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;
  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         nagcount = nb_div + (nb_mod != 0);
 119         if (nb_mod && nb_mod < XFS_MIN_AG_BLOCKS) {
 120                 nagcount--;
 121                 nb = (xfs_rfsblock_t)nagcount * mp->m_sb.sb_agblocks;
 122         }
 123         delta = nb - mp->m_sb.sb_dblocks;
 124         /*
 125          * Reject filesystems with a single AG because they are not
 126          * supported, and reject a shrink operation that would cause a
 127          * filesystem to become unsupported.
 128          */
 129         if (delta < 0 && nagcount < 2)
 130                 return -EINVAL;
 131
 132         oagcount = mp->m_sb.sb_agcount;
 133         /* allocate the new per-ag structures */
 134         if (nagcount > oagcount) {
 135                 error = xfs_initialize_perag(mp, nagcount, nb, &nagimax);
 136                 if (error)
 137                         return error;
 138         } else if (nagcount < oagcount) {
 139                 /* TODO: shrinking the entire AGs hasn't yet completed */
 140                 return -EINVAL;
 141         }
 142
 143         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_growdata,
 144                         (delta > 0 ? XFS_GROWFS_SPACE_RES(mp) : -delta), 0,
 145                         XFS_TRANS_RESERVE, &tp);
 146         if (error)
 147                 return error;
 148
 149         last_pag = xfs_perag_get(mp, oagcount - 1);
 150         if (delta > 0) {
 151                 error = xfs_resizefs_init_new_ags(tp, &id, oagcount, nagcount,
 152                                 delta, last_pag, &lastag_extended);
 153         } else {
 154                 xfs_warn_mount(mp, XFS_OPSTATE_WARNED_SHRINK,
 155         "EXPERIMENTAL online shrink feature in use. Use at your own risk!");
 156
 157                 error = xfs_ag_shrink_space(last_pag, &tp, -delta);
 158         }
 159         xfs_perag_put(last_pag);
 160         if (error)
 161                 goto out_trans_cancel;
 162
 163         /*
 164          * Update changed superblock fields transactionally. These are not
 165          * seen by the rest of the world until the transaction commit applies
 166          * them atomically to the superblock.
 167          */
 168         if (nagcount > oagcount)
 169                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_AGCOUNT, nagcount - oagcount);
 170         if (delta)
 171                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_DBLOCKS, delta);
 172         if (id.nfree)
 173                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_FDBLOCKS, id.nfree);
 174
 175         /*
 176          * Sync sb counters now to reflect the updated values. This is
 177          * particularly important for shrink because the write verifier
 178          * will fail if sb_fdblocks is ever larger than sb_dblocks.
 179          */
 180         if (xfs_has_lazysbcount(mp))
 181                 xfs_log_sb(tp);
 182
 183         xfs_trans_set_sync(tp);
 184         error = xfs_trans_commit(tp);
 185         if (error)
 186                 return error;
 187
 188         /* New allocation groups fully initialized, so update mount struct */
 189         if (nagimax)
 190                 mp->m_maxagi = nagimax;
 191         xfs_set_low_space_thresholds(mp);
 192         mp->m_alloc_set_aside = xfs_alloc_set_aside(mp);
 193
 194         if (delta > 0) {
 195                 /*
 196                  * If we expanded the last AG, free the per-AG reservation
 197                  * so we can reinitialize it with the new size.
 198                  */
 199                 if (lastag_extended) {
 200                         struct xfs_perag        *pag;
 201
 202                         pag = xfs_perag_get(mp, id.agno);
 203                         error = xfs_ag_resv_free(pag);
 204                         xfs_perag_put(pag);
 205                         if (error)
 206                                 return error;
 207                 }
 208                 /*
 209                  * Reserve AG metadata blocks. ENOSPC here does not mean there
 210                  * was a growfs failure, just that there still isn't space for
 211                  * new user data after the grow has been run.
 212                  */
 213                 error = xfs_fs_reserve_ag_blocks(mp);
 214                 if (error == -ENOSPC)
 215                         error = 0;
 216         }
 217         return error;
 218
 219 out_trans_cancel:
 220         xfs_trans_cancel(tp);
 221         return error;
 222 }
 223
 224 static int
 225 xfs_growfs_log_private(
 226         struct xfs_mount        *mp,    /* mount point for filesystem */
 227         struct xfs_growfs_log   *in)    /* growfs log input struct */
 228 {
 229         xfs_extlen_t            nb;
 230
 231         nb = in->newblocks;
 232         if (nb < XFS_MIN_LOG_BLOCKS || nb < XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_MIN_LOG_BYTES))
 233                 return -EINVAL;
 234         if (nb == mp->m_sb.sb_logblocks &&
 235             in->isint == (mp->m_sb.sb_logstart != 0))
 236                 return -EINVAL;
 237         /*
 238          * Moving the log is hard, need new interfaces to sync
 239          * the log first, hold off all activity while moving it.
 240          * Can have shorter or longer log in the same space,
 241          * or transform internal to external log or vice versa.
 242          */
 243         return -ENOSYS;
 244 }
 245
 246 static int
 247 xfs_growfs_imaxpct(
 248         struct xfs_mount        *mp,
 249         __u32                   imaxpct)
 250 {
 251         struct xfs_trans        *tp;
 252         int                     dpct;
 253         int                     error;
 254
 255         if (imaxpct > 100)
 256                 return -EINVAL;
 257
 258         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_growdata,
 259                         XFS_GROWFS_SPACE_RES(mp), 0, XFS_TRANS_RESERVE, &tp);
 260         if (error)
 261                 return error;
 262
 263         dpct = imaxpct - mp->m_sb.sb_imax_pct;
 264         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IMAXPCT, dpct);
 265         xfs_trans_set_sync(tp);
 266         return xfs_trans_commit(tp);
 267 }
 268
 269 /*
 270  * protected versions of growfs function acquire and release locks on the mount
 271  * point - exported through ioctls: XFS_IOC_FSGROWFSDATA, XFS_IOC_FSGROWFSLOG,
 272  * XFS_IOC_FSGROWFSRT
 273  */
 274 int
 275 xfs_growfs_data(
 276         struct xfs_mount        *mp,
 277         struct xfs_growfs_data  *in)
 278 {
 279         int                     error = 0;
 280
 281         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 282                 return -EPERM;
 283         if (!mutex_trylock(&mp->m_growlock))
 284                 return -EWOULDBLOCK;
 285
 286         /* update imaxpct separately to the physical grow of the filesystem */
 287         if (in->imaxpct != mp->m_sb.sb_imax_pct) {
 288                 error = xfs_growfs_imaxpct(mp, in->imaxpct);
 289                 if (error)
 290                         goto out_error;
 291         }
 292
 293         if (in->newblocks != mp->m_sb.sb_dblocks) {
 294                 error = xfs_growfs_data_private(mp, in);
 295                 if (error)
 296                         goto out_error;
 297         }
 298
 299         /* Post growfs calculations needed to reflect new state in operations */
 300         if (mp->m_sb.sb_imax_pct) {
 301                 uint64_t icount = mp->m_sb.sb_dblocks * mp->m_sb.sb_imax_pct;
 302                 do_div(icount, 100);
 303                 M_IGEO(mp)->maxicount = XFS_FSB_TO_INO(mp, icount);
 304         } else
 305                 M_IGEO(mp)->maxicount = 0;
 306
 307         /* Update secondary superblocks now the physical grow has completed */
 308         error = xfs_update_secondary_sbs(mp);
 309
 310 out_error:
 311         /*
 312          * Increment the generation unconditionally, the error could be from
 313          * updating the secondary superblocks, in which case the new size
 314          * is live already.
 315          */
 316         mp->m_generation++;
 317         mutex_unlock(&mp->m_growlock);
 318         return error;
 319 }
 320
 321 int
 322 xfs_growfs_log(
 323         xfs_mount_t             *mp,
 324         struct xfs_growfs_log   *in)
 325 {
 326         int error;
 327
 328         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 329                 return -EPERM;
 330         if (!mutex_trylock(&mp->m_growlock))
 331                 return -EWOULDBLOCK;
 332         error = xfs_growfs_log_private(mp, in);
 333         mutex_unlock(&mp->m_growlock);
 334         return error;
 335 }
 336
 337 /*
 338  * exported through ioctl XFS_IOC_FSCOUNTS
 339  */
 340
 341 void
 342 xfs_fs_counts(
 343         xfs_mount_t             *mp,
 344         xfs_fsop_counts_t       *cnt)
 345 {
 346         cnt->allocino = percpu_counter_read_positive(&mp->m_icount);
 347         cnt->freeino = percpu_counter_read_positive(&mp->m_ifree);
 348         cnt->freedata = percpu_counter_read_positive(&mp->m_fdblocks) -
 349                                                 xfs_fdblocks_unavailable(mp);
 350         cnt->freertx = percpu_counter_read_positive(&mp->m_frextents);
 351 }
 352
 353 /*
 354  * exported through ioctl XFS_IOC_SET_RESBLKS & XFS_IOC_GET_RESBLKS
 355  *
 356  * xfs_reserve_blocks is called to set m_resblks
 357  * in the in-core mount table. The number of unused reserved blocks
 358  * is kept in m_resblks_avail.
 359  *
 360  * Reserve the requested number of blocks if available. Otherwise return
 361  * as many as possible to satisfy the request. The actual number
 362  * reserved are returned in outval
 363  *
 364  * A null inval pointer indicates that only the current reserved blocks
 365  * available  should  be returned no settings are changed.
 366  */
 367
 368 int
 369 xfs_reserve_blocks(
 370         xfs_mount_t             *mp,
 371         uint64_t              *inval,
 372         xfs_fsop_resblks_t      *outval)
 373 {
 374         int64_t                 lcounter, delta;
 375         int64_t                 fdblks_delta = 0;
 376         uint64_t                request;
 377         int64_t                 free;
 378         int                     error = 0;
 379
 380         /* If inval is null, report current values and return */
 381         if (inval == (uint64_t *)NULL) {
 382                 if (!outval)
 383                         return -EINVAL;
 384                 outval->resblks = mp->m_resblks;
 385                 outval->resblks_avail = mp->m_resblks_avail;
 386                 return 0;
 387         }
 388
 389         request = *inval;
 390
 391         /*
 392          * With per-cpu counters, this becomes an interesting problem. we need
 393          * to work out if we are freeing or allocation blocks first, then we can
 394          * do the modification as necessary.
 395          *
 396          * We do this under the m_sb_lock so that if we are near ENOSPC, we will
 397          * hold out any changes while we work out what to do. This means that
 398          * the amount of free space can change while we do this, so we need to
 399          * retry if we end up trying to reserve more space than is available.
 400          */
 401         spin_lock(&mp->m_sb_lock);
 402
 403         /*
 404          * If our previous reservation was larger than the current value,
 405          * then move any unused blocks back to the free pool. Modify the resblks
 406          * counters directly since we shouldn't have any problems unreserving
 407          * space.
 408          */
 409         if (mp->m_resblks > request) {
 410                 lcounter = mp->m_resblks_avail - request;
 411                 if (lcounter  > 0) {            /* release unused blocks */
 412                         fdblks_delta = lcounter;
 413                         mp->m_resblks_avail -= lcounter;
 414                 }
 415                 mp->m_resblks = request;
 416                 if (fdblks_delta) {
 417                         spin_unlock(&mp->m_sb_lock);
 418                         error = xfs_mod_fdblocks(mp, fdblks_delta, 0);
 419                         spin_lock(&mp->m_sb_lock);
 420                 }
 421
 422                 goto out;
 423         }
 424
 425         /*
 426          * If the request is larger than the current reservation, reserve the
 427          * blocks before we update the reserve counters. Sample m_fdblocks and
 428          * perform a partial reservation if the request exceeds free space.
 429          *
 430          * The code below estimates how many blocks it can request from
 431          * fdblocks to stash in the reserve pool.  This is a classic TOCTOU
 432          * race since fdblocks updates are not always coordinated via
 433          * m_sb_lock.  Set the reserve size even if there's not enough free
 434          * space to fill it because mod_fdblocks will refill an undersized
 435          * reserve when it can.
 436          */
 437         free = percpu_counter_sum(&mp->m_fdblocks) -
 438                                                 xfs_fdblocks_unavailable(mp);
 439         delta = request - mp->m_resblks;
 440         mp->m_resblks = request;
 441         if (delta > 0 && free > 0) {
 442                 /*
 443                  * We'll either succeed in getting space from the free block
 444                  * count or we'll get an ENOSPC.  Don't set the reserved flag
 445                  * here - we don't want to reserve the extra reserve blocks
 446                  * from the reserve.
 447                  *
 448                  * The desired reserve size can change after we drop the lock.
 449                  * Use mod_fdblocks to put the space into the reserve or into
 450                  * fdblocks as appropriate.
 451                  */
 452                 fdblks_delta = min(free, delta);
 453                 spin_unlock(&mp->m_sb_lock);
 454                 error = xfs_mod_fdblocks(mp, -fdblks_delta, 0);
 455                 if (!error)
 456                         xfs_mod_fdblocks(mp, fdblks_delta, 0);
 457                 spin_lock(&mp->m_sb_lock);
 458         }
 459 out:
 460         if (outval) {
 461                 outval->resblks = mp->m_resblks;
 462                 outval->resblks_avail = mp->m_resblks_avail;
 463         }
 464
 465         spin_unlock(&mp->m_sb_lock);
 466         return error;
 467 }
 468
 469 int
 470 xfs_fs_goingdown(
 471         xfs_mount_t     *mp,
 472         uint32_t        inflags)
 473 {
 474         switch (inflags) {
 475         case XFS_FSOP_GOING_FLAGS_DEFAULT: {
 476                 if (!freeze_bdev(mp->m_super->s_bdev)) {
 477                         xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT);
 478                         thaw_bdev(mp->m_super->s_bdev);
 479                 }
 480                 break;
 481         }
 482         case XFS_FSOP_GOING_FLAGS_LOGFLUSH:
 483                 xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT);
 484                 break;
 485         case XFS_FSOP_GOING_FLAGS_NOLOGFLUSH:
 486                 xfs_force_shutdown(mp,
 487                                 SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT | SHUTDOWN_LOG_IO_ERROR);
 488                 break;
 489         default:
 490                 return -EINVAL;
 491         }
 492
 493         return 0;
 494 }
 495
 496 /*
 497  * Force a shutdown of the filesystem instantly while keeping the filesystem
 498  * consistent. We don't do an unmount here; just shutdown the shop, make sure
 499  * that absolutely nothing persistent happens to this filesystem after this
 500  * point.
 501  *
 502  * The shutdown state change is atomic, resulting in the first and only the
 503  * first shutdown call processing the shutdown. This means we only shutdown the
 504  * log once as it requires, and we don't spam the logs when multiple concurrent
 505  * shutdowns race to set the shutdown flags.
 506  */
 507 void
 508 xfs_do_force_shutdown(
 509         struct xfs_mount *mp,
 510         uint32_t        flags,
 511         char            *fname,
 512         int             lnnum)
 513 {
 514         int             tag;
 515         const char      *why;
 516
 517
 518         if (test_and_set_bit(XFS_OPSTATE_SHUTDOWN, &mp->m_opstate)) {
 519                 xlog_shutdown_wait(mp->m_log);
 520                 return;
 521         }
 522         if (mp->m_sb_bp)
 523                 mp->m_sb_bp->b_flags |= XBF_DONE;
 524
 525         if (flags & SHUTDOWN_FORCE_UMOUNT)
 526                 xfs_alert(mp, "User initiated shutdown received.");
 527
 528         if (xlog_force_shutdown(mp->m_log, flags)) {
 529                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_LOGERROR;
 530                 why = "Log I/O Error";
 531         } else if (flags & SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE) {
 532                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_CORRUPT;
 533                 why = "Corruption of in-memory data";
 534         } else if (flags & SHUTDOWN_CORRUPT_ONDISK) {
 535                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_CORRUPT;
 536                 why = "Corruption of on-disk metadata";
 537         } else {
 538                 tag = XFS_PTAG_SHUTDOWN_IOERROR;
 539                 why = "Metadata I/O Error";
 540         }
 541
 542         trace_xfs_force_shutdown(mp, tag, flags, fname, lnnum);
 543
 544         xfs_alert_tag(mp, tag,
 545 "%s (0x%x) detected at %pS (%s:%d).  Shutting down filesystem.",
 546                         why, flags, __return_address, fname, lnnum);
 547         xfs_alert(mp,
 548                 "Please unmount the filesystem and rectify the problem(s)");
 549         if (xfs_error_level >= XFS_ERRLEVEL_HIGH)
 550                 xfs_stack_trace();
 551 }
 552
 553 /*
 554  * Reserve free space for per-AG metadata.
 555  */
 556 int
 557 xfs_fs_reserve_ag_blocks(
 558         struct xfs_mount        *mp)
 559 {
 560         xfs_agnumber_t          agno;
 561         struct xfs_perag        *pag;
 562         int                     error = 0;
 563         int                     err2;
 564
 565         mp->m_finobt_nores = false;
 566         for_each_perag(mp, agno, pag) {
 567                 err2 = xfs_ag_resv_init(pag, NULL);
 568                 if (err2 && !error)
 569                         error = err2;
 570         }
 571
 572         if (error && error != -ENOSPC) {
 573                 xfs_warn(mp,
 574         "Error %d reserving per-AG metadata reserve pool.", error);
 575                 xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
 576         }
 577
 578         return error;
 579 }
 580
 581 /*
 582  * Free space reserved for per-AG metadata.
 583  */
 584 int
 585 xfs_fs_unreserve_ag_blocks(
 586         struct xfs_mount        *mp)
 587 {
 588         xfs_agnumber_t          agno;
 589         struct xfs_perag        *pag;
 590         int                     error = 0;
 591         int                     err2;
 592
 593         for_each_perag(mp, agno, pag) {
 594                 err2 = xfs_ag_resv_free(pag);
 595                 if (err2 && !error)
 596                         error = err2;
 597         }
 598
 599         if (error)
 600                 xfs_warn(mp,
 601         "Error %d freeing per-AG metadata reserve pool.", error);
 602
 603         return error;
 604 }