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         bool                    *lastag_extended)
  45 {
  46         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
  47         xfs_rfsblock_t          nb = mp->m_sb.sb_dblocks + delta;
  48         int                     error;
  49
  50         *lastag_extended = false;
  51
  52         INIT_LIST_HEAD(&id->buffer_list);
  53         for (id->agno = nagcount - 1;
  54              id->agno >= oagcount;
  55              id->agno--, delta -= id->agsize) {
  56
  57                 if (id->agno == nagcount - 1)
  58                         id->agsize = nb - (id->agno *
  59                                         (xfs_rfsblock_t)mp->m_sb.sb_agblocks);
  60                 else
  61                         id->agsize = mp->m_sb.sb_agblocks;
  62
  63                 error = xfs_ag_init_headers(mp, id);
  64                 if (error) {
  65                         xfs_buf_delwri_cancel(&id->buffer_list);
  66                         return error;
  67                 }
  68         }
  69
  70         error = xfs_buf_delwri_submit(&id->buffer_list);
  71         if (error)
  72                 return error;
  73
  74         if (delta) {
  75                 *lastag_extended = true;
  76                 error = xfs_ag_extend_space(mp, tp, id, delta);
  77         }
  78         return error;
  79 }
  80
  81 /*
  82  * growfs operations
  83  */
  84 static int
  85 xfs_growfs_data_private(
  86         struct xfs_mount        *mp,            /* mount point for filesystem */
  87         struct xfs_growfs_data  *in)            /* growfs data input struct */
  88 {
  89         struct xfs_buf          *bp;
  90         int                     error;
  91         xfs_agnumber_t          nagcount;
  92         xfs_agnumber_t          nagimax = 0;
  93         xfs_rfsblock_t          nb, nb_div, nb_mod;
  94         int64_t                 delta;
  95         bool                    lastag_extended;
  96         xfs_agnumber_t          oagcount;
  97         struct xfs_trans        *tp;
  98         struct aghdr_init_data  id = {};
  99
 100         nb = in->newblocks;
 101         error = xfs_sb_validate_fsb_count(&mp->m_sb, nb);
 102         if (error)
 103                 return error;
 104
 105         if (nb > mp->m_sb.sb_dblocks) {
 106                 error = xfs_buf_read_uncached(mp->m_ddev_targp,
 107                                 XFS_FSB_TO_BB(mp, nb) - XFS_FSS_TO_BB(mp, 1),
 108                                 XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, &bp, NULL);
 109                 if (error)
 110                         return error;
 111                 xfs_buf_relse(bp);
 112         }
 113
 114         nb_div = nb;
 115         nb_mod = do_div(nb_div, mp->m_sb.sb_agblocks);
 116         nagcount = nb_div + (nb_mod != 0);
 117         if (nb_mod && nb_mod < XFS_MIN_AG_BLOCKS) {
 118                 nagcount--;
 119                 nb = (xfs_rfsblock_t)nagcount * mp->m_sb.sb_agblocks;
 120         }
 121         delta = nb - mp->m_sb.sb_dblocks;
 122         /*
 123          * Reject filesystems with a single AG because they are not
 124          * supported, and reject a shrink operation that would cause a
 125          * filesystem to become unsupported.
 126          */
 127         if (delta < 0 && nagcount < 2)
 128                 return -EINVAL;
 129
 130         oagcount = mp->m_sb.sb_agcount;
 131
 132         /* allocate the new per-ag structures */
 133         if (nagcount > oagcount) {
 134                 error = xfs_initialize_perag(mp, nagcount, &nagimax);
 135                 if (error)
 136                         return error;
 137         } else if (nagcount < oagcount) {
 138                 /* TODO: shrinking the entire AGs hasn't yet completed */
 139                 return -EINVAL;
 140         }
 141
 142         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_growdata,
 143                         (delta > 0 ? XFS_GROWFS_SPACE_RES(mp) : -delta), 0,
 144                         XFS_TRANS_RESERVE, &tp);
 145         if (error)
 146                 return error;
 147
 148         if (delta > 0) {
 149                 error = xfs_resizefs_init_new_ags(tp, &id, oagcount, nagcount,
 150                                                   delta, &lastag_extended);
 151         } else {
 152                 xfs_warn_mount(mp, XFS_OPSTATE_WARNED_SHRINK,
 153         "EXPERIMENTAL online shrink feature in use. Use at your own risk!");
 154
 155                 error = xfs_ag_shrink_space(mp, &tp, nagcount - 1, -delta);
 156         }
 157         if (error)
 158                 goto out_trans_cancel;
 159
 160         /*
 161          * Update changed superblock fields transactionally. These are not
 162          * seen by the rest of the world until the transaction commit applies
 163          * them atomically to the superblock.
 164          */
 165         if (nagcount > oagcount)
 166                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_AGCOUNT, nagcount - oagcount);
 167         if (delta)
 168                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_DBLOCKS, delta);
 169         if (id.nfree)
 170                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_FDBLOCKS, id.nfree);
 171
 172         /*
 173          * Sync sb counters now to reflect the updated values. This is
 174          * particularly important for shrink because the write verifier
 175          * will fail if sb_fdblocks is ever larger than sb_dblocks.
 176          */
 177         if (xfs_has_lazysbcount(mp))
 178                 xfs_log_sb(tp);
 179
 180         xfs_trans_set_sync(tp);
 181         error = xfs_trans_commit(tp);
 182         if (error)
 183                 return error;
 184
 185         /* New allocation groups fully initialized, so update mount struct */
 186         if (nagimax)
 187                 mp->m_maxagi = nagimax;
 188         xfs_set_low_space_thresholds(mp);
 189         mp->m_alloc_set_aside = xfs_alloc_set_aside(mp);
 190
 191         if (delta > 0) {
 192                 /*
 193                  * If we expanded the last AG, free the per-AG reservation
 194                  * so we can reinitialize it with the new size.
 195                  */
 196                 if (lastag_extended) {
 197                         struct xfs_perag        *pag;
 198
 199                         pag = xfs_perag_get(mp, id.agno);
 200                         error = xfs_ag_resv_free(pag);
 201                         xfs_perag_put(pag);
 202                         if (error)
 203                                 return error;
 204                 }
 205                 /*
 206                  * Reserve AG metadata blocks. ENOSPC here does not mean there
 207                  * was a growfs failure, just that there still isn't space for
 208                  * new user data after the grow has been run.
 209                  */
 210                 error = xfs_fs_reserve_ag_blocks(mp);
 211                 if (error == -ENOSPC)
 212                         error = 0;
 213         }
 214         return error;
 215
 216 out_trans_cancel:
 217         xfs_trans_cancel(tp);
 218         return error;
 219 }
 220
 221 static int
 222 xfs_growfs_log_private(
 223         struct xfs_mount        *mp,    /* mount point for filesystem */
 224         struct xfs_growfs_log   *in)    /* growfs log input struct */
 225 {
 226         xfs_extlen_t            nb;
 227
 228         nb = in->newblocks;
 229         if (nb < XFS_MIN_LOG_BLOCKS || nb < XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_MIN_LOG_BYTES))
 230                 return -EINVAL;
 231         if (nb == mp->m_sb.sb_logblocks &&
 232             in->isint == (mp->m_sb.sb_logstart != 0))
 233                 return -EINVAL;
 234         /*
 235          * Moving the log is hard, need new interfaces to sync
 236          * the log first, hold off all activity while moving it.
 237          * Can have shorter or longer log in the same space,
 238          * or transform internal to external log or vice versa.
 239          */
 240         return -ENOSYS;
 241 }
 242
 243 static int
 244 xfs_growfs_imaxpct(
 245         struct xfs_mount        *mp,
 246         __u32                   imaxpct)
 247 {
 248         struct xfs_trans        *tp;
 249         int                     dpct;
 250         int                     error;
 251
 252         if (imaxpct > 100)
 253                 return -EINVAL;
 254
 255         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_growdata,
 256                         XFS_GROWFS_SPACE_RES(mp), 0, XFS_TRANS_RESERVE, &tp);
 257         if (error)
 258                 return error;
 259
 260         dpct = imaxpct - mp->m_sb.sb_imax_pct;
 261         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IMAXPCT, dpct);
 262         xfs_trans_set_sync(tp);
 263         return xfs_trans_commit(tp);
 264 }
 265
 266 /*
 267  * protected versions of growfs function acquire and release locks on the mount
 268  * point - exported through ioctls: XFS_IOC_FSGROWFSDATA, XFS_IOC_FSGROWFSLOG,
 269  * XFS_IOC_FSGROWFSRT
 270  */
 271 int
 272 xfs_growfs_data(
 273         struct xfs_mount        *mp,
 274         struct xfs_growfs_data  *in)
 275 {
 276         int                     error = 0;
 277
 278         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 279                 return -EPERM;
 280         if (!mutex_trylock(&mp->m_growlock))
 281                 return -EWOULDBLOCK;
 282
 283         /* update imaxpct separately to the physical grow of the filesystem */
 284         if (in->imaxpct != mp->m_sb.sb_imax_pct) {
 285                 error = xfs_growfs_imaxpct(mp, in->imaxpct);
 286                 if (error)
 287                         goto out_error;
 288         }
 289
 290         if (in->newblocks != mp->m_sb.sb_dblocks) {
 291                 error = xfs_growfs_data_private(mp, in);
 292                 if (error)
 293                         goto out_error;
 294         }
 295
 296         /* Post growfs calculations needed to reflect new state in operations */
 297         if (mp->m_sb.sb_imax_pct) {
 298                 uint64_t icount = mp->m_sb.sb_dblocks * mp->m_sb.sb_imax_pct;
 299                 do_div(icount, 100);
 300                 M_IGEO(mp)->maxicount = XFS_FSB_TO_INO(mp, icount);
 301         } else
 302                 M_IGEO(mp)->maxicount = 0;
 303
 304         /* Update secondary superblocks now the physical grow has completed */
 305         error = xfs_update_secondary_sbs(mp);
 306
 307 out_error:
 308         /*
 309          * Increment the generation unconditionally, the error could be from
 310          * updating the secondary superblocks, in which case the new size
 311          * is live already.
 312          */
 313         mp->m_generation++;
 314         mutex_unlock(&mp->m_growlock);
 315         return error;
 316 }
 317
 318 int
 319 xfs_growfs_log(
 320         xfs_mount_t             *mp,
 321         struct xfs_growfs_log   *in)
 322 {
 323         int error;
 324
 325         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 326                 return -EPERM;
 327         if (!mutex_trylock(&mp->m_growlock))
 328                 return -EWOULDBLOCK;
 329         error = xfs_growfs_log_private(mp, in);
 330         mutex_unlock(&mp->m_growlock);
 331         return error;
 332 }
 333
 334 /*
 335  * exported through ioctl XFS_IOC_FSCOUNTS
 336  */
 337
 338 void
 339 xfs_fs_counts(
 340         xfs_mount_t             *mp,
 341         xfs_fsop_counts_t       *cnt)
 342 {
 343         cnt->allocino = percpu_counter_read_positive(&mp->m_icount);
 344         cnt->freeino = percpu_counter_read_positive(&mp->m_ifree);
 345         cnt->freedata = percpu_counter_read_positive(&mp->m_fdblocks) -
 346                                                 xfs_fdblocks_unavailable(mp);
 347         cnt->freertx = percpu_counter_read_positive(&mp->m_frextents);
 348 }
 349
 350 /*
 351  * exported through ioctl XFS_IOC_SET_RESBLKS & XFS_IOC_GET_RESBLKS
 352  *
 353  * xfs_reserve_blocks is called to set m_resblks
 354  * in the in-core mount table. The number of unused reserved blocks
 355  * is kept in m_resblks_avail.
 356  *
 357  * Reserve the requested number of blocks if available. Otherwise return
 358  * as many as possible to satisfy the request. The actual number
 359  * reserved are returned in outval
 360  *
 361  * A null inval pointer indicates that only the current reserved blocks
 362  * available  should  be returned no settings are changed.
 363  */
 364
 365 int
 366 xfs_reserve_blocks(
 367         xfs_mount_t             *mp,
 368         uint64_t              *inval,
 369         xfs_fsop_resblks_t      *outval)
 370 {
 371         int64_t                 lcounter, delta;
 372         int64_t                 fdblks_delta = 0;
 373         uint64_t                request;
 374         int64_t                 free;
 375         int                     error = 0;
 376
 377         /* If inval is null, report current values and return */
 378         if (inval == (uint64_t *)NULL) {
 379                 if (!outval)
 380                         return -EINVAL;
 381                 outval->resblks = mp->m_resblks;
 382                 outval->resblks_avail = mp->m_resblks_avail;
 383                 return 0;
 384         }
 385
 386         request = *inval;
 387
 388         /*
 389          * With per-cpu counters, this becomes an interesting problem. we need
 390          * to work out if we are freeing or allocation blocks first, then we can
 391          * do the modification as necessary.
 392          *
 393          * We do this under the m_sb_lock so that if we are near ENOSPC, we will
 394          * hold out any changes while we work out what to do. This means that
 395          * the amount of free space can change while we do this, so we need to
 396          * retry if we end up trying to reserve more space than is available.
 397          */
 398         spin_lock(&mp->m_sb_lock);
 399
 400         /*
 401          * If our previous reservation was larger than the current value,
 402          * then move any unused blocks back to the free pool. Modify the resblks
 403          * counters directly since we shouldn't have any problems unreserving
 404          * space.
 405          */
 406         if (mp->m_resblks > request) {
 407                 lcounter = mp->m_resblks_avail - request;
 408                 if (lcounter  > 0) {            /* release unused blocks */
 409                         fdblks_delta = lcounter;
 410                         mp->m_resblks_avail -= lcounter;
 411                 }
 412                 mp->m_resblks = request;
 413                 if (fdblks_delta) {
 414                         spin_unlock(&mp->m_sb_lock);
 415                         error = xfs_mod_fdblocks(mp, fdblks_delta, 0);
 416                         spin_lock(&mp->m_sb_lock);
 417                 }
 418
 419                 goto out;
 420         }
 421
 422         /*
 423          * If the request is larger than the current reservation, reserve the
 424          * blocks before we update the reserve counters. Sample m_fdblocks and
 425          * perform a partial reservation if the request exceeds free space.
 426          *
 427          * The code below estimates how many blocks it can request from
 428          * fdblocks to stash in the reserve pool.  This is a classic TOCTOU
 429          * race since fdblocks updates are not always coordinated via
 430          * m_sb_lock.  Set the reserve size even if there's not enough free
 431          * space to fill it because mod_fdblocks will refill an undersized
 432          * reserve when it can.
 433          */
 434         free = percpu_counter_sum(&mp->m_fdblocks) -
 435                                                 xfs_fdblocks_unavailable(mp);
 436         delta = request - mp->m_resblks;
 437         mp->m_resblks = request;
 438         if (delta > 0 && free > 0) {
 439                 /*
 440                  * We'll either succeed in getting space from the free block
 441                  * count or we'll get an ENOSPC.  Don't set the reserved flag
 442                  * here - we don't want to reserve the extra reserve blocks
 443                  * from the reserve.
 444                  *
 445                  * The desired reserve size can change after we drop the lock.
 446                  * Use mod_fdblocks to put the space into the reserve or into
 447                  * fdblocks as appropriate.
 448                  */
 449                 fdblks_delta = min(free, delta);
 450                 spin_unlock(&mp->m_sb_lock);
 451                 error = xfs_mod_fdblocks(mp, -fdblks_delta, 0);
 452                 if (!error)
 453                         xfs_mod_fdblocks(mp, fdblks_delta, 0);
 454                 spin_lock(&mp->m_sb_lock);
 455         }
 456 out:
 457         if (outval) {
 458                 outval->resblks = mp->m_resblks;
 459                 outval->resblks_avail = mp->m_resblks_avail;
 460         }
 461
 462         spin_unlock(&mp->m_sb_lock);
 463         return error;
 464 }
 465
 466 int
 467 xfs_fs_goingdown(
 468         xfs_mount_t     *mp,
 469         uint32_t        inflags)
 470 {
 471         switch (inflags) {
 472         case XFS_FSOP_GOING_FLAGS_DEFAULT: {
 473                 if (!freeze_bdev(mp->m_super->s_bdev)) {
 474                         xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT);
 475                         thaw_bdev(mp->m_super->s_bdev);
 476                 }
 477                 break;
 478         }
 479         case XFS_FSOP_GOING_FLAGS_LOGFLUSH:
 480                 xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT);
 481                 break;
 482         case XFS_FSOP_GOING_FLAGS_NOLOGFLUSH:
 483                 xfs_force_shutdown(mp,
 484                                 SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT | SHUTDOWN_LOG_IO_ERROR);
 485                 break;
 486         default:
 487                 return -EINVAL;
 488         }
 489
 490         return 0;
 491 }
 492
 493 /*
 494  * Force a shutdown of the filesystem instantly while keeping the filesystem
 495  * consistent. We don't do an unmount here; just shutdown the shop, make sure
 496  * that absolutely nothing persistent happens to this filesystem after this
 497  * point.
 498  *
 499  * The shutdown state change is atomic, resulting in the first and only the
 500  * first shutdown call processing the shutdown. This means we only shutdown the
 501  * log once as it requires, and we don't spam the logs when multiple concurrent
 502  * shutdowns race to set the shutdown flags.
 503  */
 504 void
 505 xfs_do_force_shutdown(
 506         struct xfs_mount *mp,
 507         uint32_t        flags,
 508         char            *fname,
 509         int             lnnum)
 510 {
 511         int             tag;
 512         const char      *why;
 513
 514
 515         if (test_and_set_bit(XFS_OPSTATE_SHUTDOWN, &mp->m_opstate)) {
 516                 xlog_shutdown_wait(mp->m_log);
 517                 return;
 518         }
 519         if (mp->m_sb_bp)
 520                 mp->m_sb_bp->b_flags |= XBF_DONE;
 521
 522         if (flags & SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT)
 523                 xfs_alert(mp, "User initiated shutdown received.");
 524
 525         if (xlog_force_shutdown(mp->m_log, flags)) {
 526                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_LOGERROR;
 527                 why = "Log I/O Error";
 528         } else if (flags & SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE) {
 529                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_CORRUPT;
 530                 why = "Corruption of in-memory data";
 531         } else {
 532                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_IOERROR;
 533                 why = "Metadata I/O Error";
 534         }
 535
 536         trace_xfs_force_shutdown(mp, tag, flags, fname, lnnum);
 537
 538         xfs_alert_tag(mp, tag,
 539 "%s (0x%x) detected at %pS (%s:%d).  Shutting down filesystem.",
 540                         why, flags, __return_address, fname, lnnum);
 541         xfs_alert(mp,
 542                 "Please unmount the filesystem and rectify the problem(s)");
 543         if (xfs_error_level >= XFS_ERRLEVEL_HIGH)
 544                 xfs_stack_trace();
 545 }
 546
 547 /*
 548  * Reserve free space for per-AG metadata.
 549  */
 550 int
 551 xfs_fs_reserve_ag_blocks(
 552         struct xfs_mount        *mp)
 553 {
 554         xfs_agnumber_t          agno;
 555         struct xfs_perag        *pag;
 556         int                     error = 0;
 557         int                     err2;
 558
 559         mp->m_finobt_nores = false;
 560         for_each_perag(mp, agno, pag) {
 561                 err2 = xfs_ag_resv_init(pag, NULL);
 562                 if (err2 && !error)
 563                         error = err2;
 564         }
 565
 566         if (error && error != -ENOSPC) {
 567                 xfs_warn(mp,
 568         "Error %d reserving per-AG metadata reserve pool.", error);
 569                 xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
 570         }
 571
 572         return error;
 573 }
 574
 575 /*
 576  * Free space reserved for per-AG metadata.
 577  */
 578 int
 579 xfs_fs_unreserve_ag_blocks(
 580         struct xfs_mount        *mp)
 581 {
 582         xfs_agnumber_t          agno;
 583         struct xfs_perag        *pag;
 584         int                     error = 0;
 585         int                     err2;
 586
 587         for_each_perag(mp, agno, pag) {
 588                 err2 = xfs_ag_resv_free(pag);
 589                 if (err2 && !error)
 590                         error = err2;
 591         }
 592
 593         if (error)
 594                 xfs_warn(mp,
 595         "Error %d freeing per-AG metadata reserve pool.", error);
 596
 597         return error;
 598 }