92c57ace1939b0a5d086cee4366f3f2168926c36
[linux] / fs / f2fs / recovery.c
1 /*
2  * fs/f2fs/recovery.c
3  *
4  * Copyright (c) 2012 Samsung Electronics Co., Ltd.
5  *             http://www.samsung.com/
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
9  * published by the Free Software Foundation.
10  */
11 #include <linux/fs.h>
12 #include <linux/f2fs_fs.h>
13 #include "f2fs.h"
14 #include "node.h"
15 #include "segment.h"
16
17 /*
18  * Roll forward recovery scenarios.
19  *
20  * [Term] F: fsync_mark, D: dentry_mark
21  *
22  * 1. inode(x) | CP | inode(x) | dnode(F)
23  * -> Update the latest inode(x).
24  *
25  * 2. inode(x) | CP | inode(F) | dnode(F)
26  * -> No problem.
27  *
28  * 3. inode(x) | CP | dnode(F) | inode(x)
29  * -> Recover to the latest dnode(F), and drop the last inode(x)
30  *
31  * 4. inode(x) | CP | dnode(F) | inode(F)
32  * -> No problem.
33  *
34  * 5. CP | inode(x) | dnode(F)
35  * -> The inode(DF) was missing. Should drop this dnode(F).
36  *
37  * 6. CP | inode(DF) | dnode(F)
38  * -> No problem.
39  *
40  * 7. CP | dnode(F) | inode(DF)
41  * -> If f2fs_iget fails, then goto next to find inode(DF).
42  *
43  * 8. CP | dnode(F) | inode(x)
44  * -> If f2fs_iget fails, then goto next to find inode(DF).
45  *    But it will fail due to no inode(DF).
46  */
47
48 static struct kmem_cache *fsync_entry_slab;
49
50 bool space_for_roll_forward(struct f2fs_sb_info *sbi)
51 {
52         s64 nalloc = percpu_counter_sum_positive(&sbi->alloc_valid_block_count);
53
54         if (sbi->last_valid_block_count + nalloc > sbi->user_block_count)
55                 return false;
56         return true;
57 }
58
59 static struct fsync_inode_entry *get_fsync_inode(struct list_head *head,
60                                                                 nid_t ino)
61 {
62         struct fsync_inode_entry *entry;
63
64         list_for_each_entry(entry, head, list)
65                 if (entry->inode->i_ino == ino)
66                         return entry;
67
68         return NULL;
69 }
70
71 static struct fsync_inode_entry *add_fsync_inode(struct f2fs_sb_info *sbi,
72                         struct list_head *head, nid_t ino, bool quota_inode)
73 {
74         struct inode *inode;
75         struct fsync_inode_entry *entry;
76         int err;
77
78         inode = f2fs_iget_retry(sbi->sb, ino);
79         if (IS_ERR(inode))
80                 return ERR_CAST(inode);
81
82         err = dquot_initialize(inode);
83         if (err)
84                 goto err_out;
85
86         if (quota_inode) {
87                 err = dquot_alloc_inode(inode);
88                 if (err)
89                         goto err_out;
90         }
91
92         entry = f2fs_kmem_cache_alloc(fsync_entry_slab, GFP_F2FS_ZERO);
93         entry->inode = inode;
94         list_add_tail(&entry->list, head);
95
96         return entry;
97 err_out:
98         iput(inode);
99         return ERR_PTR(err);
100 }
101
102 static void del_fsync_inode(struct fsync_inode_entry *entry)
103 {
104         iput(entry->inode);
105         list_del(&entry->list);
106         kmem_cache_free(fsync_entry_slab, entry);
107 }
108
109 static int recover_dentry(struct inode *inode, struct page *ipage,
110                                                 struct list_head *dir_list)
111 {
112         struct f2fs_inode *raw_inode = F2FS_INODE(ipage);
113         nid_t pino = le32_to_cpu(raw_inode->i_pino);
114         struct f2fs_dir_entry *de;
115         struct fscrypt_name fname;
116         struct page *page;
117         struct inode *dir, *einode;
118         struct fsync_inode_entry *entry;
119         int err = 0;
120         char *name;
121
122         entry = get_fsync_inode(dir_list, pino);
123         if (!entry) {
124                 entry = add_fsync_inode(F2FS_I_SB(inode), dir_list,
125                                                         pino, false);
126                 if (IS_ERR(entry)) {
127                         dir = ERR_CAST(entry);
128                         err = PTR_ERR(entry);
129                         goto out;
130                 }
131         }
132
133         dir = entry->inode;
134
135         memset(&fname, 0, sizeof(struct fscrypt_name));
136         fname.disk_name.len = le32_to_cpu(raw_inode->i_namelen);
137         fname.disk_name.name = raw_inode->i_name;
138
139         if (unlikely(fname.disk_name.len > F2FS_NAME_LEN)) {
140                 WARN_ON(1);
141                 err = -ENAMETOOLONG;
142                 goto out;
143         }
144 retry:
145         de = __f2fs_find_entry(dir, &fname, &page);
146         if (de && inode->i_ino == le32_to_cpu(de->ino))
147                 goto out_unmap_put;
148
149         if (de) {
150                 einode = f2fs_iget_retry(inode->i_sb, le32_to_cpu(de->ino));
151                 if (IS_ERR(einode)) {
152                         WARN_ON(1);
153                         err = PTR_ERR(einode);
154                         if (err == -ENOENT)
155                                 err = -EEXIST;
156                         goto out_unmap_put;
157                 }
158
159                 err = dquot_initialize(einode);
160                 if (err) {
161                         iput(einode);
162                         goto out_unmap_put;
163                 }
164
165                 err = acquire_orphan_inode(F2FS_I_SB(inode));
166                 if (err) {
167                         iput(einode);
168                         goto out_unmap_put;
169                 }
170                 f2fs_delete_entry(de, page, dir, einode);
171                 iput(einode);
172                 goto retry;
173         } else if (IS_ERR(page)) {
174                 err = PTR_ERR(page);
175         } else {
176                 err = __f2fs_do_add_link(dir, &fname, inode,
177                                         inode->i_ino, inode->i_mode);
178         }
179         if (err == -ENOMEM)
180                 goto retry;
181         goto out;
182
183 out_unmap_put:
184         f2fs_dentry_kunmap(dir, page);
185         f2fs_put_page(page, 0);
186 out:
187         if (file_enc_name(inode))
188                 name = "<encrypted>";
189         else
190                 name = raw_inode->i_name;
191         f2fs_msg(inode->i_sb, KERN_NOTICE,
192                         "%s: ino = %x, name = %s, dir = %lx, err = %d",
193                         __func__, ino_of_node(ipage), name,
194                         IS_ERR(dir) ? 0 : dir->i_ino, err);
195         return err;
196 }
197
198 static void recover_inode(struct inode *inode, struct page *page)
199 {
200         struct f2fs_inode *raw = F2FS_INODE(page);
201         char *name;
202
203         inode->i_mode = le16_to_cpu(raw->i_mode);
204         f2fs_i_size_write(inode, le64_to_cpu(raw->i_size));
205         inode->i_atime.tv_sec = le64_to_cpu(raw->i_atime);
206         inode->i_ctime.tv_sec = le64_to_cpu(raw->i_ctime);
207         inode->i_mtime.tv_sec = le64_to_cpu(raw->i_mtime);
208         inode->i_atime.tv_nsec = le32_to_cpu(raw->i_atime_nsec);
209         inode->i_ctime.tv_nsec = le32_to_cpu(raw->i_ctime_nsec);
210         inode->i_mtime.tv_nsec = le32_to_cpu(raw->i_mtime_nsec);
211
212         F2FS_I(inode)->i_advise = raw->i_advise;
213
214         if (file_enc_name(inode))
215                 name = "<encrypted>";
216         else
217                 name = F2FS_INODE(page)->i_name;
218
219         f2fs_msg(inode->i_sb, KERN_NOTICE, "recover_inode: ino = %x, name = %s",
220                         ino_of_node(page), name);
221 }
222
223 static int find_fsync_dnodes(struct f2fs_sb_info *sbi, struct list_head *head,
224                                 bool check_only)
225 {
226         struct curseg_info *curseg;
227         struct page *page = NULL;
228         block_t blkaddr;
229         int err = 0;
230
231         /* get node pages in the current segment */
232         curseg = CURSEG_I(sbi, CURSEG_WARM_NODE);
233         blkaddr = NEXT_FREE_BLKADDR(sbi, curseg);
234
235         while (1) {
236                 struct fsync_inode_entry *entry;
237
238                 if (!is_valid_blkaddr(sbi, blkaddr, META_POR))
239                         return 0;
240
241                 page = get_tmp_page(sbi, blkaddr);
242
243                 if (!is_recoverable_dnode(page))
244                         break;
245
246                 if (!is_fsync_dnode(page))
247                         goto next;
248
249                 entry = get_fsync_inode(head, ino_of_node(page));
250                 if (!entry) {
251                         bool quota_inode = false;
252
253                         if (!check_only &&
254                                         IS_INODE(page) && is_dent_dnode(page)) {
255                                 err = recover_inode_page(sbi, page);
256                                 if (err)
257                                         break;
258                                 quota_inode = true;
259                         }
260
261                         /*
262                          * CP | dnode(F) | inode(DF)
263                          * For this case, we should not give up now.
264                          */
265                         entry = add_fsync_inode(sbi, head, ino_of_node(page),
266                                                                 quota_inode);
267                         if (IS_ERR(entry)) {
268                                 err = PTR_ERR(entry);
269                                 if (err == -ENOENT) {
270                                         err = 0;
271                                         goto next;
272                                 }
273                                 break;
274                         }
275                 }
276                 entry->blkaddr = blkaddr;
277
278                 if (IS_INODE(page) && is_dent_dnode(page))
279                         entry->last_dentry = blkaddr;
280 next:
281                 /* check next segment */
282                 blkaddr = next_blkaddr_of_node(page);
283                 f2fs_put_page(page, 1);
284
285                 ra_meta_pages_cond(sbi, blkaddr);
286         }
287         f2fs_put_page(page, 1);
288         return err;
289 }
290
291 static void destroy_fsync_dnodes(struct list_head *head)
292 {
293         struct fsync_inode_entry *entry, *tmp;
294
295         list_for_each_entry_safe(entry, tmp, head, list)
296                 del_fsync_inode(entry);
297 }
298
299 static int check_index_in_prev_nodes(struct f2fs_sb_info *sbi,
300                         block_t blkaddr, struct dnode_of_data *dn)
301 {
302         struct seg_entry *sentry;
303         unsigned int segno = GET_SEGNO(sbi, blkaddr);
304         unsigned short blkoff = GET_BLKOFF_FROM_SEG0(sbi, blkaddr);
305         struct f2fs_summary_block *sum_node;
306         struct f2fs_summary sum;
307         struct page *sum_page, *node_page;
308         struct dnode_of_data tdn = *dn;
309         nid_t ino, nid;
310         struct inode *inode;
311         unsigned int offset;
312         block_t bidx;
313         int i;
314
315         sentry = get_seg_entry(sbi, segno);
316         if (!f2fs_test_bit(blkoff, sentry->cur_valid_map))
317                 return 0;
318
319         /* Get the previous summary */
320         for (i = CURSEG_HOT_DATA; i <= CURSEG_COLD_DATA; i++) {
321                 struct curseg_info *curseg = CURSEG_I(sbi, i);
322                 if (curseg->segno == segno) {
323                         sum = curseg->sum_blk->entries[blkoff];
324                         goto got_it;
325                 }
326         }
327
328         sum_page = get_sum_page(sbi, segno);
329         sum_node = (struct f2fs_summary_block *)page_address(sum_page);
330         sum = sum_node->entries[blkoff];
331         f2fs_put_page(sum_page, 1);
332 got_it:
333         /* Use the locked dnode page and inode */
334         nid = le32_to_cpu(sum.nid);
335         if (dn->inode->i_ino == nid) {
336                 tdn.nid = nid;
337                 if (!dn->inode_page_locked)
338                         lock_page(dn->inode_page);
339                 tdn.node_page = dn->inode_page;
340                 tdn.ofs_in_node = le16_to_cpu(sum.ofs_in_node);
341                 goto truncate_out;
342         } else if (dn->nid == nid) {
343                 tdn.ofs_in_node = le16_to_cpu(sum.ofs_in_node);
344                 goto truncate_out;
345         }
346
347         /* Get the node page */
348         node_page = get_node_page(sbi, nid);
349         if (IS_ERR(node_page))
350                 return PTR_ERR(node_page);
351
352         offset = ofs_of_node(node_page);
353         ino = ino_of_node(node_page);
354         f2fs_put_page(node_page, 1);
355
356         if (ino != dn->inode->i_ino) {
357                 int ret;
358
359                 /* Deallocate previous index in the node page */
360                 inode = f2fs_iget_retry(sbi->sb, ino);
361                 if (IS_ERR(inode))
362                         return PTR_ERR(inode);
363
364                 ret = dquot_initialize(inode);
365                 if (ret) {
366                         iput(inode);
367                         return ret;
368                 }
369         } else {
370                 inode = dn->inode;
371         }
372
373         bidx = start_bidx_of_node(offset, inode) + le16_to_cpu(sum.ofs_in_node);
374
375         /*
376          * if inode page is locked, unlock temporarily, but its reference
377          * count keeps alive.
378          */
379         if (ino == dn->inode->i_ino && dn->inode_page_locked)
380                 unlock_page(dn->inode_page);
381
382         set_new_dnode(&tdn, inode, NULL, NULL, 0);
383         if (get_dnode_of_data(&tdn, bidx, LOOKUP_NODE))
384                 goto out;
385
386         if (tdn.data_blkaddr == blkaddr)
387                 truncate_data_blocks_range(&tdn, 1);
388
389         f2fs_put_dnode(&tdn);
390 out:
391         if (ino != dn->inode->i_ino)
392                 iput(inode);
393         else if (dn->inode_page_locked)
394                 lock_page(dn->inode_page);
395         return 0;
396
397 truncate_out:
398         if (datablock_addr(tdn.inode, tdn.node_page,
399                                         tdn.ofs_in_node) == blkaddr)
400                 truncate_data_blocks_range(&tdn, 1);
401         if (dn->inode->i_ino == nid && !dn->inode_page_locked)
402                 unlock_page(dn->inode_page);
403         return 0;
404 }
405
406 static int do_recover_data(struct f2fs_sb_info *sbi, struct inode *inode,
407                                         struct page *page, block_t blkaddr)
408 {
409         struct dnode_of_data dn;
410         struct node_info ni;
411         unsigned int start, end;
412         int err = 0, recovered = 0;
413
414         /* step 1: recover xattr */
415         if (IS_INODE(page)) {
416                 recover_inline_xattr(inode, page);
417         } else if (f2fs_has_xattr_block(ofs_of_node(page))) {
418                 err = recover_xattr_data(inode, page, blkaddr);
419                 if (!err)
420                         recovered++;
421                 goto out;
422         }
423
424         /* step 2: recover inline data */
425         if (recover_inline_data(inode, page))
426                 goto out;
427
428         /* step 3: recover data indices */
429         start = start_bidx_of_node(ofs_of_node(page), inode);
430         end = start + ADDRS_PER_PAGE(page, inode);
431
432         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
433 retry_dn:
434         err = get_dnode_of_data(&dn, start, ALLOC_NODE);
435         if (err) {
436                 if (err == -ENOMEM) {
437                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/50);
438                         goto retry_dn;
439                 }
440                 goto out;
441         }
442
443         f2fs_wait_on_page_writeback(dn.node_page, NODE, true);
444
445         get_node_info(sbi, dn.nid, &ni);
446         f2fs_bug_on(sbi, ni.ino != ino_of_node(page));
447         f2fs_bug_on(sbi, ofs_of_node(dn.node_page) != ofs_of_node(page));
448
449         for (; start < end; start++, dn.ofs_in_node++) {
450                 block_t src, dest;
451
452                 src = datablock_addr(dn.inode, dn.node_page, dn.ofs_in_node);
453                 dest = datablock_addr(dn.inode, page, dn.ofs_in_node);
454
455                 /* skip recovering if dest is the same as src */
456                 if (src == dest)
457                         continue;
458
459                 /* dest is invalid, just invalidate src block */
460                 if (dest == NULL_ADDR) {
461                         truncate_data_blocks_range(&dn, 1);
462                         continue;
463                 }
464
465                 if (!file_keep_isize(inode) &&
466                         (i_size_read(inode) <= ((loff_t)start << PAGE_SHIFT)))
467                         f2fs_i_size_write(inode,
468                                 (loff_t)(start + 1) << PAGE_SHIFT);
469
470                 /*
471                  * dest is reserved block, invalidate src block
472                  * and then reserve one new block in dnode page.
473                  */
474                 if (dest == NEW_ADDR) {
475                         truncate_data_blocks_range(&dn, 1);
476                         reserve_new_block(&dn);
477                         continue;
478                 }
479
480                 /* dest is valid block, try to recover from src to dest */
481                 if (is_valid_blkaddr(sbi, dest, META_POR)) {
482
483                         if (src == NULL_ADDR) {
484                                 err = reserve_new_block(&dn);
485 #ifdef CONFIG_F2FS_FAULT_INJECTION
486                                 while (err)
487                                         err = reserve_new_block(&dn);
488 #endif
489                                 /* We should not get -ENOSPC */
490                                 f2fs_bug_on(sbi, err);
491                                 if (err)
492                                         goto err;
493                         }
494 retry_prev:
495                         /* Check the previous node page having this index */
496                         err = check_index_in_prev_nodes(sbi, dest, &dn);
497                         if (err) {
498                                 if (err == -ENOMEM) {
499                                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/50);
500                                         goto retry_prev;
501                                 }
502                                 goto err;
503                         }
504
505                         /* write dummy data page */
506                         f2fs_replace_block(sbi, &dn, src, dest,
507                                                 ni.version, false, false);
508                         recovered++;
509                 }
510         }
511
512         copy_node_footer(dn.node_page, page);
513         fill_node_footer(dn.node_page, dn.nid, ni.ino,
514                                         ofs_of_node(page), false);
515         set_page_dirty(dn.node_page);
516 err:
517         f2fs_put_dnode(&dn);
518 out:
519         f2fs_msg(sbi->sb, KERN_NOTICE,
520                 "recover_data: ino = %lx (i_size: %s) recovered = %d, err = %d",
521                 inode->i_ino,
522                 file_keep_isize(inode) ? "keep" : "recover",
523                 recovered, err);
524         return err;
525 }
526
527 static int recover_data(struct f2fs_sb_info *sbi, struct list_head *inode_list,
528                                                 struct list_head *dir_list)
529 {
530         struct curseg_info *curseg;
531         struct page *page = NULL;
532         int err = 0;
533         block_t blkaddr;
534
535         /* get node pages in the current segment */
536         curseg = CURSEG_I(sbi, CURSEG_WARM_NODE);
537         blkaddr = NEXT_FREE_BLKADDR(sbi, curseg);
538
539         while (1) {
540                 struct fsync_inode_entry *entry;
541
542                 if (!is_valid_blkaddr(sbi, blkaddr, META_POR))
543                         break;
544
545                 ra_meta_pages_cond(sbi, blkaddr);
546
547                 page = get_tmp_page(sbi, blkaddr);
548
549                 if (!is_recoverable_dnode(page)) {
550                         f2fs_put_page(page, 1);
551                         break;
552                 }
553
554                 entry = get_fsync_inode(inode_list, ino_of_node(page));
555                 if (!entry)
556                         goto next;
557                 /*
558                  * inode(x) | CP | inode(x) | dnode(F)
559                  * In this case, we can lose the latest inode(x).
560                  * So, call recover_inode for the inode update.
561                  */
562                 if (IS_INODE(page))
563                         recover_inode(entry->inode, page);
564                 if (entry->last_dentry == blkaddr) {
565                         err = recover_dentry(entry->inode, page, dir_list);
566                         if (err) {
567                                 f2fs_put_page(page, 1);
568                                 break;
569                         }
570                 }
571                 err = do_recover_data(sbi, entry->inode, page, blkaddr);
572                 if (err) {
573                         f2fs_put_page(page, 1);
574                         break;
575                 }
576
577                 if (entry->blkaddr == blkaddr)
578                         del_fsync_inode(entry);
579 next:
580                 /* check next segment */
581                 blkaddr = next_blkaddr_of_node(page);
582                 f2fs_put_page(page, 1);
583         }
584         if (!err)
585                 allocate_new_segments(sbi);
586         return err;
587 }
588
589 int recover_fsync_data(struct f2fs_sb_info *sbi, bool check_only)
590 {
591         struct list_head inode_list;
592         struct list_head dir_list;
593         int err;
594         int ret = 0;
595         unsigned long s_flags = sbi->sb->s_flags;
596         bool need_writecp = false;
597 #ifdef CONFIG_QUOTA
598         int quota_enabled;
599 #endif
600
601         if (s_flags & MS_RDONLY) {
602                 f2fs_msg(sbi->sb, KERN_INFO, "orphan cleanup on readonly fs");
603                 sbi->sb->s_flags &= ~MS_RDONLY;
604         }
605
606 #ifdef CONFIG_QUOTA
607         /* Needed for iput() to work correctly and not trash data */
608         sbi->sb->s_flags |= MS_ACTIVE;
609         /* Turn on quotas so that they are updated correctly */
610         quota_enabled = f2fs_enable_quota_files(sbi, s_flags & MS_RDONLY);
611 #endif
612
613         fsync_entry_slab = f2fs_kmem_cache_create("f2fs_fsync_inode_entry",
614                         sizeof(struct fsync_inode_entry));
615         if (!fsync_entry_slab) {
616                 err = -ENOMEM;
617                 goto out;
618         }
619
620         INIT_LIST_HEAD(&inode_list);
621         INIT_LIST_HEAD(&dir_list);
622
623         /* prevent checkpoint */
624         mutex_lock(&sbi->cp_mutex);
625
626         /* step #1: find fsynced inode numbers */
627         err = find_fsync_dnodes(sbi, &inode_list, check_only);
628         if (err || list_empty(&inode_list))
629                 goto skip;
630
631         if (check_only) {
632                 ret = 1;
633                 goto skip;
634         }
635
636         need_writecp = true;
637
638         /* step #2: recover data */
639         err = recover_data(sbi, &inode_list, &dir_list);
640         if (!err)
641                 f2fs_bug_on(sbi, !list_empty(&inode_list));
642 skip:
643         destroy_fsync_dnodes(&inode_list);
644
645         /* truncate meta pages to be used by the recovery */
646         truncate_inode_pages_range(META_MAPPING(sbi),
647                         (loff_t)MAIN_BLKADDR(sbi) << PAGE_SHIFT, -1);
648
649         if (err) {
650                 truncate_inode_pages_final(NODE_MAPPING(sbi));
651                 truncate_inode_pages_final(META_MAPPING(sbi));
652         }
653
654         clear_sbi_flag(sbi, SBI_POR_DOING);
655         mutex_unlock(&sbi->cp_mutex);
656
657         /* let's drop all the directory inodes for clean checkpoint */
658         destroy_fsync_dnodes(&dir_list);
659
660         if (!err && need_writecp) {
661                 struct cp_control cpc = {
662                         .reason = CP_RECOVERY,
663                 };
664                 err = write_checkpoint(sbi, &cpc);
665         }
666
667         kmem_cache_destroy(fsync_entry_slab);
668 out:
669 #ifdef CONFIG_QUOTA
670         /* Turn quotas off */
671         if (quota_enabled)
672                 f2fs_quota_off_umount(sbi->sb);
673 #endif
674         sbi->sb->s_flags = s_flags; /* Restore MS_RDONLY status */
675
676         return ret ? ret: err;
677 }