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         struct xfs_buf          *bp;
  91         int                     error;
  92         xfs_agnumber_t          nagcount;
  93         xfs_agnumber_t          nagimax = 0;
  94         xfs_rfsblock_t          nb, nb_div, nb_mod;
  95         int64_t                 delta;
  96         bool                    lastag_extended = false;
  97         xfs_agnumber_t          oagcount;
  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         oagcount = mp->m_sb.sb_agcount;
 142         /* allocate the new per-ag structures */
 143         if (nagcount > oagcount) {
 144                 error = xfs_initialize_perag(mp, nagcount, nb, &nagimax);
 145                 if (error)
 146                         return error;
 147         } else if (nagcount < oagcount) {
 148                 /* TODO: shrinking the entire AGs hasn't yet completed */
 149                 return -EINVAL;
 150         }
 151
 152         if (delta > 0)
 153                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_growdata,
 154                                 XFS_GROWFS_SPACE_RES(mp), 0, XFS_TRANS_RESERVE,
 155                                 &tp);
 156         else
 157                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_growdata, -delta, 0,
 158                                 0, &tp);
 159         if (error)
 160                 goto out_free_unused_perag;
 161
 162         last_pag = xfs_perag_get(mp, oagcount - 1);
 163         if (delta > 0) {
 164                 error = xfs_resizefs_init_new_ags(tp, &id, oagcount, nagcount,
 165                                 delta, last_pag, &lastag_extended);
 166         } else {
 167                 xfs_warn_mount(mp, XFS_OPSTATE_WARNED_SHRINK,
 168         "EXPERIMENTAL online shrink feature in use. Use at your own risk!");
 169
 170                 error = xfs_ag_shrink_space(last_pag, &tp, -delta);
 171         }
 172         xfs_perag_put(last_pag);
 173         if (error)
 174                 goto out_trans_cancel;
 175
 176         /*
 177          * Update changed superblock fields transactionally. These are not
 178          * seen by the rest of the world until the transaction commit applies
 179          * them atomically to the superblock.
 180          */
 181         if (nagcount > oagcount)
 182                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_AGCOUNT, nagcount - oagcount);
 183         if (delta)
 184                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_DBLOCKS, delta);
 185         if (id.nfree)
 186                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_FDBLOCKS, id.nfree);
 187
 188         /*
 189          * Sync sb counters now to reflect the updated values. This is
 190          * particularly important for shrink because the write verifier
 191          * will fail if sb_fdblocks is ever larger than sb_dblocks.
 192          */
 193         if (xfs_has_lazysbcount(mp))
 194                 xfs_log_sb(tp);
 195
 196         xfs_trans_set_sync(tp);
 197         error = xfs_trans_commit(tp);
 198         if (error)
 199                 return error;
 200
 201         /* New allocation groups fully initialized, so update mount struct */
 202         if (nagimax)
 203                 mp->m_maxagi = nagimax;
 204         xfs_set_low_space_thresholds(mp);
 205         mp->m_alloc_set_aside = xfs_alloc_set_aside(mp);
 206
 207         if (delta > 0) {
 208                 /*
 209                  * If we expanded the last AG, free the per-AG reservation
 210                  * so we can reinitialize it with the new size.
 211                  */
 212                 if (lastag_extended) {
 213                         struct xfs_perag        *pag;
 214
 215                         pag = xfs_perag_get(mp, id.agno);
 216                         xfs_ag_resv_free(pag);
 217                         xfs_perag_put(pag);
 218                 }
 219                 /*
 220                  * Reserve AG metadata blocks. ENOSPC here does not mean there
 221                  * was a growfs failure, just that there still isn't space for
 222                  * new user data after the grow has been run.
 223                  */
 224                 error = xfs_fs_reserve_ag_blocks(mp);
 225                 if (error == -ENOSPC)
 226                         error = 0;
 227         }
 228         return error;
 229
 230 out_trans_cancel:
 231         xfs_trans_cancel(tp);
 232 out_free_unused_perag:
 233         if (nagcount > oagcount)
 234                 xfs_free_unused_perag_range(mp, oagcount, nagcount);
 235         return error;
 236 }
 237
 238 static int
 239 xfs_growfs_log_private(
 240         struct xfs_mount        *mp,    /* mount point for filesystem */
 241         struct xfs_growfs_log   *in)    /* growfs log input struct */
 242 {
 243         xfs_extlen_t            nb;
 244
 245         nb = in->newblocks;
 246         if (nb < XFS_MIN_LOG_BLOCKS || nb < XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_MIN_LOG_BYTES))
 247                 return -EINVAL;
 248         if (nb == mp->m_sb.sb_logblocks &&
 249             in->isint == (mp->m_sb.sb_logstart != 0))
 250                 return -EINVAL;
 251         /*
 252          * Moving the log is hard, need new interfaces to sync
 253          * the log first, hold off all activity while moving it.
 254          * Can have shorter or longer log in the same space,
 255          * or transform internal to external log or vice versa.
 256          */
 257         return -ENOSYS;
 258 }
 259
 260 static int
 261 xfs_growfs_imaxpct(
 262         struct xfs_mount        *mp,
 263         __u32                   imaxpct)
 264 {
 265         struct xfs_trans        *tp;
 266         int                     dpct;
 267         int                     error;
 268
 269         if (imaxpct > 100)
 270                 return -EINVAL;
 271
 272         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_growdata,
 273                         XFS_GROWFS_SPACE_RES(mp), 0, XFS_TRANS_RESERVE, &tp);
 274         if (error)
 275                 return error;
 276
 277         dpct = imaxpct - mp->m_sb.sb_imax_pct;
 278         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IMAXPCT, dpct);
 279         xfs_trans_set_sync(tp);
 280         return xfs_trans_commit(tp);
 281 }
 282
 283 /*
 284  * protected versions of growfs function acquire and release locks on the mount
 285  * point - exported through ioctls: XFS_IOC_FSGROWFSDATA, XFS_IOC_FSGROWFSLOG,
 286  * XFS_IOC_FSGROWFSRT
 287  */
 288 int
 289 xfs_growfs_data(
 290         struct xfs_mount        *mp,
 291         struct xfs_growfs_data  *in)
 292 {
 293         int                     error = 0;
 294
 295         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 296                 return -EPERM;
 297         if (!mutex_trylock(&mp->m_growlock))
 298                 return -EWOULDBLOCK;
 299
 300         /* update imaxpct separately to the physical grow of the filesystem */
 301         if (in->imaxpct != mp->m_sb.sb_imax_pct) {
 302                 error = xfs_growfs_imaxpct(mp, in->imaxpct);
 303                 if (error)
 304                         goto out_error;
 305         }
 306
 307         if (in->newblocks != mp->m_sb.sb_dblocks) {
 308                 error = xfs_growfs_data_private(mp, in);
 309                 if (error)
 310                         goto out_error;
 311         }
 312
 313         /* Post growfs calculations needed to reflect new state in operations */
 314         if (mp->m_sb.sb_imax_pct) {
 315                 uint64_t icount = mp->m_sb.sb_dblocks * mp->m_sb.sb_imax_pct;
 316                 do_div(icount, 100);
 317                 M_IGEO(mp)->maxicount = XFS_FSB_TO_INO(mp, icount);
 318         } else
 319                 M_IGEO(mp)->maxicount = 0;
 320
 321         /* Update secondary superblocks now the physical grow has completed */
 322         error = xfs_update_secondary_sbs(mp);
 323
 324 out_error:
 325         /*
 326          * Increment the generation unconditionally, the error could be from
 327          * updating the secondary superblocks, in which case the new size
 328          * is live already.
 329          */
 330         mp->m_generation++;
 331         mutex_unlock(&mp->m_growlock);
 332         return error;
 333 }
 334
 335 int
 336 xfs_growfs_log(
 337         xfs_mount_t             *mp,
 338         struct xfs_growfs_log   *in)
 339 {
 340         int error;
 341
 342         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 343                 return -EPERM;
 344         if (!mutex_trylock(&mp->m_growlock))
 345                 return -EWOULDBLOCK;
 346         error = xfs_growfs_log_private(mp, in);
 347         mutex_unlock(&mp->m_growlock);
 348         return error;
 349 }
 350
 351 /*
 352  * Reserve the requested number of blocks if available. Otherwise return
 353  * as many as possible to satisfy the request. The actual number
 354  * reserved are returned in outval.
 355  */
 356 int
 357 xfs_reserve_blocks(
 358         struct xfs_mount        *mp,
 359         uint64_t                request)
 360 {
 361         int64_t                 lcounter, delta;
 362         int64_t                 fdblks_delta = 0;
 363         int64_t                 free;
 364         int                     error = 0;
 365
 366         /*
 367          * With per-cpu counters, this becomes an interesting problem. we need
 368          * to work out if we are freeing or allocation blocks first, then we can
 369          * do the modification as necessary.
 370          *
 371          * We do this under the m_sb_lock so that if we are near ENOSPC, we will
 372          * hold out any changes while we work out what to do. This means that
 373          * the amount of free space can change while we do this, so we need to
 374          * retry if we end up trying to reserve more space than is available.
 375          */
 376         spin_lock(&mp->m_sb_lock);
 377
 378         /*
 379          * If our previous reservation was larger than the current value,
 380          * then move any unused blocks back to the free pool. Modify the resblks
 381          * counters directly since we shouldn't have any problems unreserving
 382          * space.
 383          */
 384         if (mp->m_resblks > request) {
 385                 lcounter = mp->m_resblks_avail - request;
 386                 if (lcounter > 0) {             /* release unused blocks */
 387                         fdblks_delta = lcounter;
 388                         mp->m_resblks_avail -= lcounter;
 389                 }
 390                 mp->m_resblks = request;
 391                 if (fdblks_delta) {
 392                         spin_unlock(&mp->m_sb_lock);
 393                         xfs_add_fdblocks(mp, fdblks_delta);
 394                         spin_lock(&mp->m_sb_lock);
 395                 }
 396
 397                 goto out;
 398         }
 399
 400         /*
 401          * If the request is larger than the current reservation, reserve the
 402          * blocks before we update the reserve counters. Sample m_fdblocks and
 403          * perform a partial reservation if the request exceeds free space.
 404          *
 405          * The code below estimates how many blocks it can request from
 406          * fdblocks to stash in the reserve pool.  This is a classic TOCTOU
 407          * race since fdblocks updates are not always coordinated via
 408          * m_sb_lock.  Set the reserve size even if there's not enough free
 409          * space to fill it because mod_fdblocks will refill an undersized
 410          * reserve when it can.
 411          */
 412         free = percpu_counter_sum(&mp->m_fdblocks) -
 413                                                 xfs_fdblocks_unavailable(mp);
 414         delta = request - mp->m_resblks;
 415         mp->m_resblks = request;
 416         if (delta > 0 && free > 0) {
 417                 /*
 418                  * We'll either succeed in getting space from the free block
 419                  * count or we'll get an ENOSPC.  Don't set the reserved flag
 420                  * here - we don't want to reserve the extra reserve blocks
 421                  * from the reserve.
 422                  *
 423                  * The desired reserve size can change after we drop the lock.
 424                  * Use mod_fdblocks to put the space into the reserve or into
 425                  * fdblocks as appropriate.
 426                  */
 427                 fdblks_delta = min(free, delta);
 428                 spin_unlock(&mp->m_sb_lock);
 429                 error = xfs_dec_fdblocks(mp, fdblks_delta, 0);
 430                 if (!error)
 431                         xfs_add_fdblocks(mp, fdblks_delta);
 432                 spin_lock(&mp->m_sb_lock);
 433         }
 434 out:
 435         spin_unlock(&mp->m_sb_lock);
 436         return error;
 437 }
 438
 439 int
 440 xfs_fs_goingdown(
 441         xfs_mount_t     *mp,
 442         uint32_t        inflags)
 443 {
 444         switch (inflags) {
 445         case XFS_FSOP_GOING_FLAGS_DEFAULT: {
 446                 if (!bdev_freeze(mp->m_super->s_bdev)) {
 447                         xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT);
 448                         bdev_thaw(mp->m_super->s_bdev);
 449                 }
 450                 break;
 451         }
 452         case XFS_FSOP_GOING_FLAGS_LOGFLUSH:
 453                 xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT);
 454                 break;
 455         case XFS_FSOP_GOING_FLAGS_NOLOGFLUSH:
 456                 xfs_force_shutdown(mp,
 457                                 SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT | SHUTDOWN_LOG_IO_ERROR);
 458                 break;
 459         default:
 460                 return -EINVAL;
 461         }
 462
 463         return 0;
 464 }
 465
 466 /*
 467  * Force a shutdown of the filesystem instantly while keeping the filesystem
 468  * consistent. We don't do an unmount here; just shutdown the shop, make sure
 469  * that absolutely nothing persistent happens to this filesystem after this
 470  * point.
 471  *
 472  * The shutdown state change is atomic, resulting in the first and only the
 473  * first shutdown call processing the shutdown. This means we only shutdown the
 474  * log once as it requires, and we don't spam the logs when multiple concurrent
 475  * shutdowns race to set the shutdown flags.
 476  */
 477 void
 478 xfs_do_force_shutdown(
 479         struct xfs_mount *mp,
 480         uint32_t        flags,
 481         char            *fname,
 482         int             lnnum)
 483 {
 484         int             tag;
 485         const char      *why;
 486
 487
 488         if (test_and_set_bit(XFS_OPSTATE_SHUTDOWN, &mp->m_opstate)) {
 489                 xlog_shutdown_wait(mp->m_log);
 490                 return;
 491         }
 492         if (mp->m_sb_bp)
 493                 mp->m_sb_bp->b_flags |= XBF_DONE;
 494
 495         if (flags & SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT)
 496                 xfs_alert(mp, "User initiated shutdown received.");
 497
 498         if (xlog_force_shutdown(mp->m_log, flags)) {
 499                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_LOGERROR;
 500                 why = "Log I/O Error";
 501         } else if (flags & SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE) {
 502                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_CORRUPT;
 503                 why = "Corruption of in-memory data";
 504         } else if (flags & SHUTDOWN_CORRUPT_ONDISK) {
 505                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_CORRUPT;
 506                 why = "Corruption of on-disk metadata";
 507         } else if (flags & SHUTDOWN_DEVICE_REMOVED) {
 508                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_IOERROR;
 509                 why = "Block device removal";
 510         } else {
 511                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_IOERROR;
 512                 why = "Metadata I/O Error";
 513         }
 514
 515         trace_xfs_force_shutdown(mp, tag, flags, fname, lnnum);
 516
 517         xfs_alert_tag(mp, tag,
 518 "%s (0x%x) detected at %pS (%s:%d).  Shutting down filesystem.",
 519                         why, flags, __return_address, fname, lnnum);
 520         xfs_alert(mp,
 521                 "Please unmount the filesystem and rectify the problem(s)");
 522         if (xfs_error_level >= XFS_ERRLEVEL_HIGH)
 523                 xfs_stack_trace();
 524 }
 525
 526 /*
 527  * Reserve free space for per-AG metadata.
 528  */
 529 int
 530 xfs_fs_reserve_ag_blocks(
 531         struct xfs_mount        *mp)
 532 {
 533         xfs_agnumber_t          agno;
 534         struct xfs_perag        *pag;
 535         int                     error = 0;
 536         int                     err2;
 537
 538         mp->m_finobt_nores = false;
 539         for_each_perag(mp, agno, pag) {
 540                 err2 = xfs_ag_resv_init(pag, NULL);
 541                 if (err2 && !error)
 542                         error = err2;
 543         }
 544
 545         if (error && error != -ENOSPC) {
 546                 xfs_warn(mp,
 547         "Error %d reserving per-AG metadata reserve pool.", error);
 548                 xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
 549         }
 550
 551         return error;
 552 }
 553
 554 /*
 555  * Free space reserved for per-AG metadata.
 556  */
 557 void
 558 xfs_fs_unreserve_ag_blocks(
 559         struct xfs_mount        *mp)
 560 {
 561         xfs_agnumber_t          agno;
 562         struct xfs_perag        *pag;
 563
 564         for_each_perag(mp, agno, pag)
 565                 xfs_ag_resv_free(pag);
 566 }