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 #include "xfs_health.h"
  24
  25 static struct xfs_buf *
  26 xfs_get_aghdr_buf(
  27         struct xfs_mount        *mp,
  28         xfs_daddr_t             blkno,
  29         size_t                  numblks,
  30         int                     flags,
  31         const struct xfs_buf_ops *ops)
  32 {
  33         struct xfs_buf          *bp;
  34
  35         bp = xfs_buf_get_uncached(mp->m_ddev_targp, numblks, flags);
  36         if (!bp)
  37                 return NULL;
  38
  39         xfs_buf_zero(bp, 0, BBTOB(bp->b_length));
  40         bp->b_bn = blkno;
  41         bp->b_maps[0].bm_bn = blkno;
  42         bp->b_ops = ops;
  43
  44         return bp;
  45 }
  46
  47 /*
  48  * Generic btree root block init function
  49  */
  50 static void
  51 xfs_btroot_init(
  52         struct xfs_mount        *mp,
  53         struct xfs_buf          *bp,
  54         struct aghdr_init_data  *id)
  55 {
  56         xfs_btree_init_block(mp, bp, id->type, 0, 0, id->agno, 0);
  57 }
  58
  59 /*
  60  * Alloc btree root block init functions
  61  */
  62 static void
  63 xfs_bnoroot_init(
  64         struct xfs_mount        *mp,
  65         struct xfs_buf          *bp,
  66         struct aghdr_init_data  *id)
  67 {
  68         struct xfs_alloc_rec    *arec;
  69
  70         xfs_btree_init_block(mp, bp, XFS_BTNUM_BNO, 0, 1, id->agno, 0);
  71         arec = XFS_ALLOC_REC_ADDR(mp, XFS_BUF_TO_BLOCK(bp), 1);
  72         arec->ar_startblock = cpu_to_be32(mp->m_ag_prealloc_blocks);
  73         arec->ar_blockcount = cpu_to_be32(id->agsize -
  74                                           be32_to_cpu(arec->ar_startblock));
  75 }
  76
  77 static void
  78 xfs_cntroot_init(
  79         struct xfs_mount        *mp,
  80         struct xfs_buf          *bp,
  81         struct aghdr_init_data  *id)
  82 {
  83         struct xfs_alloc_rec    *arec;
  84
  85         xfs_btree_init_block(mp, bp, XFS_BTNUM_CNT, 0, 1, id->agno, 0);
  86         arec = XFS_ALLOC_REC_ADDR(mp, XFS_BUF_TO_BLOCK(bp), 1);
  87         arec->ar_startblock = cpu_to_be32(mp->m_ag_prealloc_blocks);
  88         arec->ar_blockcount = cpu_to_be32(id->agsize -
  89                                           be32_to_cpu(arec->ar_startblock));
  90 }
  91
  92 /*
  93  * Reverse map root block init
  94  */
  95 static void
  96 xfs_rmaproot_init(
  97         struct xfs_mount        *mp,
  98         struct xfs_buf          *bp,
  99         struct aghdr_init_data  *id)
 100 {
 101         struct xfs_btree_block  *block = XFS_BUF_TO_BLOCK(bp);
 102         struct xfs_rmap_rec     *rrec;
 103
 104         xfs_btree_init_block(mp, bp, XFS_BTNUM_RMAP, 0, 4, id->agno, 0);
 105
 106         /*
 107          * mark the AG header regions as static metadata The BNO
 108          * btree block is the first block after the headers, so
 109          * it's location defines the size of region the static
 110          * metadata consumes.
 111          *
 112          * Note: unlike mkfs, we never have to account for log
 113          * space when growing the data regions
 114          */
 115         rrec = XFS_RMAP_REC_ADDR(block, 1);
 116         rrec->rm_startblock = 0;
 117         rrec->rm_blockcount = cpu_to_be32(XFS_BNO_BLOCK(mp));
 118         rrec->rm_owner = cpu_to_be64(XFS_RMAP_OWN_FS);
 119         rrec->rm_offset = 0;
 120
 121         /* account freespace btree root blocks */
 122         rrec = XFS_RMAP_REC_ADDR(block, 2);
 123         rrec->rm_startblock = cpu_to_be32(XFS_BNO_BLOCK(mp));
 124         rrec->rm_blockcount = cpu_to_be32(2);
 125         rrec->rm_owner = cpu_to_be64(XFS_RMAP_OWN_AG);
 126         rrec->rm_offset = 0;
 127
 128         /* account inode btree root blocks */
 129         rrec = XFS_RMAP_REC_ADDR(block, 3);
 130         rrec->rm_startblock = cpu_to_be32(XFS_IBT_BLOCK(mp));
 131         rrec->rm_blockcount = cpu_to_be32(XFS_RMAP_BLOCK(mp) -
 132                                           XFS_IBT_BLOCK(mp));
 133         rrec->rm_owner = cpu_to_be64(XFS_RMAP_OWN_INOBT);
 134         rrec->rm_offset = 0;
 135
 136         /* account for rmap btree root */
 137         rrec = XFS_RMAP_REC_ADDR(block, 4);
 138         rrec->rm_startblock = cpu_to_be32(XFS_RMAP_BLOCK(mp));
 139         rrec->rm_blockcount = cpu_to_be32(1);
 140         rrec->rm_owner = cpu_to_be64(XFS_RMAP_OWN_AG);
 141         rrec->rm_offset = 0;
 142
 143         /* account for refc btree root */
 144         if (xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb)) {
 145                 rrec = XFS_RMAP_REC_ADDR(block, 5);
 146                 rrec->rm_startblock = cpu_to_be32(xfs_refc_block(mp));
 147                 rrec->rm_blockcount = cpu_to_be32(1);
 148                 rrec->rm_owner = cpu_to_be64(XFS_RMAP_OWN_REFC);
 149                 rrec->rm_offset = 0;
 150                 be16_add_cpu(&block->bb_numrecs, 1);
 151         }
 152 }
 153
 154 /*
 155  * Initialise new secondary superblocks with the pre-grow geometry, but mark
 156  * them as "in progress" so we know they haven't yet been activated. This will
 157  * get cleared when the update with the new geometry information is done after
 158  * changes to the primary are committed. This isn't strictly necessary, but we
 159  * get it for free with the delayed buffer write lists and it means we can tell
 160  * if a grow operation didn't complete properly after the fact.
 161  */
 162 static void
 163 xfs_sbblock_init(
 164         struct xfs_mount        *mp,
 165         struct xfs_buf          *bp,
 166         struct aghdr_init_data  *id)
 167 {
 168         struct xfs_dsb          *dsb = XFS_BUF_TO_SBP(bp);
 169
 170         xfs_sb_to_disk(dsb, &mp->m_sb);
 171         dsb->sb_inprogress = 1;
 172 }
 173
 174 static void
 175 xfs_agfblock_init(
 176         struct xfs_mount        *mp,
 177         struct xfs_buf          *bp,
 178         struct aghdr_init_data  *id)
 179 {
 180         struct xfs_agf          *agf = XFS_BUF_TO_AGF(bp);
 181         xfs_extlen_t            tmpsize;
 182
 183         agf->agf_magicnum = cpu_to_be32(XFS_AGF_MAGIC);
 184         agf->agf_versionnum = cpu_to_be32(XFS_AGF_VERSION);
 185         agf->agf_seqno = cpu_to_be32(id->agno);
 186         agf->agf_length = cpu_to_be32(id->agsize);
 187         agf->agf_roots[XFS_BTNUM_BNOi] = cpu_to_be32(XFS_BNO_BLOCK(mp));
 188         agf->agf_roots[XFS_BTNUM_CNTi] = cpu_to_be32(XFS_CNT_BLOCK(mp));
 189         agf->agf_levels[XFS_BTNUM_BNOi] = cpu_to_be32(1);
 190         agf->agf_levels[XFS_BTNUM_CNTi] = cpu_to_be32(1);
 191         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb)) {
 192                 agf->agf_roots[XFS_BTNUM_RMAPi] =
 193                                         cpu_to_be32(XFS_RMAP_BLOCK(mp));
 194                 agf->agf_levels[XFS_BTNUM_RMAPi] = cpu_to_be32(1);
 195                 agf->agf_rmap_blocks = cpu_to_be32(1);
 196         }
 197
 198         agf->agf_flfirst = cpu_to_be32(1);
 199         agf->agf_fllast = 0;
 200         agf->agf_flcount = 0;
 201         tmpsize = id->agsize - mp->m_ag_prealloc_blocks;
 202         agf->agf_freeblks = cpu_to_be32(tmpsize);
 203         agf->agf_longest = cpu_to_be32(tmpsize);
 204         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
 205                 uuid_copy(&agf->agf_uuid, &mp->m_sb.sb_meta_uuid);
 206         if (xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb)) {
 207                 agf->agf_refcount_root = cpu_to_be32(
 208                                 xfs_refc_block(mp));
 209                 agf->agf_refcount_level = cpu_to_be32(1);
 210                 agf->agf_refcount_blocks = cpu_to_be32(1);
 211         }
 212 }
 213
 214 static void
 215 xfs_agflblock_init(
 216         struct xfs_mount        *mp,
 217         struct xfs_buf          *bp,
 218         struct aghdr_init_data  *id)
 219 {
 220         struct xfs_agfl         *agfl = XFS_BUF_TO_AGFL(bp);
 221         __be32                  *agfl_bno;
 222         int                     bucket;
 223
 224         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb)) {
 225                 agfl->agfl_magicnum = cpu_to_be32(XFS_AGFL_MAGIC);
 226                 agfl->agfl_seqno = cpu_to_be32(id->agno);
 227                 uuid_copy(&agfl->agfl_uuid, &mp->m_sb.sb_meta_uuid);
 228         }
 229
 230         agfl_bno = XFS_BUF_TO_AGFL_BNO(mp, bp);
 231         for (bucket = 0; bucket < xfs_agfl_size(mp); bucket++)
 232                 agfl_bno[bucket] = cpu_to_be32(NULLAGBLOCK);
 233 }
 234
 235 static void
 236 xfs_agiblock_init(
 237         struct xfs_mount        *mp,
 238         struct xfs_buf          *bp,
 239         struct aghdr_init_data  *id)
 240 {
 241         struct xfs_agi          *agi = XFS_BUF_TO_AGI(bp);
 242         int                     bucket;
 243
 244         agi->agi_magicnum = cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC);
 245         agi->agi_versionnum = cpu_to_be32(XFS_AGI_VERSION);
 246         agi->agi_seqno = cpu_to_be32(id->agno);
 247         agi->agi_length = cpu_to_be32(id->agsize);
 248         agi->agi_count = 0;
 249         agi->agi_root = cpu_to_be32(XFS_IBT_BLOCK(mp));
 250         agi->agi_level = cpu_to_be32(1);
 251         agi->agi_freecount = 0;
 252         agi->agi_newino = cpu_to_be32(NULLAGINO);
 253         agi->agi_dirino = cpu_to_be32(NULLAGINO);
 254         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
 255                 uuid_copy(&agi->agi_uuid, &mp->m_sb.sb_meta_uuid);
 256         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb)) {
 257                 agi->agi_free_root = cpu_to_be32(XFS_FIBT_BLOCK(mp));
 258                 agi->agi_free_level = cpu_to_be32(1);
 259         }
 260         for (bucket = 0; bucket < XFS_AGI_UNLINKED_BUCKETS; bucket++)
 261                 agi->agi_unlinked[bucket] = cpu_to_be32(NULLAGINO);
 262 }
 263
 264 typedef void (*aghdr_init_work_f)(struct xfs_mount *mp, struct xfs_buf *bp,
 265                                   struct aghdr_init_data *id);
 266 static int
 267 xfs_ag_init_hdr(
 268         struct xfs_mount        *mp,
 269         struct aghdr_init_data  *id,
 270         aghdr_init_work_f       work,
 271         const struct xfs_buf_ops *ops)
 272
 273 {
 274         struct xfs_buf          *bp;
 275
 276         bp = xfs_get_aghdr_buf(mp, id->daddr, id->numblks, 0, ops);
 277         if (!bp)
 278                 return -ENOMEM;
 279
 280         (*work)(mp, bp, id);
 281
 282         xfs_buf_delwri_queue(bp, &id->buffer_list);
 283         xfs_buf_relse(bp);
 284         return 0;
 285 }
 286
 287 struct xfs_aghdr_grow_data {
 288         xfs_daddr_t             daddr;
 289         size_t                  numblks;
 290         const struct xfs_buf_ops *ops;
 291         aghdr_init_work_f       work;
 292         xfs_btnum_t             type;
 293         bool                    need_init;
 294 };
 295
 296 /*
 297  * Prepare new AG headers to be written to disk. We use uncached buffers here,
 298  * as it is assumed these new AG headers are currently beyond the currently
 299  * valid filesystem address space. Using cached buffers would trip over EOFS
 300  * corruption detection alogrithms in the buffer cache lookup routines.
 301  *
 302  * This is a non-transactional function, but the prepared buffers are added to a
 303  * delayed write buffer list supplied by the caller so they can submit them to
 304  * disk and wait on them as required.
 305  */
 306 int
 307 xfs_ag_init_headers(
 308         struct xfs_mount        *mp,
 309         struct aghdr_init_data  *id)
 310
 311 {
 312         struct xfs_aghdr_grow_data aghdr_data[] = {
 313         { /* SB */
 314                 .daddr = XFS_AG_DADDR(mp, id->agno, XFS_SB_DADDR),
 315                 .numblks = XFS_FSS_TO_BB(mp, 1),
 316                 .ops = &xfs_sb_buf_ops,
 317                 .work = &xfs_sbblock_init,
 318                 .need_init = true
 319         },
 320         { /* AGF */
 321                 .daddr = XFS_AG_DADDR(mp, id->agno, XFS_AGF_DADDR(mp)),
 322                 .numblks = XFS_FSS_TO_BB(mp, 1),
 323                 .ops = &xfs_agf_buf_ops,
 324                 .work = &xfs_agfblock_init,
 325                 .need_init = true
 326         },
 327         { /* AGFL */
 328                 .daddr = XFS_AG_DADDR(mp, id->agno, XFS_AGFL_DADDR(mp)),
 329                 .numblks = XFS_FSS_TO_BB(mp, 1),
 330                 .ops = &xfs_agfl_buf_ops,
 331                 .work = &xfs_agflblock_init,
 332                 .need_init = true
 333         },
 334         { /* AGI */
 335                 .daddr = XFS_AG_DADDR(mp, id->agno, XFS_AGI_DADDR(mp)),
 336                 .numblks = XFS_FSS_TO_BB(mp, 1),
 337                 .ops = &xfs_agi_buf_ops,
 338                 .work = &xfs_agiblock_init,
 339                 .need_init = true
 340         },
 341         { /* BNO root block */
 342                 .daddr = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, id->agno, XFS_BNO_BLOCK(mp)),
 343                 .numblks = BTOBB(mp->m_sb.sb_blocksize),
 344                 .ops = &xfs_bnobt_buf_ops,
 345                 .work = &xfs_bnoroot_init,
 346                 .need_init = true
 347         },
 348         { /* CNT root block */
 349                 .daddr = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, id->agno, XFS_CNT_BLOCK(mp)),
 350                 .numblks = BTOBB(mp->m_sb.sb_blocksize),
 351                 .ops = &xfs_cntbt_buf_ops,
 352                 .work = &xfs_cntroot_init,
 353                 .need_init = true
 354         },
 355         { /* INO root block */
 356                 .daddr = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, id->agno, XFS_IBT_BLOCK(mp)),
 357                 .numblks = BTOBB(mp->m_sb.sb_blocksize),
 358                 .ops = &xfs_inobt_buf_ops,
 359                 .work = &xfs_btroot_init,
 360                 .type = XFS_BTNUM_INO,
 361                 .need_init = true
 362         },
 363         { /* FINO root block */
 364                 .daddr = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, id->agno, XFS_FIBT_BLOCK(mp)),
 365                 .numblks = BTOBB(mp->m_sb.sb_blocksize),
 366                 .ops = &xfs_finobt_buf_ops,
 367                 .work = &xfs_btroot_init,
 368                 .type = XFS_BTNUM_FINO,
 369                 .need_init =  xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb)
 370         },
 371         { /* RMAP root block */
 372                 .daddr = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, id->agno, XFS_RMAP_BLOCK(mp)),
 373                 .numblks = BTOBB(mp->m_sb.sb_blocksize),
 374                 .ops = &xfs_rmapbt_buf_ops,
 375                 .work = &xfs_rmaproot_init,
 376                 .need_init = xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb)
 377         },
 378         { /* REFC root block */
 379                 .daddr = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, id->agno, xfs_refc_block(mp)),
 380                 .numblks = BTOBB(mp->m_sb.sb_blocksize),
 381                 .ops = &xfs_refcountbt_buf_ops,
 382                 .work = &xfs_btroot_init,
 383                 .type = XFS_BTNUM_REFC,
 384                 .need_init = xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb)
 385         },
 386         { /* NULL terminating block */
 387                 .daddr = XFS_BUF_DADDR_NULL,
 388         }
 389         };
 390         struct  xfs_aghdr_grow_data *dp;
 391         int                     error = 0;
 392
 393         /* Account for AG free space in new AG */
 394         id->nfree += id->agsize - mp->m_ag_prealloc_blocks;
 395         for (dp = &aghdr_data[0]; dp->daddr != XFS_BUF_DADDR_NULL; dp++) {
 396                 if (!dp->need_init)
 397                         continue;
 398
 399                 id->daddr = dp->daddr;
 400                 id->numblks = dp->numblks;
 401                 id->type = dp->type;
 402                 error = xfs_ag_init_hdr(mp, id, dp->work, dp->ops);
 403                 if (error)
 404                         break;
 405         }
 406         return error;
 407 }
 408
 409 /*
 410  * Extent the AG indicated by the @id by the length passed in
 411  */
 412 int
 413 xfs_ag_extend_space(
 414         struct xfs_mount        *mp,
 415         struct xfs_trans        *tp,
 416         struct aghdr_init_data  *id,
 417         xfs_extlen_t            len)
 418 {
 419         struct xfs_buf          *bp;
 420         struct xfs_agi          *agi;
 421         struct xfs_agf          *agf;
 422         int                     error;
 423
 424         /*
 425          * Change the agi length.
 426          */
 427         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, id->agno, &bp);
 428         if (error)
 429                 return error;
 430
 431         agi = XFS_BUF_TO_AGI(bp);
 432         be32_add_cpu(&agi->agi_length, len);
 433         ASSERT(id->agno == mp->m_sb.sb_agcount - 1 ||
 434                be32_to_cpu(agi->agi_length) == mp->m_sb.sb_agblocks);
 435         xfs_ialloc_log_agi(tp, bp, XFS_AGI_LENGTH);
 436
 437         /*
 438          * Change agf length.
 439          */
 440         error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, id->agno, 0, &bp);
 441         if (error)
 442                 return error;
 443
 444         agf = XFS_BUF_TO_AGF(bp);
 445         be32_add_cpu(&agf->agf_length, len);
 446         ASSERT(agf->agf_length == agi->agi_length);
 447         xfs_alloc_log_agf(tp, bp, XFS_AGF_LENGTH);
 448
 449         /*
 450          * Free the new space.
 451          *
 452          * XFS_RMAP_OINFO_SKIP_UPDATE is used here to tell the rmap btree that
 453          * this doesn't actually exist in the rmap btree.
 454          */
 455         error = xfs_rmap_free(tp, bp, id->agno,
 456                                 be32_to_cpu(agf->agf_length) - len,
 457                                 len, &XFS_RMAP_OINFO_SKIP_UPDATE);
 458         if (error)
 459                 return error;
 460
 461         return  xfs_free_extent(tp, XFS_AGB_TO_FSB(mp, id->agno,
 462                                         be32_to_cpu(agf->agf_length) - len),
 463                                 len, &XFS_RMAP_OINFO_SKIP_UPDATE,
 464                                 XFS_AG_RESV_NONE);
 465 }
 466
 467 /* Retrieve AG geometry. */
 468 int
 469 xfs_ag_get_geometry(
 470         struct xfs_mount        *mp,
 471         xfs_agnumber_t          agno,
 472         struct xfs_ag_geometry  *ageo)
 473 {
 474         struct xfs_buf          *agi_bp;
 475         struct xfs_buf          *agf_bp;
 476         struct xfs_agi          *agi;
 477         struct xfs_agf          *agf;
 478         struct xfs_perag        *pag;
 479         unsigned int            freeblks;
 480         int                     error;
 481
 482         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount)
 483                 return -EINVAL;
 484
 485         /* Lock the AG headers. */
 486         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, NULL, agno, &agi_bp);
 487         if (error)
 488                 return error;
 489         error = xfs_alloc_read_agf(mp, NULL, agno, 0, &agf_bp);
 490         if (error)
 491                 goto out_agi;
 492         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
 493
 494         /* Fill out form. */
 495         memset(ageo, 0, sizeof(*ageo));
 496         ageo->ag_number = agno;
 497
 498         agi = XFS_BUF_TO_AGI(agi_bp);
 499         ageo->ag_icount = be32_to_cpu(agi->agi_count);
 500         ageo->ag_ifree = be32_to_cpu(agi->agi_freecount);
 501
 502         agf = XFS_BUF_TO_AGF(agf_bp);
 503         ageo->ag_length = be32_to_cpu(agf->agf_length);
 504         freeblks = pag->pagf_freeblks +
 505                    pag->pagf_flcount +
 506                    pag->pagf_btreeblks -
 507                    xfs_ag_resv_needed(pag, XFS_AG_RESV_NONE);
 508         ageo->ag_freeblks = freeblks;
 509         xfs_ag_geom_health(pag, ageo);
 510
 511         /* Release resources. */
 512         xfs_perag_put(pag);
 513         xfs_buf_relse(agf_bp);
 514 out_agi:
 515         xfs_buf_relse(agi_bp);
 516         return error;
 517 }