len = 0) to a
search-for-deletion (ins_len = -1), so the leaf is prepared for a
possible item removal.

Note: This optimization only applies to filesystems without the
NO_HOLES feature enabled. Since NO_HOLES is now the default, this
primarily benefits older filesystems or those explicitly created with
NO_HOLES disabled.

Signed-off-by: Dave Chen <davechen@synology.com>
Reviewed-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: warn about extent buffer that can not be released
Qu Wenruo [Thu, 30 Apr 2026 01:07:23 +0000 (10:37 +0930)] 
btrfs: warn about extent buffer that can not be released

When we unmount the fs or during mount failures, btrfs will call
invalidate_inode_pages() to release all btree inode folios.

However that function can return -EBUSY if any folios can not be
invalidated.
This can be caused by:

- Some extent buffers are still held by btrfs
  This is a logic error, as we should release all tree root nodes
  during unmount and mount failure handling.

- Some extent buffers are under readahead and haven't yet finished
  These are much rarer but valid cases.
  In that case we should wait for those extent buffers.

Introduce a new helper invalidate_and_check_btree_folios() which will:

- Call invalidate_inode_pages2() and catch its return value
  If it returned 0 as expected, that's great and we can call it a day.

- Otherwise go through each extent buffer in buffer_tree
  Increase the ref by one first for the eb we're checking.
  This is to ensure the eb won't be freed after the readahead is
  finished.

  For ebs that still have EXTENT_BUFFER_READING flag, wait for them to
  finish first.

  After waiting for the readahead, check the refs of the eb and if it's
  still dirty.

  If the eb ref count is greater than 2 (one for the buffer tree, one
  held by us), it means we are still holding the extent buffer somewhere
  else, which is a code bug.

  If the eb is still dirty, it means a bug in transaction handling, e.g.
  the bug fixed by patch "btrfs: only release the dirty pages io tree
  after successful writes".

  For either case, show a warning message about the eb, including its
  bytenr, owner, refs and flags.
  And if it's a debug build, also trigger WARN_ON_ONCE() so that fstests
  can properly catch such situation.

Link: https://bugzilla.kernel.org/show_bug.cgi?id=221270
Reported-by: AHN SEOK-YOUNG <iamsyahn@gmail.com>
CC: Teng Liu <27rabbitlt@gmail.com>
Tested-by: Teng Liu <27rabbitlt@gmail.com>
Reviewed-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: make sure report_eb_range() is not inlined
Filipe Manana [Fri, 24 Apr 2026 15:08:57 +0000 (16:08 +0100)] 
btrfs: make sure report_eb_range() is not inlined

If report_rb_range() is inlined into its single caller (check_eb_range()),
we end up with a larger module size, which is undesirable and does not
provide any advantage since this code is for a cold path which we don't
expect to ever hit.

Add the noinline attribute to report_rb_range() and while at it also make
it return void as it always returns true.

Before this change (with gcc 14.2.0-19 from Debian):

  $ size fs/btrfs/btrfs.ko
     text    data     bss     dec     hex filename
  2018267  176232   15592 2210091  21b92b fs/btrfs/btrfs.ko

After this change:

  $ size fs/btrfs/btrfs.ko
     text    data     bss     dec     hex filename
  2017835  176048   15592 2209475  21b6c3 fs/btrfs/btrfs.ko

Also, replacing the noinline with __cold, yields slighty worse results:

  $ size fs/btrfs/btrfs.ko
     text    data     bss     dec     hex filename
  2017889  176048   15592 2209529  21b6f9 fs/btrfs/btrfs.ko

Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: move transaction abort message to __btrfs_abort_transaction()
David Sterba [Wed, 29 Apr 2026 14:32:53 +0000 (16:32 +0200)] 
btrfs: move transaction abort message to __btrfs_abort_transaction()

The btrfs_abort_transaction() is called at the location where we want to
report the abort. It must be a macro so we get the correct line and
stack trace. This inlines the necessary code and the rest is pushed to
__btrfs_abort_transaction().

There's a possibility to reduce the inlined code if we move the message
to the helper function as well, without loss of information. The
difference is only that the WARN will not print it inside the stack
report but after:

  --[ cut here ]--
  WARNING: fs/btrfs/transaction.c:2045 at btrfs_commit_transaction+0xa21/0xd30 [btrfs], CPU#11: bonnie++/3377975
  ...
  --[ end trace ] --
  BTRFS error (device dm-0 state A): Transaction aborted (error -28)

While previously there would be one more line like:

  --[ cut here ]--
  BTRFS: Transaction aborted (error -28)
  WARNING: fs/btrfs/transaction.c:2045 at btrfs_commit_transaction+0xa21/0xd30 [btrfs], CPU#11: bonnie++/3377975
  ...
  --[ end trace ] --

This removes about 20KiB of btrfs.ko on a release config.

Reviewed-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: don't force DIO writes to be serialized
Mark Harmstone [Wed, 22 Apr 2026 14:03:35 +0000 (15:03 +0100)] 
btrfs: don't force DIO writes to be serialized

Before btrfs switched to the new mount API in 2023, we were setting
SB_NOSEC in btrfs_mount_root(). This flag tells the VFS that the
filesystem may have files which don't have security xattrs, enabling it
to do some optimizations.

Unfortunately this was missed in the transition, meaning that IS_NOSEC
will always return false for a btrfs inode. This means that
btrfs_direct_write() calls will always get the inode lock exclusively,
meaning that DIO writes to the same file will be serialized.

On my machine, this one-line change results in a ~59% improvement in DIO
throughput:

Before patch:

  test: (g=0): rw=randwrite, bs=(R) 4096B-4096B, (W) 4096B-4096B, (T) 4096B-4096B, ioengine=io_uring, iodepth=64
  ...
  fio-3.39
  Starting 32 processes
  test: Laying out IO file (1 file / 1024MiB)
  Jobs: 32 (f=32): [w(32)][100.0%][w=764MiB/s][w=195k IOPS][eta 00m:00s]
  test: (groupid=0, jobs=32): err= 0: pid=586: Wed Apr 22 13:03:04 2026
    write: IOPS=202k, BW=787MiB/s (826MB/s)(46.1GiB/60012msec); 0 zone resets
     bw (  KiB/s): min=498714, max=1199892, per=100.00%, avg=806659.03, stdev=4229.94, samples=3808
     iops        : min=124677, max=299971, avg=201661.82, stdev=1057.49, samples=3808
    cpu          : usr=0.32%, sys=1.27%, ctx=8329204, majf=0, minf=1163
    IO depths    : 1=0.0%, 2=0.0%, 4=0.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, >=64=100.0%
       submit    : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
       complete  : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.1%, >=64=0.0%
       issued rwts: total=0,12094328,0,0 short=0,0,0,0 dropped=0,0,0,0
       latency   : target=0, window=0, percentile=100.00%, depth=64

  Run status group 0 (all jobs):
    WRITE: bw=787MiB/s (826MB/s), 787MiB/s-787MiB/s (826MB/s-826MB/s), io=46.1GiB (49.5GB), run=60012-60012msec

After patch:

  test: (g=0): rw=randwrite, bs=(R) 4096B-4096B, (W) 4096B-4096B, (T) 4096B-4096B, ioengine=io_uring, iodepth=64
  ...
  fio-3.39
  Starting 32 processes
  test: Laying out IO file (1 file / 1024MiB)
  Jobs: 32 (f=32): [w(32)][100.0%][w=1255MiB/s][w=321k IOPS][eta 00m:00s]
  test: (groupid=0, jobs=32): err= 0: pid=572: Wed Apr 22 13:13:46 2026
    write: IOPS=320k, BW=1250MiB/s (1311MB/s)(73.3GiB/60003msec); 0 zone resets
     bw (  MiB/s): min=  619, max= 2289, per=100.00%, avg=1251.28, stdev= 9.64, samples=3808
     iops        : min=158538, max=586025, avg=320320.80, stdev=2468.97, samples=3808
    cpu          : usr=0.35%, sys=11.50%, ctx=1584847, majf=0, minf=1160
    IO depths    : 1=0.0%, 2=0.0%, 4=0.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, >=64=100.0%
       submit    : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
       complete  : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.1%, >=64=0.0%
       issued rwts: total=0,19203309,0,0 short=0,0,0,0 dropped=0,0,0,0
       latency   : target=0, window=0, percentile=100.00%, depth=64

  Run status group 0 (all jobs):
    WRITE: bw=1250MiB/s (1311MB/s), 1250MiB/s-1250MiB/s (1311MB/s-1311MB/s), io=73.3GiB (78.7GB), run=60003-60003msec

The script to reproduce that:

  #!/bin/bash
  mkfs.btrfs -f /dev/nvme0n1
  mount /dev/nvme0n1 /mnt/test
  mkdir /mnt/test/nocow
  chattr +C /mnt/test/nocow
  fio /root/test.fio

  # cat /root/test.fio
  [global]
  rw=randwrite
  ioengine=io_uring
  iodepth=64
  size=1g
  direct=1
  startdelay=20
  force_async=4
  ramp_time=5
  runtime=60
  group_reporting=1
  numjobs=32
  time_based
  disk_util=0
  clat_percentiles=0
  disable_lat=1
  disable_clat=1
  disable_slat=1
  filename=/mnt/test/nocow/fiofile
  [test]
  name=test
  bs=4k
  stonewall

This was on a VM with 8 cores and 8GB of RAM, with a real NVMe exposed
through PCI passthrough. The figures for XFS and ext4 in comparison are
both about ~3GB/s.

Fixes: ad21f15b0f79 ("btrfs: switch to the new mount API")
Signed-off-by: Mark Harmstone <mark@harmstone.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: move large data folios out of experimental features
Qu Wenruo [Fri, 24 Apr 2026 00:50:25 +0000 (10:20 +0930)] 
btrfs: move large data folios out of experimental features

This feature was introduced in v6.17 under experimental, and we had
several small bugs related to or exposed by that:

  e9e3b22ddfa7 ("btrfs: fix beyond-EOF write handling")
  18de34daa7c6 ("btrfs: truncate ordered extent when skipping writeback past i_size")

Otherwise, the feature has been frequently tested by btrfs developers.

The latest fix only arrived in v6.19. After three releases, I think it's
time to move this feature out of experimental.

And since we're here, also remove the comment about the bitmap size
limit, which is no longer relevant in the context. It will soon be
outdated for the incoming huge folio support.

Reviewed-by: Neal Gompa <neal@gompa.dev>
Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: refresh add_ra_bio_pages() to indicate it's using folios
Qu Wenruo [Sun, 26 Apr 2026 07:51:04 +0000 (17:21 +0930)] 
btrfs: refresh add_ra_bio_pages() to indicate it's using folios

The function add_ra_bio_folios() has been utilizing folio interfaces
since c808c1dcb1b2 ("btrfs: convert add_ra_bio_pages() to use only
folios"), but we are still referring to "pages" inside the function name
and all comments.

Furthermore, such folio/page mixing can even be confusing, e.g. the
variable @page_end is very confusing as we're not really referring to
the end of the page, but the end of the folio, especially when we
already have large folio support.

Enhance that function by:

- Rename "page" to "folio" to avoid confusion

- Skip to the folio end if there is already a folio in the page cache
  The existing skip is:

   cur += folio_size(folio);

  This is incorrect if @cur is not folio size aligned, and can be
  common with large folio support.

  Thankfully this is not going to cause any real bugs, but at most will
  skip some blocks that can be added to readahead.

Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: enable cross-folio readahead for bs < ps and large folio cases
Qu Wenruo [Sun, 26 Apr 2026 07:51:03 +0000 (17:21 +0930)] 
btrfs: enable cross-folio readahead for bs < ps and large folio cases

[BACKGROUND]
When bs < ps support was initially introduced, the compressed data
readahead was disabled as at that time the target page size was 64K.
This means a compressed data extent can span at most 3 64K pages (the
head and tail parts are not aligned to 64K), meaning the benefit is
pretty minimal.

[UNEXPECTED WORKING SITUATION]
But with the already merged large folio support, we're already enabling
readahead with subpage routine unintentionally, e.g.:

   0      4K      8K      12K      16K
   |   Folio 0    |    Folio 8K    |
   |<----- Compressed data ------->|

We have 2 8K sized folios, all backed by a single compressed data.

In that case add_ra_bio_pages() will continue to add folio 8K into the
read bio, as the condition to skip is only (bs < ps), not taking the
newer large folio support into consideration at all.

So for folio 8K, it is added to the read bio, but without subpage lock
bitmap populated.

Then at end_bbio_data_read(), folio 0 has proper locked bitmap set, but
folio 8K does not.
This inconsistency is handled by the extra safety net at
btrfs_subpage_end_and_test_lock() where if a folio has no @nr_locked, it
will just be unlocked without touching the locked bitmap.

[ENHANCEMENT]
Make add_ra_bio_pages() support bs < ps and large folio cases, by
removing the check and calling btrfs_folio_set_lock() unconditionally.

This won't make any difference on 4K page sized systems with large
folios, as the readahead is already working, although unexpectedly.

But this will enable true compressed data readahead for bs < ps cases
properly.

Please note that such readahead will only work if the compressed extent is
crossing folio boundaries, which is also the existing limitation.

Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: remove 32bit compat code for VFS inode number
David Sterba [Tue, 14 Apr 2026 20:12:08 +0000 (22:12 +0200)] 
btrfs: remove 32bit compat code for VFS inode number

Commit 0b2600f81cefcd ("treewide: change inode->i_ino from unsigned long
to u64") sets the inode number type to u64 unconditionally, so we can
use it directly as there's no difference on 32bit and 64bit platform. We
used to have a copy of the number in our btrfs_inode.

The size of btrfs_inode on 32bit platform is about 688 bytes (after the
change).

Reviewed-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: limit size of bios submitted from writeback
Jan Kara [Thu, 23 Apr 2026 09:30:53 +0000 (11:30 +0200)] 
btrfs: limit size of bios submitted from writeback

Currently btrfs_writepages() just accumulates as large bio as possible
(within writeback_control constraints) and then submits it. This can
however lead to significant latency in writeback IO submission (I have
observed tens of milliseconds) because the submitted bio easily has over
hundred of megabytes. Consequently this leads to IO pipeline stalls and
reduced throughput.

At the same time beyond certain size submitting so large bio provides
diminishing returns because the bio is split by the block layer
immediately anyway. So compute (estimate of) bio size beyond which we
are unlikely to improve performance and just submit the bio for
writeback once we accumulate that much to keep the IO pipeline busy.
This improves writeback throughput for sequential writes by about 15% on
the test machine I was using.

Reviewed-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
[ Fix the handling of missing device to avoid NULL pointer dereference. ]
Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: remove 2K block size support
Qu Wenruo [Fri, 24 Apr 2026 08:51:33 +0000 (18:21 +0930)] 
btrfs: remove 2K block size support

Originally 2K block size support was introduced to test subpage (block
size < page size) on x86_64 where the page size is exactly the original
minimal block size.

However that 2K block size support has some problems:

- No 2K nodesize support
  This is critical, as there is still no way to exercise the subpage
  metadata routine.

- Very easy to test subpage data path now
  With the currently experimental large folio support, it's very easy to
  test the subpage data folio path already, as when a folio larger than
  4K is encountered on x86_64, we will need all the subpage folio states
  and bitmaps.

  So there is no need to use 2K block size just to verify subpage data
  path even on x86_64.

And with the incoming huge folio (2M on x86_64) support, the 2K block
size will easily double the bitmap size, considering the burden to
maintain and the limited extra coverage, I believe it's time to remove
it for the incoming huge folio support.

Signed-off-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: change return type from int to bool in check_eb_range()
Filipe Manana [Thu, 23 Apr 2026 14:01:20 +0000 (15:01 +0100)] 
btrfs: change return type from int to bool in check_eb_range()

The function always returns true or false but the its return type is
defined as int, which makes no sense. Change it to bool.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Reviewed-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: add missing unlikely to if branches leading to a DEBUG_WARN()
Filipe Manana [Thu, 23 Apr 2026 11:31:46 +0000 (12:31 +0100)] 
btrfs: add missing unlikely to if branches leading to a DEBUG_WARN()

If statement branches that lead to a DEBUG_WARN() are unexpected to happen
and in most places we surround their expressions with the unlikely tag,
however a few places are missing. Add the unlikely tag to those missing
places to make it explicit to a reader that it's not expected and to hint
the compiler to generate better code.

Reviewed-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: use QSTR() in __btrfs_ioctl_snap_create()
Thorsten Blum [Wed, 22 Apr 2026 12:36:36 +0000 (14:36 +0200)] 
btrfs: use QSTR() in __btrfs_ioctl_snap_create()

Drop the length argument and use the simpler QSTR().

Signed-off-by: Thorsten Blum <thorsten.blum@linux.dev>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: use the enums instead of int type in struct btrfs_block_group fields
Filipe Manana [Mon, 20 Apr 2026 10:44:07 +0000 (11:44 +0100)] 
btrfs: use the enums instead of int type in struct btrfs_block_group fields

The 'disk_cache_state' and 'cached' fields are defined with an int type
but all the values we assigned to them come from the enums
btrfs_disk_cache_state and btrfs_caching_type. So change the type in the
btrfs_block_group structure from int to these enums - in practice an enum
is an int, so this is more for readability and clarity.

Reviewed-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Reviewed-by: Sun YangKai <sunk67188@gmail.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: use min_size variable to setup block rsv in btrfs_replace_file_extents()
Filipe Manana [Mon, 20 Apr 2026 10:28:47 +0000 (11:28 +0100)] 
btrfs: use min_size variable to setup block rsv in btrfs_replace_file_extents()

There's no need to calculate again the size for the temporary block
reserve in btrfs_replace_file_extents() - we have already calculated it
and stored it in the 'min_size' variable.

So use the variable to make it more clear and also make the variable const
since it's not supposed to change during the whole function.

Reviewed-by: Qu Wenruo <wqu@suse.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
7 weeks agobtrfs: balance: fix potential bg lookup failure in btrfs_may_alloc_data_chunk()
ZhengYuan Huang [Wed, 25 Mar 2026 00:43:38 +0000 (08:43 +0800)] 
btrfs: balance: fix potential bg lookup failure in btrfs_may_alloc_data_chunk()

[BUG]
Running btrfs balance can trigger a null-ptr-deref before relocating a
data chunk when metadata corruption leaves a chunk in the chunk tree
without a corresponding block group in the in-memory cache:

  KASAN: null-ptr-deref in range [0x0000000000000088-0x000000000000008f]
  RIP: 0010:btrfs_may_alloc_data_chunk+0x40/0x1c0 fs/btrfs/volumes.c:3601
  Call Trace:
    __btrfs_balance fs/btrfs/volumes.c:4217 [inline]
    btrfs_balance+0x2516/0x42b0 fs/btrfs/volumes.c:4604
    btrfs_ioctl_balance fs/btrfs/ioctl.c:3577 [inline]
    btrfs_ioctl+0x25cf/0x5b90 fs/btrfs/ioctl.c:5313
    ...

[CAUSE]
__btrfs_balance() iterates the on-disk chunk tree and passes the chunk
logical bytenr to btrfs_may_alloc_data_chunk() before relocating a data
chunk. That helper then queries the in-memory block group cache:

  cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, chunk_offset);
  chunk_type = cache->flags;   /* cache may be NULL */

A corrupt image can contain a chunk item whose matching block group
item is missing, so no block group is ever inserted into the cache. In
that case btrfs_lookup_block_group() returns NULL.

The code only guards this with ASSERT(cache), which becomes a no-op when
CONFIG_BTRFS_ASSERT is disabled. The subsequent dereference of
cache->flags therefore crashes the kernel.

[FIX]
Add a NULL check after btrfs_lookup_block_group() in
btrfs_may_alloc_data_chunk() and print and error message for clarity.

Signed-off-by: ZhengYuan Huang <gality369@gmail.com>
Reviewed-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>