xfs_repair: refactor realtime inode check

Refactor the realtime bitmap and summary checks into a helper function.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_repair: collect realtime reverse-mapping data for refcount/rmap tree rebuilding

Collect reverse-mapping data for realtime files so that we can later
check and rebuild the reference count tree and the reverse mapping
tree.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_repair: create a new set of incore rmap information for rt groups

Create a parallel set of "xfs_ag_rmap" structures to cache information
about reverse mappings for the realtime groups.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_repair: use realtime rmap btree data to check block types

Use the realtime rmap btree to pre-populate the block type information
so that when repair iterates the primary metadata, we can confirm the
block type.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_repair: flag suspect long-format btree blocks

Pass a "suspect" counter through scan_lbtree just like we do for
short-format btree blocks, and increment its value when we encounter
blocks with bad CRCs or outright corruption.  This makes it so that
repair actually catches bmbt blocks with bad crcs or other verifier
errors.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

libxfs: dirty buffers should be marked uptodate too

I started fuzz-testing the realtime rmap feature with a very large
number of realtime allocation groups.  There were so many rt groups that
repair had to rebuild /realtime in the metadata directory tree, and that
directory was big enough to spur the creation of a block format
directory.

Unfortunately, repair then walks both directory trees to look for
unconnceted files.  This part of phase 6 emits CRC errors on the newly
created buffers for the /realtime directory, declares the directory to
be garbage, and moves all the rt rmap inodes to /lost+found, resulting
in a corrupt fs.

Poking around in gdb, I noticed that the buffer contents were indeed
zero, and that UPTODATE was not set.  This was very strange, until I
added a watch on bp->b_flags to watch for accesses.  It turns out that
xfs_repair's prefetch code will _get a buffer and zero the contents if
UPTODATE is not set.

The directory tree code in libxfs will also _get a buffer, initialize
it, and log it to the coordinating transaction, which in this case is
the transactions used to reconnect the rmap btree inodes to /realtime.
At no point does any of that code ever set UPTODATE on the buffer, which
is why prefetch zaps the contents.

Hence change both buffer dirtying functions to set UPTODATE, since a
dirty buffer is by definition at least as recent as whatever's on disk.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_spaceman: report health status of the realtime rmap btree

Add reporting of the rt rmap btree health to spaceman.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_scrub: retest metadata across scrub groups after a repair

Certain types of metadata have dependencies that cross scrub groups.
For example, after a repair the part of realtime bitmap corresponding to
a realtime group, we potentially need to rebuild the realtime summary to
reflect the new bitmap contents.  The rtsummary is a separate scrub group
(metafiles) from the rgbitmap (rtgroup), which means that the rtsummary
repairs must be tracked by a separate scrub_item.

Create the necessary dependency table and code to make these kinds of
cross-group validations possible.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_scrub: check rtrmapbt metadata directory connections

Run the rt rmap btree metapath scrubber during phase 5 to ensure that
it's still connected to the metadir tree after we've pruned any bad
links.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

libfrog: enable scrubbng of the realtime rmap

Add a new entry so that we can scrub the rtrmapbt.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_io: support scrubbing rtgroup metadata paths

Support scrubbing the metadata directory path of an rtgroup metadata
file.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_db: make fsmap query the realtime reverse mapping tree

Extend the 'fsmap' debugger command to support querying the realtime
rmap btree via a new -r argument.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_db: copy the realtime rmap btree

Copy the realtime rmapbt when we're metadumping the filesystem.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_db: support rudimentary checks of the rtrmap btree

Perform some fairly superficial checks of the rtrmap btree.  We'll
do more sophisticated checks in xfs_repair, but provide enough of
a spot-check here that we can do simple things.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_db: support the realtime rmapbt

Wire up various parts of xfs_db for realtime rmap support.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_db: display the realtime rmap btree contents

Implement all the code we need to dump rtrmapbt contents, starting
from the root inode.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: hook live realtime rmap operations during a repair operation

Hook the regular realtime rmap code when an rtrmapbt repair operation is
running so that we can unlock the AGF buffer to scan the filesystem and
keep the in-memory btree up to date during the scan.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: create a shadow rmap btree during realtime rmap repair

Create an in-memory btree of rmap records instead of an array.  This
enables us to do live record collection instead of freezing the fs.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: online repair of the realtime rmap btree

Repair the realtime rmap btree while mounted.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: scrub the metadir path of rt rmap btree files

Add a new XFS_SCRUB_METAPATH subtype so that we can scrub the metadata
directory tree path to the rmap btree file for each rt group.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: scrub the realtime rmapbt

Check the realtime reverse mapping btree against the rtbitmap, and
modify the rtbitmap scrub to check against the rtrmapbt.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: allow queued realtime intents to drain before scrubbing

When a writer thread executes a chain of log intent items for the
realtime volume, the ILOCKs taken during each step are for each rt
metadata file, not the entire rt volume itself.  Although scrub takes
all rt metadata ILOCKs, this isn't sufficient to guard against scrub
checking the rt volume while that writer thread is in the middle of
finishing a chain because there's no higher level locking primitive
guarding the realtime volume.

When there's a collision, cross-referencing between data structures
(e.g. rtrmapbt and rtrefcountbt) yields false corruption events; if
repair is running, this results in incorrect repairs, which is
catastrophic.

Fix this by adding to the mount structure the same drain that we use to
protect scrub against concurrent AG updates, but this time for the
realtime volume.

[Contains a few cleanups from hch]

Cc: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: report realtime rmap btree corruption errors to the health system

Whenever we encounter corrupt realtime rmap btree blocks, we should
report that to the health monitoring system for later reporting.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: create routine to allocate and initialize a realtime rmap btree inode

Create a library routine to allocate and initialize an empty realtime
rmapbt inode.  We'll use this for mkfs and repair.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: wire up rmap map and unmap to the realtime rmapbt

Connect the map and unmap reverse-mapping operations to the realtime
rmapbt via the deferred operation callbacks.  This enables us to
perform rmap operations against the correct btree.

[Contains a minor bugfix from hch]

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: allow inodes with zero extents but nonzero nblocks

Metadata inodes that store btrees will have zero extents and a nonzero
nblocks.  Adjust the inode verifier so that this combination is not
flagged.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: wire up a new inode fork type for the realtime rmap

Plumb in the pieces we need to embed the root of the realtime rmap
btree in an inode's data fork, complete with new fork type and
on-disk interpretation functions.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: add metadata reservations for realtime rmap btrees

Reserve some free blocks so that we will always have enough free blocks
in the data volume to handle expansion of the realtime rmap btree.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: add realtime reverse map inode to metadata directory

Add a metadir path to select the realtime rmap btree inode and load
it at mount time.  The rtrmapbt inode will have a unique extent format
code, which means that we also have to update the inode validation and
flush routines to look for it.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: add a lockdep class key per rtgroup

Add a dynamic lockdep class key to each rtgroup.  This will enable
lockdep to deduce inconsistencies in the rtgroup metadata ILOCK locking
order.  Each class can have 8 subclasses, and for now we will only have
2 inodes per group.  This enables rtgroup order and inode order checks.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: add a realtime flag to the rmap update log redo items

Extend the rmap update (RUI) log items with a new realtime flag that
indicates that the updates apply against the realtime rmapbt.  We'll
wire up the actual rmap code later.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: prepare rmap functions to deal with rtrmapbt

Prepare the high-level rmap functions to deal with the new realtime
rmapbt and its slightly different conventions.  Provide the ability
to talk to either rmapbt or rtrmapbt formats from the same high
level code.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: add realtime rmap btree operations

Implement the generic btree operations needed to manipulate rtrmap
btree blocks. This is different from the regular rmapbt in that we
allocate space from the filesystem at large, and are neither
constrained to the free space nor any particular AG.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: realtime rmap btree transaction reservations

Make sure that there's enough log reservation to handle mapping
and unmapping realtime extents.  We have to reserve enough space
to handle a split in the rtrmapbt to add the record and a second
split in the regular rmapbt to record the rtrmapbt split.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: define the on-disk realtime rmap btree format

Start filling out the rtrmap btree implementation. Start with the
on-disk btree format; add everything needed to read, write and
manipulate rmap btree blocks. This prepares the way for connecting the
btree operations implementation.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: introduce realtime rmap btree definitions

Add new realtime rmap btree definitions. The realtime rmap btree will
be rooted from a hidden inode, but has its own shape and therefore
needs to have most of its own separate types.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: simplify the xfs_rmap_{alloc,free}_extent calling conventions

Simplify the calling conventions by allowing callers to pass a fsbno
(xfs_fsblock_t) directly into these functions, since we're just going to
set it in a struct anyway.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: allow inode-based btrees to reserve space in the data device

Create a new space reservation scheme so that btree metadata for the
realtime volume can reserve space in the data device to avoid space
underruns.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: attach rtgroup objects to btree cursors

Make it so that we can attach realtime group objects to btree cursors.
This will be crucial for enabling rmap btrees in realtime groups.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: update btree keys correctly when _insrec splits an inode root block

In commit 2c813ad66a72, I partially fixed a bug wherein xfs_btree_insrec
would erroneously try to update the parent's key for a block that had
been split if we decided to insert the new record into the new block.
The solution was to detect this situation and update the in-core key
value that we pass up to the caller so that the caller will (eventually)
add the new block to the parent level of the tree with the correct key.

However, I missed a subtlety about the way inode-rooted btrees work.  If
the full block was a maximally sized inode root block, we'll solve that
fullness by moving the root block's records to a new block, resizing the
root block, and updating the root to point to the new block.  We don't
pass a pointer to the new block to the caller because that work has
already been done.  The new record will /always/ land in the new block,
so in this case we need to use xfs_btree_update_keys to update the keys.

This bug can theoretically manifest itself in the very rare case that we
split a bmbt root block and the new record lands in the very first slot
of the new block, though I've never managed to trigger it in practice.
However, it is very easy to reproduce by running generic/522 with the
realtime rmapbt patchset if rtinherit=1.

Fixes: 2c813ad66a72 ("xfs: support btrees with overlapping intervals for keys")
Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: support storing records in the inode core root

Add the necessary flags and code so that we can support storing leaf
records in the inode root block of a btree.  This hasn't been necessary
before, but the realtime rmapbt will need to be able to do this.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: hoist the node iroot update code out of xfs_btree_kill_iroot

In preparation for allowing records in an inode btree root, hoist the
code that copies keyptrs from an existing node child into the root block
to a separate function.  Remove some unnecessary conditionals and clean
up a few function calls in the new function.  Note that this change
reorders the ->free_block call with respect to the change in bc_nlevels
to make it easier to support inode root leaf blocks in the next patch.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: hoist the node iroot update code out of xfs_btree_new_iroot

In preparation for allowing records in an inode btree root, hoist the
code that copies keyptrs from an existing node root into a child block
to a separate function.  Note that the new function explicitly computes
the keys of the new child block and stores that in the root block; while
the bmap btree could rely on leaving the key alone, realtime rmap needs
to set the new high key.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: support leaves in the incore btree root block in xfs_iroot_realloc

Add some logic to xfs_iroot_realloc so that we can handle leaf records
in the btree root block correctly.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: generalize the btree root reallocation function

In preparation for storing realtime rmap btree roots in an inode fork,
make xfs_iroot_realloc take an ops structure that takes care of all the
btree-specific geometry pieces.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: standardize the btree maxrecs function parameters

Standardize the parameters in xfs_{alloc,bm,ino,rmap,refcount}bt_maxrecs
so that we have consistent calling conventions.  This doesn't affect the
kernel that much, but enables us to clean up userspace a bit.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: rearrange xfs_iroot_realloc a bit

Rearrange the innards of xfs_iroot_realloc so that we can reduce
duplicated code prior to genericizing the function.  No functional
changes.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: move the zero records logic into xfs_bmap_broot_space_calc

The bmap btree cannot ever have zero records in an incore btree block.
If the number of records drops to zero, that means we're converting the
fork to extents format and are trying to remove the tree.  This logic
won't hold for the future realtime rmap btree, so move the logic into
the bmbt code.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: hoist the code that moves the incore inode fork broot memory

Whenever we change the size of the memory buffer holding an inode fork
btree root block, we have to copy the contents over.  Refactor all this
into a single function that handles both, in preparation for making
xfs_iroot_realloc more generic.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: fix a sloppy memory handling bug in xfs_iroot_realloc

While refactoring code, I noticed that when xfs_iroot_realloc tries to
shrink a bmbt root block, it allocates a smaller new block and then
copies "records" and pointers to the new block.  However, bmbt root
blocks cannot ever be leaves, which means that it's not technically
correct to copy records.  We /should/ be copying keys.

Note that this has never resulted in actual memory corruption because
sizeof(bmbt_rec) == (sizeof(bmbt_key) + sizeof(bmbt_ptr)).  However,
this will no longer be true when we start adding realtime rmap stuff,
so fix this now.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: refactor creation of bmap btree roots

Now that we've created inode fork helpers to allocate and free btree
roots, create a new bmap btree helper to create a new bmbt root, and
refactor the extents <-> btree conversion functions to use our new
helpers.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: refactor the allocation and freeing of incore inode fork btree roots

Refactor the code that allocates and freese the incore inode fork btree
roots.  This will help us disentangle some of the weird logic when we're
creating and tearing down inode-based btrees.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: replace shouty XFS_BM{BT,DR} macros

Replace all the shouty bmap btree and bmap disk root macros with actual
functions, and fix a type handling error in the xattr code that the
macros previously didn't care about.

sed \
 -e 's/XFS_BMBT_BLOCK_LEN/xfs_bmbt_block_len/g' \
 -e 's/XFS_BMBT_REC_ADDR/xfs_bmbt_rec_addr/g' \
 -e 's/XFS_BMBT_KEY_ADDR/xfs_bmbt_key_addr/g' \
 -e 's/XFS_BMBT_PTR_ADDR/xfs_bmbt_ptr_addr/g' \
 -e 's/XFS_BMDR_REC_ADDR/xfs_bmdr_rec_addr/g' \
 -e 's/XFS_BMDR_KEY_ADDR/xfs_bmdr_key_addr/g' \
 -e 's/XFS_BMDR_PTR_ADDR/xfs_bmdr_ptr_addr/g' \
 -e 's/XFS_BMAP_BROOT_PTR_ADDR/xfs_bmap_broot_ptr_addr/g' \
 -e 's/XFS_BMAP_BROOT_SPACE_CALC/xfs_bmap_broot_space_calc/g' \
 -e 's/XFS_BMAP_BROOT_SPACE/xfs_bmap_broot_space/g' \
 -e 's/XFS_BMDR_SPACE_CALC/xfs_bmdr_space_calc/g' \
 -e 's/XFS_BMAP_BMDR_SPACE/xfs_bmap_bmdr_space/g' \
 -i $(git ls-files fs/xfs/*.[ch] fs/xfs/libxfs/*.[ch] fs/xfs/scrub/*.[ch])

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

mkfs: format realtime groups

Create filesystems with the realtime group feature enabled.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

mkfs: add headers to realtime summary blocks

When the rtgroups feature is enabled, format rtsummary blocks with the
appropriate block headers.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

mkfs: add headers to realtime bitmap blocks

When the rtgroups feature is enabled, format rtbitmap blocks with the
appropriate block headers.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_scrub: use histograms to speed up phase 8 on the realtime volume

Use the same statistical methods that we use on the data volume to
compute the minimum threshold size for fstrims on the realtime volume.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_scrub: trim realtime volumes too

On the kernel side, the XFS realtime groups patchset added support for
FITRIM of the realtime volume.  This support doesn't actually require
there to be any realtime groups, so teach scrub to run through the whole
region.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_scrub: call GETFSMAP for each rt group in parallel

If realtime groups are enabled, we should take advantage of the sharding
to speed up the spacemap scans.  Do so by issuing per-rtgroup GETFSMAP
calls.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_scrub: scrub realtime allocation group metadata

Scan realtime group metadata as part of phase 2, just like we do for AG
metadata.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_spaceman: report on realtime group health

Add the realtime group status to the health reporting done by
xfs_spaceman.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_io: display rt group in verbose fsmap output

Display the rt group number in the fsmap output, just like we do for
regular data files.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_io: display rt group in verbose bmap output

Display the rt group number in the bmap -v output, just like we do for
regular data files.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_io: add a command to display realtime group information

Add a new 'rginfo' command to xfs_io so that we can display realtime
group geometry.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_io: add a command to display allocation group information

Add a new 'aginfo' command to xfs_io so that we can display allocation
group geometry.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_io: support scrubbing rtgroup metadata

Support scrubbing all rtgroup metadata with a scrubv call.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_mdrestore: restore rt group superblocks to realtime device

Support restoring realtime device metadata to the realtime device, if
the dumped filesystem had one.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_db: dump rt summary blocks

Now that rtsummary blocks have a header, make it so that xfs_db can
analyze the structure.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_db: dump rt bitmap blocks

Now that rtbitmap blocks have a header, make it so that xfs_db can
analyze the structure.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_db: hoist bit scraping function

Hoist the bit scraping code into a separate helper function so that we
can create a _le version later, and also enable some testing functions.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_db: metadump realtime devices

Teach the metadump device to dump the filesystem metadata of a realtime
device to the metadump file.  Currently, this is limited to the realtime
superblock.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_db: report rtgroups via version command

Report the rtgroups feature in the version command output.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_db: enable conversion of rt space units

Teach the xfs_db convert function about realtime extents, blocks, and
realtime group numbers.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_db: implement check for rt superblocks

Implement the bare minimum needed to avoid xfs_check regressions when
realtime groups are enabled.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_db: listify the definition of dbm_t

Convert this enum definition to a list so that code adding elements to
the enum do not have to reflow the whole thing.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_db: support changing the label and uuid of rt superblocks

Update the label and uuid commands to change the rt superblocks along
with the filesystem superblocks.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_db: support dumping realtime superblocks

Allow debugging of realtime superblocks, and add the relevant fields in
the fs superblock that point us at the existence and location of the rt
supers.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_db: listify the definition of enum typnm

Convert the enum definition into a list so that future patches adding
things to enum typnm don't have to reflow the entire thing.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_repair: support adding rtgroups to a filesystem

Allow users to add the rtgroups feature to a filesystem if the
filesystem does not already have a realtime volume attached.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_repair: repair rtsummary block headers

Check and repair the new block headers attached to rtsummary blocks.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_repair: repair rtbitmap block headers

Check and repair the new block headers attached to rtbitmap blocks.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_repair: improve rtbitmap discrepancy reporting

Improve the reporting of discrepancies in the realtime bitmap and
summary files by creating a separate helper function that will pinpoint
the exact (word) locations of mismatches.  This will help developers to
diagnose problems with the rtgroups feature and users to figure out
exactly what's bad in a filesystem.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs_repair: support realtime groups

Support the realtime group feature.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

libxfs: implement some sanity checking for enormous rgcount

Similar to what we do for suspiciously large sb_agcount values, if
someone tries to get libxfs to load a filesystem with a very large
realtime group count, let's do some basic checks of the rt device to
see if it's really that large.  If the read fails, only load the first
rtgroup and warn the user.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

libfrog: report rt groups in output

Report realtime group geometry.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: scrub each rtgroup's portion of the rtbitmap separately

Create a new scrub type code so that userspace can scrub each rtgroup's
portion of the rtbitmap file separately.  This reduces the long tail
latency that results from scanning the entire bitmap all at once, and
prepares us for future patchsets, wherein we'll need to be able to lock
a specific rtgroup so that we can rebuild that rtgroup's part of the
rtbitmap contents from the rtgroup's rmap btree.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: scrub the realtime group superblock

Enable scrubbing of realtime group superblocks.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: use realtime EFI to free extents when rtgroups are enabled

When rmap is enabled, XFS expects a certain order of operations, which
is: 1) remove the file mapping, 2) remove the reverse mapping, and then
3) free the blocks.  When reflink is enabled, XFS replaces (3) with a
deferred refcount decrement operation that can schedule freeing the
blocks if that was the last refcount.

For realtime files, xfs_bmap_del_extent_real tries to do 1 and 3 in the
same transaction, which will break both rmap and reflink unless we
switch it to use realtime EFIs.  Both rmap and reflink depend on the
rtgroups feature, so let's turn on EFIs for all rtgroups filesystems.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: hold an active reference to an rtgroup while processing an EFI

While we're processing an EFI log item, maintain an active reference to
the rtgroup object so that it cannot go away underneath us.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: use an incore rtgroup rotor for rtpick

During the 6.7 merge window, Linus noticed that the realtime allocator
was doing some sketchy things trying to encode a u64 sequence counter
into the rtbitmap file's atime.  The sketchy casting of a struct pointer
to a u64 pointer has subtly broken several times over the past decade as
the codebase has transitioned to using the VFS i_atime field and that
field has changed in size and layout over time.

Since the goal of the rtpick code is to _suggest_ a starting place for
new rt file allocations, the repeated breakage has not resulted in
inconsistent metadata.  IOWs, it's a hint.

For rtgroups, we don't need this complex code to cut the rtextents space
into fractions.  Add an rtgroup rotor and use that for rtpick, similar
to AG rotoring on the data device.  The new rotor does not persist,
which reduces the logging overhead slightly.

Between this and the new restrictions on open-by-handle on metadir, it's
no longer possible for userspace to control the rtpick rotor.

Link: https://lore.kernel.org/linux-xfs/CAHk-=wj3oM3d-Hw2vvxys3KCZ9De+gBN7Gxr2jf96OTisL9udw@mail.gmail.com/
Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: store rtgroup information with a bmap intent

Make the bmap intent items take an active reference to the rtgroup
containing the space that is being mapped or unmapped.  We will need
this functionality once we start enabling rmap and reflink on the rt
volume.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: encode the rtsummary in big endian format

Currently, the ondisk realtime summary file counters are accessed in
units of 32-bit words.  There's no endian translation of the contents of
this file, which means that the Bad Things Happen(tm) if you go from
(say) x86 to powerpc.  Since we have a new feature flag, let's take the
opportunity to enforce an endianness on the file.  Encode the summary
information in big endian format, like most of the rest of the
filesystem.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: add block headers to realtime summary blocks

Upgrade rtsummary blocks to have self describing metadata like most
every other thing in XFS.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: encode the rtbitmap in big endian format

Currently, the ondisk realtime bitmap file is accessed in units of
32-bit words.  There's no endian translation of the contents of this
file, which means that the Bad Things Happen(tm) if you go from (say)
x86 to powerpc.  Since we have a new feature flag, let's take the
opportunity to enforce an endianness on the file.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: add block headers to realtime bitmap blocks

Upgrade rtbitmap blocks to have self describing metadata like most every
other thing in XFS.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: export the geometry of realtime groups to userspace

Create an ioctl so that the kernel can report the status of realtime
groups to userspace.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: define locking primitives for realtime groups

Define helper functions to lock all metadata inodes related to a
realtime group.  There's not much to look at now, but this will become
important when we add per-rtgroup metadata files and online fsck code
for them.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: record rt group superblock errors in the health system

Record the state of per-rtgroup metadata sickness in the rtgroup
structure for later reporting.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: add frextents to the lazysbcounters when rtgroups enabled

Make the free rt extent count a part of the lazy sb counters when the
realtime groups feature is enabled.  This is possible because the patch
to recompute frextents from the rtbitmap during log recovery predates
the code adding rtgroup support, hence we know that the value will
always be correct during runtime.

Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>

xfs: add a helper to prevent bmap merges across rtgroup boundaries

Except for the rt superblock, realtime groups do not store any metadata
at the start (or end) of the group.  There is nothing to prevent the
bmap code from merging allocations from multiple groups into a single
bmap record.  Add a helper to check for this case.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>
[djwong: massage the commit message after pulling this into rtgroups]
Signed-off-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>