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         oagcount = mp->m_sb.sb_agcount;
 138         /* allocate the new per-ag structures */
 139         if (nagcount > oagcount) {
 140                 error = xfs_initialize_perag(mp, nagcount, nb, &nagimax);
 141                 if (error)
 142                         return error;
 143         } else if (nagcount < oagcount) {
 144                 /* TODO: shrinking the entire AGs hasn't yet completed */
 145                 return -EINVAL;
 146         }
 147
 148         if (delta > 0)
 149                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_growdata,
 150                                 XFS_GROWFS_SPACE_RES(mp), 0, XFS_TRANS_RESERVE,
 151                                 &tp);
 152         else
 153                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_growdata, -delta, 0,
 154                                 0, &tp);
 155         if (error)
 156                 return error;
 157
 158         last_pag = xfs_perag_get(mp, oagcount - 1);
 159         if (delta > 0) {
 160                 error = xfs_resizefs_init_new_ags(tp, &id, oagcount, nagcount,
 161                                 delta, last_pag, &lastag_extended);
 162         } else {
 163                 xfs_warn_mount(mp, XFS_OPSTATE_WARNED_SHRINK,
 164         "EXPERIMENTAL online shrink feature in use. Use at your own risk!");
 165
 166                 error = xfs_ag_shrink_space(last_pag, &tp, -delta);
 167         }
 168         xfs_perag_put(last_pag);
 169         if (error)
 170                 goto out_trans_cancel;
 171
 172         /*
 173          * Update changed superblock fields transactionally. These are not
 174          * seen by the rest of the world until the transaction commit applies
 175          * them atomically to the superblock.
 176          */
 177         if (nagcount > oagcount)
 178                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_AGCOUNT, nagcount - oagcount);
 179         if (delta)
 180                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_DBLOCKS, delta);
 181         if (id.nfree)
 182                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_FDBLOCKS, id.nfree);
 183
 184         /*
 185          * Sync sb counters now to reflect the updated values. This is
 186          * particularly important for shrink because the write verifier
 187          * will fail if sb_fdblocks is ever larger than sb_dblocks.
 188          */
 189         if (xfs_has_lazysbcount(mp))
 190                 xfs_log_sb(tp);
 191
 192         xfs_trans_set_sync(tp);
 193         error = xfs_trans_commit(tp);
 194         if (error)
 195                 return error;
 196
 197         /* New allocation groups fully initialized, so update mount struct */
 198         if (nagimax)
 199                 mp->m_maxagi = nagimax;
 200         xfs_set_low_space_thresholds(mp);
 201         mp->m_alloc_set_aside = xfs_alloc_set_aside(mp);
 202
 203         if (delta > 0) {
 204                 /*
 205                  * If we expanded the last AG, free the per-AG reservation
 206                  * so we can reinitialize it with the new size.
 207                  */
 208                 if (lastag_extended) {
 209                         struct xfs_perag        *pag;
 210
 211                         pag = xfs_perag_get(mp, id.agno);
 212                         error = xfs_ag_resv_free(pag);
 213                         xfs_perag_put(pag);
 214                         if (error)
 215                                 return error;
 216                 }
 217                 /*
 218                  * Reserve AG metadata blocks. ENOSPC here does not mean there
 219                  * was a growfs failure, just that there still isn't space for
 220                  * new user data after the grow has been run.
 221                  */
 222                 error = xfs_fs_reserve_ag_blocks(mp);
 223                 if (error == -ENOSPC)
 224                         error = 0;
 225         }
 226         return error;
 227
 228 out_trans_cancel:
 229         xfs_trans_cancel(tp);
 230         return error;
 231 }
 232
 233 static int
 234 xfs_growfs_log_private(
 235         struct xfs_mount        *mp,    /* mount point for filesystem */
 236         struct xfs_growfs_log   *in)    /* growfs log input struct */
 237 {
 238         xfs_extlen_t            nb;
 239
 240         nb = in->newblocks;
 241         if (nb < XFS_MIN_LOG_BLOCKS || nb < XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_MIN_LOG_BYTES))
 242                 return -EINVAL;
 243         if (nb == mp->m_sb.sb_logblocks &&
 244             in->isint == (mp->m_sb.sb_logstart != 0))
 245                 return -EINVAL;
 246         /*
 247          * Moving the log is hard, need new interfaces to sync
 248          * the log first, hold off all activity while moving it.
 249          * Can have shorter or longer log in the same space,
 250          * or transform internal to external log or vice versa.
 251          */
 252         return -ENOSYS;
 253 }
 254
 255 static int
 256 xfs_growfs_imaxpct(
 257         struct xfs_mount        *mp,
 258         __u32                   imaxpct)
 259 {
 260         struct xfs_trans        *tp;
 261         int                     dpct;
 262         int                     error;
 263
 264         if (imaxpct > 100)
 265                 return -EINVAL;
 266
 267         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_growdata,
 268                         XFS_GROWFS_SPACE_RES(mp), 0, XFS_TRANS_RESERVE, &tp);
 269         if (error)
 270                 return error;
 271
 272         dpct = imaxpct - mp->m_sb.sb_imax_pct;
 273         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IMAXPCT, dpct);
 274         xfs_trans_set_sync(tp);
 275         return xfs_trans_commit(tp);
 276 }
 277
 278 /*
 279  * protected versions of growfs function acquire and release locks on the mount
 280  * point - exported through ioctls: XFS_IOC_FSGROWFSDATA, XFS_IOC_FSGROWFSLOG,
 281  * XFS_IOC_FSGROWFSRT
 282  */
 283 int
 284 xfs_growfs_data(
 285         struct xfs_mount        *mp,
 286         struct xfs_growfs_data  *in)
 287 {
 288         int                     error = 0;
 289
 290         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 291                 return -EPERM;
 292         if (!mutex_trylock(&mp->m_growlock))
 293                 return -EWOULDBLOCK;
 294
 295         /* update imaxpct separately to the physical grow of the filesystem */
 296         if (in->imaxpct != mp->m_sb.sb_imax_pct) {
 297                 error = xfs_growfs_imaxpct(mp, in->imaxpct);
 298                 if (error)
 299                         goto out_error;
 300         }
 301
 302         if (in->newblocks != mp->m_sb.sb_dblocks) {
 303                 error = xfs_growfs_data_private(mp, in);
 304                 if (error)
 305                         goto out_error;
 306         }
 307
 308         /* Post growfs calculations needed to reflect new state in operations */
 309         if (mp->m_sb.sb_imax_pct) {
 310                 uint64_t icount = mp->m_sb.sb_dblocks * mp->m_sb.sb_imax_pct;
 311                 do_div(icount, 100);
 312                 M_IGEO(mp)->maxicount = XFS_FSB_TO_INO(mp, icount);
 313         } else
 314                 M_IGEO(mp)->maxicount = 0;
 315
 316         /* Update secondary superblocks now the physical grow has completed */
 317         error = xfs_update_secondary_sbs(mp);
 318
 319 out_error:
 320         /*
 321          * Increment the generation unconditionally, the error could be from
 322          * updating the secondary superblocks, in which case the new size
 323          * is live already.
 324          */
 325         mp->m_generation++;
 326         mutex_unlock(&mp->m_growlock);
 327         return error;
 328 }
 329
 330 int
 331 xfs_growfs_log(
 332         xfs_mount_t             *mp,
 333         struct xfs_growfs_log   *in)
 334 {
 335         int error;
 336
 337         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 338                 return -EPERM;
 339         if (!mutex_trylock(&mp->m_growlock))
 340                 return -EWOULDBLOCK;
 341         error = xfs_growfs_log_private(mp, in);
 342         mutex_unlock(&mp->m_growlock);
 343         return error;
 344 }
 345
 346 /*
 347  * exported through ioctl XFS_IOC_FSCOUNTS
 348  */
 349
 350 void
 351 xfs_fs_counts(
 352         xfs_mount_t             *mp,
 353         xfs_fsop_counts_t       *cnt)
 354 {
 355         cnt->allocino = percpu_counter_read_positive(&mp->m_icount);
 356         cnt->freeino = percpu_counter_read_positive(&mp->m_ifree);
 357         cnt->freedata = percpu_counter_read_positive(&mp->m_fdblocks) -
 358                                                 xfs_fdblocks_unavailable(mp);
 359         cnt->freertx = percpu_counter_read_positive(&mp->m_frextents);
 360 }
 361
 362 /*
 363  * exported through ioctl XFS_IOC_SET_RESBLKS & XFS_IOC_GET_RESBLKS
 364  *
 365  * xfs_reserve_blocks is called to set m_resblks
 366  * in the in-core mount table. The number of unused reserved blocks
 367  * is kept in m_resblks_avail.
 368  *
 369  * Reserve the requested number of blocks if available. Otherwise return
 370  * as many as possible to satisfy the request. The actual number
 371  * reserved are returned in outval
 372  *
 373  * A null inval pointer indicates that only the current reserved blocks
 374  * available  should  be returned no settings are changed.
 375  */
 376
 377 int
 378 xfs_reserve_blocks(
 379         xfs_mount_t             *mp,
 380         uint64_t              *inval,
 381         xfs_fsop_resblks_t      *outval)
 382 {
 383         int64_t                 lcounter, delta;
 384         int64_t                 fdblks_delta = 0;
 385         uint64_t                request;
 386         int64_t                 free;
 387         int                     error = 0;
 388
 389         /* If inval is null, report current values and return */
 390         if (inval == (uint64_t *)NULL) {
 391                 if (!outval)
 392                         return -EINVAL;
 393                 outval->resblks = mp->m_resblks;
 394                 outval->resblks_avail = mp->m_resblks_avail;
 395                 return 0;
 396         }
 397
 398         request = *inval;
 399
 400         /*
 401          * With per-cpu counters, this becomes an interesting problem. we need
 402          * to work out if we are freeing or allocation blocks first, then we can
 403          * do the modification as necessary.
 404          *
 405          * We do this under the m_sb_lock so that if we are near ENOSPC, we will
 406          * hold out any changes while we work out what to do. This means that
 407          * the amount of free space can change while we do this, so we need to
 408          * retry if we end up trying to reserve more space than is available.
 409          */
 410         spin_lock(&mp->m_sb_lock);
 411
 412         /*
 413          * If our previous reservation was larger than the current value,
 414          * then move any unused blocks back to the free pool. Modify the resblks
 415          * counters directly since we shouldn't have any problems unreserving
 416          * space.
 417          */
 418         if (mp->m_resblks > request) {
 419                 lcounter = mp->m_resblks_avail - request;
 420                 if (lcounter  > 0) {            /* release unused blocks */
 421                         fdblks_delta = lcounter;
 422                         mp->m_resblks_avail -= lcounter;
 423                 }
 424                 mp->m_resblks = request;
 425                 if (fdblks_delta) {
 426                         spin_unlock(&mp->m_sb_lock);
 427                         error = xfs_mod_fdblocks(mp, fdblks_delta, 0);
 428                         spin_lock(&mp->m_sb_lock);
 429                 }
 430
 431                 goto out;
 432         }
 433
 434         /*
 435          * If the request is larger than the current reservation, reserve the
 436          * blocks before we update the reserve counters. Sample m_fdblocks and
 437          * perform a partial reservation if the request exceeds free space.
 438          *
 439          * The code below estimates how many blocks it can request from
 440          * fdblocks to stash in the reserve pool.  This is a classic TOCTOU
 441          * race since fdblocks updates are not always coordinated via
 442          * m_sb_lock.  Set the reserve size even if there's not enough free
 443          * space to fill it because mod_fdblocks will refill an undersized
 444          * reserve when it can.
 445          */
 446         free = percpu_counter_sum(&mp->m_fdblocks) -
 447                                                 xfs_fdblocks_unavailable(mp);
 448         delta = request - mp->m_resblks;
 449         mp->m_resblks = request;
 450         if (delta > 0 && free > 0) {
 451                 /*
 452                  * We'll either succeed in getting space from the free block
 453                  * count or we'll get an ENOSPC.  Don't set the reserved flag
 454                  * here - we don't want to reserve the extra reserve blocks
 455                  * from the reserve.
 456                  *
 457                  * The desired reserve size can change after we drop the lock.
 458                  * Use mod_fdblocks to put the space into the reserve or into
 459                  * fdblocks as appropriate.
 460                  */
 461                 fdblks_delta = min(free, delta);
 462                 spin_unlock(&mp->m_sb_lock);
 463                 error = xfs_mod_fdblocks(mp, -fdblks_delta, 0);
 464                 if (!error)
 465                         xfs_mod_fdblocks(mp, fdblks_delta, 0);
 466                 spin_lock(&mp->m_sb_lock);
 467         }
 468 out:
 469         if (outval) {
 470                 outval->resblks = mp->m_resblks;
 471                 outval->resblks_avail = mp->m_resblks_avail;
 472         }
 473
 474         spin_unlock(&mp->m_sb_lock);
 475         return error;
 476 }
 477
 478 int
 479 xfs_fs_goingdown(
 480         xfs_mount_t     *mp,
 481         uint32_t        inflags)
 482 {
 483         switch (inflags) {
 484         case XFS_FSOP_GOING_FLAGS_DEFAULT: {
 485                 if (!freeze_bdev(mp->m_super->s_bdev)) {
 486                         xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT);
 487                         thaw_bdev(mp->m_super->s_bdev);
 488                 }
 489                 break;
 490         }
 491         case XFS_FSOP_GOING_FLAGS_LOGFLUSH:
 492                 xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT);
 493                 break;
 494         case XFS_FSOP_GOING_FLAGS_NOLOGFLUSH:
 495                 xfs_force_shutdown(mp,
 496                                 SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT | SHUTDOWN_LOG_IO_ERROR);
 497                 break;
 498         default:
 499                 return -EINVAL;
 500         }
 501
 502         return 0;
 503 }
 504
 505 /*
 506  * Force a shutdown of the filesystem instantly while keeping the filesystem
 507  * consistent. We don't do an unmount here; just shutdown the shop, make sure
 508  * that absolutely nothing persistent happens to this filesystem after this
 509  * point.
 510  *
 511  * The shutdown state change is atomic, resulting in the first and only the
 512  * first shutdown call processing the shutdown. This means we only shutdown the
 513  * log once as it requires, and we don't spam the logs when multiple concurrent
 514  * shutdowns race to set the shutdown flags.
 515  */
 516 void
 517 xfs_do_force_shutdown(
 518         struct xfs_mount *mp,
 519         uint32_t        flags,
 520         char            *fname,
 521         int             lnnum)
 522 {
 523         int             tag;
 524         const char      *why;
 525
 526
 527         if (test_and_set_bit(XFS_OPSTATE_SHUTDOWN, &mp->m_opstate)) {
 528                 xlog_shutdown_wait(mp->m_log);
 529                 return;
 530         }
 531         if (mp->m_sb_bp)
 532                 mp->m_sb_bp->b_flags |= XBF_DONE;
 533
 534         if (flags & SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT)
 535                 xfs_alert(mp, "User initiated shutdown received.");
 536
 537         if (xlog_force_shutdown(mp->m_log, flags)) {
 538                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_LOGERROR;
 539                 why = "Log I/O Error";
 540         } else if (flags & SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE) {
 541                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_CORRUPT;
 542                 why = "Corruption of in-memory data";
 543         } else if (flags & SHUTDOWN_CORRUPT_ONDISK) {
 544                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_CORRUPT;
 545                 why = "Corruption of on-disk metadata";
 546         } else {
 547                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_IOERROR;
 548                 why = "Metadata I/O Error";
 549         }
 550
 551         trace_xfs_force_shutdown(mp, tag, flags, fname, lnnum);
 552
 553         xfs_alert_tag(mp, tag,
 554 "%s (0x%x) detected at %pS (%s:%d).  Shutting down filesystem.",
 555                         why, flags, __return_address, fname, lnnum);
 556         xfs_alert(mp,
 557                 "Please unmount the filesystem and rectify the problem(s)");
 558         if (xfs_error_level >= XFS_ERRLEVEL_HIGH)
 559                 xfs_stack_trace();
 560 }
 561
 562 /*
 563  * Reserve free space for per-AG metadata.
 564  */
 565 int
 566 xfs_fs_reserve_ag_blocks(
 567         struct xfs_mount        *mp)
 568 {
 569         xfs_agnumber_t          agno;
 570         struct xfs_perag        *pag;
 571         int                     error = 0;
 572         int                     err2;
 573
 574         mp->m_finobt_nores = false;
 575         for_each_perag(mp, agno, pag) {
 576                 err2 = xfs_ag_resv_init(pag, NULL);
 577                 if (err2 && !error)
 578                         error = err2;
 579         }
 580
 581         if (error && error != -ENOSPC) {
 582                 xfs_warn(mp,
 583         "Error %d reserving per-AG metadata reserve pool.", error);
 584                 xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
 585         }
 586
 587         return error;
 588 }
 589
 590 /*
 591  * Free space reserved for per-AG metadata.
 592  */
 593 int
 594 xfs_fs_unreserve_ag_blocks(
 595         struct xfs_mount        *mp)
 596 {
 597         xfs_agnumber_t          agno;
 598         struct xfs_perag        *pag;
 599         int                     error = 0;
 600         int                     err2;
 601
 602         for_each_perag(mp, agno, pag) {
 603                 err2 = xfs_ag_resv_free(pag);
 604                 if (err2 && !error)
 605                         error = err2;
 606         }
 607
 608         if (error)
 609                 xfs_warn(mp,
 610         "Error %d freeing per-AG metadata reserve pool.", error);
 611
 612         return error;
 613 }