fs/xfs/xfs_fsops.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
   4  * All Rights Reserved.
   5  */
   6 #include "xfs.h"
   7 #include "xfs_fs.h"
   8 #include "xfs_shared.h"
   9 #include "xfs_format.h"
  10 #include "xfs_log_format.h"
  11 #include "xfs_trans_resv.h"
  12 #include "xfs_sb.h"
  13 #include "xfs_mount.h"
  14 #include "xfs_trans.h"
  15 #include "xfs_error.h"
  16 #include "xfs_alloc.h"
  17 #include "xfs_fsops.h"
  18 #include "xfs_trans_space.h"
  19 #include "xfs_log.h"
  20 #include "xfs_log_priv.h"
  21 #include "xfs_ag.h"
  22 #include "xfs_ag_resv.h"
  23 #include "xfs_trace.h"
  24
  25 /*
  26  * Write new AG headers to disk. Non-transactional, but need to be
  27  * written and completed prior to the growfs transaction being logged.
  28  * To do this, we use a delayed write buffer list and wait for
  29  * submission and IO completion of the list as a whole. This allows the
  30  * IO subsystem to merge all the AG headers in a single AG into a single
  31  * IO and hide most of the latency of the IO from us.
  32  *
  33  * This also means that if we get an error whilst building the buffer
  34  * list to write, we can cancel the entire list without having written
  35  * anything.
  36  */
  37 static int
  38 xfs_resizefs_init_new_ags(
  39         struct xfs_trans        *tp,
  40         struct aghdr_init_data  *id,
  41         xfs_agnumber_t          oagcount,
  42         xfs_agnumber_t          nagcount,
  43         xfs_rfsblock_t          delta,
  44         struct xfs_perag        *last_pag,
  45         bool                    *lastag_extended)
  46 {
  47         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
  48         xfs_rfsblock_t          nb = mp->m_sb.sb_dblocks + delta;
  49         int                     error;
  50
  51         *lastag_extended = false;
  52
  53         INIT_LIST_HEAD(&id->buffer_list);
  54         for (id->agno = nagcount - 1;
  55              id->agno >= oagcount;
  56              id->agno--, delta -= id->agsize) {
  57
  58                 if (id->agno == nagcount - 1)
  59                         id->agsize = nb - (id->agno *
  60                                         (xfs_rfsblock_t)mp->m_sb.sb_agblocks);
  61                 else
  62                         id->agsize = mp->m_sb.sb_agblocks;
  63
  64                 error = xfs_ag_init_headers(mp, id);
  65                 if (error) {
  66                         xfs_buf_delwri_cancel(&id->buffer_list);
  67                         return error;
  68                 }
  69         }
  70
  71         error = xfs_buf_delwri_submit(&id->buffer_list);
  72         if (error)
  73                 return error;
  74
  75         if (delta) {
  76                 *lastag_extended = true;
  77                 error = xfs_ag_extend_space(last_pag, tp, delta);
  78         }
  79         return error;
  80 }
  81
  82 /*
  83  * growfs operations
  84  */
  85 static int
  86 xfs_growfs_data_private(
  87         struct xfs_mount        *mp,            /* mount point for filesystem */
  88         struct xfs_growfs_data  *in)            /* growfs data input struct */
  89 {
  90         xfs_agnumber_t          oagcount = mp->m_sb.sb_agcount;
  91         struct xfs_buf          *bp;
  92         int                     error;
  93         xfs_agnumber_t          nagcount;
  94         xfs_agnumber_t          nagimax = 0;
  95         xfs_rfsblock_t          nb, nb_div, nb_mod;
  96         int64_t                 delta;
  97         bool                    lastag_extended = false;
  98         struct xfs_trans        *tp;
  99         struct aghdr_init_data  id = {};
 100         struct xfs_perag        *last_pag;
 101
 102         nb = in->newblocks;
 103         error = xfs_sb_validate_fsb_count(&mp->m_sb, nb);
 104         if (error)
 105                 return error;
 106
 107         if (nb > mp->m_sb.sb_dblocks) {
 108                 error = xfs_buf_read_uncached(mp->m_ddev_targp,
 109                                 XFS_FSB_TO_BB(mp, nb) - XFS_FSS_TO_BB(mp, 1),
 110                                 XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, &bp, NULL);
 111                 if (error)
 112                         return error;
 113                 xfs_buf_relse(bp);
 114         }
 115
 116         nb_div = nb;
 117         nb_mod = do_div(nb_div, mp->m_sb.sb_agblocks);
 118         if (nb_mod && nb_mod >= XFS_MIN_AG_BLOCKS)
 119                 nb_div++;
 120         else if (nb_mod)
 121                 nb = nb_div * mp->m_sb.sb_agblocks;
 122
 123         if (nb_div > XFS_MAX_AGNUMBER + 1) {
 124                 nb_div = XFS_MAX_AGNUMBER + 1;
 125                 nb = nb_div * mp->m_sb.sb_agblocks;
 126         }
 127         nagcount = nb_div;
 128         delta = nb - mp->m_sb.sb_dblocks;
 129         /*
 130          * Reject filesystems with a single AG because they are not
 131          * supported, and reject a shrink operation that would cause a
 132          * filesystem to become unsupported.
 133          */
 134         if (delta < 0 && nagcount < 2)
 135                 return -EINVAL;
 136
 137         /* No work to do */
 138         if (delta == 0)
 139                 return 0;
 140
 141         /* TODO: shrinking the entire AGs hasn't yet completed */
 142         if (nagcount < oagcount)
 143                 return -EINVAL;
 144
 145         /* allocate the new per-ag structures */
 146         error = xfs_initialize_perag(mp, oagcount, nagcount, nb, &nagimax);
 147         if (error)
 148                 return error;
 149
 150         if (delta > 0)
 151                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_growdata,
 152                                 XFS_GROWFS_SPACE_RES(mp), 0, XFS_TRANS_RESERVE,
 153                                 &tp);
 154         else
 155                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_growdata, -delta, 0,
 156                                 0, &tp);
 157         if (error)
 158                 goto out_free_unused_perag;
 159
 160         last_pag = xfs_perag_get(mp, oagcount - 1);
 161         if (delta > 0) {
 162                 error = xfs_resizefs_init_new_ags(tp, &id, oagcount, nagcount,
 163                                 delta, last_pag, &lastag_extended);
 164         } else {
 165                 xfs_warn_experimental(mp, XFS_EXPERIMENTAL_SHRINK);
 166                 error = xfs_ag_shrink_space(last_pag, &tp, -delta);
 167         }
 168         xfs_perag_put(last_pag);
 169         if (error)
 170                 goto out_trans_cancel;
 171
 172         /*
 173          * Update changed superblock fields transactionally. These are not
 174          * seen by the rest of the world until the transaction commit applies
 175          * them atomically to the superblock.
 176          */
 177         if (nagcount > oagcount)
 178                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_AGCOUNT, nagcount - oagcount);
 179         if (delta)
 180                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_DBLOCKS, delta);
 181         if (id.nfree)
 182                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_FDBLOCKS, id.nfree);
 183
 184         /*
 185          * Sync sb counters now to reflect the updated values. This is
 186          * particularly important for shrink because the write verifier
 187          * will fail if sb_fdblocks is ever larger than sb_dblocks.
 188          */
 189         if (xfs_has_lazysbcount(mp))
 190                 xfs_log_sb(tp);
 191
 192         xfs_trans_set_sync(tp);
 193         error = xfs_trans_commit(tp);
 194         if (error)
 195                 return error;
 196
 197         /* New allocation groups fully initialized, so update mount struct */
 198         if (nagimax)
 199                 mp->m_maxagi = nagimax;
 200         xfs_set_low_space_thresholds(mp);
 201         mp->m_alloc_set_aside = xfs_alloc_set_aside(mp);
 202
 203         if (delta > 0) {
 204                 /*
 205                  * If we expanded the last AG, free the per-AG reservation
 206                  * so we can reinitialize it with the new size.
 207                  */
 208                 if (lastag_extended) {
 209                         struct xfs_perag        *pag;
 210
 211                         pag = xfs_perag_get(mp, id.agno);
 212                         xfs_ag_resv_free(pag);
 213                         xfs_perag_put(pag);
 214                 }
 215                 /*
 216                  * Reserve AG metadata blocks. ENOSPC here does not mean there
 217                  * was a growfs failure, just that there still isn't space for
 218                  * new user data after the grow has been run.
 219                  */
 220                 error = xfs_fs_reserve_ag_blocks(mp);
 221                 if (error == -ENOSPC)
 222                         error = 0;
 223         }
 224         return error;
 225
 226 out_trans_cancel:
 227         xfs_trans_cancel(tp);
 228 out_free_unused_perag:
 229         if (nagcount > oagcount)
 230                 xfs_free_perag_range(mp, oagcount, nagcount);
 231         return error;
 232 }
 233
 234 static int
 235 xfs_growfs_log_private(
 236         struct xfs_mount        *mp,    /* mount point for filesystem */
 237         struct xfs_growfs_log   *in)    /* growfs log input struct */
 238 {
 239         xfs_extlen_t            nb;
 240
 241         nb = in->newblocks;
 242         if (nb < XFS_MIN_LOG_BLOCKS || nb < XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_MIN_LOG_BYTES))
 243                 return -EINVAL;
 244         if (nb == mp->m_sb.sb_logblocks &&
 245             in->isint == (mp->m_sb.sb_logstart != 0))
 246                 return -EINVAL;
 247         /*
 248          * Moving the log is hard, need new interfaces to sync
 249          * the log first, hold off all activity while moving it.
 250          * Can have shorter or longer log in the same space,
 251          * or transform internal to external log or vice versa.
 252          */
 253         return -ENOSYS;
 254 }
 255
 256 static int
 257 xfs_growfs_imaxpct(
 258         struct xfs_mount        *mp,
 259         __u32                   imaxpct)
 260 {
 261         struct xfs_trans        *tp;
 262         int                     dpct;
 263         int                     error;
 264
 265         if (imaxpct > 100)
 266                 return -EINVAL;
 267
 268         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_growdata,
 269                         XFS_GROWFS_SPACE_RES(mp), 0, XFS_TRANS_RESERVE, &tp);
 270         if (error)
 271                 return error;
 272
 273         dpct = imaxpct - mp->m_sb.sb_imax_pct;
 274         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IMAXPCT, dpct);
 275         xfs_trans_set_sync(tp);
 276         return xfs_trans_commit(tp);
 277 }
 278
 279 /*
 280  * protected versions of growfs function acquire and release locks on the mount
 281  * point - exported through ioctls: XFS_IOC_FSGROWFSDATA, XFS_IOC_FSGROWFSLOG,
 282  * XFS_IOC_FSGROWFSRT
 283  */
 284 int
 285 xfs_growfs_data(
 286         struct xfs_mount        *mp,
 287         struct xfs_growfs_data  *in)
 288 {
 289         int                     error = 0;
 290
 291         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 292                 return -EPERM;
 293         if (!mutex_trylock(&mp->m_growlock))
 294                 return -EWOULDBLOCK;
 295
 296         /* update imaxpct separately to the physical grow of the filesystem */
 297         if (in->imaxpct != mp->m_sb.sb_imax_pct) {
 298                 error = xfs_growfs_imaxpct(mp, in->imaxpct);
 299                 if (error)
 300                         goto out_error;
 301         }
 302
 303         if (in->newblocks != mp->m_sb.sb_dblocks) {
 304                 error = xfs_growfs_data_private(mp, in);
 305                 if (error)
 306                         goto out_error;
 307         }
 308
 309         /* Post growfs calculations needed to reflect new state in operations */
 310         if (mp->m_sb.sb_imax_pct) {
 311                 uint64_t icount = mp->m_sb.sb_dblocks * mp->m_sb.sb_imax_pct;
 312                 do_div(icount, 100);
 313                 M_IGEO(mp)->maxicount = XFS_FSB_TO_INO(mp, icount);
 314         } else
 315                 M_IGEO(mp)->maxicount = 0;
 316
 317         /* Update secondary superblocks now the physical grow has completed */
 318         error = xfs_update_secondary_sbs(mp);
 319
 320 out_error:
 321         /*
 322          * Increment the generation unconditionally, the error could be from
 323          * updating the secondary superblocks, in which case the new size
 324          * is live already.
 325          */
 326         mp->m_generation++;
 327         mutex_unlock(&mp->m_growlock);
 328         return error;
 329 }
 330
 331 int
 332 xfs_growfs_log(
 333         xfs_mount_t             *mp,
 334         struct xfs_growfs_log   *in)
 335 {
 336         int error;
 337
 338         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 339                 return -EPERM;
 340         if (!mutex_trylock(&mp->m_growlock))
 341                 return -EWOULDBLOCK;
 342         error = xfs_growfs_log_private(mp, in);
 343         mutex_unlock(&mp->m_growlock);
 344         return error;
 345 }
 346
 347 /*
 348  * Reserve the requested number of blocks if available. Otherwise return
 349  * as many as possible to satisfy the request. The actual number
 350  * reserved are returned in outval.
 351  */
 352 int
 353 xfs_reserve_blocks(
 354         struct xfs_mount        *mp,
 355         uint64_t                request)
 356 {
 357         int64_t                 lcounter, delta;
 358         int64_t                 fdblks_delta = 0;
 359         int64_t                 free;
 360         int                     error = 0;
 361
 362         /*
 363          * With per-cpu counters, this becomes an interesting problem. we need
 364          * to work out if we are freeing or allocation blocks first, then we can
 365          * do the modification as necessary.
 366          *
 367          * We do this under the m_sb_lock so that if we are near ENOSPC, we will
 368          * hold out any changes while we work out what to do. This means that
 369          * the amount of free space can change while we do this, so we need to
 370          * retry if we end up trying to reserve more space than is available.
 371          */
 372         spin_lock(&mp->m_sb_lock);
 373
 374         /*
 375          * If our previous reservation was larger than the current value,
 376          * then move any unused blocks back to the free pool. Modify the resblks
 377          * counters directly since we shouldn't have any problems unreserving
 378          * space.
 379          */
 380         if (mp->m_resblks > request) {
 381                 lcounter = mp->m_resblks_avail - request;
 382                 if (lcounter > 0) {             /* release unused blocks */
 383                         fdblks_delta = lcounter;
 384                         mp->m_resblks_avail -= lcounter;
 385                 }
 386                 mp->m_resblks = request;
 387                 if (fdblks_delta) {
 388                         spin_unlock(&mp->m_sb_lock);
 389                         xfs_add_fdblocks(mp, fdblks_delta);
 390                         spin_lock(&mp->m_sb_lock);
 391                 }
 392
 393                 goto out;
 394         }
 395
 396         /*
 397          * If the request is larger than the current reservation, reserve the
 398          * blocks before we update the reserve counters. Sample m_fdblocks and
 399          * perform a partial reservation if the request exceeds free space.
 400          *
 401          * The code below estimates how many blocks it can request from
 402          * fdblocks to stash in the reserve pool.  This is a classic TOCTOU
 403          * race since fdblocks updates are not always coordinated via
 404          * m_sb_lock.  Set the reserve size even if there's not enough free
 405          * space to fill it because mod_fdblocks will refill an undersized
 406          * reserve when it can.
 407          */
 408         free = percpu_counter_sum(&mp->m_fdblocks) -
 409                                                 xfs_fdblocks_unavailable(mp);
 410         delta = request - mp->m_resblks;
 411         mp->m_resblks = request;
 412         if (delta > 0 && free > 0) {
 413                 /*
 414                  * We'll either succeed in getting space from the free block
 415                  * count or we'll get an ENOSPC.  Don't set the reserved flag
 416                  * here - we don't want to reserve the extra reserve blocks
 417                  * from the reserve.
 418                  *
 419                  * The desired reserve size can change after we drop the lock.
 420                  * Use mod_fdblocks to put the space into the reserve or into
 421                  * fdblocks as appropriate.
 422                  */
 423                 fdblks_delta = min(free, delta);
 424                 spin_unlock(&mp->m_sb_lock);
 425                 error = xfs_dec_fdblocks(mp, fdblks_delta, 0);
 426                 if (!error)
 427                         xfs_add_fdblocks(mp, fdblks_delta);
 428                 spin_lock(&mp->m_sb_lock);
 429         }
 430 out:
 431         spin_unlock(&mp->m_sb_lock);
 432         return error;
 433 }
 434
 435 int
 436 xfs_fs_goingdown(
 437         xfs_mount_t     *mp,
 438         uint32_t        inflags)
 439 {
 440         switch (inflags) {
 441         case XFS_FSOP_GOING_FLAGS_DEFAULT: {
 442                 if (!bdev_freeze(mp->m_super->s_bdev)) {
 443                         xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT);
 444                         bdev_thaw(mp->m_super->s_bdev);
 445                 }
 446                 break;
 447         }
 448         case XFS_FSOP_GOING_FLAGS_LOGFLUSH:
 449                 xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT);
 450                 break;
 451         case XFS_FSOP_GOING_FLAGS_NOLOGFLUSH:
 452                 xfs_force_shutdown(mp,
 453                                 SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT | SHUTDOWN_LOG_IO_ERROR);
 454                 break;
 455         default:
 456                 return -EINVAL;
 457         }
 458
 459         return 0;
 460 }
 461
 462 /*
 463  * Force a shutdown of the filesystem instantly while keeping the filesystem
 464  * consistent. We don't do an unmount here; just shutdown the shop, make sure
 465  * that absolutely nothing persistent happens to this filesystem after this
 466  * point.
 467  *
 468  * The shutdown state change is atomic, resulting in the first and only the
 469  * first shutdown call processing the shutdown. This means we only shutdown the
 470  * log once as it requires, and we don't spam the logs when multiple concurrent
 471  * shutdowns race to set the shutdown flags.
 472  */
 473 void
 474 xfs_do_force_shutdown(
 475         struct xfs_mount *mp,
 476         uint32_t        flags,
 477         char            *fname,
 478         int             lnnum)
 479 {
 480         int             tag;
 481         const char      *why;
 482
 483
 484         if (xfs_set_shutdown(mp)) {
 485                 xlog_shutdown_wait(mp->m_log);
 486                 return;
 487         }
 488         if (mp->m_sb_bp)
 489                 mp->m_sb_bp->b_flags |= XBF_DONE;
 490
 491         if (flags & SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT)
 492                 xfs_alert(mp, "User initiated shutdown received.");
 493
 494         if (xlog_force_shutdown(mp->m_log, flags)) {
 495                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_LOGERROR;
 496                 why = "Log I/O Error";
 497         } else if (flags & SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE) {
 498                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_CORRUPT;
 499                 why = "Corruption of in-memory data";
 500         } else if (flags & SHUTDOWN_CORRUPT_ONDISK) {
 501                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_CORRUPT;
 502                 why = "Corruption of on-disk metadata";
 503         } else if (flags & SHUTDOWN_DEVICE_REMOVED) {
 504                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_IOERROR;
 505                 why = "Block device removal";
 506         } else {
 507                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_IOERROR;
 508                 why = "Metadata I/O Error";
 509         }
 510
 511         trace_xfs_force_shutdown(mp, tag, flags, fname, lnnum);
 512
 513         xfs_alert_tag(mp, tag,
 514 "%s (0x%x) detected at %pS (%s:%d).  Shutting down filesystem.",
 515                         why, flags, __return_address, fname, lnnum);
 516         xfs_alert(mp,
 517                 "Please unmount the filesystem and rectify the problem(s)");
 518         if (xfs_error_level >= XFS_ERRLEVEL_HIGH)
 519                 xfs_stack_trace();
 520 }
 521
 522 /*
 523  * Reserve free space for per-AG metadata.
 524  */
 525 int
 526 xfs_fs_reserve_ag_blocks(
 527         struct xfs_mount        *mp)
 528 {
 529         struct xfs_perag        *pag = NULL;
 530         int                     error = 0;
 531         int                     err2;
 532
 533         mp->m_finobt_nores = false;
 534         while ((pag = xfs_perag_next(mp, pag))) {
 535                 err2 = xfs_ag_resv_init(pag, NULL);
 536                 if (err2 && !error)
 537                         error = err2;
 538         }
 539
 540         if (error && error != -ENOSPC) {
 541                 xfs_warn(mp,
 542         "Error %d reserving per-AG metadata reserve pool.", error);
 543                 xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
 544         }
 545
 546         return error;
 547 }
 548
 549 /*
 550  * Free space reserved for per-AG metadata.
 551  */
 552 void
 553 xfs_fs_unreserve_ag_blocks(
 554         struct xfs_mount        *mp)
 555 {
 556         struct xfs_perag        *pag = NULL;
 557
 558         while ((pag = xfs_perag_next(mp, pag)))
 559                 xfs_ag_resv_free(pag);
 560 }