Btrfs: try to only do one btrfs_search_slot in do_setxattr

I've been watching how many btrfs_search_slot()'s we do and I noticed that when
we create a file with selinux enabled we were doing 2 each time we initialize
the security context.  That's because we lookup the xattr first so we can delete
it if we're setting a new value to an existing xattr.  But in the create case we
don't have any xattrs, so it is completely useless to have the extra lookup.  So
re-arrange things so that we only lookup first if we specifically have
XATTR_REPLACE.  That way in the basic case we only do 1 search, and in the more
complicated case we do the normal 2 lookups.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

btrfs: fix oops when doing space balance

We need to make sure the data relocation inode doesn't go through
the delayed metadata updates, otherwise we get an oops during balance:

kernel BUG at fs/btrfs/relocation.c:4303!
[SNIP]
Call Trace:
 [<ffffffffa03143fd>] ? update_ref_for_cow+0x22d/0x330 [btrfs]
 [<ffffffffa0314951>] __btrfs_cow_block+0x451/0x5e0 [btrfs]
 [<ffffffffa031355d>] ? read_block_for_search+0x14d/0x4d0 [btrfs]
 [<ffffffffa0314beb>] btrfs_cow_block+0x10b/0x240 [btrfs]
 [<ffffffffa031acae>] btrfs_search_slot+0x49e/0x7a0 [btrfs]
 [<ffffffffa032d8af>] btrfs_lookup_inode+0x2f/0xa0 [btrfs]
 [<ffffffff8147bf0e>] ? mutex_lock+0x1e/0x50
 [<ffffffffa0380cf1>] btrfs_update_delayed_inode+0x71/0x160 [btrfs]
 [<ffffffffa037ff27>] ? __btrfs_release_delayed_node+0x67/0x190 [btrfs]
 [<ffffffffa0381cf8>] btrfs_run_delayed_items+0xe8/0x120 [btrfs]
 [<ffffffffa03365e0>] btrfs_commit_transaction+0x250/0x850 [btrfs]
 [<ffffffff810f91d9>] ? find_get_pages+0x39/0x130
 [<ffffffffa0336cd5>] ? join_transaction+0x25/0x250 [btrfs]
 [<ffffffff81081de0>] ? wake_up_bit+0x40/0x40
 [<ffffffffa03785fa>] prepare_to_relocate+0xda/0xf0 [btrfs]
 [<ffffffffa037f2bb>] relocate_block_group+0x4b/0x620 [btrfs]
 [<ffffffffa0334cf5>] ? btrfs_clean_old_snapshots+0x35/0x150 [btrfs]
 [<ffffffffa037fa43>] btrfs_relocate_block_group+0x1b3/0x2e0 [btrfs]
 [<ffffffffa0368ec0>] ? btrfs_tree_unlock+0x50/0x50 [btrfs]
 [<ffffffffa035e39b>] btrfs_relocate_chunk+0x8b/0x670 [btrfs]
 [<ffffffffa031303d>] ? btrfs_set_path_blocking+0x3d/0x50 [btrfs]
 [<ffffffffa03577d8>] ? read_extent_buffer+0xd8/0x1d0 [btrfs]
 [<ffffffffa031bea1>] ? btrfs_previous_item+0xb1/0x150 [btrfs]
 [<ffffffffa03577d8>] ? read_extent_buffer+0xd8/0x1d0 [btrfs]
 [<ffffffffa035f5aa>] btrfs_balance+0x21a/0x2b0 [btrfs]
 [<ffffffffa0368898>] btrfs_ioctl+0x798/0xd20 [btrfs]
 [<ffffffff8111e358>] ? handle_mm_fault+0x148/0x270
 [<ffffffff814809e8>] ? do_page_fault+0x1d8/0x4b0
 [<ffffffff81160d6a>] do_vfs_ioctl+0x9a/0x540
 [<ffffffff811612b1>] sys_ioctl+0xa1/0xb0
 [<ffffffff81484ec2>] system_call_fastpath+0x16/0x1b
[SNIP]
RIP  [<ffffffffa037c1cc>] btrfs_reloc_cow_block+0x22c/0x270 [btrfs]

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

Btrfs: don't panic if we get an error while balancing V2

A user reported an error where if we try to balance an fs after a device has
been removed it will blow up.  This is because we get an EIO back and this is
where BUG_ON(ret) bites us in the ass.  To fix we just exit.  Thanks,

Reported-by: Anand Jain <Anand.Jain@oracle.com>
Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

btrfs: add missing options displayed in mount output

There are three missed mount options settable by user which are not
currently displayed in mount output.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.cz>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

btrfs: fix inconsonant inode information

When iputting the inode, We may leave the delayed nodes if they have some
delayed items that have not been dealt with. So when the inode is read again,
we must look up the relative delayed node, and use the information in it to
initialize the inode. Or we will get inconsonant inode information, it may
cause that the same directory index number is allocated again, and hit the
following oops:

[ 5447.554187] err add delayed dir index item(name: pglog_0.965_0) into the
insertion tree of the delayed node(root id: 262, inode id: 258, errno: -17)
[ 5447.569766] ------------[ cut here ]------------
[ 5447.575361] kernel BUG at fs/btrfs/delayed-inode.c:1301!
[SNIP]
[ 5447.790721] Call Trace:
[ 5447.793191]  [<ffffffffa0641c4e>] btrfs_insert_dir_item+0x189/0x1bb [btrfs]
[ 5447.800156]  [<ffffffffa0651a45>] btrfs_add_link+0x12b/0x191 [btrfs]
[ 5447.806517]  [<ffffffffa0651adc>] btrfs_add_nondir+0x31/0x58 [btrfs]
[ 5447.812876]  [<ffffffffa0651d6a>] btrfs_create+0xf9/0x197 [btrfs]
[ 5447.818961]  [<ffffffff8111f840>] vfs_create+0x72/0x92
[ 5447.824090]  [<ffffffff8111fa8c>] do_last+0x22c/0x40b
[ 5447.829133]  [<ffffffff8112076a>] path_openat+0xc0/0x2ef
[ 5447.834438]  [<ffffffff810c58e2>] ? __perf_event_task_sched_out+0x24/0x44
[ 5447.841216]  [<ffffffff8103ecdd>] ? perf_event_task_sched_out+0x59/0x67
[ 5447.847846]  [<ffffffff81121a79>] do_filp_open+0x3d/0x87
[ 5447.853156]  [<ffffffff811e126c>] ? strncpy_from_user+0x43/0x4d
[ 5447.859072]  [<ffffffff8111f1f5>] ? getname_flags+0x2e/0x80
[ 5447.864636]  [<ffffffff8111f179>] ? do_getname+0x14b/0x173
[ 5447.870112]  [<ffffffff8111f1b7>] ? audit_getname+0x16/0x26
[ 5447.875682]  [<ffffffff8112b1ab>] ? spin_lock+0xe/0x10
[ 5447.880882]  [<ffffffff81112d39>] do_sys_open+0x69/0xae
[ 5447.886153]  [<ffffffff81112db1>] sys_open+0x20/0x22
[ 5447.891114]  [<ffffffff813b9aab>] system_call_fastpath+0x16/0x1b

Fix it by reusing the old delayed node.

Reported-by: Jim Schutt <jaschut@sandia.gov>
Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Tested-by: Jim Schutt <jaschut@sandia.gov>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: make sure to update total_bitmaps when freeing cache V3

A user reported this bug again where we have more bitmaps than we are supposed
to.  This is because we failed to load the free space cache, but don't update
the ctl->total_bitmaps counter when we remove entries from the tree.  This patch
fixes this problem and we should be good to go again.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: fix type mismatch in find_free_extent()

data parameter should be u64 because a full-sized chunk flags field is
passed instead of 0/1 for distinguishing data from metadata.  All
underlying functions expect u64.

Signed-off-by: Ilya Dryomov <idryomov@gmail.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: make sure to record the transid in new inodes

When we create a new inode, we aren't filling in the
field that records the transaction that last changed this
inode.

If we then go to fsync that inode, it will be skipped because the field
isn't filled in.

Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: avoid delayed metadata items during commits

Snapshot creation has two phases.  One is the initial snapshot setup,
and the second is done during commit, while nobody is allowed to modify
the root we are snapshotting.

The delayed metadata insertion code can break that rule, it does a
delayed inode update on the inode of the parent of the snapshot,
and delayed directory item insertion.

This makes sure to run the pending delayed operations before we
record the snapshot root, which avoids corruptions.

Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

btrfs: fix uninitialized return value

When allocation fails in btrfs_read_fs_root_no_name, ret is not set
although it is returned, holding a garbage value.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.cz>
Reviewed-by: Li Zefan <lizf@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

btrfs: fix wrong reservation when doing delayed inode operations

We have migrated the space for the delayed inode items from
trans_block_rsv to global_block_rsv, but we forgot to set trans->block_rsv to
global_block_rsv when we doing delayed inode operations, and the following Oops
happened:

[ 9792.654889] ------------[ cut here ]------------
[ 9792.654898] WARNING: at fs/btrfs/extent-tree.c:5681
btrfs_alloc_free_block+0xca/0x27c [btrfs]()
[ 9792.654899] Hardware name: To Be Filled By O.E.M.
[ 9792.654900] Modules linked in: btrfs zlib_deflate libcrc32c
ip6t_REJECT nf_conntrack_ipv6 nf_defrag_ipv6 ip6table_filter ip6_tables
arc4 rt61pci rt2x00pci rt2x00lib snd_hda_codec_hdmi mac80211
snd_hda_codec_realtek cfg80211 snd_hda_intel edac_core snd_seq rfkill
pcspkr serio_raw snd_hda_codec eeprom_93cx6 edac_mce_amd sp5100_tco
i2c_piix4 k10temp snd_hwdep snd_seq_device snd_pcm floppy r8169 xhci_hcd
mii snd_timer snd soundcore snd_page_alloc ipv6 firewire_ohci pata_acpi
ata_generic firewire_core pata_via crc_itu_t radeon ttm drm_kms_helper
drm i2c_algo_bit i2c_core [last unloaded: scsi_wait_scan]
[ 9792.654919] Pid: 2762, comm: rm Tainted: G        W   2.6.39+ #1
[ 9792.654920] Call Trace:
[ 9792.654922]  [<ffffffff81053c4a>] warn_slowpath_common+0x83/0x9b
[ 9792.654925]  [<ffffffff81053c7c>] warn_slowpath_null+0x1a/0x1c
[ 9792.654933]  [<ffffffffa038e747>] btrfs_alloc_free_block+0xca/0x27c [btrfs]
[ 9792.654945]  [<ffffffffa03b8562>] ? map_extent_buffer+0x6e/0xa8 [btrfs]
[ 9792.654953]  [<ffffffffa038189b>] __btrfs_cow_block+0xfc/0x30c [btrfs]
[ 9792.654963]  [<ffffffffa0396aa6>] ? btrfs_buffer_uptodate+0x47/0x58 [btrfs]
[ 9792.654970]  [<ffffffffa0382e48>] ? read_block_for_search+0x94/0x368 [btrfs]
[ 9792.654978]  [<ffffffffa0381ba9>] btrfs_cow_block+0xfe/0x146 [btrfs]
[ 9792.654986]  [<ffffffffa03848b0>] btrfs_search_slot+0x14d/0x4b6 [btrfs]
[ 9792.654997]  [<ffffffffa03b8562>] ? map_extent_buffer+0x6e/0xa8 [btrfs]
[ 9792.655022]  [<ffffffffa03938e8>] btrfs_lookup_inode+0x2f/0x8f [btrfs]
[ 9792.655025]  [<ffffffff8147afac>] ? _cond_resched+0xe/0x22
[ 9792.655027]  [<ffffffff8147b892>] ? mutex_lock+0x29/0x50
[ 9792.655039]  [<ffffffffa03d41b1>] btrfs_update_delayed_inode+0x72/0x137 [btrfs]
[ 9792.655051]  [<ffffffffa03d4ea2>] btrfs_run_delayed_items+0x90/0xdb [btrfs]
[ 9792.655062]  [<ffffffffa039a69b>] btrfs_commit_transaction+0x228/0x654 [btrfs]
[ 9792.655064]  [<ffffffff8106e8da>] ? remove_wait_queue+0x3a/0x3a
[ 9792.655075]  [<ffffffffa03a2fa5>] btrfs_evict_inode+0x14d/0x202 [btrfs]
[ 9792.655077]  [<ffffffff81132bd6>] evict+0x71/0x111
[ 9792.655079]  [<ffffffff81132de0>] iput+0x12a/0x132
[ 9792.655081]  [<ffffffff8112aa3a>] do_unlinkat+0x106/0x155
[ 9792.655083]  [<ffffffff81127b83>] ? path_put+0x1f/0x23
[ 9792.655085]  [<ffffffff8109c53c>] ? audit_syscall_entry+0x145/0x171
[ 9792.655087]  [<ffffffff81128410>] ? putname+0x34/0x36
[ 9792.655090]  [<ffffffff8112b441>] sys_unlinkat+0x29/0x2b
[ 9792.655092]  [<ffffffff81482c42>] system_call_fastpath+0x16/0x1b
[ 9792.655093] ---[ end trace 02b696eb02b3f768 ]---

This patch fix it by setting the reservation of the transaction handle to the
correct one.

Reported-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>
Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

btrfs: Remove unused sysfs code

Removes code no longer used. The sysfs file itself is kept, because the
btrfs developers expressed interest in putting new entries to sysfs.

Signed-off-by: Maarten Lankhorst <m.b.lankhorst@gmail.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

btrfs: fix dereference of ERR_PTR value

smatch reports:

btrfs_recover_log_trees error: 'wc.replay_dest' dereferencing
possible ERR_PTR()

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.cz>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Merge branch 'for-chris' of git://git./linux/kernel/git/josef/btrfs-work into for-linus

Conflicts:
fs/btrfs/transaction.c

Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: fix relocation races

The recent commit to get rid of our trans_mutex introduced
some races with block group relocation.  The problem is that relocation
needs to do some record keeping about each root, and it was relying
on the transaction mutex to coordinate things in subtle ways.

This fix adds a mutex just for the relocation code and makes sure
it doesn't have a big impact on normal operations.  The race is
really fixed in btrfs_record_root_in_trans, which is where we
step back and wait for the relocation code to finish accounting
setup.

Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: set no_trans_join after trying to expand the transaction

We can lockup if we try to allow new writers join the transaction and we have
flushoncommit set or have a pending snapshot.  This is because we set
no_trans_join and then loop around and try to wait for ordered extents again.
The problem is the ordered endio stuff needs to join the transaction, which it
can't do because no_trans_join is set.  So instead wait until after this loop to
set no_trans_join and then make sure to wait for num_writers == 1 in case
anybody got started in between us exiting the loop and setting no_trans_join.
This could easily be reproduced by mounting -o flushoncommit and running xfstest
13.  It cannot be reproduced with this patch.  Thanks,

Reported-by: Jim Schutt <jaschut@sandia.gov>
Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: protect the pending_snapshots list with trans_lock

Currently there is nothing protecting the pending_snapshots list on the
transaction.  We only hold the directory mutex that we are snapshotting and a
read lock on the subvol_sem, so we could race with somebody else creating a
snapshot in a different directory and end up with list corruption.  So protect
this list with the trans_lock.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: fix path leakage on subvol deletion

The delayed ref patch accidently removed the btrfs_free_path in
btrfs_unlink_subvol, this puts it back and means we don't leak a path.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: drop the delalloc_bytes check in shrink_delalloc

Even when delalloc_bytes is zero, we may need to sleep while waiting
for delalloc space.

Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: check the return value from set_anon_super

Al Viro noticed we weren't checking for set_anon_super failures.  This
adds the required checks.

Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: use join_transaction in btrfs_evict_inode()

The WARN_ON() in start_transaction() was triggered while balancing.

The cause is btrfs_relocate_chunk() started a transaction and
then called iput() on the inode that stores free space cache,
and iput() called btrfs_start_transaction() again.

Reported-by: Tsutomu Itoh <t-itoh@jp.fujitsu.com>
Signed-off-by: Li Zefan <lizf@cn.fujitsu.com>
Reviewed-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs - use %pU to print fsid

Get rid of FIXME comment.  Uuids from dmesg are now the same as uuids
given by btrfs-progs.

Signed-off-by: Ilya Dryomov <idryomov@gmail.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: fix extent state leak on failed nodatasum reads

When encountering an EIO while reading from a nodatasum extent, we
insert an error record into the inode's failure tree.
btrfs_readpage_end_io_hook returns early for nodatasum inodes. We'd
better clear the failure tree in that case, otherwise the kernel
complains about

BUG extent_state: Objects remaining on kmem_cache_close()

on rmmod.

Signed-off-by: Jan Schmidt <list.btrfs@jan-o-sch.net>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Merge branch 'for-chris' of git://git./linux/kernel/git/arne/btrfs-unstable-arne into for-linus

btrfs: fix unlocked access of delalloc_inodes

list_splice_init will make delalloc_inodes empty, but without a spinlock
around, this may produce corrupted list head, accessed in many placess,
The race window is very tight and nobody seems to have hit it so far.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.cz>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: avoid stack bloat in btrfs_ioctl_fs_info()

The size of struct btrfs_ioctl_fs_info_args is as big as 1KB, so
don't declare the variable on stack.

Signed-off-by: Li Zefan <lizf@cn.fujitsu.com>
Reviewed-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

btrfs: remove 64bit alignment padding to allow extent_buffer to fit into one fewer cacheline

Reorder extent_buffer to remove 8 bytes of alignment padding on 64 bit
builds. This shrinks its size to 128 bytes allowing it to fit into one
fewer cache lines and allows more objects per slab in its kmem_cache.

slabinfo extent_buffer reports :-

 before:-
    Sizes (bytes)     Slabs
    ----------------------------------
    Object :     136  Total  :     123
    SlabObj:     136  Full   :     121
    SlabSiz:    4096  Partial:       0
    Loss   :       0  CpuSlab:       2
    Align  :       8  Objects:      30

 after :-
    Object :     128  Total  :       4
    SlabObj:     128  Full   :       2
    SlabSiz:    4096  Partial:       0
    Loss   :       0  CpuSlab:       2
    Align  :       8  Objects:      32

Signed-off-by: Richard Kennedy <richard@rsk.demon.co.uk>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: clear current->journal_info on async transaction commit

Normally current->jouranl_info is cleared by commit_transaction.  For an
async snap or subvol creation, though, it runs in a work queue.  Clear
it in btrfs_commit_transaction_async() to avoid leaking a non-NULL
journal_info when we return to userspace.  When the actual commit runs in
the other thread it won't care that it's current->journal_info is already
NULL.

Signed-off-by: Sage Weil <sage@newdream.net>
Tested-by: Jim Schutt <jaschut@sandia.gov>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: make sure to recheck for bitmaps in clusters

Josef recently changed the free extent cache to look in
the block group cluster for any bitmaps before trying to
add a new bitmap for the same offset.  This avoids BUG_ON()s due
covering duplicate ranges.

But it didn't go quite far enough.  A given free range might span
between one or more bitmaps or free space entries.  The code has
looping to cover this, but it doesn't check for clustered bitmaps
every time.

This shuffles our gotos to check for a bitmap in the cluster
for every new bitmap entry we try to add.

Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

btrfs: remove unneeded includes from scrub.c

Signed-off-by: Arne Jansen <sensille@gmx.net>

btrfs: reinitialize scrub workers

Scrub starts the workers each time a scrub starts and stops them after it
finished. This patch adds an initialization for the workers before each
start, otherwise the workers behave strangely.

Signed-off-by: Arne Jansen <sensille@gmx.net>

btrfs: scrub: errors in tree enumeration

due to the semantics of btrfs_search_slot the path can point to an
invalid slot when ret > 0. This condition went unnoticed, which in
turn could have led to an incomplete scrubbing.

Signed-off-by: Arne Jansen <sensille@gmx.net>

Btrfs: don't map extent buffer if path->skip_locking is set

Arne's scrub stuff exposed a problem with mapping the extent buffer in
reada_for_search.  He searches the commit root with multiple threads and with
skip_locking set, so we can race and overwrite node->map_token since node isn't
locked.  So fix this so that we only map the extent buffer if we don't already
have a map_token and skip_locking isn't set.  Without this patch scrub would
panic almost immediately, with the patch it doesn't panic anymore.  Thanks,

Reported-by: Arne Jansen <sensille@gmx.net>
Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: unlock the trans lock properly

In btrfs_wait_for_commit if we came upon a transaction that had committed we
just exited, but that's bad since we are holding the trans_lock.  So break
instead so that the lock is dropped.  Thanks,

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

Btrfs: don't map extent buffer if path->skip_locking is set

Arne's scrub stuff exposed a problem with mapping the extent buffer in
reada_for_search.  He searches the commit root with multiple threads and with
skip_locking set, so we can race and overwrite node->map_token since node isn't
locked.  So fix this so that we only map the extent buffer if we don't already
have a map_token and skip_locking isn't set.  Without this patch scrub would
panic almost immediately, with the patch it doesn't panic anymore.  Thanks,

Reported-by: Arne Jansen <sensille@gmx.net>
Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: fix duplicate checking logic

When merging my code into the integration test the second check for duplicate
entries got screwed up.  This patch fixes it by dropping ret2 and just using ret
for the return value, and checking if we got an error before adding the bitmap
to the local list.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: fix the allocator loop logic

I was testing with empty_cluster = 0 to try and reproduce a problem and kept
hitting early enospc panics.  This was because our loop logic was a little
confused.  So this is what I did

1) Make the loop variable the ultimate decider on wether we should loop again
isntead of checking to see if we had an uncached bg, empty size or empty
cluster.

2) Increment loop before checking to see what we are on to make the loop
definitions make more sense.

3) If we are on the chunk alloc loop don't set empty_size/empty_cluster to 0
unless we didn't actually allocate a chunk.  If we did allocate a chunk we
should be able to easily setup a new cluster so clearing
empty_size/empty_cluster makes us less efficient.

This kept me from hitting panics while trying to reproduce the other problem.
Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: fix bitmap regression

In cleaning up the clustering code I accidently introduced a regression by
adding bitmap entries to the cluster rb tree.  The problem is if we've maxed out
the number of bitmaps we can have for the block group we can only add free space
to the bitmaps, but since the bitmap is on the cluster we can't find it and we
try to create another one.  This would result in a panic because the total
bitmaps was bigger than the max bitmaps that were allowed.  This patch fixes
this by checking to see if we have a cluster, and then looking at the cluster rb
tree to see if it has a bitmap entry and if it does and that space belongs to
that bitmap, go ahead and add it to that bitmap.

I could hit this panic every time with an fs_mark test within a couple of
minutes.  With this patch I no longer hit the panic and fs_mark goes to
completion.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: don't commit the transaction if we dont have enough pinned bytes

I noticed when running an enospc test that we would get stuck committing the
transaction in check_data_space even though we truly didn't have enough space.
So check to see if bytes_pinned is bigger than num_bytes, if it's not don't
commit the transaction.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: noinline the cluster searching functions

When profiling the find cluster code it's hard to tell where we are spending our
time because the bitmap and non-bitmap functions get inlined by the compiler, so
make that not happen.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: cache bitmaps when searching for a cluster

If we are looking for a cluster in a particularly sparse or fragmented block
group, we will do a lot of looping through the free space tree looking for
various things, and if we need to look at bitmaps we will endup doing the whole
dance twice.  So instead add the bitmap entries to a temporary list so if we
have to do the bitmap search we can just look through the list of entries we've
found quickly instead of having to loop through the entire tree again.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

btrfs: fix uninitialized variable warning

With Linus' tree, today's linux-next build (powercp ppc64_defconfig)
produced this warning:

fs/btrfs/delayed-inode.c: In function 'btrfs_delayed_update_inode':
fs/btrfs/delayed-inode.c:1598:6: warning: 'ret' may be used
uninitialized in this function

Introduced by commit 16cdcec736cd ("btrfs: implement delayed inode items
operation").

This fixes a bug in btrfs_update_inode(): if the returned value from
btrfs_delayed_update_inode is a nonzero garbage, inode stat data are not
updated and several call paths may hit a BUG_ON or fail with strange
code.

Reported-by: Stephen Rothwell <sfr@canb.auug.org.au>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.cz>

btrfs: add helper for fs_info->closing

wrap checking of filesystem 'closing' flag and fix a few missing memory
barriers.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.cz>

Btrfs: add mount -o inode_cache

This makes the inode map cache default to off until we
fix the overflow problem when the free space crcs don't fit
inside a single page.

Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

btrfs: scrub: add explicit plugging

With the removal of the implicit plugging scrub ends up doing more and
smaller I/O than necessary. This patch adds explicit plugging per chunk.

Signed-off-by: Arne Jansen <sensille@gmx.net>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

btrfs: use btrfs_ino to access inode number

commit 4cb5300bc ("Btrfs: add mount -o auto_defrag") accesses inode
number directly while it should use the helper with the new inode
number allocator.

Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.cz>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: don't save the inode cache if we are deleting this root

With xfstest 254 I can panic the box every time with the inode number caching
stuff on.  This is because we clean the inodes out when we delete the subvolume,
but then we write out the inode cache which adds an inode to the subvolume inode
tree, and then when it gets evicted again the root gets added back on the dead
roots list and is deleted again, so we have a double free.  To stop this from
happening just return 0 if refs is 0 (and we're not the tree root since tree
root always has refs of 0).  With this fix 254 no longer panics.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>
Tested-by: David Sterba <dsterba@suse.cz>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

btrfs: false BUG_ON when degraded

In degraded mode the struct btrfs_device of missing devs don't have
device->name set. A kstrdup of NULL correctly returns NULL. Don't
BUG in this case.

Signed-off-by: Arne Jansen <sensille@gmx.net>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: don't save the inode cache in non-FS roots

This adds extra checks to make sure the inode map we are caching really
belongs to a FS root instead of a special relocation tree.  It
prevents crashes during balancing operations.

Signed-off-by: Liu Bo <liubo2009@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: make sure we don't overflow the free space cache crc page

The free space cache uses only one page for crcs right now,
which means we can't have a cache file bigger than the
crcs we can fit in the first page.  This adds a check to
enforce that restriction.

Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: fix uninit variable in the delayed inode code

The nitems counter needs to start at zero

Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

btrfs: scrub: don't reuse bios and pages

The current scrub implementation reuses bios and pages as often as possible,
allocating them only on start and releasing them when finished. This leads
to more problems with the block layer than it's worth. The elevator gets
confused when there are more pages added to the bio than bi_size suggests.
This patch completely rips out the reuse of bios and pages and allocates
them freshly for each submit.

Signed-off-by: Arne Jansen <sensille@gmx.net>
Signed-off-by: Chris Maosn <chris.mason@oracle.com>

Merge branch 'for-chris' of
git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/josef/btrfs-work into for-linus

Conflicts:
fs/btrfs/disk-io.c
fs/btrfs/extent-tree.c
fs/btrfs/free-space-cache.c
fs/btrfs/inode.c
fs/btrfs/transaction.c

Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: use the device_list_mutex during write_dev_supers

write_dev_supers was changed to use RCU to protect the list of
devices, but it was then sleeping while it actually wrote the supers.
This fixes it to just use the mutex, since we really don't any
concurrency in write_dev_supers anyway.

Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: setup free ino caching in a more asynchronous way

For a filesystem that has lots of files in it, the first time we mount
it with free ino caching support, it can take quite a long time to
setup the caching before we can create new files.

Here we fill the cache with [highest_ino, BTRFS_LAST_FREE_OBJECTID]
before we start the caching thread to search through the extent tree.

Signed-off-by: Li Zefan <lizf@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

btrfs scrub: don't coalesce pages that are logically discontiguous

scrub_page collects several pages into one bio as long as they are physically
contiguous. As we only save one logical address for the whole bio, don't
collect pages that are physically contiguous but logically discontiguous.

Signed-off-by: Arne Jansen <sensille@gmx.net>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: return -ENOMEM in clear_extent_bit

The btrfs releasepage function depends on ENOMEM coming
back when it is called atomic.

Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: add mount -o auto_defrag

This will detect small random writes into files and
queue the up for an auto defrag process.  It isn't well suited to
database workloads yet, but works for smaller files such as rpm, sqlite
or bdb databases.

Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Merge branch 'cleanups_and_fixes' into inode_numbers

Conflicts:
fs/btrfs/tree-log.c
fs/btrfs/volumes.c

Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: using rcu lock in the reader side of devices list

fs_devices->devices is only updated on remove and add device paths, so we can
use rcu to protect it in the reader side

Signed-off-by: Xiao Guangrong <xiaoguangrong@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: drop unnecessary device lock

Drop device_list_mutex for the reader side  on clone_fs_devices and
btrfs_rm_device pathes since the fs_info->volume_mutex can ensure the device
list is not updated

btrfs_close_extra_devices is the initialized path, we can not add or remove
device at this time, so we can simply drop the mutex safely, like other
initialized function does(add_missing_dev, __find_device, __btrfs_open_devices
...).

Signed-off-by: Xiao Guangrong <xiaoguangrong@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: fix the race between remove dev and alloc chunk

On remove device path, it updates device->dev_alloc_list but does not hold
chunk lock

Signed-off-by: Xiao Guangrong <xiaoguangrong@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: fix the race between reading and updating devices

On btrfs_congested_fn and __unplug_io_fn paths, we should hold
device_list_mutex to avoid remove/add device path to
update fs_devices->devices

On __btrfs_close_devices and btrfs_prepare_sprout paths, the devices in
fs_devices->devices or fs_devices->devices is updated, so we should hold
the mutex to avoid the reader side to reach them

Signed-off-by: Xiao Guangrong <xiaoguangrong@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: fix bh leak on __btrfs_open_devices path

'bh' is forgot to release if no error is detected

Signed-off-by: Xiao Guangrong <xiaoguangrong@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: fix unsafe usage of merge_state

merge_state can free the current state if it can be merged with the next node,
but in set_extent_bit(), after merge_state, we still use the current extent to
get the next node and cache it into cached_state

Signed-off-by: Xiao Guangrong <xiaoguangrong@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: allocate extent state and check the result properly

It doesn't allocate extent_state and check the result properly:
- in set_extent_bit, it doesn't allocate extent_state if the path is not
  allowed wait

- in clear_extent_bit, it doesn't check the result after atomic-ly allocate,
  we trigger BUG_ON() if it's fail

- if allocate fail, we trigger BUG_ON instead of returning -ENOMEM since
  the return value of clear_extent_bit() is ignored by many callers

Signed-off-by: Xiao Guangrong <xiaoguangrong@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

fs/btrfs: Add missing btrfs_free_path

Btrfs_alloc_path should be matched with btrfs_free_path in error-handling code.

A simplified version of the semantic match that finds this problem is as
follows: (http://coccinelle.lip6.fr/)

// <smpl>
@r exists@
local idexpression struct btrfs_path * x;
expression ra,rb;
position p1,p2;
@@

x = btrfs_alloc_path@p1(...)
...  when != btrfs_free_path(x,...)
     when != if (...) { ... btrfs_free_path(x,...) ...}
     when != x = ra
if(...) { ... when != x = rb
     when forall
     when != btrfs_free_path(x,...)
 \(return <+...x...+>; \| return@p2...; \) }

@script:python@
p1 << r.p1;
p2 << r.p2;
@@

cocci.print_main("alloc",p1)
cocci.print_secs("return",p2)
// </smpl>

Signed-off-by: Julia Lawall <julia@diku.dk>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: check return value of btrfs_inc_extent_ref()

If return value of btrfs_inc_extent_ref() is not 0, BUG() is called.

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

Btrfs: return error to caller if read_one_inode() fails

When read_one_inode() fails, error code is returned to caller instead
of BUG_ON().

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

Btrfs: BUG_ON is deleted from the caller of btrfs_truncate_item & btrfs_extend_item

Currently, btrfs_truncate_item and btrfs_extend_item returns only 0.
So, the check by BUG_ON in the caller is unnecessary.

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

Btrfs: return error code to caller when btrfs_del_item fails

The error code is returned instead of calling BUG_ON when
btrfs_del_item returns the error.

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

Btrfs: return error code to caller when btrfs_previous_item fails

The error code is returned instead of calling BUG_ON when
btrfs_previous_item returns the error.

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

btrfs: fix typo 'testeing' -> 'testing'

Signed-off-by: Sergei Trofimovich <slyfox@gentoo.org>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

btrfs: typo: 'btrfS' -> 'btrfs'

Signed-off-by: Sergei Trofimovich <slyfox@gentoo.org>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

btrfs: don't spin in shrink_delalloc if there is nothing to free

Observed as a large delay when --mixed filesystem is filled up.
Test example:
1. create tiny --mixed FS:
   $ dd if=/dev/zero of=2G.img seek=$((2048 * 1024 * 1024 - 1)) count=1 bs=1
   $ mkfs.btrfs --mixed 2G.img
   $ mount -oloop 2G.img /mnt/ut/
2. Try to fill it up:
   $ dd if=/dev/urandom of=10M.file bs=10240 count=1024
   $ seq 1 256 | while read file_no; do echo $file_no; time cp 10M.file ${file_no}.copy; done

Up to '200.copy' it goes fast, but when disk fills-up each -ENOSPC
message takes 3 seconds to pop-up _every_ ENOSPC (and in usermode linux
it's even more: 30-60 seconds!). (Maybe, time depends on kernel's timer resolution).

No IO, no CPU load, just rescheduling. Some debugging revealed busy spinning
in shrink_delalloc.

Signed-off-by: Sergei Trofimovich <slyfox@gentoo.org>
Reviewed-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

btrfs: Delete unused version.sh script.

In 2008, commit b4f6c45dfbf84f47c21f73f6370ad1292b0627fd dropped the use
of fs/btrfs/version.sh, but left the script behind. Kill it.

Commit by Jamey Sharp and Josh Triplett.

Signed-off-by: Jamey Sharp <jamey@minilop.net>
Signed-off-by: Josh Triplett <josh@joshtriplett.org>
Cc: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

btrfs: Ensure the tree search ioctl returns the right number of records

Btrfs's tree search ioctl has a field to indicate that no more than a
given number of records should be returned. The ioctl doesn't honour
this, as the tested value is not incremented until the end of the
copy_to_sk function. This patch removes an unnecessary local variable,
and updates the num_found counter as each key is found in the tree.

Signed-off-by: Hugo Mills <hugo@carfax.org.uk>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

BTRFS: Remove unused node_lock

240f62c8756 replaced the node_lock with rcu_read_lock, but forgot
to remove the actual lock in the data structure. Remove it here.

Signed-off-by: Andi Kleen <ak@linux.intel.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: leave spinning on lookup and map the leaf

On lookup we only want to read the inode item, so leave the path spinning.  Also
we're just wholesale reading the leaf off, so map the leaf so we don't do a
bunch of kmap/kunmaps.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: check for duplicate entries in the free space cache

If there are duplicate entries in the free space cache, discard the entire cache
and load it the old fashioned way.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: don't try to allocate from a block group that doesn't have enough space

If we have a very large filesystem, we can spend a lot of time in
find_free_extent just trying to allocate from empty block groups.  So instead
check to see if the block group even has enough space for the allocation, and if
not go on to the next block group.

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: don't always do readahead

Our readahead is sort of sloppy, and really isn't always needed.  For example if
ls is doing a stating ls (which is the default) it's going to stat in non-disk
order, so if say you have a directory with a stupid amount of files, readahead
is going to do nothing but waste time in the case of doing the stat.  Taking the
unconditional readahead out made my test go from 57 minutes to 36 minutes.  This
means that everywhere we do loop through the tree we want to make sure we do set
path->reada properly, so I went through and found all of the places where we
loop through the path and set reada to 1.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: try not to sleep as much when doing slow caching

When the fs is super full and we unmount the fs, we could get stuck in this
thing where unmount is waiting for the caching kthread to make progress and the
caching kthread keeps scheduling because we're in the middle of a commit.  So
instead just let the caching kthread keep going and only yeild if
need_resched().  This makes my horrible umount case go from taking up to 10
minutes to taking less than 20 seconds.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: kill BTRFS_I(inode)->block_group

Originally this was going to be used as a way to give hints to the allocator,
but frankly we can get much better hints elsewhere and it's not even used at all
for anything usefull.  In addition to be completely useless, when we initialize
an inode we try and find a freeish block group to set as the inodes block group,
and with a completely full 40gb fs this takes _forever_, so I imagine with say
1tb fs this is just unbearable.  So just axe the thing altoghether, we don't
need it and it saves us 8 bytes in the inode and saves us 500 microseconds per
inode lookup in my testcase.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: don't look at the extent buffer level 3 times in a row

We have a bit of debugging in btrfs_search_slot to make sure the level of the
cow block is the same as the original block we were cow'ing.  I don't think I've
ever seen this tripped, so kill it.  This saves us 2 kmap's per level in our
search.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: map the node block when looking for readahead targets

If we have particularly full nodes, we could call btrfs_node_blockptr up to 32
times, which is 32 pairs of kmap/kunmap, which _sucks_.  So go ahead and map the
extent buffer while we look for readahead targets.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: set range_start to the right start in count_range_bits

In count_range_bits we are adjusting total_bytes based on the range we are
searching for, but we don't adjust the range start according to the range we are
searching for, which makes for weird results.  For example, if the range

[0-8192]

is set DELALLOC, but I search for 4096-8192, I will get back 4096 for the number
of bytes found, but the range_start will be 0, which makes it look like the
range is [0-4096].  So instead set range_start = max(cur_start, state->start).
This makes everything come out right.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: fix how we do space reservation for truncate

The ceph guys keep running into problems where we have space reserved in our
orphan block rsv when freeing it up.  This is because they tend to do snapshots
alot, so their truncates tend to use a bunch of space, so when we go to do
things like update the inode we have to steal reservation space in order to make
the reservation happen.  This happens because truncate can use as much space as
it freaking feels like, but we still have to hold space for removing the orphan
item and updating the inode, which will definitely always happen.  So in order
to fix this we need to split all of the reservation stuf up.  So with this patch
we have

1) The orphan block reserve which only holds the space for deleting our orphan
item when everything is over.

2) The truncate block reserve which gets allocated and used specifically for the
space that the truncate will use on a per truncate basis.

3) The transaction will always have 1 item's worth of data reserved so we can
update the inode normally.

Hopefully this will make the ceph problem go away.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: kill trans_mutex

We use trans_mutex for lots of things, here's a basic list

1) To serialize trans_handles joining the currently running transaction
2) To make sure that no new trans handles are started while we are committing
3) To protect the dead_roots list and the transaction lists

Really the serializing trans_handles joining is not too hard, and can really get
bogged down in acquiring a reference to the transaction.  So replace the
trans_mutex with a trans_lock spinlock and use it to do the following

1) Protect fs_info->running_transaction.  All trans handles have to do is check
this, and then take a reference of the transaction and keep on going.
2) Protect the fs_info->trans_list.  This doesn't get used too much, basically
it just holds the current transactions, which will usually just be the currently
committing transaction and the currently running transaction at most.
3) Protect the dead roots list.  This is only ever processed by splicing the
list so this is relatively simple.
4) Protect the fs_info->reloc_ctl stuff.  This is very lightweight and was using
the trans_mutex before, so this is a pretty straightforward change.
5) Protect fs_info->no_trans_join.  Because we don't hold the trans_lock over
the entirety of the commit we need to have a way to block new people from
creating a new transaction while we're doing our work.  So we set no_trans_join
and in join_transaction we test to see if that is set, and if it is we do a
wait_on_commit.
6) Make the transaction use count atomic so we don't need to take locks to
modify it when we're dropping references.
7) Add a commit_lock to the transaction to make sure multiple people trying to
commit the same transaction don't race and commit at the same time.
8) Make open_ioctl_trans an atomic so we don't have to take any locks for ioctl
trans.

I have tested this with xfstests, but obviously it is a pretty hairy change so
lots of testing is greatly appreciated.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: if we've already started a trans handle, use that one

We currently track trans handles in current->journal_info, but we don't actually
use it.  This patch fixes it.  This will cover the case where we have multiple
people starting transactions down the call chain.  This keeps us from having to
allocate a new handle and all of that, we just increase the use count of the
current handle, save the old block_rsv, and return.  I tested this with xfstests
and it worked out fine.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: take away the num_items argument from btrfs_join_transaction

I keep forgetting that btrfs_join_transaction() just ignores the num_items
argument, which leads me to sending pointless patches and looking stupid :).  So
just kill the num_items argument from btrfs_join_transaction and
btrfs_start_ioctl_transaction, since neither of them use it.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: make sure to use the delalloc reserve when filling delalloc

In the prealloc filling code and compressed code we don't set trans->block_rsv
to the delalloc block reserve properly, which is going to make us use metadata
from the wrong pool, this patch fixes that.  Thanks,

Signed-off-by: Josef Bacik <josef@redhat.com>

Btrfs: do not flush csum items of unchanged file data during treelog

The current code relogs the entire inode every time during fsync log,
and it is much better suited to small files rather than large ones.

During my performance test, the fsync performace of large files sucks,
and we can ascribe this to the tremendous amount of csum infos of the
large ones, cause we have to flush all of these csum infos into log trees
even when there are only _one_ change in the whole file data.  Apparently,
to optimize fsync, we need to create a filter to skip the unnecessary csum
ones, that is, the corresponding file data remains unchanged before this fsync.

Here I have some test results to show, I use sysbench to do "random write + fsync".

===
sysbench --test=fileio --num-threads=1 --file-num=2 --file-block-size=4K --file-total-size=8G --file-test-mode=rndwr --file-io-mode=sync --file-extra-flags=  [prepare, run]
===

Sysbench args:
  - Number of threads: 1
  - Extra file open flags: 0
  - 2 files, 4Gb each
  - Block size 4Kb
  - Number of random requests for random IO: 10000
  - Read/Write ratio for combined random IO test: 1.50
  - Periodic FSYNC enabled, calling fsync() each 100 requests.
  - Calling fsync() at the end of test, Enabled.
  - Using synchronous I/O mode
  - Doing random write test

Sysbench results:
===
   Operations performed:  0 Read, 10000 Write, 200 Other = 10200 Total
   Read 0b  Written 39.062Mb  Total transferred 39.062Mb
===
a) without patch:  (*SPEED* : 451.01Kb/sec)
   112.75 Requests/sec executed

b) with patch:     (*SPEED* : 4.7533Mb/sec)
   1216.84 Requests/sec executed

PS: I've made a _sub transid_ stuff patch, but it does not perform as effectively as this patch,
and I'm wanderring where the problem is and trying to improve it more.

Signed-off-by: Liu Bo <liubo2009@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Merge branch 'for-chris' of git://git./linux/kernel/git/arne/btrfs-unstable-arne into inode_numbers

Conflicts:
fs/btrfs/Makefile
fs/btrfs/ctree.h
fs/btrfs/volumes.h

Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Merge branch 'allocator' of git://git./linux/kernel/git/arne/btrfs-unstable-arne into inode_numbers

Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Merge branch 'cleanups' of git://repo.or.cz/linux-2.6/btrfs-unstable into inode_numbers

Conflicts:
fs/btrfs/extent-tree.c
fs/btrfs/free-space-cache.c
fs/btrfs/inode.c
fs/btrfs/tree-log.c

Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Btrfs: update the delayed inode code to use the btrfs_ino helper.

Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Merge branch 'delayed_inode' into inode_numbers

Conflicts:
fs/btrfs/inode.c
fs/btrfs/ioctl.c
fs/btrfs/transaction.c

Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

btrfs: implement delayed inode items operation

Changelog V5 -> V6:
- Fix oom when the memory load is high, by storing the delayed nodes into the
  root's radix tree, and letting btrfs inodes go.

Changelog V4 -> V5:
- Fix the race on adding the delayed node to the inode, which is spotted by
  Chris Mason.
- Merge Chris Mason's incremental patch into this patch.
- Fix deadlock between readdir() and memory fault, which is reported by
  Itaru Kitayama.

Changelog V3 -> V4:
- Fix nested lock, which is reported by Itaru Kitayama, by updating space cache
  inode in time.

Changelog V2 -> V3:
- Fix the race between the delayed worker and the task which does delayed items
  balance, which is reported by Tsutomu Itoh.
- Modify the patch address David Sterba's comment.
- Fix the bug of the cpu recursion spinlock, reported by Chris Mason

Changelog V1 -> V2:
- break up the global rb-tree, use a list to manage the delayed nodes,
  which is created for every directory and file, and used to manage the
  delayed directory name index items and the delayed inode item.
- introduce a worker to deal with the delayed nodes.

Compare with Ext3/4, the performance of file creation and deletion on btrfs
is very poor. the reason is that btrfs must do a lot of b+ tree insertions,
such as inode item, directory name item, directory name index and so on.

If we can do some delayed b+ tree insertion or deletion, we can improve the
performance, so we made this patch which implemented delayed directory name
index insertion/deletion and delayed inode update.

Implementation:
- introduce a delayed root object into the filesystem, that use two lists to
  manage the delayed nodes which are created for every file/directory.
  One is used to manage all the delayed nodes that have delayed items. And the
  other is used to manage the delayed nodes which is waiting to be dealt with
  by the work thread.
- Every delayed node has two rb-tree, one is used to manage the directory name
  index which is going to be inserted into b+ tree, and the other is used to
  manage the directory name index which is going to be deleted from b+ tree.
- introduce a worker to deal with the delayed operation. This worker is used
  to deal with the works of the delayed directory name index items insertion
  and deletion and the delayed inode update.
  When the delayed items is beyond the lower limit, we create works for some
  delayed nodes and insert them into the work queue of the worker, and then
  go back.
  When the delayed items is beyond the upper bound, we create works for all
  the delayed nodes that haven't been dealt with, and insert them into the work
  queue of the worker, and then wait for that the untreated items is below some
  threshold value.
- When we want to insert a directory name index into b+ tree, we just add the
  information into the delayed inserting rb-tree.
  And then we check the number of the delayed items and do delayed items
  balance. (The balance policy is above.)
- When we want to delete a directory name index from the b+ tree, we search it
  in the inserting rb-tree at first. If we look it up, just drop it. If not,
  add the key of it into the delayed deleting rb-tree.
  Similar to the delayed inserting rb-tree, we also check the number of the
  delayed items and do delayed items balance.
  (The same to inserting manipulation)
- When we want to update the metadata of some inode, we cached the data of the
  inode into the delayed node. the worker will flush it into the b+ tree after
  dealing with the delayed insertion and deletion.
- We will move the delayed node to the tail of the list after we access the
  delayed node, By this way, we can cache more delayed items and merge more
  inode updates.
- If we want to commit transaction, we will deal with all the delayed node.
- the delayed node will be freed when we free the btrfs inode.
- Before we log the inode items, we commit all the directory name index items
  and the delayed inode update.

I did a quick test by the benchmark tool[1] and found we can improve the
performance of file creation by ~15%, and file deletion by ~20%.

Before applying this patch:
Create files:
        Total files: 50000
        Total time: 1.096108
        Average time: 0.000022
Delete files:
        Total files: 50000
        Total time: 1.510403
        Average time: 0.000030

After applying this patch:
Create files:
        Total files: 50000
        Total time: 0.932899
        Average time: 0.000019
Delete files:
        Total files: 50000
        Total time: 1.215732
        Average time: 0.000024

[1] http://marc.info/?l=linux-btrfs&m=128212635122920&q=p3

Many thanks for Kitayama-san's help!

Signed-off-by: Miao Xie <miaox@cn.fujitsu.com>
Reviewed-by: David Sterba <dave@jikos.cz>
Tested-by: Tsutomu Itoh <t-itoh@jp.fujitsu.com>
Tested-by: Itaru Kitayama <kitayama@cl.bb4u.ne.jp>
Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>

Merge branch 'ino-alloc' of git://repo.or.cz/linux-btrfs-devel into inode_numbers

Conflicts:
fs/btrfs/free-space-cache.c

Signed-off-by: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>