Quelle  journal.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * bcachefs journalling code, for btree insertions
 *
 * Copyright 2012 Google, Inc.
 */

#include "bcachefs.h"
#include "alloc_foreground.h"
#include "bkey_methods.h"
#include "btree_gc.h"
#include "btree_update.h"
#include "btree_write_buffer.h"
#include "buckets.h"
#include "enumerated_ref.h"
#include "error.h"
#include "journal.h"
#include "journal_io.h"
#include "journal_reclaim.h"
#include "journal_sb.h"
#include "journal_seq_blacklist.h"
#include "trace.h"

static inline bool journal_seq_unwritten(struct journal *j, u64 seq)
{
 return seq > j->seq_ondisk;
}

static bool __journal_entry_is_open(union journal_res_state state)
{
 return state.cur_entry_offset < JOURNAL_ENTRY_CLOSED_VAL;
}

static inline unsigned nr_unwritten_journal_entries(struct journal *j)
{
 return atomic64_read(&j->seq) - j->seq_ondisk;
}

static bool journal_entry_is_open(struct journal *j)
{
 return __journal_entry_is_open(j->reservations);
}

static void bch2_journal_buf_to_text(struct printbuf *out, struct journal *j, u64 seq)
{
 union journal_res_state s = READ_ONCE(j->reservations);
 unsigned i = seq & JOURNAL_BUF_MASK;
 struct journal_buf *buf = j->buf + i;

 prt_printf(out, "seq:\t%llu\n", seq);
 printbuf_indent_add(out, 2);

 if (!buf->write_started)
  prt_printf(out, "refcount:\t%u\n", journal_state_count(s, i & JOURNAL_STATE_BUF_MASK));

 struct closure *cl = &buf->io;
 int r = atomic_read(&cl->remaining);
 prt_printf(out, "io:\t%pS r %i\n", cl->fn, r & CLOSURE_REMAINING_MASK);

 if (buf->data) {
  prt_printf(out, "size:\t");
  prt_human_readable_u64(out, vstruct_bytes(buf->data));
  prt_newline(out);
 }

 prt_printf(out, "expires:\t%li jiffies\n", buf->expires - jiffies);

 prt_printf(out, "flags:\t");
 if (buf->noflush)
  prt_str(out, "noflush ");
 if (buf->must_flush)
  prt_str(out, "must_flush ");
 if (buf->separate_flush)
  prt_str(out, "separate_flush ");
 if (buf->need_flush_to_write_buffer)
  prt_str(out, "need_flush_to_write_buffer ");
 if (buf->write_started)
  prt_str(out, "write_started ");
 if (buf->write_allocated)
  prt_str(out, "write_allocated ");
 if (buf->write_done)
  prt_str(out, "write_done");
 prt_newline(out);

 printbuf_indent_sub(out, 2);
}

static void bch2_journal_bufs_to_text(struct printbuf *out, struct journal *j)
{
 lockdep_assert_held(&j->lock);
 out->atomic++;

 if (!out->nr_tabstops)
  printbuf_tabstop_push(out, 24);

 for (u64 seq = journal_last_unwritten_seq(j);
      seq <= journal_cur_seq(j);
      seq++)
  bch2_journal_buf_to_text(out, j, seq);
 prt_printf(out, "last buf %s\n", journal_entry_is_open(j) ? "open" : "closed");

 --out->atomic;
}

static inline struct journal_buf *
journal_seq_to_buf(struct journal *j, u64 seq)
{
 struct journal_buf *buf = NULL;

 EBUG_ON(seq > journal_cur_seq(j));

 if (journal_seq_unwritten(j, seq))
  buf = j->buf + (seq & JOURNAL_BUF_MASK);
 return buf;
}

static void journal_pin_list_init(struct journal_entry_pin_list *p, int count)
{
 for (unsigned i = 0; i < ARRAY_SIZE(p->unflushed); i++)
  INIT_LIST_HEAD(&p->unflushed[i]);
 for (unsigned i = 0; i < ARRAY_SIZE(p->flushed); i++)
  INIT_LIST_HEAD(&p->flushed[i]);
 atomic_set(&p->count, count);
 p->devs.nr = 0;
}

/*
 * Detect stuck journal conditions and trigger shutdown. Technically the journal
 * can end up stuck for a variety of reasons, such as a blocked I/O, journal
 * reservation lockup, etc. Since this is a fatal error with potentially
 * unpredictable characteristics, we want to be fairly conservative before we
 * decide to shut things down.
 *
 * Consider the journal stuck when it appears full with no ability to commit
 * btree transactions, to discard journal buckets, nor acquire priority
 * (reserved watermark) reservation.
 */
static inline bool
journal_error_check_stuck(struct journal *j, int error, unsigned flags)
{
 struct bch_fs *c = container_of(j, struct bch_fs, journal);
 bool stuck = false;
 struct printbuf buf = PRINTBUF;

 buf.atomic++;

 if (!(error == -BCH_ERR_journal_full ||
       error == -BCH_ERR_journal_pin_full) ||
     nr_unwritten_journal_entries(j) ||
     (flags & BCH_WATERMARK_MASK) != BCH_WATERMARK_reclaim)
  return stuck;

 spin_lock(&j->lock);

 if (j->can_discard) {
  spin_unlock(&j->lock);
  return stuck;
 }

 stuck = true;

 /*
 * The journal shutdown path will set ->err_seq, but do it here first to
 * serialize against concurrent failures and avoid duplicate error
 * reports.
 */
 if (j->err_seq) {
  spin_unlock(&j->lock);
  return stuck;
 }
 j->err_seq = journal_cur_seq(j);

 __bch2_journal_debug_to_text(&buf, j);
 spin_unlock(&j->lock);
 prt_printf(&buf, bch2_fmt(c, "Journal stuck! Hava a pre-reservation but journal full (error %s)"),
      bch2_err_str(error));
 bch2_print_str(c, KERN_ERR, buf.buf);

 printbuf_reset(&buf);
 bch2_journal_pins_to_text(&buf, j);
 bch_err(c, "Journal pins:\n%s", buf.buf);
 printbuf_exit(&buf);

 bch2_fatal_error(c);
 dump_stack();

 return stuck;
}

void bch2_journal_do_writes(struct journal *j)
{
 for (u64 seq = journal_last_unwritten_seq(j);
      seq <= journal_cur_seq(j);
      seq++) {
  unsigned idx = seq & JOURNAL_BUF_MASK;
  struct journal_buf *w = j->buf + idx;

  if (w->write_started && !w->write_allocated)
   break;
  if (w->write_started)
   continue;

  if (!journal_state_seq_count(j, j->reservations, seq)) {
   j->seq_write_started = seq;
   w->write_started = true;
   closure_call(&w->io, bch2_journal_write, j->wq, NULL);
  }

  break;
 }
}

/*
 * Final processing when the last reference of a journal buffer has been
 * dropped. Drop the pin list reference acquired at journal entry open and write
 * the buffer, if requested.
 */
void bch2_journal_buf_put_final(struct journal *j, u64 seq)
{
 lockdep_assert_held(&j->lock);

 if (__bch2_journal_pin_put(j, seq))
  bch2_journal_reclaim_fast(j);
 bch2_journal_do_writes(j);

 /*
 * for __bch2_next_write_buffer_flush_journal_buf(), when quiescing an
 * open journal entry
 */
 wake_up(&j->wait);
}

/*
 * Returns true if journal entry is now closed:
 *
 * We don't close a journal_buf until the next journal_buf is finished writing,
 * and can be opened again - this also initializes the next journal_buf:
 */
static void __journal_entry_close(struct journal *j, unsigned closed_val, bool trace)
{
 struct bch_fs *c = container_of(j, struct bch_fs, journal);
 struct journal_buf *buf = journal_cur_buf(j);
 union journal_res_state old, new;
 unsigned sectors;

 BUG_ON(closed_val != JOURNAL_ENTRY_CLOSED_VAL &&
        closed_val != JOURNAL_ENTRY_ERROR_VAL);

 lockdep_assert_held(&j->lock);

 old.v = atomic64_read(&j->reservations.counter);
 do {
  new.v = old.v;
  new.cur_entry_offset = closed_val;

  if (old.cur_entry_offset == JOURNAL_ENTRY_ERROR_VAL ||
      old.cur_entry_offset == new.cur_entry_offset)
   return;
 } while (!atomic64_try_cmpxchg(&j->reservations.counter,
           &old.v, new.v));

 if (!__journal_entry_is_open(old))
  return;

 if (old.cur_entry_offset == JOURNAL_ENTRY_BLOCKED_VAL)
  old.cur_entry_offset = j->cur_entry_offset_if_blocked;

 /* Close out old buffer: */
 buf->data->u64s  = cpu_to_le32(old.cur_entry_offset);

 if (trace_journal_entry_close_enabled() && trace) {
  struct printbuf pbuf = PRINTBUF;
  pbuf.atomic++;

  prt_str(&pbuf, "entry size: ");
  prt_human_readable_u64(&pbuf, vstruct_bytes(buf->data));
  prt_newline(&pbuf);
  bch2_prt_task_backtrace(&pbuf, current, 1, GFP_NOWAIT);
  trace_journal_entry_close(c, pbuf.buf);
  printbuf_exit(&pbuf);
 }

 sectors = vstruct_blocks_plus(buf->data, c->block_bits,
          buf->u64s_reserved) << c->block_bits;
 if (unlikely(sectors > buf->sectors)) {
  struct printbuf err = PRINTBUF;
  err.atomic++;

  prt_printf(&err, "journal entry overran reserved space: %u > %u\n",
      sectors, buf->sectors);
  prt_printf(&err, "buf u64s %u u64s reserved %u cur_entry_u64s %u block_bits %u\n",
      le32_to_cpu(buf->data->u64s), buf->u64s_reserved,
      j->cur_entry_u64s,
      c->block_bits);
  prt_printf(&err, "fatal error - emergency read only");
  bch2_journal_halt_locked(j);

  bch_err(c, "%s", err.buf);
  printbuf_exit(&err);
  return;
 }

 buf->sectors = sectors;

 /*
 * We have to set last_seq here, _before_ opening a new journal entry:
 *
 * A threads may replace an old pin with a new pin on their current
 * journal reservation - the expectation being that the journal will
 * contain either what the old pin protected or what the new pin
 * protects.
 *
 * After the old pin is dropped journal_last_seq() won't include the old
 * pin, so we can only write the updated last_seq on the entry that
 * contains whatever the new pin protects.
 *
 * Restated, we can _not_ update last_seq for a given entry if there
 * could be a newer entry open with reservations/pins that have been
 * taken against it.
 *
 * Hence, we want update/set last_seq on the current journal entry right
 * before we open a new one:
 */
 buf->last_seq  = journal_last_seq(j);
 buf->data->last_seq = cpu_to_le64(buf->last_seq);
 BUG_ON(buf->last_seq > le64_to_cpu(buf->data->seq));

 cancel_delayed_work(&j->write_work);

 bch2_journal_space_available(j);

 __bch2_journal_buf_put(j, le64_to_cpu(buf->data->seq));
}

void bch2_journal_halt_locked(struct journal *j)
{
 lockdep_assert_held(&j->lock);

 __journal_entry_close(j, JOURNAL_ENTRY_ERROR_VAL, true);
 if (!j->err_seq)
  j->err_seq = journal_cur_seq(j);
 journal_wake(j);
}

void bch2_journal_halt(struct journal *j)
{
 spin_lock(&j->lock);
 bch2_journal_halt_locked(j);
 spin_unlock(&j->lock);
}

static bool journal_entry_want_write(struct journal *j)
{
 bool ret = !journal_entry_is_open(j) ||
  journal_cur_seq(j) == journal_last_unwritten_seq(j);

 /* Don't close it yet if we already have a write in flight: */
 if (ret)
  __journal_entry_close(j, JOURNAL_ENTRY_CLOSED_VAL, true);
 else if (nr_unwritten_journal_entries(j)) {
  struct journal_buf *buf = journal_cur_buf(j);

  if (!buf->flush_time) {
   buf->flush_time = local_clock() ?: 1;
   buf->expires = jiffies;
  }
 }

 return ret;
}

bool bch2_journal_entry_close(struct journal *j)
{
 bool ret;

 spin_lock(&j->lock);
 ret = journal_entry_want_write(j);
 spin_unlock(&j->lock);

 return ret;
}

/*
 * should _only_ called from journal_res_get() - when we actually want a
 * journal reservation - journal entry is open means journal is dirty:
 */
static int journal_entry_open(struct journal *j)
{
 struct bch_fs *c = container_of(j, struct bch_fs, journal);
 struct journal_buf *buf = j->buf +
  ((journal_cur_seq(j) + 1) & JOURNAL_BUF_MASK);
 union journal_res_state old, new;
 int u64s;

 lockdep_assert_held(&j->lock);
 BUG_ON(journal_entry_is_open(j));
 BUG_ON(BCH_SB_CLEAN(c->disk_sb.sb));

 if (j->blocked)
  return bch_err_throw(c, journal_blocked);

 if (j->cur_entry_error)
  return j->cur_entry_error;

 int ret = bch2_journal_error(j);
 if (unlikely(ret))
  return ret;

 if (!fifo_free(&j->pin))
  return bch_err_throw(c, journal_pin_full);

 if (nr_unwritten_journal_entries(j) == ARRAY_SIZE(j->buf))
  return bch_err_throw(c, journal_max_in_flight);

 if (atomic64_read(&j->seq) - j->seq_write_started == JOURNAL_STATE_BUF_NR)
  return bch_err_throw(c, journal_max_open);

 if (unlikely(journal_cur_seq(j) >= JOURNAL_SEQ_MAX)) {
  bch_err(c, "cannot start: journal seq overflow");
  if (bch2_fs_emergency_read_only_locked(c))
   bch_err(c, "fatal error - emergency read only");
  return bch_err_throw(c, journal_shutdown);
 }

 if (!j->free_buf && !buf->data)
  return bch_err_throw(c, journal_buf_enomem); /* will retry after write completion frees up a buf */

 BUG_ON(!j->cur_entry_sectors);

 if (!buf->data) {
  swap(buf->data,  j->free_buf);
  swap(buf->buf_size, j->free_buf_size);
 }

 buf->expires  =
  (journal_cur_seq(j) == j->flushed_seq_ondisk
   ? jiffies
   : j->last_flush_write) +
  msecs_to_jiffies(c->opts.journal_flush_delay);

 buf->u64s_reserved = j->entry_u64s_reserved;
 buf->disk_sectors = j->cur_entry_sectors;
 buf->sectors  = min(buf->disk_sectors, buf->buf_size >> 9);

 u64s = (int) (buf->sectors << 9) / sizeof(u64) -
  journal_entry_overhead(j);
 u64s = clamp_t(int, u64s, 0, JOURNAL_ENTRY_CLOSED_VAL - 1);

 if (u64s <= (ssize_t) j->early_journal_entries.nr)
  return bch_err_throw(c, journal_full);

 if (fifo_empty(&j->pin) && j->reclaim_thread)
  wake_up_process(j->reclaim_thread);

 /*
 * The fifo_push() needs to happen at the same time as j->seq is
 * incremented for journal_last_seq() to be calculated correctly
 */
 atomic64_inc(&j->seq);
 journal_pin_list_init(fifo_push_ref(&j->pin), 1);

 if (unlikely(bch2_journal_seq_is_blacklisted(c, journal_cur_seq(j), false))) {
  bch_err(c, "attempting to open blacklisted journal seq %llu",
   journal_cur_seq(j));
  if (bch2_fs_emergency_read_only_locked(c))
   bch_err(c, "fatal error - emergency read only");
  return bch_err_throw(c, journal_shutdown);
 }

 BUG_ON(j->pin.back - 1 != atomic64_read(&j->seq));

 BUG_ON(j->buf + (journal_cur_seq(j) & JOURNAL_BUF_MASK) != buf);

 bkey_extent_init(&buf->key);
 buf->noflush  = false;
 buf->must_flush  = false;
 buf->separate_flush = false;
 buf->flush_time  = 0;
 buf->need_flush_to_write_buffer = true;
 buf->write_started = false;
 buf->write_allocated = false;
 buf->write_done  = false;

 memset(buf->data, 0, sizeof(*buf->data));
 buf->data->seq = cpu_to_le64(journal_cur_seq(j));
 buf->data->u64s = 0;

 if (j->early_journal_entries.nr) {
  memcpy(buf->data->_data, j->early_journal_entries.data,
         j->early_journal_entries.nr * sizeof(u64));
  le32_add_cpu(&buf->data->u64s, j->early_journal_entries.nr);
 }

 /*
 * Must be set before marking the journal entry as open:
 */
 j->cur_entry_u64s = u64s;

 old.v = atomic64_read(&j->reservations.counter);
 do {
  new.v = old.v;

  BUG_ON(old.cur_entry_offset == JOURNAL_ENTRY_ERROR_VAL);

  new.idx++;
  BUG_ON(journal_state_count(new, new.idx));
  BUG_ON(new.idx != (journal_cur_seq(j) & JOURNAL_STATE_BUF_MASK));

  journal_state_inc(&new);

  /* Handle any already added entries */
  new.cur_entry_offset = le32_to_cpu(buf->data->u64s);
 } while (!atomic64_try_cmpxchg(&j->reservations.counter,
           &old.v, new.v));

 if (nr_unwritten_journal_entries(j) == 1)
  mod_delayed_work(j->wq,
     &j->write_work,
     msecs_to_jiffies(c->opts.journal_flush_delay));
 journal_wake(j);

 if (j->early_journal_entries.nr)
  darray_exit(&j->early_journal_entries);
 return 0;
}

static bool journal_quiesced(struct journal *j)
{
 bool ret = atomic64_read(&j->seq) == j->seq_ondisk;

 if (!ret)
  bch2_journal_entry_close(j);
 return ret;
}

static void journal_quiesce(struct journal *j)
{
 wait_event(j->wait, journal_quiesced(j));
}

static void journal_write_work(struct work_struct *work)
{
 struct journal *j = container_of(work, struct journal, write_work.work);

 spin_lock(&j->lock);
 if (__journal_entry_is_open(j->reservations)) {
  long delta = journal_cur_buf(j)->expires - jiffies;

  if (delta > 0)
   mod_delayed_work(j->wq, &j->write_work, delta);
  else
   __journal_entry_close(j, JOURNAL_ENTRY_CLOSED_VAL, true);
 }
 spin_unlock(&j->lock);
}

static void journal_buf_prealloc(struct journal *j)
{
 if (j->free_buf &&
     j->free_buf_size >= j->buf_size_want)
  return;

 unsigned buf_size = j->buf_size_want;

 spin_unlock(&j->lock);
 void *buf = kvmalloc(buf_size, GFP_NOFS);
 spin_lock(&j->lock);

 if (buf &&
     (!j->free_buf ||
      buf_size > j->free_buf_size)) {
  swap(buf, j->free_buf);
  swap(buf_size, j->free_buf_size);
 }

 if (unlikely(buf)) {
  spin_unlock(&j->lock);
  /* kvfree can sleep */
  kvfree(buf);
  spin_lock(&j->lock);
 }
}

static int __journal_res_get(struct journal *j, struct journal_res *res,
        unsigned flags)
{
 struct bch_fs *c = container_of(j, struct bch_fs, journal);
 struct journal_buf *buf;
 bool can_discard;
 int ret;
retry:
 if (journal_res_get_fast(j, res, flags))
  return 0;

 ret = bch2_journal_error(j);
 if (unlikely(ret))
  return ret;

 if (j->blocked)
  return bch_err_throw(c, journal_blocked);

 if ((flags & BCH_WATERMARK_MASK) < j->watermark) {
  ret = bch_err_throw(c, journal_full);
  can_discard = j->can_discard;
  goto out;
 }

 if (nr_unwritten_journal_entries(j) == ARRAY_SIZE(j->buf) && !journal_entry_is_open(j)) {
  ret = bch_err_throw(c, journal_max_in_flight);
  goto out;
 }

 spin_lock(&j->lock);

 journal_buf_prealloc(j);

 /*
 * Recheck after taking the lock, so we don't race with another thread
 * that just did journal_entry_open() and call bch2_journal_entry_close()
 * unnecessarily
 */
 if (journal_res_get_fast(j, res, flags)) {
  ret = 0;
  goto unlock;
 }

 /*
 * If we couldn't get a reservation because the current buf filled up,
 * and we had room for a bigger entry on disk, signal that we want to
 * realloc the journal bufs:
 */
 buf = journal_cur_buf(j);
 if (journal_entry_is_open(j) &&
     buf->buf_size >> 9 < buf->disk_sectors &&
     buf->buf_size < JOURNAL_ENTRY_SIZE_MAX)
  j->buf_size_want = max(j->buf_size_want, buf->buf_size << 1);

 __journal_entry_close(j, JOURNAL_ENTRY_CLOSED_VAL, false);
 ret = journal_entry_open(j) ?: -BCH_ERR_journal_retry_open;
unlock:
 can_discard = j->can_discard;
 spin_unlock(&j->lock);
out:
 if (likely(!ret))
  return 0;
 if (ret == -BCH_ERR_journal_retry_open)
  goto retry;

 if (journal_error_check_stuck(j, ret, flags))
  ret = bch_err_throw(c, journal_stuck);

 if (ret == -BCH_ERR_journal_max_in_flight &&
     track_event_change(&c->times[BCH_TIME_blocked_journal_max_in_flight], true) &&
     trace_journal_entry_full_enabled()) {
  struct printbuf buf = PRINTBUF;

  bch2_printbuf_make_room(&buf, 4096);

  spin_lock(&j->lock);
  prt_printf(&buf, "seq %llu\n", journal_cur_seq(j));
  bch2_journal_bufs_to_text(&buf, j);
  spin_unlock(&j->lock);

  trace_journal_entry_full(c, buf.buf);
  printbuf_exit(&buf);
  count_event(c, journal_entry_full);
 }

 if (ret == -BCH_ERR_journal_max_open &&
     track_event_change(&c->times[BCH_TIME_blocked_journal_max_open], true) &&
     trace_journal_entry_full_enabled()) {
  struct printbuf buf = PRINTBUF;

  bch2_printbuf_make_room(&buf, 4096);

  spin_lock(&j->lock);
  prt_printf(&buf, "seq %llu\n", journal_cur_seq(j));
  bch2_journal_bufs_to_text(&buf, j);
  spin_unlock(&j->lock);

  trace_journal_entry_full(c, buf.buf);
  printbuf_exit(&buf);
  count_event(c, journal_entry_full);
 }

 /*
 * Journal is full - can't rely on reclaim from work item due to
 * freezing:
 */
 if ((ret == -BCH_ERR_journal_full ||
      ret == -BCH_ERR_journal_pin_full) &&
     !(flags & JOURNAL_RES_GET_NONBLOCK)) {
  if (can_discard) {
   bch2_journal_do_discards(j);
   goto retry;
  }

  if (mutex_trylock(&j->reclaim_lock)) {
   bch2_journal_reclaim(j);
   mutex_unlock(&j->reclaim_lock);
  }
 }

 return ret;
}

static unsigned max_dev_latency(struct bch_fs *c)
{
 u64 nsecs = 0;

 guard(rcu)();
 for_each_rw_member_rcu(c, ca)
  nsecs = max(nsecs, ca->io_latency[WRITE].stats.max_duration);

 return nsecs_to_jiffies(nsecs);
}

/*
 * Essentially the entry function to the journaling code. When bcachefs is doing
 * a btree insert, it calls this function to get the current journal write.
 * Journal write is the structure used set up journal writes. The calling
 * function will then add its keys to the structure, queuing them for the next
 * write.
 *
 * To ensure forward progress, the current task must not be holding any
 * btree node write locks.
 */
int bch2_journal_res_get_slowpath(struct journal *j, struct journal_res *res,
      unsigned flags,
      struct btree_trans *trans)
{
 int ret;

 if (closure_wait_event_timeout(&j->async_wait,
     !bch2_err_matches(ret = __journal_res_get(j, res, flags), BCH_ERR_operation_blocked) ||
     (flags & JOURNAL_RES_GET_NONBLOCK),
     HZ))
  return ret;

 if (trans)
  bch2_trans_unlock_long(trans);

 struct bch_fs *c = container_of(j, struct bch_fs, journal);
 int remaining_wait = max(max_dev_latency(c) * 2, HZ * 10);

 remaining_wait = max(0, remaining_wait - HZ);

 if (closure_wait_event_timeout(&j->async_wait,
     !bch2_err_matches(ret = __journal_res_get(j, res, flags), BCH_ERR_operation_blocked) ||
     (flags & JOURNAL_RES_GET_NONBLOCK),
     remaining_wait))
  return ret;

 struct printbuf buf = PRINTBUF;
 bch2_journal_debug_to_text(&buf, j);
 bch2_print_str(c, KERN_ERR, buf.buf);
 prt_printf(&buf, bch2_fmt(c, "Journal stuck? Waited for 10 seconds, err %s"), bch2_err_str(ret));
 printbuf_exit(&buf);

 closure_wait_event(&j->async_wait,
     !bch2_err_matches(ret = __journal_res_get(j, res, flags), BCH_ERR_operation_blocked) ||
     (flags & JOURNAL_RES_GET_NONBLOCK));
 return ret;
}

/* journal_entry_res: */

void bch2_journal_entry_res_resize(struct journal *j,
       struct journal_entry_res *res,
       unsigned new_u64s)
{
 union journal_res_state state;
 int d = new_u64s - res->u64s;

 spin_lock(&j->lock);

 j->entry_u64s_reserved += d;
 if (d <= 0)
  goto out;

 j->cur_entry_u64s = max_t(int, 0, j->cur_entry_u64s - d);
 state = READ_ONCE(j->reservations);

 if (state.cur_entry_offset < JOURNAL_ENTRY_CLOSED_VAL &&
     state.cur_entry_offset > j->cur_entry_u64s) {
  j->cur_entry_u64s += d;
  /*
 * Not enough room in current journal entry, have to flush it:
 */
  __journal_entry_close(j, JOURNAL_ENTRY_CLOSED_VAL, true);
 } else {
  journal_cur_buf(j)->u64s_reserved += d;
 }
out:
 spin_unlock(&j->lock);
 res->u64s += d;
}

/* journal flushing: */

/**
 * bch2_journal_flush_seq_async - wait for a journal entry to be written
 * @j: journal object
 * @seq: seq to flush
 * @parent: closure object to wait with
 * Returns: 1 if @seq has already been flushed, 0 if @seq is being flushed,
 * -BCH_ERR_journal_flush_err if @seq will never be flushed
 *
 * Like bch2_journal_wait_on_seq, except that it triggers a write immediately if
 * necessary
 */
int bch2_journal_flush_seq_async(struct journal *j, u64 seq,
     struct closure *parent)
{
 struct bch_fs *c = container_of(j, struct bch_fs, journal);
 struct journal_buf *buf;
 int ret = 0;

 if (seq <= j->flushed_seq_ondisk)
  return 1;

 spin_lock(&j->lock);

 if (WARN_ONCE(seq > journal_cur_seq(j),
        "requested to flush journal seq %llu, but currently at %llu",
        seq, journal_cur_seq(j)))
  goto out;

 /* Recheck under lock: */
 if (j->err_seq && seq >= j->err_seq) {
  ret = bch_err_throw(c, journal_flush_err);
  goto out;
 }

 if (seq <= j->flushed_seq_ondisk) {
  ret = 1;
  goto out;
 }

 /* if seq was written, but not flushed - flush a newer one instead */
 seq = max(seq, journal_last_unwritten_seq(j));

recheck_need_open:
 if (seq > journal_cur_seq(j)) {
  struct journal_res res = { 0 };

  if (journal_entry_is_open(j))
   __journal_entry_close(j, JOURNAL_ENTRY_CLOSED_VAL, true);

  spin_unlock(&j->lock);

  /*
 * We're called from bch2_journal_flush_seq() -> wait_event();
 * but this might block. We won't usually block, so we won't
 * livelock:
 */
  sched_annotate_sleep();
  ret = bch2_journal_res_get(j, &res, jset_u64s(0), 0, NULL);
  if (ret)
   return ret;

  seq = res.seq;
  buf = journal_seq_to_buf(j, seq);
  buf->must_flush = true;

  if (!buf->flush_time) {
   buf->flush_time = local_clock() ?: 1;
   buf->expires = jiffies;
  }

  if (parent && !closure_wait(&buf->wait, parent))
   BUG();

  bch2_journal_res_put(j, &res);

  spin_lock(&j->lock);
  goto want_write;
 }

 /*
 * if write was kicked off without a flush, or if we promised it
 * wouldn't be a flush, flush the next sequence number instead
 */
 buf = journal_seq_to_buf(j, seq);
 if (buf->noflush) {
  seq++;
  goto recheck_need_open;
 }

 buf->must_flush = true;
 j->flushing_seq = max(j->flushing_seq, seq);

 if (parent && !closure_wait(&buf->wait, parent))
  BUG();
want_write:
 if (seq == journal_cur_seq(j))
  journal_entry_want_write(j);
out:
 spin_unlock(&j->lock);
 return ret;
}

int bch2_journal_flush_seq(struct journal *j, u64 seq, unsigned task_state)
{
 u64 start_time = local_clock();
 int ret, ret2;

 /*
 * Don't update time_stats when @seq is already flushed:
 */
 if (seq <= j->flushed_seq_ondisk)
  return 0;

 ret = wait_event_state(j->wait,
          (ret2 = bch2_journal_flush_seq_async(j, seq, NULL)),
          task_state);

 if (!ret)
  bch2_time_stats_update(j->flush_seq_time, start_time);

 return ret ?: ret2 < 0 ? ret2 : 0;
}

/*
 * bch2_journal_flush_async - if there is an open journal entry, or a journal
 * still being written, write it and wait for the write to complete
 */
void bch2_journal_flush_async(struct journal *j, struct closure *parent)
{
 bch2_journal_flush_seq_async(j, atomic64_read(&j->seq), parent);
}

int bch2_journal_flush(struct journal *j)
{
 return bch2_journal_flush_seq(j, atomic64_read(&j->seq), TASK_UNINTERRUPTIBLE);
}

/*
 * bch2_journal_noflush_seq - ask the journal not to issue any flushes in the
 * range [start, end)
 * @seq
 */
bool bch2_journal_noflush_seq(struct journal *j, u64 start, u64 end)
{
 struct bch_fs *c = container_of(j, struct bch_fs, journal);
 u64 unwritten_seq;
 bool ret = false;

 if (!(c->sb.features & (1ULL << BCH_FEATURE_journal_no_flush)))
  return false;

 if (c->journal.flushed_seq_ondisk >= start)
  return false;

 spin_lock(&j->lock);
 if (c->journal.flushed_seq_ondisk >= start)
  goto out;

 for (unwritten_seq = journal_last_unwritten_seq(j);
      unwritten_seq < end;
      unwritten_seq++) {
  struct journal_buf *buf = journal_seq_to_buf(j, unwritten_seq);

  /* journal flush already in flight, or flush requseted */
  if (buf->must_flush)
   goto out;

  buf->noflush = true;
 }

 ret = true;
out:
 spin_unlock(&j->lock);
 return ret;
}

static int __bch2_journal_meta(struct journal *j)
{
 struct journal_res res = {};
 int ret = bch2_journal_res_get(j, &res, jset_u64s(0), 0, NULL);
 if (ret)
  return ret;

 struct journal_buf *buf = j->buf + (res.seq & JOURNAL_BUF_MASK);
 buf->must_flush = true;

 if (!buf->flush_time) {
  buf->flush_time = local_clock() ?: 1;
  buf->expires = jiffies;
 }

 bch2_journal_res_put(j, &res);

 return bch2_journal_flush_seq(j, res.seq, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
}

int bch2_journal_meta(struct journal *j)
{
 struct bch_fs *c = container_of(j, struct bch_fs, journal);

 if (!enumerated_ref_tryget(&c->writes, BCH_WRITE_REF_journal))
  return bch_err_throw(c, erofs_no_writes);

 int ret = __bch2_journal_meta(j);
 enumerated_ref_put(&c->writes, BCH_WRITE_REF_journal);
 return ret;
}

/* block/unlock the journal: */

void bch2_journal_unblock(struct journal *j)
{
 spin_lock(&j->lock);
 if (!--j->blocked &&
     j->cur_entry_offset_if_blocked < JOURNAL_ENTRY_CLOSED_VAL &&
     j->reservations.cur_entry_offset == JOURNAL_ENTRY_BLOCKED_VAL) {
  union journal_res_state old, new;

  old.v = atomic64_read(&j->reservations.counter);
  do {
   new.v = old.v;
   new.cur_entry_offset = j->cur_entry_offset_if_blocked;
  } while (!atomic64_try_cmpxchg(&j->reservations.counter, &old.v, new.v));
 }
 spin_unlock(&j->lock);

 journal_wake(j);
}

static void __bch2_journal_block(struct journal *j)
{
 if (!j->blocked++) {
  union journal_res_state old, new;

  old.v = atomic64_read(&j->reservations.counter);
  do {
   j->cur_entry_offset_if_blocked = old.cur_entry_offset;

   if (j->cur_entry_offset_if_blocked >= JOURNAL_ENTRY_CLOSED_VAL)
    break;

   new.v = old.v;
   new.cur_entry_offset = JOURNAL_ENTRY_BLOCKED_VAL;
  } while (!atomic64_try_cmpxchg(&j->reservations.counter, &old.v, new.v));

  if (old.cur_entry_offset < JOURNAL_ENTRY_BLOCKED_VAL)
   journal_cur_buf(j)->data->u64s = cpu_to_le32(old.cur_entry_offset);
 }
}

void bch2_journal_block(struct journal *j)
{
 spin_lock(&j->lock);
 __bch2_journal_block(j);
 spin_unlock(&j->lock);

 journal_quiesce(j);
}

static struct journal_buf *__bch2_next_write_buffer_flush_journal_buf(struct journal *j,
      u64 max_seq, bool *blocked)
{
 struct journal_buf *ret = NULL;

 /* We're inside wait_event(), but using mutex_lock(: */
 sched_annotate_sleep();
 mutex_lock(&j->buf_lock);
 spin_lock(&j->lock);
 max_seq = min(max_seq, journal_cur_seq(j));

 for (u64 seq = journal_last_unwritten_seq(j);
      seq <= max_seq;
      seq++) {
  unsigned idx = seq & JOURNAL_BUF_MASK;
  struct journal_buf *buf = j->buf + idx;

  if (buf->need_flush_to_write_buffer) {
   union journal_res_state s;
   s.v = atomic64_read_acquire(&j->reservations.counter);

   unsigned open = seq == journal_cur_seq(j) && __journal_entry_is_open(s);

   if (open && !*blocked) {
    __bch2_journal_block(j);
    s.v = atomic64_read_acquire(&j->reservations.counter);
    *blocked = true;
   }

   ret = journal_state_count(s, idx & JOURNAL_STATE_BUF_MASK) > open
    ? ERR_PTR(-EAGAIN)
    : buf;
   break;
  }
 }

 spin_unlock(&j->lock);
 if (IS_ERR_OR_NULL(ret))
  mutex_unlock(&j->buf_lock);
 return ret;
}

struct journal_buf *bch2_next_write_buffer_flush_journal_buf(struct journal *j,
            u64 max_seq, bool *blocked)
{
 struct journal_buf *ret;
 *blocked = false;

 wait_event(j->wait, (ret = __bch2_next_write_buffer_flush_journal_buf(j,
      max_seq, blocked)) != ERR_PTR(-EAGAIN));
 if (IS_ERR_OR_NULL(ret) && *blocked)
  bch2_journal_unblock(j);

 return ret;
}

/* allocate journal on a device: */

static int bch2_set_nr_journal_buckets_iter(struct bch_dev *ca, unsigned nr,
         bool new_fs, struct closure *cl)
{
 struct bch_fs *c = ca->fs;
 struct journal_device *ja = &ca->journal;
 u64 *new_bucket_seq = NULL, *new_buckets = NULL;
 struct open_bucket **ob = NULL;
 long *bu = NULL;
 unsigned i, pos, nr_got = 0, nr_want = nr - ja->nr;
 int ret = 0;

 BUG_ON(nr <= ja->nr);

 bu  = kcalloc(nr_want, sizeof(*bu), GFP_KERNEL);
 ob  = kcalloc(nr_want, sizeof(*ob), GFP_KERNEL);
 new_buckets = kcalloc(nr, sizeof(u64), GFP_KERNEL);
 new_bucket_seq = kcalloc(nr, sizeof(u64), GFP_KERNEL);
 if (!bu || !ob || !new_buckets || !new_bucket_seq) {
  ret = bch_err_throw(c, ENOMEM_set_nr_journal_buckets);
  goto err_free;
 }

 for (nr_got = 0; nr_got < nr_want; nr_got++) {
  enum bch_watermark watermark = new_fs
   ? BCH_WATERMARK_btree
   : BCH_WATERMARK_normal;

  ob[nr_got] = bch2_bucket_alloc(c, ca, watermark,
            BCH_DATA_journal, cl);
  ret = PTR_ERR_OR_ZERO(ob[nr_got]);
  if (ret)
   break;

  if (!new_fs) {
   ret = bch2_trans_run(c,
    bch2_trans_mark_metadata_bucket(trans, ca,
      ob[nr_got]->bucket, BCH_DATA_journal,
      ca->mi.bucket_size, BTREE_TRIGGER_transactional));
   if (ret) {
    bch2_open_bucket_put(c, ob[nr_got]);
    bch_err_msg(c, ret, "marking new journal buckets");
    break;
   }
  }

  bu[nr_got] = ob[nr_got]->bucket;
 }

 if (!nr_got)
  goto err_free;

 /* Don't return an error if we successfully allocated some buckets: */
 ret = 0;

 if (c) {
  bch2_journal_flush_all_pins(&c->journal);
  bch2_journal_block(&c->journal);
  mutex_lock(&c->sb_lock);
 }

 memcpy(new_buckets, ja->buckets, ja->nr * sizeof(u64));
 memcpy(new_bucket_seq, ja->bucket_seq, ja->nr * sizeof(u64));

 BUG_ON(ja->discard_idx > ja->nr);

 pos = ja->discard_idx ?: ja->nr;

 memmove(new_buckets + pos + nr_got,
  new_buckets + pos,
  sizeof(new_buckets[0]) * (ja->nr - pos));
 memmove(new_bucket_seq + pos + nr_got,
  new_bucket_seq + pos,
  sizeof(new_bucket_seq[0]) * (ja->nr - pos));

 for (i = 0; i < nr_got; i++) {
  new_buckets[pos + i] = bu[i];
  new_bucket_seq[pos + i] = 0;
 }

 nr = ja->nr + nr_got;

 ret = bch2_journal_buckets_to_sb(c, ca, new_buckets, nr);
 if (ret)
  goto err_unblock;

 bch2_write_super(c);

 /* Commit: */
 if (c)
  spin_lock(&c->journal.lock);

 swap(new_buckets, ja->buckets);
 swap(new_bucket_seq, ja->bucket_seq);
 ja->nr = nr;

 if (pos <= ja->discard_idx)
  ja->discard_idx = (ja->discard_idx + nr_got) % ja->nr;
 if (pos <= ja->dirty_idx_ondisk)
  ja->dirty_idx_ondisk = (ja->dirty_idx_ondisk + nr_got) % ja->nr;
 if (pos <= ja->dirty_idx)
  ja->dirty_idx = (ja->dirty_idx + nr_got) % ja->nr;
 if (pos <= ja->cur_idx)
  ja->cur_idx = (ja->cur_idx + nr_got) % ja->nr;

 if (c)
  spin_unlock(&c->journal.lock);
err_unblock:
 if (c) {
  bch2_journal_unblock(&c->journal);
  mutex_unlock(&c->sb_lock);
 }

 if (ret && !new_fs)
  for (i = 0; i < nr_got; i++)
   bch2_trans_run(c,
    bch2_trans_mark_metadata_bucket(trans, ca,
      bu[i], BCH_DATA_free, 0,
      BTREE_TRIGGER_transactional));
err_free:
 for (i = 0; i < nr_got; i++)
  bch2_open_bucket_put(c, ob[i]);

 kfree(new_bucket_seq);
 kfree(new_buckets);
 kfree(ob);
 kfree(bu);
 return ret;
}

static int bch2_set_nr_journal_buckets_loop(struct bch_fs *c, struct bch_dev *ca,
         unsigned nr, bool new_fs)
{
 struct journal_device *ja = &ca->journal;
 int ret = 0;

 struct closure cl;
 closure_init_stack(&cl);

 /* don't handle reducing nr of buckets yet: */
 if (nr < ja->nr)
  return 0;

 while (!ret && ja->nr < nr) {
  struct disk_reservation disk_res = { 0, 0, 0 };

  /*
 * note: journal buckets aren't really counted as _sectors_ used yet, so
 * we don't need the disk reservation to avoid the BUG_ON() in buckets.c
 * when space used goes up without a reservation - but we do need the
 * reservation to ensure we'll actually be able to allocate:
 *
 * XXX: that's not right, disk reservations only ensure a
 * filesystem-wide allocation will succeed, this is a device
 * specific allocation - we can hang here:
 */
  if (!new_fs) {
   ret = bch2_disk_reservation_get(c, &disk_res,
       bucket_to_sector(ca, nr - ja->nr), 1, 0);
   if (ret)
    break;
  }

  ret = bch2_set_nr_journal_buckets_iter(ca, nr, new_fs, &cl);

  if (ret == -BCH_ERR_bucket_alloc_blocked ||
      ret == -BCH_ERR_open_buckets_empty)
   ret = 0; /* wait and retry */

  bch2_disk_reservation_put(c, &disk_res);
  bch2_wait_on_allocator(c, &cl);
 }

 return ret;
}

/*
 * Allocate more journal space at runtime - not currently making use if it, but
 * the code works:
 */
int bch2_set_nr_journal_buckets(struct bch_fs *c, struct bch_dev *ca,
    unsigned nr)
{
 down_write(&c->state_lock);
 int ret = bch2_set_nr_journal_buckets_loop(c, ca, nr, false);
 up_write(&c->state_lock);

 bch_err_fn(c, ret);
 return ret;
}

int bch2_dev_journal_bucket_delete(struct bch_dev *ca, u64 b)
{
 struct bch_fs *c = ca->fs;
 struct journal *j = &c->journal;
 struct journal_device *ja = &ca->journal;

 guard(mutex)(&c->sb_lock);
 unsigned pos;
 for (pos = 0; pos < ja->nr; pos++)
  if (ja->buckets[pos] == b)
   break;

 if (pos == ja->nr) {
  bch_err(ca, "journal bucket %llu not found when deleting", b);
  return -EINVAL;
 }

 u64 *new_buckets = kcalloc(ja->nr, sizeof(u64), GFP_KERNEL);;
 if (!new_buckets)
  return bch_err_throw(c, ENOMEM_set_nr_journal_buckets);

 memcpy(new_buckets, ja->buckets, ja->nr * sizeof(u64));
 memmove(&new_buckets[pos],
  &new_buckets[pos + 1],
  (ja->nr - 1 - pos) * sizeof(new_buckets[0]));

 int ret = bch2_journal_buckets_to_sb(c, ca, ja->buckets, ja->nr - 1) ?:
  bch2_write_super(c);
 if (ret) {
  kfree(new_buckets);
  return ret;
 }

 scoped_guard(spinlock, &j->lock) {
  if (pos < ja->discard_idx)
   --ja->discard_idx;
  if (pos < ja->dirty_idx_ondisk)
   --ja->dirty_idx_ondisk;
  if (pos < ja->dirty_idx)
   --ja->dirty_idx;
  if (pos < ja->cur_idx)
   --ja->cur_idx;

  ja->nr--;

  memmove(&ja->buckets[pos],
   &ja->buckets[pos + 1],
   (ja->nr - pos) * sizeof(ja->buckets[0]));

  memmove(&ja->bucket_seq[pos],
   &ja->bucket_seq[pos + 1],
   (ja->nr - pos) * sizeof(ja->bucket_seq[0]));

  bch2_journal_space_available(j);
 }

 kfree(new_buckets);
 return 0;
}

int bch2_dev_journal_alloc(struct bch_dev *ca, bool new_fs)
{
 struct bch_fs *c = ca->fs;

 if (!(ca->mi.data_allowed & BIT(BCH_DATA_journal)))
  return 0;

 if (c->sb.features & BIT_ULL(BCH_FEATURE_small_image)) {
  bch_err(c, "cannot allocate journal, filesystem is an unresized image file");
  return bch_err_throw(c, erofs_filesystem_full);
 }

 unsigned nr;
 int ret;

 if (dynamic_fault("bcachefs:add:journal_alloc")) {
  ret = bch_err_throw(c, ENOMEM_set_nr_journal_buckets);
  goto err;
 }

 /* 1/128th of the device by default: */
 nr = ca->mi.nbuckets >> 7;

 /*
 * clamp journal size to 8192 buckets or 8GB (in sectors), whichever
 * is smaller:
 */
 nr = clamp_t(unsigned, nr,
       BCH_JOURNAL_BUCKETS_MIN,
       min(1 << 13,
    (1 << 24) / ca->mi.bucket_size));

 ret = bch2_set_nr_journal_buckets_loop(c, ca, nr, new_fs);
err:
 bch_err_fn(ca, ret);
 return ret;
}

int bch2_fs_journal_alloc(struct bch_fs *c)
{
 for_each_online_member(c, ca, BCH_DEV_READ_REF_fs_journal_alloc) {
  if (ca->journal.nr)
   continue;

  int ret = bch2_dev_journal_alloc(ca, true);
  if (ret) {
   enumerated_ref_put(&ca->io_ref[READ],
        BCH_DEV_READ_REF_fs_journal_alloc);
   return ret;
  }
 }

 return 0;
}

/* startup/shutdown: */

static bool bch2_journal_writing_to_device(struct journal *j, unsigned dev_idx)
{
 bool ret = false;
 u64 seq;

 spin_lock(&j->lock);
 for (seq = journal_last_unwritten_seq(j);
      seq <= journal_cur_seq(j) && !ret;
      seq++) {
  struct journal_buf *buf = journal_seq_to_buf(j, seq);

  if (bch2_bkey_has_device_c(bkey_i_to_s_c(&buf->key), dev_idx))
   ret = true;
 }
 spin_unlock(&j->lock);

 return ret;
}

void bch2_dev_journal_stop(struct journal *j, struct bch_dev *ca)
{
 wait_event(j->wait, !bch2_journal_writing_to_device(j, ca->dev_idx));
}

void bch2_fs_journal_stop(struct journal *j)
{
 if (!test_bit(JOURNAL_running, &j->flags))
  return;

 bch2_journal_reclaim_stop(j);
 bch2_journal_flush_all_pins(j);

 wait_event(j->wait, bch2_journal_entry_close(j));

 /*
 * Always write a new journal entry, to make sure the clock hands are up
 * to date (and match the superblock)
 */
 __bch2_journal_meta(j);

 journal_quiesce(j);
 cancel_delayed_work_sync(&j->write_work);

 WARN(!bch2_journal_error(j) &&
      test_bit(JOURNAL_replay_done, &j->flags) &&
      j->last_empty_seq != journal_cur_seq(j),
      "journal shutdown error: cur seq %llu but last empty seq %llu",
      journal_cur_seq(j), j->last_empty_seq);

 if (!bch2_journal_error(j))
  clear_bit(JOURNAL_running, &j->flags);
}

int bch2_fs_journal_start(struct journal *j, u64 last_seq, u64 cur_seq)
{
 struct bch_fs *c = container_of(j, struct bch_fs, journal);
 struct journal_entry_pin_list *p;
 struct journal_replay *i, **_i;
 struct genradix_iter iter;
 bool had_entries = false;

 /*
 *
 * XXX pick most recent non blacklisted sequence number
 */

 cur_seq = max(cur_seq, bch2_journal_last_blacklisted_seq(c));

 if (cur_seq >= JOURNAL_SEQ_MAX) {
  bch_err(c, "cannot start: journal seq overflow");
  return -EINVAL;
 }

 /* Clean filesystem? */
 if (!last_seq)
  last_seq = cur_seq;

 u64 nr = cur_seq - last_seq;

 /*
 * Extra fudge factor, in case we crashed when the journal pin fifo was
 * nearly or completely full. We'll need to be able to open additional
 * journal entries (at least a few) in order for journal replay to get
 * going:
 */
 nr += nr / 4;

 nr = max(nr, JOURNAL_PIN);
 init_fifo(&j->pin, roundup_pow_of_two(nr), GFP_KERNEL);
 if (!j->pin.data) {
  bch_err(c, "error reallocating journal fifo (%llu open entries)", nr);
  return bch_err_throw(c, ENOMEM_journal_pin_fifo);
 }

 j->replay_journal_seq = last_seq;
 j->replay_journal_seq_end = cur_seq;
 j->last_seq_ondisk = last_seq;
 j->flushed_seq_ondisk = cur_seq - 1;
 j->seq_write_started = cur_seq - 1;
 j->seq_ondisk  = cur_seq - 1;
 j->pin.front  = last_seq;
 j->pin.back  = cur_seq;
 atomic64_set(&j->seq, cur_seq - 1);

 u64 seq;
 fifo_for_each_entry_ptr(p, &j->pin, seq)
  journal_pin_list_init(p, 1);

 genradix_for_each(&c->journal_entries, iter, _i) {
  i = *_i;

  if (journal_replay_ignore(i))
   continue;

  seq = le64_to_cpu(i->j.seq);
  BUG_ON(seq >= cur_seq);

  if (seq < last_seq)
   continue;

  if (journal_entry_empty(&i->j))
   j->last_empty_seq = le64_to_cpu(i->j.seq);

  p = journal_seq_pin(j, seq);

  p->devs.nr = 0;
  darray_for_each(i->ptrs, ptr)
   bch2_dev_list_add_dev(&p->devs, ptr->dev);

  had_entries = true;
 }

 if (!had_entries)
  j->last_empty_seq = cur_seq - 1; /* to match j->seq */

 spin_lock(&j->lock);
 j->last_flush_write = jiffies;

 j->reservations.idx = journal_cur_seq(j);

 c->last_bucket_seq_cleanup = journal_cur_seq(j);
 spin_unlock(&j->lock);

 return 0;
}

void bch2_journal_set_replay_done(struct journal *j)
{
 /*
 * journal_space_available must happen before setting JOURNAL_running
 * JOURNAL_running must happen before JOURNAL_replay_done
 */
 spin_lock(&j->lock);
 bch2_journal_space_available(j);

 set_bit(JOURNAL_need_flush_write, &j->flags);
 set_bit(JOURNAL_running, &j->flags);
 set_bit(JOURNAL_replay_done, &j->flags);
 spin_unlock(&j->lock);
}

/* init/exit: */

void bch2_dev_journal_exit(struct bch_dev *ca)
{
 struct journal_device *ja = &ca->journal;

 for (unsigned i = 0; i < ARRAY_SIZE(ja->bio); i++) {
  kfree(ja->bio[i]);
  ja->bio[i] = NULL;
 }

 kfree(ja->buckets);
 kfree(ja->bucket_seq);
 ja->buckets = NULL;
 ja->bucket_seq = NULL;
}

int bch2_dev_journal_init(struct bch_dev *ca, struct bch_sb *sb)
{
 struct bch_fs *c = ca->fs;
 struct journal_device *ja = &ca->journal;
 struct bch_sb_field_journal *journal_buckets =
  bch2_sb_field_get(sb, journal);
 struct bch_sb_field_journal_v2 *journal_buckets_v2 =
  bch2_sb_field_get(sb, journal_v2);

 ja->nr = 0;

 if (journal_buckets_v2) {
  unsigned nr = bch2_sb_field_journal_v2_nr_entries(journal_buckets_v2);

  for (unsigned i = 0; i < nr; i++)
   ja->nr += le64_to_cpu(journal_buckets_v2->d[i].nr);
 } else if (journal_buckets) {
  ja->nr = bch2_nr_journal_buckets(journal_buckets);
 }

 ja->bucket_seq = kcalloc(ja->nr, sizeof(u64), GFP_KERNEL);
 if (!ja->bucket_seq)
  return bch_err_throw(c, ENOMEM_dev_journal_init);

 unsigned nr_bvecs = DIV_ROUND_UP(JOURNAL_ENTRY_SIZE_MAX, PAGE_SIZE);

 for (unsigned i = 0; i < ARRAY_SIZE(ja->bio); i++) {
  ja->bio[i] = kzalloc(struct_size(ja->bio[i], bio.bi_inline_vecs,
         nr_bvecs), GFP_KERNEL);
  if (!ja->bio[i])
   return bch_err_throw(c, ENOMEM_dev_journal_init);

  ja->bio[i]->ca = ca;
  ja->bio[i]->buf_idx = i;
  bio_init(&ja->bio[i]->bio, NULL, ja->bio[i]->bio.bi_inline_vecs, nr_bvecs, 0);
 }

 ja->buckets = kcalloc(ja->nr, sizeof(u64), GFP_KERNEL);
 if (!ja->buckets)
  return bch_err_throw(c, ENOMEM_dev_journal_init);

 if (journal_buckets_v2) {
  unsigned nr = bch2_sb_field_journal_v2_nr_entries(journal_buckets_v2);
  unsigned dst = 0;

  for (unsigned i = 0; i < nr; i++)
   for (unsigned j = 0; j < le64_to_cpu(journal_buckets_v2->d[i].nr); j++)
    ja->buckets[dst++] =
     le64_to_cpu(journal_buckets_v2->d[i].start) + j;
 } else if (journal_buckets) {
  for (unsigned i = 0; i < ja->nr; i++)
   ja->buckets[i] = le64_to_cpu(journal_buckets->buckets[i]);
 }

 return 0;
}

void bch2_fs_journal_exit(struct journal *j)
{
 if (j->wq)
  destroy_workqueue(j->wq);

 darray_exit(&j->early_journal_entries);

 for (unsigned i = 0; i < ARRAY_SIZE(j->buf); i++)
  kvfree(j->buf[i].data);
 kvfree(j->free_buf);
 free_fifo(&j->pin);
}

void bch2_fs_journal_init_early(struct journal *j)
{
 static struct lock_class_key res_key;

 mutex_init(&j->buf_lock);
 spin_lock_init(&j->lock);
 spin_lock_init(&j->err_lock);
 init_waitqueue_head(&j->wait);
 INIT_DELAYED_WORK(&j->write_work, journal_write_work);
 init_waitqueue_head(&j->reclaim_wait);
 init_waitqueue_head(&j->pin_flush_wait);
 mutex_init(&j->reclaim_lock);
 mutex_init(&j->discard_lock);

 lockdep_init_map(&j->res_map, "journal res", &res_key, 0);

 atomic64_set(&j->reservations.counter,
  ((union journal_res_state)
   { .cur_entry_offset = JOURNAL_ENTRY_CLOSED_VAL }).v);
}

int bch2_fs_journal_init(struct journal *j)
{
 struct bch_fs *c = container_of(j, struct bch_fs, journal);

 j->free_buf_size = j->buf_size_want = JOURNAL_ENTRY_SIZE_MIN;
 j->free_buf = kvmalloc(j->free_buf_size, GFP_KERNEL);
 if (!j->free_buf)
  return bch_err_throw(c, ENOMEM_journal_buf);

 for (unsigned i = 0; i < ARRAY_SIZE(j->buf); i++)
  j->buf[i].idx = i;

 j->wq = alloc_workqueue("bcachefs_journal",
    WQ_HIGHPRI|WQ_FREEZABLE|WQ_UNBOUND|WQ_MEM_RECLAIM, 512);
 if (!j->wq)
  return bch_err_throw(c, ENOMEM_fs_other_alloc);
 return 0;
}

/* debug: */

static const char * const bch2_journal_flags_strs[] = {
#define x(n) #n,
 JOURNAL_FLAGS()
#undef x
 NULL
};

void __bch2_journal_debug_to_text(struct printbuf *out, struct journal *j)
{
 struct bch_fs *c = container_of(j, struct bch_fs, journal);
 union journal_res_state s;
 unsigned long now = jiffies;
 u64 nr_writes = j->nr_flush_writes + j->nr_noflush_writes;

 printbuf_tabstops_reset(out);
 printbuf_tabstop_push(out, 28);
 out->atomic++;

 guard(rcu)();
 s = READ_ONCE(j->reservations);

 prt_printf(out, "flags:\t");
 prt_bitflags(out, bch2_journal_flags_strs, j->flags);
 prt_newline(out);
 prt_printf(out, "dirty journal entries:\t%llu/%llu\n", fifo_used(&j->pin), j->pin.size);
 prt_printf(out, "seq:\t%llu\n",    journal_cur_seq(j));
 prt_printf(out, "seq_ondisk:\t%llu\n",   j->seq_ondisk);
 prt_printf(out, "last_seq:\t%llu\n",   journal_last_seq(j));
 prt_printf(out, "last_seq_ondisk:\t%llu\n",  j->last_seq_ondisk);
 prt_printf(out, "flushed_seq_ondisk:\t%llu\n",  j->flushed_seq_ondisk);
 prt_printf(out, "watermark:\t%s\n",   bch2_watermarks[j->watermark]);
 prt_printf(out, "each entry reserved:\t%u\n",  j->entry_u64s_reserved);
 prt_printf(out, "nr flush writes:\t%llu\n",  j->nr_flush_writes);
 prt_printf(out, "nr noflush writes:\t%llu\n",  j->nr_noflush_writes);
 prt_printf(out, "average write size:\t");
 prt_human_readable_u64(out, nr_writes ? div64_u64(j->entry_bytes_written, nr_writes) : 0);
 prt_newline(out);
 prt_printf(out, "free buf:\t%u\n",   j->free_buf ? j->free_buf_size : 0);
 prt_printf(out, "nr direct reclaim:\t%llu\n",  j->nr_direct_reclaim);
 prt_printf(out, "nr background reclaim:\t%llu\n", j->nr_background_reclaim);
 prt_printf(out, "reclaim kicked:\t%u\n",  j->reclaim_kicked);
 prt_printf(out, "reclaim runs in:\t%u ms\n",  time_after(j->next_reclaim, now)
        ? jiffies_to_msecs(j->next_reclaim - jiffies) : 0);
 prt_printf(out, "blocked:\t%u\n",   j->blocked);
 prt_printf(out, "current entry sectors:\t%u\n",  j->cur_entry_sectors);
 prt_printf(out, "current entry error:\t%s\n",  bch2_err_str(j->cur_entry_error));
 prt_printf(out, "current entry:\t");

 switch (s.cur_entry_offset) {
 case JOURNAL_ENTRY_ERROR_VAL:
  prt_printf(out, "error\n");
  break;
 case JOURNAL_ENTRY_CLOSED_VAL:
  prt_printf(out, "closed\n");
  break;
 case JOURNAL_ENTRY_BLOCKED_VAL:
  prt_printf(out, "blocked\n");
  break;
 default:
  prt_printf(out, "%u/%u\n", s.cur_entry_offset, j->cur_entry_u64s);
  break;
 }

 prt_printf(out, "unwritten entries:\n");
 bch2_journal_bufs_to_text(out, j);

 prt_printf(out, "space:\n");
 printbuf_indent_add(out, 2);
 prt_printf(out, "discarded\t%u:%u\n",
        j->space[journal_space_discarded].next_entry,
        j->space[journal_space_discarded].total);
 prt_printf(out, "clean ondisk\t%u:%u\n",
        j->space[journal_space_clean_ondisk].next_entry,
        j->space[journal_space_clean_ondisk].total);
 prt_printf(out, "clean\t%u:%u\n",
        j->space[journal_space_clean].next_entry,
        j->space[journal_space_clean].total);
 prt_printf(out, "total\t%u:%u\n",
        j->space[journal_space_total].next_entry,
        j->space[journal_space_total].total);
 printbuf_indent_sub(out, 2);

 for_each_member_device_rcu(c, ca, &c->rw_devs[BCH_DATA_journal]) {
  if (!ca->mi.durability)
   continue;

  struct journal_device *ja = &ca->journal;

  if (!test_bit(ca->dev_idx, c->rw_devs[BCH_DATA_journal].d))
   continue;

  if (!ja->nr)
   continue;

  prt_printf(out, "dev %u:\n",   ca->dev_idx);
  prt_printf(out, "durability %u:\n",  ca->mi.durability);
  printbuf_indent_add(out, 2);
  prt_printf(out, "nr\t%u\n",   ja->nr);
  prt_printf(out, "bucket size\t%u\n",  ca->mi.bucket_size);
  prt_printf(out, "available\t%u:%u\n",  bch2_journal_dev_buckets_available(j, ja, journal_space_discarded), ja->sectors_free);
  prt_printf(out, "discard_idx\t%u\n",  ja->discard_idx);
  prt_printf(out, "dirty_ondisk\t%u (seq %llu)\n",ja->dirty_idx_ondisk, ja->bucket_seq[ja->dirty_idx_ondisk]);
  prt_printf(out, "dirty_idx\t%u (seq %llu)\n", ja->dirty_idx,  ja->bucket_seq[ja->dirty_idx]);
  prt_printf(out, "cur_idx\t%u (seq %llu)\n", ja->cur_idx,  ja->bucket_seq[ja->cur_idx]);
  printbuf_indent_sub(out, 2);
 }

 prt_printf(out, "replicas want %u need %u\n", c->opts.metadata_replicas, c->opts.metadata_replicas_required);

 --out->atomic;
}

void bch2_journal_debug_to_text(struct printbuf *out, struct journal *j)
{
 spin_lock(&j->lock);
 __bch2_journal_debug_to_text(out, j);
 spin_unlock(&j->lock);
}