fs/jfs/resize.c

   1 /*
   2  *   Copyright (c) International Business Machines  Corp., 2000-2002
   3  *
   4  *   This program is free software;  you can redistribute it and/or modify
   5  *   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  *   the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7  *   (at your option) any later version.
   8  *
   9  *   This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10  *   but WITHOUT ANY WARRANTY;  without even the implied warranty of
  11  *   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See
  12  *   the GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  *   You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  *   along with this program;  if not, write to the Free Software
  16  *   Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
  17 */
  18
  19 #include <linux/fs.h>
  20 #include <linux/locks.h>
  21
  22 #include "jfs_incore.h"
  23 #include "jfs_filsys.h"
  24 #include "jfs_metapage.h"
  25 #include "jfs_dinode.h"
  26 #include "jfs_imap.h"
  27 #include "jfs_dmap.h"
  28 #include "jfs_superblock.h"
  29 #include "jfs_txnmgr.h"
  30 #include "jfs_debug.h"
  31
  32 extern s64 jfs_get_volume_size(struct super_block *);
  33
  34 #define BITSPERPAGE     (PSIZE << 3)
  35 #define L2MEGABYTE      20
  36 #define MEGABYTE        (1 << L2MEGABYTE)
  37 #define MEGABYTE32     (MEGABYTE << 5)
  38
  39 /* convert block number to bmap file page number */
  40 #define BLKTODMAPN(b)\
  41         (((b) >> 13) + ((b) >> 23) + ((b) >> 33) + 3 + 1)
  42
  43 /*
  44  *      jfs_extendfs()
  45  *
  46  * function: extend file system;
  47  *
  48  *   |-------------------------------|----------|----------|
  49  *   file system space               fsck       inline log
  50  *                                   workspace  space
  51  *
  52  * input:
  53  *      new LVSize: in LV blocks (required)
  54  *      new LogSize: in LV blocks (optional)
  55  *      new FSSize: in LV blocks (optional)
  56  *
  57  * new configuration:
  58  * 1. set new LogSize as specified or default from new LVSize;
  59  * 2. compute new FSCKSize from new LVSize;
  60  * 3. set new FSSize as MIN(FSSize, LVSize-(LogSize+FSCKSize)) where
  61  *    assert(new FSSize >= old FSSize),
  62  *    i.e., file system must not be shrinked;
  63  */
  64 int jfs_extendfs(struct super_block *sb, s64 newLVSize, int newLogSize)
  65 {
  66         int rc = 0;
  67         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(sb);
  68         struct inode *ipbmap = sbi->ipbmap;
  69         struct inode *ipbmap2;
  70         struct inode *ipimap = sbi->ipimap;
  71         struct jfs_log *log = sbi->log;
  72         struct bmap *bmp = sbi->bmap;
  73         s64 newLogAddress, newFSCKAddress;
  74         int newFSCKSize;
  75         s64 newMapSize = 0, mapSize;
  76         s64 XAddress, XSize, nblocks, xoff, xaddr, t64;
  77         s64 oldLVSize;
  78         s64 newFSSize;
  79         s64 VolumeSize;
  80         int newNpages = 0, nPages, newPage, xlen, t32;
  81         int tid;
  82         int log_formatted = 0;
  83         struct inode *iplist[1];
  84         struct jfs_superblock *j_sb, *j_sb2;
  85         uint old_agsize;
  86         struct buffer_head *bh, *bh2;
  87
  88         /* If the volume hasn't grown, get out now */
  89
  90         if (sbi->mntflag & JFS_INLINELOG)
  91                 oldLVSize = addressPXD(&sbi->logpxd) + lengthPXD(&sbi->logpxd);
  92         else
  93                 oldLVSize = addressPXD(&sbi->fsckpxd) +
  94                     lengthPXD(&sbi->fsckpxd);
  95
  96         if (oldLVSize >= newLVSize) {
  97                 printk(KERN_WARNING
  98                        "jfs_extendfs: volume hasn't grown, returning\n");
  99                 goto out;
 100         }
 101
 102         VolumeSize = jfs_get_volume_size(sb);
 103         if (VolumeSize) {
 104                 if (newLVSize > VolumeSize) {
 105                         printk(KERN_WARNING "jfs_extendfs: invalid size\n");
 106                         rc = -EINVAL;
 107                         goto out;
 108                 }
 109         } else {
 110                 /* check the device */
 111                 bh = sb_bread(sb, newLVSize - 1);
 112                 if (!bh) {
 113                         printk(KERN_WARNING "jfs_extendfs: invalid size\n");
 114                         rc = -EINVAL;
 115                         goto out;
 116                 }
 117                 bforget(bh);
 118         }
 119
 120         /* Can't extend write-protected drive */
 121
 122         if (isReadOnly(ipbmap)) {
 123                 printk(KERN_WARNING "jfs_extendfs: read-only file system\n");
 124                 rc = -EROFS;
 125                 goto out;
 126         }
 127
 128         /*
 129          *      reconfigure LV spaces
 130          *      ---------------------
 131          *
 132          * validate new size, or, if not specified, determine new size
 133          */
 134
 135         /*
 136          * reconfigure inline log space:
 137          */
 138         if ((sbi->mntflag & JFS_INLINELOG)) {
 139                 if (newLogSize == 0) {
 140                         /*
 141                          * no size specified: default to 1/256 of aggregate
 142                          * size; rounded up to a megabyte boundary;
 143                          */
 144                         newLogSize = newLVSize >> 8;
 145                         t32 = (1 << (20 - sbi->l2bsize)) - 1;
 146                         newLogSize = (newLogSize + t32) & ~t32;
 147                         newLogSize =
 148                             min(newLogSize, MEGABYTE32 >> sbi->l2bsize);
 149                 } else {
 150                         /*
 151                          * convert the newLogSize to fs blocks.
 152                          *
 153                          * Since this is given in megabytes, it will always be
 154                          * an even number of pages.
 155                          */
 156                         newLogSize = (newLogSize * MEGABYTE) >> sbi->l2bsize;
 157                 }
 158
 159         } else
 160                 newLogSize = 0;
 161
 162         newLogAddress = newLVSize - newLogSize;
 163
 164         /*
 165          * reconfigure fsck work space:
 166          *
 167          * configure it to the end of the logical volume regardless of
 168          * whether file system extends to the end of the aggregate;
 169          * Need enough 4k pages to cover:
 170          *  - 1 bit per block in aggregate rounded up to BPERDMAP boundary
 171          *  - 1 extra page to handle control page and intermediate level pages
 172          *  - 50 extra pages for the chkdsk service log
 173          */
 174         t64 = ((newLVSize - newLogSize + BPERDMAP - 1) >> L2BPERDMAP)
 175             << L2BPERDMAP;
 176         t32 = ((t64 + (BITSPERPAGE - 1)) / BITSPERPAGE) + 1 + 50;
 177         newFSCKSize = t32 << sbi->l2nbperpage;
 178         newFSCKAddress = newLogAddress - newFSCKSize;
 179
 180         /*
 181          * compute new file system space;
 182          */
 183         newFSSize = newLVSize - newLogSize - newFSCKSize;
 184
 185         /* file system cannot be shrinked */
 186         if (newFSSize < bmp->db_mapsize) {
 187                 rc = EINVAL;
 188                 goto out;
 189         }
 190
 191         /*
 192          * If we're expanding enough that the inline log does not overlap
 193          * the old one, we can format the new log before we quiesce the
 194          * filesystem.
 195          */
 196         if ((sbi->mntflag & JFS_INLINELOG) && (newLogAddress > oldLVSize)) {
 197                 if ((rc = lmLogFormat(log, newLogAddress, newLogSize)))
 198                         goto out;
 199                 log_formatted = 1;
 200         }
 201         /*
 202          *      quiesce file system
 203          *
 204          * (prepare to move the inline log and to prevent map update)
 205          *
 206          * block any new transactions and wait for completion of
 207          * all wip transactions and flush modified pages s.t.
 208          * on-disk file system is in consistent state and
 209          * log is not required for recovery.
 210          */
 211         txQuiesce(sb);
 212
 213         if (sbi->mntflag & JFS_INLINELOG) {
 214                 /*
 215                  * deactivate old inline log
 216                  */
 217                 lmLogShutdown(log);
 218
 219                 /*
 220                  * mark on-disk super block for fs in transition;
 221                  *
 222                  * update on-disk superblock for the new space configuration
 223                  * of inline log space and fsck work space descriptors:
 224                  * N.B. FS descriptor is NOT updated;
 225                  *
 226                  * crash recovery:
 227                  * logredo(): if FM_EXTENDFS, return to fsck() for cleanup;
 228                  * fsck(): if FM_EXTENDFS, reformat inline log and fsck
 229                  * workspace from superblock inline log descriptor and fsck
 230                  * workspace descriptor;
 231                  */
 232
 233                 /* read in superblock */
 234                 if ((rc = readSuper(sb, &bh)))
 235                         goto error_out;
 236                 j_sb = (struct jfs_superblock *)bh->b_data;
 237
 238                 /* mark extendfs() in progress */
 239                 j_sb->s_state |= cpu_to_le32(FM_EXTENDFS);
 240                 j_sb->s_xsize = cpu_to_le64(newFSSize);
 241                 PXDaddress(&j_sb->s_xfsckpxd, newFSCKAddress);
 242                 PXDlength(&j_sb->s_xfsckpxd, newFSCKSize);
 243                 PXDaddress(&j_sb->s_xlogpxd, newLogAddress);
 244                 PXDlength(&j_sb->s_xlogpxd, newLogSize);
 245
 246                 /* synchronously update superblock */
 247                 mark_buffer_dirty(bh);
 248                 ll_rw_block(WRITE, 1, &bh);
 249                 wait_on_buffer(bh);
 250                 brelse(bh);
 251
 252                 /*
 253                  * format new inline log synchronously;
 254                  *
 255                  * crash recovery: if log move in progress,
 256                  * reformat log and exit success;
 257                  */
 258                 if (!log_formatted)
 259                         if ((rc = lmLogFormat(log, newLogAddress, newLogSize)))
 260                                 goto error_out;
 261
 262                 /*
 263                  * activate new log
 264                  */
 265                 log->base = newLogAddress;
 266                 log->size = newLogSize >> (L2LOGPSIZE - sb->s_blocksize_bits);
 267                 if ((rc = lmLogInit(log)))
 268                         goto error_out;
 269         }
 270
 271         /*
 272          *      extend block allocation map
 273          *      ---------------------------
 274          *
 275          * extendfs() for new extension, retry after crash recovery;
 276          *
 277          * note: both logredo() and fsck() rebuild map from
 278          * the bitmap and configuration parameter from superblock
 279          * (disregarding all other control information in the map);
 280          *
 281          * superblock:
 282          *  s_size: aggregate size in physical blocks;
 283          */
 284         /*
 285          *      compute the new block allocation map configuration
 286          *
 287          * map dinode:
 288          *  di_size: map file size in byte;
 289          *  di_nblocks: number of blocks allocated for map file;
 290          *  di_mapsize: number of blocks in aggregate (covered by map);
 291          * map control page:
 292          *  db_mapsize: number of blocks in aggregate (covered by map);
 293          */
 294         newMapSize = newFSSize;
 295         /* number of data pages of new bmap file:
 296          * roundup new size to full dmap page boundary and
 297          * add 1 extra dmap page for next extendfs()
 298          */
 299         t64 = (newMapSize - 1) + BPERDMAP;
 300         newNpages = BLKTODMAPN(t64) + 1;
 301
 302         /*
 303          *      extend map from current map (WITHOUT growing mapfile)
 304          *
 305          * map new extension with unmapped part of the last partial
 306          * dmap page, if applicable, and extra page(s) allocated
 307          * at end of bmap by mkfs() or previous extendfs();
 308          */
 309       extendBmap:
 310         /* compute number of blocks requested to extend */
 311         mapSize = bmp->db_mapsize;
 312         XAddress = mapSize;     /* eXtension Address */
 313         XSize = newMapSize - mapSize;   /* eXtension Size */
 314         old_agsize = bmp->db_agsize;    /* We need to know if this changes */
 315
 316         /* compute number of blocks that can be extended by current mapfile */
 317         t64 = dbMapFileSizeToMapSize(ipbmap);
 318         if (mapSize > t64) {
 319                 printk(KERN_ERR "jfs_extendfs: mapSize (0x%Lx) > t64 (0x%Lx)\n",
 320                        (long long)mapSize, (long long)t64);
 321                 rc = EIO;
 322                 goto error_out;
 323         }
 324         nblocks = min(t64 - mapSize, XSize);
 325
 326         /*
 327          * update map pages for new extension:
 328          *
 329          * update/init dmap and bubble up the control hierarchy
 330          * incrementally fold up dmaps into upper levels;
 331          * update bmap control page;
 332          */
 333         if ((rc = dbExtendFS(ipbmap, XAddress, nblocks)))
 334                 goto error_out;
 335         /*
 336          * the map now has extended to cover additional nblocks:
 337          * dn_mapsize = oldMapsize + nblocks;
 338          */
 339         /* ipbmap->i_mapsize += nblocks; */
 340         XSize -= nblocks;
 341
 342         /*
 343          *      grow map file to cover remaining extension
 344          *      and/or one extra dmap page for next extendfs();
 345          *
 346          * allocate new map pages and its backing blocks, and
 347          * update map file xtree
 348          */
 349         /* compute number of data pages of current bmap file */
 350         nPages = ipbmap->i_size >> L2PSIZE;
 351
 352         /* need to grow map file ? */
 353         if (nPages == newNpages)
 354                 goto updateImap;
 355
 356         /*
 357          * grow bmap file for the new map pages required:
 358          *
 359          * allocate growth at the start of newly extended region;
 360          * bmap file only grows sequentially, i.e., both data pages
 361          * and possibly xtree index pages may grow in append mode,
 362          * s.t. logredo() can reconstruct pre-extension state
 363          * by washing away bmap file of pages outside s_size boundary;
 364          */
 365         /*
 366          * journal map file growth as if a regular file growth:
 367          * (note: bmap is created with di_mode = IFJOURNAL|IFREG);
 368          *
 369          * journaling of bmap file growth is not required since
 370          * logredo() do/can not use log records of bmap file growth
 371          * but it provides careful write semantics, pmap update, etc.;
 372          */
 373         /* synchronous write of data pages: bmap data pages are
 374          * cached in meta-data cache, and not written out
 375          * by txCommit();
 376          */
 377         fsync_inode_data_buffers(ipbmap);
 378         diWriteSpecial(ipbmap, 0);
 379
 380         newPage = nPages;       /* first new page number */
 381         xoff = newPage << sbi->l2nbperpage;
 382         xlen = (newNpages - nPages) << sbi->l2nbperpage;
 383         xlen = min(xlen, (int) nblocks) & ~(sbi->nbperpage - 1);
 384         xaddr = XAddress;
 385
 386         tid = txBegin(sb, COMMIT_FORCE);
 387
 388         if ((rc = xtAppend(tid, ipbmap, 0, xoff, nblocks, &xlen, &xaddr, 0))) {
 389                 txEnd(tid);
 390                 goto error_out;
 391         }
 392         /* update bmap file size */
 393         ipbmap->i_size += xlen << sbi->l2bsize;
 394         ipbmap->i_blocks += LBLK2PBLK(sb, xlen);
 395
 396         iplist[0] = ipbmap;
 397         rc = txCommit(tid, 1, &iplist[0], COMMIT_FORCE);
 398
 399         txEnd(tid);
 400
 401         if (rc)
 402                 goto error_out;
 403
 404         /*
 405          * map file has been grown now to cover extension to further out;
 406          * di_size = new map file size;
 407          *
 408          * if huge extension, the previous extension based on previous
 409          * map file size may not have been sufficient to cover whole extension
 410          * (it could have been used up for new map pages),
 411          * but the newly grown map file now covers lot bigger new free space
 412          * available for further extension of map;
 413          */
 414         /* any more blocks to extend ? */
 415         if (XSize)
 416                 goto extendBmap;
 417
 418         /* finalize bmap */
 419         dbFinalizeBmap(ipbmap);
 420
 421         /*
 422          *      update inode allocation map
 423          *      ---------------------------
 424          *
 425          * move iag lists from old to new iag;
 426          * agstart field is not updated for logredo() to reconstruct
 427          * iag lists if system crash occurs.
 428          * (computation of ag number from agstart based on agsize
 429          * will correctly identify the new ag);
 430          */
 431       updateImap:
 432         /* if new AG size the same as old AG size, done! */
 433         if (bmp->db_agsize != old_agsize) {
 434                 if ((rc = diExtendFS(ipimap, ipbmap)))
 435                         goto error_out;
 436
 437                 /* finalize imap */
 438                 if ((rc = diSync(ipimap)))
 439                         goto error_out;
 440         }
 441
 442         /*
 443          *      finalize
 444          *      --------
 445          *
 446          * extension is committed when on-disk super block is
 447          * updated with new descriptors: logredo will recover
 448          * crash before it to pre-extension state;
 449          */
 450
 451         /* sync log to skip log replay of bmap file growth transaction; */
 452         /* lmLogSync(log, 1); */
 453
 454         /*
 455          * synchronous write bmap global control page;
 456          * for crash before completion of write
 457          * logredo() will recover to pre-extendfs state;
 458          * for crash after completion of write,
 459          * logredo() will recover post-extendfs state;
 460          */
 461         if ((rc = dbSync(ipbmap)))
 462                 goto error_out;
 463
 464         /*
 465          * copy primary bmap inode to secondary bmap inode
 466          */
 467
 468         ipbmap2 = diReadSpecial(sb, BMAP_I, 1);
 469         if (ipbmap2 == NULL) {
 470                 printk(KERN_ERR "jfs_extendfs: diReadSpecial(bmap) failed\n");
 471                 goto error_out;
 472         }
 473         memcpy(&JFS_IP(ipbmap2)->i_xtroot, &JFS_IP(ipbmap)->i_xtroot, 288);
 474         ipbmap2->i_size = ipbmap->i_size;
 475         ipbmap2->i_blocks = ipbmap->i_blocks;
 476
 477         diWriteSpecial(ipbmap2, 1);
 478         diFreeSpecial(ipbmap2);
 479
 480         /*
 481          *      update superblock
 482          */
 483         if ((rc = readSuper(sb, &bh)))
 484                 goto error_out;
 485         j_sb = (struct jfs_superblock *)bh->b_data;
 486
 487         /* mark extendfs() completion */
 488         j_sb->s_state &= cpu_to_le32(~FM_EXTENDFS);
 489         j_sb->s_size = cpu_to_le64(bmp->db_mapsize) <<
 490                        le16_to_cpu(j_sb->s_l2bfactor);
 491         j_sb->s_agsize = cpu_to_le32(bmp->db_agsize);
 492
 493         /* update inline log space descriptor */
 494         if (sbi->mntflag & JFS_INLINELOG) {
 495                 PXDaddress(&(j_sb->s_logpxd), newLogAddress);
 496                 PXDlength(&(j_sb->s_logpxd), newLogSize);
 497         }
 498
 499         /* record log's mount serial number */
 500         j_sb->s_logserial = cpu_to_le32(log->serial);
 501
 502         /* update fsck work space descriptor */
 503         PXDaddress(&(j_sb->s_fsckpxd), newFSCKAddress);
 504         PXDlength(&(j_sb->s_fsckpxd), newFSCKSize);
 505         j_sb->s_fscklog = 1;
 506         /* sb->s_fsckloglen remains the same */
 507
 508         /* Update secondary superblock */
 509         bh2 = sb_bread(sb, SUPER2_OFF >> sb->s_blocksize_bits);
 510         if (bh2) {
 511                 j_sb2 = (struct jfs_superblock *)bh2->b_data;
 512                 memcpy(j_sb2, j_sb, sizeof (struct jfs_superblock));
 513
 514                 mark_buffer_dirty(bh);
 515                 ll_rw_block(WRITE, 1, &bh2);
 516                 wait_on_buffer(bh2);
 517                 brelse(bh2);
 518         }
 519
 520         /* write primary superblock */
 521         mark_buffer_dirty(bh);
 522         ll_rw_block(WRITE, 1, &bh);
 523         wait_on_buffer(bh);
 524         brelse(bh);
 525
 526         goto resume;
 527
 528       error_out:
 529         updateSuper(sb, FM_DIRTY);
 530
 531       resume:
 532         /*
 533          *      resume file system transactions
 534          */
 535         txResume(sb);
 536
 537       out:
 538         return rc;
 539 }