Btrfs: fix deadlock on tree root leaf when finding free extent
authorFilipe Manana <fdmanana@suse.com>
Wed, 24 Oct 2018 09:13:03 +0000 (10:13 +0100)
committerGreg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
Wed, 6 Nov 2019 12:05:22 +0000 (13:05 +0100)
commitcb38a17cc8806fecb081cb93c085fcb67a1d4e55
tree6415bdd81bc8006d7c155bd4c8a63ab3bfe6c555
parent33970cf511c8f98989dfd706f41124928c4fefff
Btrfs: fix deadlock on tree root leaf when finding free extent

[ Upstream commit 4222ea7100c0e37adace2790c8822758bbeee179 ]

When we are writing out a free space cache, during the transaction commit
phase, we can end up in a deadlock which results in a stack trace like the
following:

 schedule+0x28/0x80
 btrfs_tree_read_lock+0x8e/0x120 [btrfs]
 ? finish_wait+0x80/0x80
 btrfs_read_lock_root_node+0x2f/0x40 [btrfs]
 btrfs_search_slot+0xf6/0x9f0 [btrfs]
 ? evict_refill_and_join+0xd0/0xd0 [btrfs]
 ? inode_insert5+0x119/0x190
 btrfs_lookup_inode+0x3a/0xc0 [btrfs]
 ? kmem_cache_alloc+0x166/0x1d0
 btrfs_iget+0x113/0x690 [btrfs]
 __lookup_free_space_inode+0xd8/0x150 [btrfs]
 lookup_free_space_inode+0x5b/0xb0 [btrfs]
 load_free_space_cache+0x7c/0x170 [btrfs]
 ? cache_block_group+0x72/0x3b0 [btrfs]
 cache_block_group+0x1b3/0x3b0 [btrfs]
 ? finish_wait+0x80/0x80
 find_free_extent+0x799/0x1010 [btrfs]
 btrfs_reserve_extent+0x9b/0x180 [btrfs]
 btrfs_alloc_tree_block+0x1b3/0x4f0 [btrfs]
 __btrfs_cow_block+0x11d/0x500 [btrfs]
 btrfs_cow_block+0xdc/0x180 [btrfs]
 btrfs_search_slot+0x3bd/0x9f0 [btrfs]
 btrfs_lookup_inode+0x3a/0xc0 [btrfs]
 ? kmem_cache_alloc+0x166/0x1d0
 btrfs_update_inode_item+0x46/0x100 [btrfs]
 cache_save_setup+0xe4/0x3a0 [btrfs]
 btrfs_start_dirty_block_groups+0x1be/0x480 [btrfs]
 btrfs_commit_transaction+0xcb/0x8b0 [btrfs]

At cache_save_setup() we need to update the inode item of a block group's
cache which is located in the tree root (fs_info->tree_root), which means
that it may result in COWing a leaf from that tree. If that happens we
need to find a free metadata extent and while looking for one, if we find
a block group which was not cached yet we attempt to load its cache by
calling cache_block_group(). However this function will try to load the
inode of the free space cache, which requires finding the matching inode
item in the tree root - if that inode item is located in the same leaf as
the inode item of the space cache we are updating at cache_save_setup(),
we end up in a deadlock, since we try to obtain a read lock on the same
extent buffer that we previously write locked.

So fix this by using the tree root's commit root when searching for a
block group's free space cache inode item when we are attempting to load
a free space cache. This is safe since block groups once loaded stay in
memory forever, as well as their caches, so after they are first loaded
we will never need to read their inode items again. For new block groups,
once they are created they get their ->cached field set to
BTRFS_CACHE_FINISHED meaning we will not need to read their inode item.

Reported-by: Andrew Nelson <andrew.s.nelson@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/linux-btrfs/CAPTELenq9x5KOWuQ+fa7h1r3nsJG8vyiTH8+ifjURc_duHh2Wg@mail.gmail.com/
Fixes: 9d66e233c704 ("Btrfs: load free space cache if it exists")
Tested-by: Andrew Nelson <andrew.s.nelson@gmail.com>
Reviewed-by: Josef Bacik <josef@toxicpanda.com>
Signed-off-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
Signed-off-by: Sasha Levin <sashal@kernel.org>
fs/btrfs/ctree.h
fs/btrfs/free-space-cache.c
fs/btrfs/inode.c