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                         error = xfs_ag_resv_free(pag);
 217                         xfs_perag_put(pag);
 218                         if (error)
 219                                 return error;
 220                 }
 221                 /*
 222                  * Reserve AG metadata blocks. ENOSPC here does not mean there
 223                  * was a growfs failure, just that there still isn't space for
 224                  * new user data after the grow has been run.
 225                  */
 226                 error = xfs_fs_reserve_ag_blocks(mp);
 227                 if (error == -ENOSPC)
 228                         error = 0;
 229         }
 230         return error;
 231
 232 out_trans_cancel:
 233         xfs_trans_cancel(tp);
 234 out_free_unused_perag:
 235         if (nagcount > oagcount)
 236                 xfs_free_unused_perag_range(mp, oagcount, nagcount);
 237         return error;
 238 }
 239
 240 static int
 241 xfs_growfs_log_private(
 242         struct xfs_mount        *mp,    /* mount point for filesystem */
 243         struct xfs_growfs_log   *in)    /* growfs log input struct */
 244 {
 245         xfs_extlen_t            nb;
 246
 247         nb = in->newblocks;
 248         if (nb < XFS_MIN_LOG_BLOCKS || nb < XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_MIN_LOG_BYTES))
 249                 return -EINVAL;
 250         if (nb == mp->m_sb.sb_logblocks &&
 251             in->isint == (mp->m_sb.sb_logstart != 0))
 252                 return -EINVAL;
 253         /*
 254          * Moving the log is hard, need new interfaces to sync
 255          * the log first, hold off all activity while moving it.
 256          * Can have shorter or longer log in the same space,
 257          * or transform internal to external log or vice versa.
 258          */
 259         return -ENOSYS;
 260 }
 261
 262 static int
 263 xfs_growfs_imaxpct(
 264         struct xfs_mount        *mp,
 265         __u32                   imaxpct)
 266 {
 267         struct xfs_trans        *tp;
 268         int                     dpct;
 269         int                     error;
 270
 271         if (imaxpct > 100)
 272                 return -EINVAL;
 273
 274         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_growdata,
 275                         XFS_GROWFS_SPACE_RES(mp), 0, XFS_TRANS_RESERVE, &tp);
 276         if (error)
 277                 return error;
 278
 279         dpct = imaxpct - mp->m_sb.sb_imax_pct;
 280         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IMAXPCT, dpct);
 281         xfs_trans_set_sync(tp);
 282         return xfs_trans_commit(tp);
 283 }
 284
 285 /*
 286  * protected versions of growfs function acquire and release locks on the mount
 287  * point - exported through ioctls: XFS_IOC_FSGROWFSDATA, XFS_IOC_FSGROWFSLOG,
 288  * XFS_IOC_FSGROWFSRT
 289  */
 290 int
 291 xfs_growfs_data(
 292         struct xfs_mount        *mp,
 293         struct xfs_growfs_data  *in)
 294 {
 295         int                     error = 0;
 296
 297         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 298                 return -EPERM;
 299         if (!mutex_trylock(&mp->m_growlock))
 300                 return -EWOULDBLOCK;
 301
 302         /* update imaxpct separately to the physical grow of the filesystem */
 303         if (in->imaxpct != mp->m_sb.sb_imax_pct) {
 304                 error = xfs_growfs_imaxpct(mp, in->imaxpct);
 305                 if (error)
 306                         goto out_error;
 307         }
 308
 309         if (in->newblocks != mp->m_sb.sb_dblocks) {
 310                 error = xfs_growfs_data_private(mp, in);
 311                 if (error)
 312                         goto out_error;
 313         }
 314
 315         /* Post growfs calculations needed to reflect new state in operations */
 316         if (mp->m_sb.sb_imax_pct) {
 317                 uint64_t icount = mp->m_sb.sb_dblocks * mp->m_sb.sb_imax_pct;
 318                 do_div(icount, 100);
 319                 M_IGEO(mp)->maxicount = XFS_FSB_TO_INO(mp, icount);
 320         } else
 321                 M_IGEO(mp)->maxicount = 0;
 322
 323         /* Update secondary superblocks now the physical grow has completed */
 324         error = xfs_update_secondary_sbs(mp);
 325
 326 out_error:
 327         /*
 328          * Increment the generation unconditionally, the error could be from
 329          * updating the secondary superblocks, in which case the new size
 330          * is live already.
 331          */
 332         mp->m_generation++;
 333         mutex_unlock(&mp->m_growlock);
 334         return error;
 335 }
 336
 337 int
 338 xfs_growfs_log(
 339         xfs_mount_t             *mp,
 340         struct xfs_growfs_log   *in)
 341 {
 342         int error;
 343
 344         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 345                 return -EPERM;
 346         if (!mutex_trylock(&mp->m_growlock))
 347                 return -EWOULDBLOCK;
 348         error = xfs_growfs_log_private(mp, in);
 349         mutex_unlock(&mp->m_growlock);
 350         return error;
 351 }
 352
 353 /*
 354  * Reserve the requested number of blocks if available. Otherwise return
 355  * as many as possible to satisfy the request. The actual number
 356  * reserved are returned in outval.
 357  */
 358 int
 359 xfs_reserve_blocks(
 360         struct xfs_mount        *mp,
 361         uint64_t                request)
 362 {
 363         int64_t                 lcounter, delta;
 364         int64_t                 fdblks_delta = 0;
 365         int64_t                 free;
 366         int                     error = 0;
 367
 368         /*
 369          * With per-cpu counters, this becomes an interesting problem. we need
 370          * to work out if we are freeing or allocation blocks first, then we can
 371          * do the modification as necessary.
 372          *
 373          * We do this under the m_sb_lock so that if we are near ENOSPC, we will
 374          * hold out any changes while we work out what to do. This means that
 375          * the amount of free space can change while we do this, so we need to
 376          * retry if we end up trying to reserve more space than is available.
 377          */
 378         spin_lock(&mp->m_sb_lock);
 379
 380         /*
 381          * If our previous reservation was larger than the current value,
 382          * then move any unused blocks back to the free pool. Modify the resblks
 383          * counters directly since we shouldn't have any problems unreserving
 384          * space.
 385          */
 386         if (mp->m_resblks > request) {
 387                 lcounter = mp->m_resblks_avail - request;
 388                 if (lcounter  > 0) {            /* release unused blocks */
 389                         fdblks_delta = lcounter;
 390                         mp->m_resblks_avail -= lcounter;
 391                 }
 392                 mp->m_resblks = request;
 393                 if (fdblks_delta) {
 394                         spin_unlock(&mp->m_sb_lock);
 395                         error = xfs_mod_fdblocks(mp, fdblks_delta, 0);
 396                         spin_lock(&mp->m_sb_lock);
 397                 }
 398
 399                 goto out;
 400         }
 401
 402         /*
 403          * If the request is larger than the current reservation, reserve the
 404          * blocks before we update the reserve counters. Sample m_fdblocks and
 405          * perform a partial reservation if the request exceeds free space.
 406          *
 407          * The code below estimates how many blocks it can request from
 408          * fdblocks to stash in the reserve pool.  This is a classic TOCTOU
 409          * race since fdblocks updates are not always coordinated via
 410          * m_sb_lock.  Set the reserve size even if there's not enough free
 411          * space to fill it because mod_fdblocks will refill an undersized
 412          * reserve when it can.
 413          */
 414         free = percpu_counter_sum(&mp->m_fdblocks) -
 415                                                 xfs_fdblocks_unavailable(mp);
 416         delta = request - mp->m_resblks;
 417         mp->m_resblks = request;
 418         if (delta > 0 && free > 0) {
 419                 /*
 420                  * We'll either succeed in getting space from the free block
 421                  * count or we'll get an ENOSPC.  Don't set the reserved flag
 422                  * here - we don't want to reserve the extra reserve blocks
 423                  * from the reserve.
 424                  *
 425                  * The desired reserve size can change after we drop the lock.
 426                  * Use mod_fdblocks to put the space into the reserve or into
 427                  * fdblocks as appropriate.
 428                  */
 429                 fdblks_delta = min(free, delta);
 430                 spin_unlock(&mp->m_sb_lock);
 431                 error = xfs_mod_fdblocks(mp, -fdblks_delta, 0);
 432                 if (!error)
 433                         xfs_mod_fdblocks(mp, fdblks_delta, 0);
 434                 spin_lock(&mp->m_sb_lock);
 435         }
 436 out:
 437         spin_unlock(&mp->m_sb_lock);
 438         return error;
 439 }
 440
 441 int
 442 xfs_fs_goingdown(
 443         xfs_mount_t     *mp,
 444         uint32_t        inflags)
 445 {
 446         switch (inflags) {
 447         case XFS_FSOP_GOING_FLAGS_DEFAULT: {
 448                 if (!bdev_freeze(mp->m_super->s_bdev)) {
 449                         xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT);
 450                         bdev_thaw(mp->m_super->s_bdev);
 451                 }
 452                 break;
 453         }
 454         case XFS_FSOP_GOING_FLAGS_LOGFLUSH:
 455                 xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT);
 456                 break;
 457         case XFS_FSOP_GOING_FLAGS_NOLOGFLUSH:
 458                 xfs_force_shutdown(mp,
 459                                 SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT | SHUTDOWN_LOG_IO_ERROR);
 460                 break;
 461         default:
 462                 return -EINVAL;
 463         }
 464
 465         return 0;
 466 }
 467
 468 /*
 469  * Force a shutdown of the filesystem instantly while keeping the filesystem
 470  * consistent. We don't do an unmount here; just shutdown the shop, make sure
 471  * that absolutely nothing persistent happens to this filesystem after this
 472  * point.
 473  *
 474  * The shutdown state change is atomic, resulting in the first and only the
 475  * first shutdown call processing the shutdown. This means we only shutdown the
 476  * log once as it requires, and we don't spam the logs when multiple concurrent
 477  * shutdowns race to set the shutdown flags.
 478  */
 479 void
 480 xfs_do_force_shutdown(
 481         struct xfs_mount *mp,
 482         uint32_t        flags,
 483         char            *fname,
 484         int             lnnum)
 485 {
 486         int             tag;
 487         const char      *why;
 488
 489
 490         if (test_and_set_bit(XFS_OPSTATE_SHUTDOWN, &mp->m_opstate)) {
 491                 xlog_shutdown_wait(mp->m_log);
 492                 return;
 493         }
 494         if (mp->m_sb_bp)
 495                 mp->m_sb_bp->b_flags |= XBF_DONE;
 496
 497         if (flags & SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT)
 498                 xfs_alert(mp, "User initiated shutdown received.");
 499
 500         if (xlog_force_shutdown(mp->m_log, flags)) {
 501                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_LOGERROR;
 502                 why = "Log I/O Error";
 503         } else if (flags & SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE) {
 504                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_CORRUPT;
 505                 why = "Corruption of in-memory data";
 506         } else if (flags & SHUTDOWN_CORRUPT_ONDISK) {
 507                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_CORRUPT;
 508                 why = "Corruption of on-disk metadata";
 509         } else if (flags & SHUTDOWN_DEVICE_REMOVED) {
 510                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_IOERROR;
 511                 why = "Block device removal";
 512         } else {
 513                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_IOERROR;
 514                 why = "Metadata I/O Error";
 515         }
 516
 517         trace_xfs_force_shutdown(mp, tag, flags, fname, lnnum);
 518
 519         xfs_alert_tag(mp, tag,
 520 "%s (0x%x) detected at %pS (%s:%d).  Shutting down filesystem.",
 521                         why, flags, __return_address, fname, lnnum);
 522         xfs_alert(mp,
 523                 "Please unmount the filesystem and rectify the problem(s)");
 524         if (xfs_error_level >= XFS_ERRLEVEL_HIGH)
 525                 xfs_stack_trace();
 526 }
 527
 528 /*
 529  * Reserve free space for per-AG metadata.
 530  */
 531 int
 532 xfs_fs_reserve_ag_blocks(
 533         struct xfs_mount        *mp)
 534 {
 535         xfs_agnumber_t          agno;
 536         struct xfs_perag        *pag;
 537         int                     error = 0;
 538         int                     err2;
 539
 540         mp->m_finobt_nores = false;
 541         for_each_perag(mp, agno, pag) {
 542                 err2 = xfs_ag_resv_init(pag, NULL);
 543                 if (err2 && !error)
 544                         error = err2;
 545         }
 546
 547         if (error && error != -ENOSPC) {
 548                 xfs_warn(mp,
 549         "Error %d reserving per-AG metadata reserve pool.", error);
 550                 xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
 551         }
 552
 553         return error;
 554 }
 555
 556 /*
 557  * Free space reserved for per-AG metadata.
 558  */
 559 int
 560 xfs_fs_unreserve_ag_blocks(
 561         struct xfs_mount        *mp)
 562 {
 563         xfs_agnumber_t          agno;
 564         struct xfs_perag        *pag;
 565         int                     error = 0;
 566         int                     err2;
 567
 568         for_each_perag(mp, agno, pag) {
 569                 err2 = xfs_ag_resv_free(pag);
 570                 if (err2 && !error)
 571                         error = err2;
 572         }
 573
 574         if (error)
 575                 xfs_warn(mp,
 576         "Error %d freeing per-AG metadata reserve pool.", error);
 577
 578         return error;
 579 }