fs/jfs/resize.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  *   Copyright (C) International Business Machines  Corp., 2000-2004
   4 */
   5
   6 #include <linux/fs.h>
   7 #include <linux/buffer_head.h>
   8 #include <linux/quotaops.h>
   9 #include <linux/blkdev.h>
  10 #include "jfs_incore.h"
  11 #include "jfs_filsys.h"
  12 #include "jfs_metapage.h"
  13 #include "jfs_dinode.h"
  14 #include "jfs_imap.h"
  15 #include "jfs_dmap.h"
  16 #include "jfs_superblock.h"
  17 #include "jfs_txnmgr.h"
  18 #include "jfs_debug.h"
  19
  20 #define BITSPERPAGE     (PSIZE << 3)
  21 #define L2MEGABYTE      20
  22 #define MEGABYTE        (1 << L2MEGABYTE)
  23 #define MEGABYTE32      (MEGABYTE << 5)
  24
  25 /* convert block number to bmap file page number */
  26 #define BLKTODMAPN(b)\
  27         (((b) >> 13) + ((b) >> 23) + ((b) >> 33) + 3 + 1)
  28
  29 /*
  30  *      jfs_extendfs()
  31  *
  32  * function: extend file system;
  33  *
  34  *   |-------------------------------|----------|----------|
  35  *   file system space               fsck       inline log
  36  *                                   workspace  space
  37  *
  38  * input:
  39  *      new LVSize: in LV blocks (required)
  40  *      new LogSize: in LV blocks (optional)
  41  *      new FSSize: in LV blocks (optional)
  42  *
  43  * new configuration:
  44  * 1. set new LogSize as specified or default from new LVSize;
  45  * 2. compute new FSCKSize from new LVSize;
  46  * 3. set new FSSize as MIN(FSSize, LVSize-(LogSize+FSCKSize)) where
  47  *    assert(new FSSize >= old FSSize),
  48  *    i.e., file system must not be shrunk;
  49  */
  50 int jfs_extendfs(struct super_block *sb, s64 newLVSize, int newLogSize)
  51 {
  52         int rc = 0;
  53         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(sb);
  54         struct inode *ipbmap = sbi->ipbmap;
  55         struct inode *ipbmap2;
  56         struct inode *ipimap = sbi->ipimap;
  57         struct jfs_log *log = sbi->log;
  58         struct bmap *bmp = sbi->bmap;
  59         s64 newLogAddress, newFSCKAddress;
  60         int newFSCKSize;
  61         s64 newMapSize = 0, mapSize;
  62         s64 XAddress, XSize, nblocks, xoff, xaddr, t64;
  63         s64 oldLVSize;
  64         s64 newFSSize;
  65         s64 VolumeSize;
  66         int newNpages = 0, nPages, newPage, xlen, t32;
  67         int tid;
  68         int log_formatted = 0;
  69         struct inode *iplist[1];
  70         struct jfs_superblock *j_sb, *j_sb2;
  71         s64 old_agsize;
  72         int agsizechanged = 0;
  73         struct buffer_head *bh, *bh2;
  74
  75         /* If the volume hasn't grown, get out now */
  76
  77         if (sbi->mntflag & JFS_INLINELOG)
  78                 oldLVSize = addressPXD(&sbi->logpxd) + lengthPXD(&sbi->logpxd);
  79         else
  80                 oldLVSize = addressPXD(&sbi->fsckpxd) +
  81                     lengthPXD(&sbi->fsckpxd);
  82
  83         if (oldLVSize >= newLVSize) {
  84                 printk(KERN_WARNING
  85                        "jfs_extendfs: volume hasn't grown, returning\n");
  86                 goto out;
  87         }
  88
  89         VolumeSize = i_size_read(sb->s_bdev->bd_inode) >> sb->s_blocksize_bits;
  90
  91         if (VolumeSize) {
  92                 if (newLVSize > VolumeSize) {
  93                         printk(KERN_WARNING "jfs_extendfs: invalid size\n");
  94                         rc = -EINVAL;
  95                         goto out;
  96                 }
  97         } else {
  98                 /* check the device */
  99                 bh = sb_bread(sb, newLVSize - 1);
 100                 if (!bh) {
 101                         printk(KERN_WARNING "jfs_extendfs: invalid size\n");
 102                         rc = -EINVAL;
 103                         goto out;
 104                 }
 105                 bforget(bh);
 106         }
 107
 108         /* Can't extend write-protected drive */
 109
 110         if (isReadOnly(ipbmap)) {
 111                 printk(KERN_WARNING "jfs_extendfs: read-only file system\n");
 112                 rc = -EROFS;
 113                 goto out;
 114         }
 115
 116         /*
 117          *      reconfigure LV spaces
 118          *      ---------------------
 119          *
 120          * validate new size, or, if not specified, determine new size
 121          */
 122
 123         /*
 124          * reconfigure inline log space:
 125          */
 126         if ((sbi->mntflag & JFS_INLINELOG)) {
 127                 if (newLogSize == 0) {
 128                         /*
 129                          * no size specified: default to 1/256 of aggregate
 130                          * size; rounded up to a megabyte boundary;
 131                          */
 132                         newLogSize = newLVSize >> 8;
 133                         t32 = (1 << (20 - sbi->l2bsize)) - 1;
 134                         newLogSize = (newLogSize + t32) & ~t32;
 135                         newLogSize =
 136                             min(newLogSize, MEGABYTE32 >> sbi->l2bsize);
 137                 } else {
 138                         /*
 139                          * convert the newLogSize to fs blocks.
 140                          *
 141                          * Since this is given in megabytes, it will always be
 142                          * an even number of pages.
 143                          */
 144                         newLogSize = (newLogSize * MEGABYTE) >> sbi->l2bsize;
 145                 }
 146
 147         } else
 148                 newLogSize = 0;
 149
 150         newLogAddress = newLVSize - newLogSize;
 151
 152         /*
 153          * reconfigure fsck work space:
 154          *
 155          * configure it to the end of the logical volume regardless of
 156          * whether file system extends to the end of the aggregate;
 157          * Need enough 4k pages to cover:
 158          *  - 1 bit per block in aggregate rounded up to BPERDMAP boundary
 159          *  - 1 extra page to handle control page and intermediate level pages
 160          *  - 50 extra pages for the chkdsk service log
 161          */
 162         t64 = ((newLVSize - newLogSize + BPERDMAP - 1) >> L2BPERDMAP)
 163             << L2BPERDMAP;
 164         t32 = DIV_ROUND_UP(t64, BITSPERPAGE) + 1 + 50;
 165         newFSCKSize = t32 << sbi->l2nbperpage;
 166         newFSCKAddress = newLogAddress - newFSCKSize;
 167
 168         /*
 169          * compute new file system space;
 170          */
 171         newFSSize = newLVSize - newLogSize - newFSCKSize;
 172
 173         /* file system cannot be shrunk */
 174         if (newFSSize < bmp->db_mapsize) {
 175                 rc = -EINVAL;
 176                 goto out;
 177         }
 178
 179         /*
 180          * If we're expanding enough that the inline log does not overlap
 181          * the old one, we can format the new log before we quiesce the
 182          * filesystem.
 183          */
 184         if ((sbi->mntflag & JFS_INLINELOG) && (newLogAddress > oldLVSize)) {
 185                 if ((rc = lmLogFormat(log, newLogAddress, newLogSize)))
 186                         goto out;
 187                 log_formatted = 1;
 188         }
 189         /*
 190          *      quiesce file system
 191          *
 192          * (prepare to move the inline log and to prevent map update)
 193          *
 194          * block any new transactions and wait for completion of
 195          * all wip transactions and flush modified pages s.t.
 196          * on-disk file system is in consistent state and
 197          * log is not required for recovery.
 198          */
 199         txQuiesce(sb);
 200
 201         /* Reset size of direct inode */
 202         sbi->direct_inode->i_size =  i_size_read(sb->s_bdev->bd_inode);
 203
 204         if (sbi->mntflag & JFS_INLINELOG) {
 205                 /*
 206                  * deactivate old inline log
 207                  */
 208                 lmLogShutdown(log);
 209
 210                 /*
 211                  * mark on-disk super block for fs in transition;
 212                  *
 213                  * update on-disk superblock for the new space configuration
 214                  * of inline log space and fsck work space descriptors:
 215                  * N.B. FS descriptor is NOT updated;
 216                  *
 217                  * crash recovery:
 218                  * logredo(): if FM_EXTENDFS, return to fsck() for cleanup;
 219                  * fsck(): if FM_EXTENDFS, reformat inline log and fsck
 220                  * workspace from superblock inline log descriptor and fsck
 221                  * workspace descriptor;
 222                  */
 223
 224                 /* read in superblock */
 225                 if ((rc = readSuper(sb, &bh)))
 226                         goto error_out;
 227                 j_sb = (struct jfs_superblock *)bh->b_data;
 228
 229                 /* mark extendfs() in progress */
 230                 j_sb->s_state |= cpu_to_le32(FM_EXTENDFS);
 231                 j_sb->s_xsize = cpu_to_le64(newFSSize);
 232                 PXDaddress(&j_sb->s_xfsckpxd, newFSCKAddress);
 233                 PXDlength(&j_sb->s_xfsckpxd, newFSCKSize);
 234                 PXDaddress(&j_sb->s_xlogpxd, newLogAddress);
 235                 PXDlength(&j_sb->s_xlogpxd, newLogSize);
 236
 237                 /* synchronously update superblock */
 238                 mark_buffer_dirty(bh);
 239                 sync_dirty_buffer(bh);
 240                 brelse(bh);
 241
 242                 /*
 243                  * format new inline log synchronously;
 244                  *
 245                  * crash recovery: if log move in progress,
 246                  * reformat log and exit success;
 247                  */
 248                 if (!log_formatted)
 249                         if ((rc = lmLogFormat(log, newLogAddress, newLogSize)))
 250                                 goto error_out;
 251
 252                 /*
 253                  * activate new log
 254                  */
 255                 log->base = newLogAddress;
 256                 log->size = newLogSize >> (L2LOGPSIZE - sb->s_blocksize_bits);
 257                 if ((rc = lmLogInit(log)))
 258                         goto error_out;
 259         }
 260
 261         /*
 262          *      extend block allocation map
 263          *      ---------------------------
 264          *
 265          * extendfs() for new extension, retry after crash recovery;
 266          *
 267          * note: both logredo() and fsck() rebuild map from
 268          * the bitmap and configuration parameter from superblock
 269          * (disregarding all other control information in the map);
 270          *
 271          * superblock:
 272          *  s_size: aggregate size in physical blocks;
 273          */
 274         /*
 275          *      compute the new block allocation map configuration
 276          *
 277          * map dinode:
 278          *  di_size: map file size in byte;
 279          *  di_nblocks: number of blocks allocated for map file;
 280          *  di_mapsize: number of blocks in aggregate (covered by map);
 281          * map control page:
 282          *  db_mapsize: number of blocks in aggregate (covered by map);
 283          */
 284         newMapSize = newFSSize;
 285         /* number of data pages of new bmap file:
 286          * roundup new size to full dmap page boundary and
 287          * add 1 extra dmap page for next extendfs()
 288          */
 289         t64 = (newMapSize - 1) + BPERDMAP;
 290         newNpages = BLKTODMAPN(t64) + 1;
 291
 292         /*
 293          *      extend map from current map (WITHOUT growing mapfile)
 294          *
 295          * map new extension with unmapped part of the last partial
 296          * dmap page, if applicable, and extra page(s) allocated
 297          * at end of bmap by mkfs() or previous extendfs();
 298          */
 299       extendBmap:
 300         /* compute number of blocks requested to extend */
 301         mapSize = bmp->db_mapsize;
 302         XAddress = mapSize;     /* eXtension Address */
 303         XSize = newMapSize - mapSize;   /* eXtension Size */
 304         old_agsize = bmp->db_agsize;    /* We need to know if this changes */
 305
 306         /* compute number of blocks that can be extended by current mapfile */
 307         t64 = dbMapFileSizeToMapSize(ipbmap);
 308         if (mapSize > t64) {
 309                 printk(KERN_ERR "jfs_extendfs: mapSize (0x%Lx) > t64 (0x%Lx)\n",
 310                        (long long) mapSize, (long long) t64);
 311                 rc = -EIO;
 312                 goto error_out;
 313         }
 314         nblocks = min(t64 - mapSize, XSize);
 315
 316         /*
 317          * update map pages for new extension:
 318          *
 319          * update/init dmap and bubble up the control hierarchy
 320          * incrementally fold up dmaps into upper levels;
 321          * update bmap control page;
 322          */
 323         if ((rc = dbExtendFS(ipbmap, XAddress, nblocks)))
 324                 goto error_out;
 325
 326         agsizechanged |= (bmp->db_agsize != old_agsize);
 327
 328         /*
 329          * the map now has extended to cover additional nblocks:
 330          * dn_mapsize = oldMapsize + nblocks;
 331          */
 332         /* ipbmap->i_mapsize += nblocks; */
 333         XSize -= nblocks;
 334
 335         /*
 336          *      grow map file to cover remaining extension
 337          *      and/or one extra dmap page for next extendfs();
 338          *
 339          * allocate new map pages and its backing blocks, and
 340          * update map file xtree
 341          */
 342         /* compute number of data pages of current bmap file */
 343         nPages = ipbmap->i_size >> L2PSIZE;
 344
 345         /* need to grow map file ? */
 346         if (nPages == newNpages)
 347                 goto finalizeBmap;
 348
 349         /*
 350          * grow bmap file for the new map pages required:
 351          *
 352          * allocate growth at the start of newly extended region;
 353          * bmap file only grows sequentially, i.e., both data pages
 354          * and possibly xtree index pages may grow in append mode,
 355          * s.t. logredo() can reconstruct pre-extension state
 356          * by washing away bmap file of pages outside s_size boundary;
 357          */
 358         /*
 359          * journal map file growth as if a regular file growth:
 360          * (note: bmap is created with di_mode = IFJOURNAL|IFREG);
 361          *
 362          * journaling of bmap file growth is not required since
 363          * logredo() do/can not use log records of bmap file growth
 364          * but it provides careful write semantics, pmap update, etc.;
 365          */
 366         /* synchronous write of data pages: bmap data pages are
 367          * cached in meta-data cache, and not written out
 368          * by txCommit();
 369          */
 370         rc = filemap_fdatawait(ipbmap->i_mapping);
 371         if (rc)
 372                 goto error_out;
 373
 374         rc = filemap_write_and_wait(ipbmap->i_mapping);
 375         if (rc)
 376                 goto error_out;
 377
 378         diWriteSpecial(ipbmap, 0);
 379
 380         newPage = nPages;       /* first new page number */
 381         xoff = newPage << sbi->l2nbperpage;
 382         xlen = (newNpages - nPages) << sbi->l2nbperpage;
 383         xlen = min(xlen, (int) nblocks) & ~(sbi->nbperpage - 1);
 384         xaddr = XAddress;
 385
 386         tid = txBegin(sb, COMMIT_FORCE);
 387
 388         if ((rc = xtAppend(tid, ipbmap, 0, xoff, nblocks, &xlen, &xaddr, 0))) {
 389                 txEnd(tid);
 390                 goto error_out;
 391         }
 392         /* update bmap file size */
 393         ipbmap->i_size += xlen << sbi->l2bsize;
 394         inode_add_bytes(ipbmap, xlen << sbi->l2bsize);
 395
 396         iplist[0] = ipbmap;
 397         rc = txCommit(tid, 1, &iplist[0], COMMIT_FORCE);
 398
 399         txEnd(tid);
 400
 401         if (rc)
 402                 goto error_out;
 403
 404         /*
 405          * map file has been grown now to cover extension to further out;
 406          * di_size = new map file size;
 407          *
 408          * if huge extension, the previous extension based on previous
 409          * map file size may not have been sufficient to cover whole extension
 410          * (it could have been used up for new map pages),
 411          * but the newly grown map file now covers lot bigger new free space
 412          * available for further extension of map;
 413          */
 414         /* any more blocks to extend ? */
 415         if (XSize)
 416                 goto extendBmap;
 417
 418       finalizeBmap:
 419         /* finalize bmap */
 420         dbFinalizeBmap(ipbmap);
 421
 422         /*
 423          *      update inode allocation map
 424          *      ---------------------------
 425          *
 426          * move iag lists from old to new iag;
 427          * agstart field is not updated for logredo() to reconstruct
 428          * iag lists if system crash occurs.
 429          * (computation of ag number from agstart based on agsize
 430          * will correctly identify the new ag);
 431          */
 432         /* if new AG size the same as old AG size, done! */
 433         if (agsizechanged) {
 434                 if ((rc = diExtendFS(ipimap, ipbmap)))
 435                         goto error_out;
 436
 437                 /* finalize imap */
 438                 if ((rc = diSync(ipimap)))
 439                         goto error_out;
 440         }
 441
 442         /*
 443          *      finalize
 444          *      --------
 445          *
 446          * extension is committed when on-disk super block is
 447          * updated with new descriptors: logredo will recover
 448          * crash before it to pre-extension state;
 449          */
 450
 451         /* sync log to skip log replay of bmap file growth transaction; */
 452         /* lmLogSync(log, 1); */
 453
 454         /*
 455          * synchronous write bmap global control page;
 456          * for crash before completion of write
 457          * logredo() will recover to pre-extendfs state;
 458          * for crash after completion of write,
 459          * logredo() will recover post-extendfs state;
 460          */
 461         if ((rc = dbSync(ipbmap)))
 462                 goto error_out;
 463
 464         /*
 465          * copy primary bmap inode to secondary bmap inode
 466          */
 467
 468         ipbmap2 = diReadSpecial(sb, BMAP_I, 1);
 469         if (ipbmap2 == NULL) {
 470                 printk(KERN_ERR "jfs_extendfs: diReadSpecial(bmap) failed\n");
 471                 goto error_out;
 472         }
 473         memcpy(&JFS_IP(ipbmap2)->i_xtroot, &JFS_IP(ipbmap)->i_xtroot, 288);
 474         ipbmap2->i_size = ipbmap->i_size;
 475         ipbmap2->i_blocks = ipbmap->i_blocks;
 476
 477         diWriteSpecial(ipbmap2, 1);
 478         diFreeSpecial(ipbmap2);
 479
 480         /*
 481          *      update superblock
 482          */
 483         if ((rc = readSuper(sb, &bh)))
 484                 goto error_out;
 485         j_sb = (struct jfs_superblock *)bh->b_data;
 486
 487         /* mark extendfs() completion */
 488         j_sb->s_state &= cpu_to_le32(~FM_EXTENDFS);
 489         j_sb->s_size = cpu_to_le64(bmp->db_mapsize <<
 490                                    le16_to_cpu(j_sb->s_l2bfactor));
 491         j_sb->s_agsize = cpu_to_le32(bmp->db_agsize);
 492
 493         /* update inline log space descriptor */
 494         if (sbi->mntflag & JFS_INLINELOG) {
 495                 PXDaddress(&(j_sb->s_logpxd), newLogAddress);
 496                 PXDlength(&(j_sb->s_logpxd), newLogSize);
 497         }
 498
 499         /* record log's mount serial number */
 500         j_sb->s_logserial = cpu_to_le32(log->serial);
 501
 502         /* update fsck work space descriptor */
 503         PXDaddress(&(j_sb->s_fsckpxd), newFSCKAddress);
 504         PXDlength(&(j_sb->s_fsckpxd), newFSCKSize);
 505         j_sb->s_fscklog = 1;
 506         /* sb->s_fsckloglen remains the same */
 507
 508         /* Update secondary superblock */
 509         bh2 = sb_bread(sb, SUPER2_OFF >> sb->s_blocksize_bits);
 510         if (bh2) {
 511                 j_sb2 = (struct jfs_superblock *)bh2->b_data;
 512                 memcpy(j_sb2, j_sb, sizeof (struct jfs_superblock));
 513
 514                 mark_buffer_dirty(bh);
 515                 sync_dirty_buffer(bh2);
 516                 brelse(bh2);
 517         }
 518
 519         /* write primary superblock */
 520         mark_buffer_dirty(bh);
 521         sync_dirty_buffer(bh);
 522         brelse(bh);
 523
 524         goto resume;
 525
 526       error_out:
 527         jfs_error(sb, "\n");
 528
 529       resume:
 530         /*
 531          *      resume file system transactions
 532          */
 533         txResume(sb);
 534
 535       out:
 536         return rc;
 537 }