fs/xfs/libxfs/xfs_ag.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
   4  * Copyright (c) 2018 Red Hat, Inc.
   5  * All rights reserved.
   6  */
   7
   8 #include "xfs.h"
   9 #include "xfs_fs.h"
  10 #include "xfs_shared.h"
  11 #include "xfs_format.h"
  12 #include "xfs_trans_resv.h"
  13 #include "xfs_sb.h"
  14 #include "xfs_mount.h"
  15 #include "xfs_btree.h"
  16 #include "xfs_alloc_btree.h"
  17 #include "xfs_rmap_btree.h"
  18 #include "xfs_alloc.h"
  19 #include "xfs_ialloc.h"
  20 #include "xfs_rmap.h"
  21 #include "xfs_ag.h"
  22 #include "xfs_ag_resv.h"
  23
  24 static struct xfs_buf *
  25 xfs_get_aghdr_buf(
  26         struct xfs_mount        *mp,
  27         xfs_daddr_t             blkno,
  28         size_t                  numblks,
  29         int                     flags,
  30         const struct xfs_buf_ops *ops)
  31 {
  32         struct xfs_buf          *bp;
  33
  34         bp = xfs_buf_get_uncached(mp->m_ddev_targp, numblks, flags);
  35         if (!bp)
  36                 return NULL;
  37
  38         xfs_buf_zero(bp, 0, BBTOB(bp->b_length));
  39         bp->b_bn = blkno;
  40         bp->b_maps[0].bm_bn = blkno;
  41         bp->b_ops = ops;
  42
  43         return bp;
  44 }
  45
  46 /*
  47  * Generic btree root block init function
  48  */
  49 static void
  50 xfs_btroot_init(
  51         struct xfs_mount        *mp,
  52         struct xfs_buf          *bp,
  53         struct aghdr_init_data  *id)
  54 {
  55         xfs_btree_init_block(mp, bp, id->type, 0, 0, id->agno, 0);
  56 }
  57
  58 /*
  59  * Alloc btree root block init functions
  60  */
  61 static void
  62 xfs_bnoroot_init(
  63         struct xfs_mount        *mp,
  64         struct xfs_buf          *bp,
  65         struct aghdr_init_data  *id)
  66 {
  67         struct xfs_alloc_rec    *arec;
  68
  69         xfs_btree_init_block(mp, bp, XFS_BTNUM_BNO, 0, 1, id->agno, 0);
  70         arec = XFS_ALLOC_REC_ADDR(mp, XFS_BUF_TO_BLOCK(bp), 1);
  71         arec->ar_startblock = cpu_to_be32(mp->m_ag_prealloc_blocks);
  72         arec->ar_blockcount = cpu_to_be32(id->agsize -
  73                                           be32_to_cpu(arec->ar_startblock));
  74 }
  75
  76 static void
  77 xfs_cntroot_init(
  78         struct xfs_mount        *mp,
  79         struct xfs_buf          *bp,
  80         struct aghdr_init_data  *id)
  81 {
  82         struct xfs_alloc_rec    *arec;
  83
  84         xfs_btree_init_block(mp, bp, XFS_BTNUM_CNT, 0, 1, id->agno, 0);
  85         arec = XFS_ALLOC_REC_ADDR(mp, XFS_BUF_TO_BLOCK(bp), 1);
  86         arec->ar_startblock = cpu_to_be32(mp->m_ag_prealloc_blocks);
  87         arec->ar_blockcount = cpu_to_be32(id->agsize -
  88                                           be32_to_cpu(arec->ar_startblock));
  89 }
  90
  91 /*
  92  * Reverse map root block init
  93  */
  94 static void
  95 xfs_rmaproot_init(
  96         struct xfs_mount        *mp,
  97         struct xfs_buf          *bp,
  98         struct aghdr_init_data  *id)
  99 {
 100         struct xfs_btree_block  *block = XFS_BUF_TO_BLOCK(bp);
 101         struct xfs_rmap_rec     *rrec;
 102
 103         xfs_btree_init_block(mp, bp, XFS_BTNUM_RMAP, 0, 4, id->agno, 0);
 104
 105         /*
 106          * mark the AG header regions as static metadata The BNO
 107          * btree block is the first block after the headers, so
 108          * it's location defines the size of region the static
 109          * metadata consumes.
 110          *
 111          * Note: unlike mkfs, we never have to account for log
 112          * space when growing the data regions
 113          */
 114         rrec = XFS_RMAP_REC_ADDR(block, 1);
 115         rrec->rm_startblock = 0;
 116         rrec->rm_blockcount = cpu_to_be32(XFS_BNO_BLOCK(mp));
 117         rrec->rm_owner = cpu_to_be64(XFS_RMAP_OWN_FS);
 118         rrec->rm_offset = 0;
 119
 120         /* account freespace btree root blocks */
 121         rrec = XFS_RMAP_REC_ADDR(block, 2);
 122         rrec->rm_startblock = cpu_to_be32(XFS_BNO_BLOCK(mp));
 123         rrec->rm_blockcount = cpu_to_be32(2);
 124         rrec->rm_owner = cpu_to_be64(XFS_RMAP_OWN_AG);
 125         rrec->rm_offset = 0;
 126
 127         /* account inode btree root blocks */
 128         rrec = XFS_RMAP_REC_ADDR(block, 3);
 129         rrec->rm_startblock = cpu_to_be32(XFS_IBT_BLOCK(mp));
 130         rrec->rm_blockcount = cpu_to_be32(XFS_RMAP_BLOCK(mp) -
 131                                           XFS_IBT_BLOCK(mp));
 132         rrec->rm_owner = cpu_to_be64(XFS_RMAP_OWN_INOBT);
 133         rrec->rm_offset = 0;
 134
 135         /* account for rmap btree root */
 136         rrec = XFS_RMAP_REC_ADDR(block, 4);
 137         rrec->rm_startblock = cpu_to_be32(XFS_RMAP_BLOCK(mp));
 138         rrec->rm_blockcount = cpu_to_be32(1);
 139         rrec->rm_owner = cpu_to_be64(XFS_RMAP_OWN_AG);
 140         rrec->rm_offset = 0;
 141
 142         /* account for refc btree root */
 143         if (xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb)) {
 144                 rrec = XFS_RMAP_REC_ADDR(block, 5);
 145                 rrec->rm_startblock = cpu_to_be32(xfs_refc_block(mp));
 146                 rrec->rm_blockcount = cpu_to_be32(1);
 147                 rrec->rm_owner = cpu_to_be64(XFS_RMAP_OWN_REFC);
 148                 rrec->rm_offset = 0;
 149                 be16_add_cpu(&block->bb_numrecs, 1);
 150         }
 151 }
 152
 153 /*
 154  * Initialise new secondary superblocks with the pre-grow geometry, but mark
 155  * them as "in progress" so we know they haven't yet been activated. This will
 156  * get cleared when the update with the new geometry information is done after
 157  * changes to the primary are committed. This isn't strictly necessary, but we
 158  * get it for free with the delayed buffer write lists and it means we can tell
 159  * if a grow operation didn't complete properly after the fact.
 160  */
 161 static void
 162 xfs_sbblock_init(
 163         struct xfs_mount        *mp,
 164         struct xfs_buf          *bp,
 165         struct aghdr_init_data  *id)
 166 {
 167         struct xfs_dsb          *dsb = XFS_BUF_TO_SBP(bp);
 168
 169         xfs_sb_to_disk(dsb, &mp->m_sb);
 170         dsb->sb_inprogress = 1;
 171 }
 172
 173 static void
 174 xfs_agfblock_init(
 175         struct xfs_mount        *mp,
 176         struct xfs_buf          *bp,
 177         struct aghdr_init_data  *id)
 178 {
 179         struct xfs_agf          *agf = XFS_BUF_TO_AGF(bp);
 180         xfs_extlen_t            tmpsize;
 181
 182         agf->agf_magicnum = cpu_to_be32(XFS_AGF_MAGIC);
 183         agf->agf_versionnum = cpu_to_be32(XFS_AGF_VERSION);
 184         agf->agf_seqno = cpu_to_be32(id->agno);
 185         agf->agf_length = cpu_to_be32(id->agsize);
 186         agf->agf_roots[XFS_BTNUM_BNOi] = cpu_to_be32(XFS_BNO_BLOCK(mp));
 187         agf->agf_roots[XFS_BTNUM_CNTi] = cpu_to_be32(XFS_CNT_BLOCK(mp));
 188         agf->agf_levels[XFS_BTNUM_BNOi] = cpu_to_be32(1);
 189         agf->agf_levels[XFS_BTNUM_CNTi] = cpu_to_be32(1);
 190         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb)) {
 191                 agf->agf_roots[XFS_BTNUM_RMAPi] =
 192                                         cpu_to_be32(XFS_RMAP_BLOCK(mp));
 193                 agf->agf_levels[XFS_BTNUM_RMAPi] = cpu_to_be32(1);
 194                 agf->agf_rmap_blocks = cpu_to_be32(1);
 195         }
 196
 197         agf->agf_flfirst = cpu_to_be32(1);
 198         agf->agf_fllast = 0;
 199         agf->agf_flcount = 0;
 200         tmpsize = id->agsize - mp->m_ag_prealloc_blocks;
 201         agf->agf_freeblks = cpu_to_be32(tmpsize);
 202         agf->agf_longest = cpu_to_be32(tmpsize);
 203         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
 204                 uuid_copy(&agf->agf_uuid, &mp->m_sb.sb_meta_uuid);
 205         if (xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb)) {
 206                 agf->agf_refcount_root = cpu_to_be32(
 207                                 xfs_refc_block(mp));
 208                 agf->agf_refcount_level = cpu_to_be32(1);
 209                 agf->agf_refcount_blocks = cpu_to_be32(1);
 210         }
 211 }
 212
 213 static void
 214 xfs_agflblock_init(
 215         struct xfs_mount        *mp,
 216         struct xfs_buf          *bp,
 217         struct aghdr_init_data  *id)
 218 {
 219         struct xfs_agfl         *agfl = XFS_BUF_TO_AGFL(bp);
 220         __be32                  *agfl_bno;
 221         int                     bucket;
 222
 223         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb)) {
 224                 agfl->agfl_magicnum = cpu_to_be32(XFS_AGFL_MAGIC);
 225                 agfl->agfl_seqno = cpu_to_be32(id->agno);
 226                 uuid_copy(&agfl->agfl_uuid, &mp->m_sb.sb_meta_uuid);
 227         }
 228
 229         agfl_bno = XFS_BUF_TO_AGFL_BNO(mp, bp);
 230         for (bucket = 0; bucket < xfs_agfl_size(mp); bucket++)
 231                 agfl_bno[bucket] = cpu_to_be32(NULLAGBLOCK);
 232 }
 233
 234 static void
 235 xfs_agiblock_init(
 236         struct xfs_mount        *mp,
 237         struct xfs_buf          *bp,
 238         struct aghdr_init_data  *id)
 239 {
 240         struct xfs_agi          *agi = XFS_BUF_TO_AGI(bp);
 241         int                     bucket;
 242
 243         agi->agi_magicnum = cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC);
 244         agi->agi_versionnum = cpu_to_be32(XFS_AGI_VERSION);
 245         agi->agi_seqno = cpu_to_be32(id->agno);
 246         agi->agi_length = cpu_to_be32(id->agsize);
 247         agi->agi_count = 0;
 248         agi->agi_root = cpu_to_be32(XFS_IBT_BLOCK(mp));
 249         agi->agi_level = cpu_to_be32(1);
 250         agi->agi_freecount = 0;
 251         agi->agi_newino = cpu_to_be32(NULLAGINO);
 252         agi->agi_dirino = cpu_to_be32(NULLAGINO);
 253         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
 254                 uuid_copy(&agi->agi_uuid, &mp->m_sb.sb_meta_uuid);
 255         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb)) {
 256                 agi->agi_free_root = cpu_to_be32(XFS_FIBT_BLOCK(mp));
 257                 agi->agi_free_level = cpu_to_be32(1);
 258         }
 259         for (bucket = 0; bucket < XFS_AGI_UNLINKED_BUCKETS; bucket++)
 260                 agi->agi_unlinked[bucket] = cpu_to_be32(NULLAGINO);
 261 }
 262
 263 typedef void (*aghdr_init_work_f)(struct xfs_mount *mp, struct xfs_buf *bp,
 264                                   struct aghdr_init_data *id);
 265 static int
 266 xfs_ag_init_hdr(
 267         struct xfs_mount        *mp,
 268         struct aghdr_init_data  *id,
 269         aghdr_init_work_f       work,
 270         const struct xfs_buf_ops *ops)
 271
 272 {
 273         struct xfs_buf          *bp;
 274
 275         bp = xfs_get_aghdr_buf(mp, id->daddr, id->numblks, 0, ops);
 276         if (!bp)
 277                 return -ENOMEM;
 278
 279         (*work)(mp, bp, id);
 280
 281         xfs_buf_delwri_queue(bp, &id->buffer_list);
 282         xfs_buf_relse(bp);
 283         return 0;
 284 }
 285
 286 struct xfs_aghdr_grow_data {
 287         xfs_daddr_t             daddr;
 288         size_t                  numblks;
 289         const struct xfs_buf_ops *ops;
 290         aghdr_init_work_f       work;
 291         xfs_btnum_t             type;
 292         bool                    need_init;
 293 };
 294
 295 /*
 296  * Prepare new AG headers to be written to disk. We use uncached buffers here,
 297  * as it is assumed these new AG headers are currently beyond the currently
 298  * valid filesystem address space. Using cached buffers would trip over EOFS
 299  * corruption detection alogrithms in the buffer cache lookup routines.
 300  *
 301  * This is a non-transactional function, but the prepared buffers are added to a
 302  * delayed write buffer list supplied by the caller so they can submit them to
 303  * disk and wait on them as required.
 304  */
 305 int
 306 xfs_ag_init_headers(
 307         struct xfs_mount        *mp,
 308         struct aghdr_init_data  *id)
 309
 310 {
 311         struct xfs_aghdr_grow_data aghdr_data[] = {
 312         { /* SB */
 313                 .daddr = XFS_AG_DADDR(mp, id->agno, XFS_SB_DADDR),
 314                 .numblks = XFS_FSS_TO_BB(mp, 1),
 315                 .ops = &xfs_sb_buf_ops,
 316                 .work = &xfs_sbblock_init,
 317                 .need_init = true
 318         },
 319         { /* AGF */
 320                 .daddr = XFS_AG_DADDR(mp, id->agno, XFS_AGF_DADDR(mp)),
 321                 .numblks = XFS_FSS_TO_BB(mp, 1),
 322                 .ops = &xfs_agf_buf_ops,
 323                 .work = &xfs_agfblock_init,
 324                 .need_init = true
 325         },
 326         { /* AGFL */
 327                 .daddr = XFS_AG_DADDR(mp, id->agno, XFS_AGFL_DADDR(mp)),
 328                 .numblks = XFS_FSS_TO_BB(mp, 1),
 329                 .ops = &xfs_agfl_buf_ops,
 330                 .work = &xfs_agflblock_init,
 331                 .need_init = true
 332         },
 333         { /* AGI */
 334                 .daddr = XFS_AG_DADDR(mp, id->agno, XFS_AGI_DADDR(mp)),
 335                 .numblks = XFS_FSS_TO_BB(mp, 1),
 336                 .ops = &xfs_agi_buf_ops,
 337                 .work = &xfs_agiblock_init,
 338                 .need_init = true
 339         },
 340         { /* BNO root block */
 341                 .daddr = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, id->agno, XFS_BNO_BLOCK(mp)),
 342                 .numblks = BTOBB(mp->m_sb.sb_blocksize),
 343                 .ops = &xfs_bnobt_buf_ops,
 344                 .work = &xfs_bnoroot_init,
 345                 .need_init = true
 346         },
 347         { /* CNT root block */
 348                 .daddr = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, id->agno, XFS_CNT_BLOCK(mp)),
 349                 .numblks = BTOBB(mp->m_sb.sb_blocksize),
 350                 .ops = &xfs_cntbt_buf_ops,
 351                 .work = &xfs_cntroot_init,
 352                 .need_init = true
 353         },
 354         { /* INO root block */
 355                 .daddr = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, id->agno, XFS_IBT_BLOCK(mp)),
 356                 .numblks = BTOBB(mp->m_sb.sb_blocksize),
 357                 .ops = &xfs_inobt_buf_ops,
 358                 .work = &xfs_btroot_init,
 359                 .type = XFS_BTNUM_INO,
 360                 .need_init = true
 361         },
 362         { /* FINO root block */
 363                 .daddr = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, id->agno, XFS_FIBT_BLOCK(mp)),
 364                 .numblks = BTOBB(mp->m_sb.sb_blocksize),
 365                 .ops = &xfs_finobt_buf_ops,
 366                 .work = &xfs_btroot_init,
 367                 .type = XFS_BTNUM_FINO,
 368                 .need_init =  xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb)
 369         },
 370         { /* RMAP root block */
 371                 .daddr = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, id->agno, XFS_RMAP_BLOCK(mp)),
 372                 .numblks = BTOBB(mp->m_sb.sb_blocksize),
 373                 .ops = &xfs_rmapbt_buf_ops,
 374                 .work = &xfs_rmaproot_init,
 375                 .need_init = xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb)
 376         },
 377         { /* REFC root block */
 378                 .daddr = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, id->agno, xfs_refc_block(mp)),
 379                 .numblks = BTOBB(mp->m_sb.sb_blocksize),
 380                 .ops = &xfs_refcountbt_buf_ops,
 381                 .work = &xfs_btroot_init,
 382                 .type = XFS_BTNUM_REFC,
 383                 .need_init = xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb)
 384         },
 385         { /* NULL terminating block */
 386                 .daddr = XFS_BUF_DADDR_NULL,
 387         }
 388         };
 389         struct  xfs_aghdr_grow_data *dp;
 390         int                     error = 0;
 391
 392         /* Account for AG free space in new AG */
 393         id->nfree += id->agsize - mp->m_ag_prealloc_blocks;
 394         for (dp = &aghdr_data[0]; dp->daddr != XFS_BUF_DADDR_NULL; dp++) {
 395                 if (!dp->need_init)
 396                         continue;
 397
 398                 id->daddr = dp->daddr;
 399                 id->numblks = dp->numblks;
 400                 id->type = dp->type;
 401                 error = xfs_ag_init_hdr(mp, id, dp->work, dp->ops);
 402                 if (error)
 403                         break;
 404         }
 405         return error;
 406 }
 407
 408 /*
 409  * Extent the AG indicated by the @id by the length passed in
 410  */
 411 int
 412 xfs_ag_extend_space(
 413         struct xfs_mount        *mp,
 414         struct xfs_trans        *tp,
 415         struct aghdr_init_data  *id,
 416         xfs_extlen_t            len)
 417 {
 418         struct xfs_buf          *bp;
 419         struct xfs_agi          *agi;
 420         struct xfs_agf          *agf;
 421         int                     error;
 422
 423         /*
 424          * Change the agi length.
 425          */
 426         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, id->agno, &bp);
 427         if (error)
 428                 return error;
 429
 430         agi = XFS_BUF_TO_AGI(bp);
 431         be32_add_cpu(&agi->agi_length, len);
 432         ASSERT(id->agno == mp->m_sb.sb_agcount - 1 ||
 433                be32_to_cpu(agi->agi_length) == mp->m_sb.sb_agblocks);
 434         xfs_ialloc_log_agi(tp, bp, XFS_AGI_LENGTH);
 435
 436         /*
 437          * Change agf length.
 438          */
 439         error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, id->agno, 0, &bp);
 440         if (error)
 441                 return error;
 442
 443         agf = XFS_BUF_TO_AGF(bp);
 444         be32_add_cpu(&agf->agf_length, len);
 445         ASSERT(agf->agf_length == agi->agi_length);
 446         xfs_alloc_log_agf(tp, bp, XFS_AGF_LENGTH);
 447
 448         /*
 449          * Free the new space.
 450          *
 451          * XFS_RMAP_OINFO_SKIP_UPDATE is used here to tell the rmap btree that
 452          * this doesn't actually exist in the rmap btree.
 453          */
 454         error = xfs_rmap_free(tp, bp, id->agno,
 455                                 be32_to_cpu(agf->agf_length) - len,
 456                                 len, &XFS_RMAP_OINFO_SKIP_UPDATE);
 457         if (error)
 458                 return error;
 459
 460         return  xfs_free_extent(tp, XFS_AGB_TO_FSB(mp, id->agno,
 461                                         be32_to_cpu(agf->agf_length) - len),
 462                                 len, &XFS_RMAP_OINFO_SKIP_UPDATE,
 463                                 XFS_AG_RESV_NONE);
 464 }
 465
 466 /* Retrieve AG geometry. */
 467 int
 468 xfs_ag_get_geometry(
 469         struct xfs_mount        *mp,
 470         xfs_agnumber_t          agno,
 471         struct xfs_ag_geometry  *ageo)
 472 {
 473         struct xfs_buf          *agi_bp;
 474         struct xfs_buf          *agf_bp;
 475         struct xfs_agi          *agi;
 476         struct xfs_agf          *agf;
 477         struct xfs_perag        *pag;
 478         unsigned int            freeblks;
 479         int                     error;
 480
 481         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount)
 482                 return -EINVAL;
 483
 484         /* Lock the AG headers. */
 485         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, NULL, agno, &agi_bp);
 486         if (error)
 487                 return error;
 488         error = xfs_alloc_read_agf(mp, NULL, agno, 0, &agf_bp);
 489         if (error)
 490                 goto out_agi;
 491         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
 492
 493         /* Fill out form. */
 494         memset(ageo, 0, sizeof(*ageo));
 495         ageo->ag_number = agno;
 496
 497         agi = XFS_BUF_TO_AGI(agi_bp);
 498         ageo->ag_icount = be32_to_cpu(agi->agi_count);
 499         ageo->ag_ifree = be32_to_cpu(agi->agi_freecount);
 500
 501         agf = XFS_BUF_TO_AGF(agf_bp);
 502         ageo->ag_length = be32_to_cpu(agf->agf_length);
 503         freeblks = pag->pagf_freeblks +
 504                    pag->pagf_flcount +
 505                    pag->pagf_btreeblks -
 506                    xfs_ag_resv_needed(pag, XFS_AG_RESV_NONE);
 507         ageo->ag_freeblks = freeblks;
 508
 509         /* Release resources. */
 510         xfs_perag_put(pag);
 511         xfs_buf_relse(agf_bp);
 512 out_agi:
 513         xfs_buf_relse(agi_bp);
 514         return error;
 515 }