fs/jfs/resize.c

   1 /*
   2  *   Copyright (C) International Business Machines  Corp., 2000-2003
   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/buffer_head.h>
  21 #include "jfs_incore.h"
  22 #include "jfs_filsys.h"
  23 #include "jfs_metapage.h"
  24 #include "jfs_dinode.h"
  25 #include "jfs_imap.h"
  26 #include "jfs_dmap.h"
  27 #include "jfs_superblock.h"
  28 #include "jfs_txnmgr.h"
  29 #include "jfs_debug.h"
  30
  31 #define BITSPERPAGE     (PSIZE << 3)
  32 #define L2MEGABYTE      20
  33 #define MEGABYTE        (1 << L2MEGABYTE)
  34 #define MEGABYTE32     (MEGABYTE << 5)
  35
  36 /* convert block number to bmap file page number */
  37 #define BLKTODMAPN(b)\
  38         (((b) >> 13) + ((b) >> 23) + ((b) >> 33) + 3 + 1)
  39
  40 /*
  41  *      jfs_extendfs()
  42  *
  43  * function: extend file system;
  44  *
  45  *   |-------------------------------|----------|----------|
  46  *   file system space               fsck       inline log
  47  *                                   workspace  space
  48  *
  49  * input:
  50  *      new LVSize: in LV blocks (required)
  51  *      new LogSize: in LV blocks (optional)
  52  *      new FSSize: in LV blocks (optional)
  53  *
  54  * new configuration:
  55  * 1. set new LogSize as specified or default from new LVSize;
  56  * 2. compute new FSCKSize from new LVSize;
  57  * 3. set new FSSize as MIN(FSSize, LVSize-(LogSize+FSCKSize)) where
  58  *    assert(new FSSize >= old FSSize),
  59  *    i.e., file system must not be shrinked;
  60  */
  61 int jfs_extendfs(struct super_block *sb, s64 newLVSize, int newLogSize)
  62 {
  63         int rc = 0;
  64         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(sb);
  65         struct inode *ipbmap = sbi->ipbmap;
  66         struct inode *ipbmap2;
  67         struct inode *ipimap = sbi->ipimap;
  68         struct jfs_log *log = sbi->log;
  69         struct bmap *bmp = sbi->bmap;
  70         s64 newLogAddress, newFSCKAddress;
  71         int newFSCKSize;
  72         s64 newMapSize = 0, mapSize;
  73         s64 XAddress, XSize, nblocks, xoff, xaddr, t64;
  74         s64 oldLVSize;
  75         s64 newFSSize;
  76         s64 VolumeSize;
  77         int newNpages = 0, nPages, newPage, xlen, t32;
  78         int tid;
  79         int log_formatted = 0;
  80         struct inode *iplist[1];
  81         struct jfs_superblock *j_sb, *j_sb2;
  82         uint old_agsize;
  83         struct buffer_head *bh, *bh2;
  84
  85         /* If the volume hasn't grown, get out now */
  86
  87         if (sbi->mntflag & JFS_INLINELOG)
  88                 oldLVSize = addressPXD(&sbi->logpxd) + lengthPXD(&sbi->logpxd);
  89         else
  90                 oldLVSize = addressPXD(&sbi->fsckpxd) +
  91                     lengthPXD(&sbi->fsckpxd);
  92
  93         if (oldLVSize >= newLVSize) {
  94                 printk(KERN_WARNING
  95                        "jfs_extendfs: volume hasn't grown, returning\n");
  96                 goto out;
  97         }
  98
  99         VolumeSize = sb->s_bdev->bd_inode->i_size >> sb->s_blocksize_bits;
 100
 101         if (VolumeSize) {
 102                 if (newLVSize > VolumeSize) {
 103                         printk(KERN_WARNING "jfs_extendfs: invalid size\n");
 104                         rc = -EINVAL;
 105                         goto out;
 106                 }
 107         } else {
 108                 /* check the device */
 109                 bh = sb_bread(sb, newLVSize - 1);
 110                 if (!bh) {
 111                         printk(KERN_WARNING "jfs_extendfs: invalid size\n");
 112                         rc = -EINVAL;
 113                         goto out;
 114                 }
 115                 bforget(bh);
 116         }
 117
 118         /* Can't extend write-protected drive */
 119
 120         if (isReadOnly(ipbmap)) {
 121                 printk(KERN_WARNING "jfs_extendfs: read-only file system\n");
 122                 rc = -EROFS;
 123                 goto out;
 124         }
 125
 126         /*
 127          *      reconfigure LV spaces
 128          *      ---------------------
 129          *
 130          * validate new size, or, if not specified, determine new size
 131          */
 132
 133         /*
 134          * reconfigure inline log space:
 135          */
 136         if ((sbi->mntflag & JFS_INLINELOG)) {
 137                 if (newLogSize == 0) {
 138                         /*
 139                          * no size specified: default to 1/256 of aggregate
 140                          * size; rounded up to a megabyte boundary;
 141                          */
 142                         newLogSize = newLVSize >> 8;
 143                         t32 = (1 << (20 - sbi->l2bsize)) - 1;
 144                         newLogSize = (newLogSize + t32) & ~t32;
 145                         newLogSize =
 146                             min(newLogSize, MEGABYTE32 >> sbi->l2bsize);
 147                 } else {
 148                         /*
 149                          * convert the newLogSize to fs blocks.
 150                          *
 151                          * Since this is given in megabytes, it will always be
 152                          * an even number of pages.
 153                          */
 154                         newLogSize = (newLogSize * MEGABYTE) >> sbi->l2bsize;
 155                 }
 156
 157         } else
 158                 newLogSize = 0;
 159
 160         newLogAddress = newLVSize - newLogSize;
 161
 162         /*
 163          * reconfigure fsck work space:
 164          *
 165          * configure it to the end of the logical volume regardless of
 166          * whether file system extends to the end of the aggregate;
 167          * Need enough 4k pages to cover:
 168          *  - 1 bit per block in aggregate rounded up to BPERDMAP boundary
 169          *  - 1 extra page to handle control page and intermediate level pages
 170          *  - 50 extra pages for the chkdsk service log
 171          */
 172         t64 = ((newLVSize - newLogSize + BPERDMAP - 1) >> L2BPERDMAP)
 173             << L2BPERDMAP;
 174         t32 = ((t64 + (BITSPERPAGE - 1)) / BITSPERPAGE) + 1 + 50;
 175         newFSCKSize = t32 << sbi->l2nbperpage;
 176         newFSCKAddress = newLogAddress - newFSCKSize;
 177
 178         /*
 179          * compute new file system space;
 180          */
 181         newFSSize = newLVSize - newLogSize - newFSCKSize;
 182
 183         /* file system cannot be shrinked */
 184         if (newFSSize < bmp->db_mapsize) {
 185                 rc = -EINVAL;
 186                 goto out;
 187         }
 188
 189         /*
 190          * If we're expanding enough that the inline log does not overlap
 191          * the old one, we can format the new log before we quiesce the
 192          * filesystem.
 193          */
 194         if ((sbi->mntflag & JFS_INLINELOG) && (newLogAddress > oldLVSize)) {
 195                 if ((rc = lmLogFormat(log, newLogAddress, newLogSize)))
 196                         goto out;
 197                 log_formatted = 1;
 198         }
 199         /*
 200          *      quiesce file system
 201          *
 202          * (prepare to move the inline log and to prevent map update)
 203          *
 204          * block any new transactions and wait for completion of
 205          * all wip transactions and flush modified pages s.t.
 206          * on-disk file system is in consistent state and
 207          * log is not required for recovery.
 208          */
 209         txQuiesce(sb);
 210
 211         if (sbi->mntflag & JFS_INLINELOG) {
 212                 /*
 213                  * deactivate old inline log
 214                  */
 215                 lmLogShutdown(log);
 216
 217                 /*
 218                  * mark on-disk super block for fs in transition;
 219                  *
 220                  * update on-disk superblock for the new space configuration
 221                  * of inline log space and fsck work space descriptors:
 222                  * N.B. FS descriptor is NOT updated;
 223                  *
 224                  * crash recovery:
 225                  * logredo(): if FM_EXTENDFS, return to fsck() for cleanup;
 226                  * fsck(): if FM_EXTENDFS, reformat inline log and fsck
 227                  * workspace from superblock inline log descriptor and fsck
 228                  * workspace descriptor;
 229                  */
 230
 231                 /* read in superblock */
 232                 if ((rc = readSuper(sb, &bh)))
 233                         goto error_out;
 234                 j_sb = (struct jfs_superblock *)bh->b_data;
 235
 236                 /* mark extendfs() in progress */
 237                 j_sb->s_state |= cpu_to_le32(FM_EXTENDFS);
 238                 j_sb->s_xsize = cpu_to_le64(newFSSize);
 239                 PXDaddress(&j_sb->s_xfsckpxd, newFSCKAddress);
 240                 PXDlength(&j_sb->s_xfsckpxd, newFSCKSize);
 241                 PXDaddress(&j_sb->s_xlogpxd, newLogAddress);
 242                 PXDlength(&j_sb->s_xlogpxd, newLogSize);
 243
 244                 /* synchronously update superblock */
 245                 mark_buffer_dirty(bh);
 246                 sync_dirty_buffer(bh);
 247                 brelse(bh);
 248
 249                 /*
 250                  * format new inline log synchronously;
 251                  *
 252                  * crash recovery: if log move in progress,
 253                  * reformat log and exit success;
 254                  */
 255                 if (!log_formatted)
 256                         if ((rc = lmLogFormat(log, newLogAddress, newLogSize)))
 257                                 goto error_out;
 258
 259                 /*
 260                  * activate new log
 261                  */
 262                 log->base = newLogAddress;
 263                 log->size = newLogSize >> (L2LOGPSIZE - sb->s_blocksize_bits);
 264                 if ((rc = lmLogInit(log)))
 265                         goto error_out;
 266         }
 267
 268         /*
 269          *      extend block allocation map
 270          *      ---------------------------
 271          *
 272          * extendfs() for new extension, retry after crash recovery;
 273          *
 274          * note: both logredo() and fsck() rebuild map from
 275          * the bitmap and configuration parameter from superblock
 276          * (disregarding all other control information in the map);
 277          *
 278          * superblock:
 279          *  s_size: aggregate size in physical blocks;
 280          */
 281         /*
 282          *      compute the new block allocation map configuration
 283          *
 284          * map dinode:
 285          *  di_size: map file size in byte;
 286          *  di_nblocks: number of blocks allocated for map file;
 287          *  di_mapsize: number of blocks in aggregate (covered by map);
 288          * map control page:
 289          *  db_mapsize: number of blocks in aggregate (covered by map);
 290          */
 291         newMapSize = newFSSize;
 292         /* number of data pages of new bmap file:
 293          * roundup new size to full dmap page boundary and
 294          * add 1 extra dmap page for next extendfs()
 295          */
 296         t64 = (newMapSize - 1) + BPERDMAP;
 297         newNpages = BLKTODMAPN(t64) + 1;
 298
 299         /*
 300          *      extend map from current map (WITHOUT growing mapfile)
 301          *
 302          * map new extension with unmapped part of the last partial
 303          * dmap page, if applicable, and extra page(s) allocated
 304          * at end of bmap by mkfs() or previous extendfs();
 305          */
 306       extendBmap:
 307         /* compute number of blocks requested to extend */
 308         mapSize = bmp->db_mapsize;
 309         XAddress = mapSize;     /* eXtension Address */
 310         XSize = newMapSize - mapSize;   /* eXtension Size */
 311         old_agsize = bmp->db_agsize;    /* We need to know if this changes */
 312
 313         /* compute number of blocks that can be extended by current mapfile */
 314         t64 = dbMapFileSizeToMapSize(ipbmap);
 315         if (mapSize > t64) {
 316                 printk(KERN_ERR "jfs_extendfs: mapSize (0x%Lx) > t64 (0x%Lx)\n",
 317                        (long long) mapSize, (long long) t64);
 318                 rc = -EIO;
 319                 goto error_out;
 320         }
 321         nblocks = min(t64 - mapSize, XSize);
 322
 323         /*
 324          * update map pages for new extension:
 325          *
 326          * update/init dmap and bubble up the control hierarchy
 327          * incrementally fold up dmaps into upper levels;
 328          * update bmap control page;
 329          */
 330         if ((rc = dbExtendFS(ipbmap, XAddress, nblocks)))
 331                 goto error_out;
 332         /*
 333          * the map now has extended to cover additional nblocks:
 334          * dn_mapsize = oldMapsize + nblocks;
 335          */
 336         /* ipbmap->i_mapsize += nblocks; */
 337         XSize -= nblocks;
 338
 339         /*
 340          *      grow map file to cover remaining extension
 341          *      and/or one extra dmap page for next extendfs();
 342          *
 343          * allocate new map pages and its backing blocks, and
 344          * update map file xtree
 345          */
 346         /* compute number of data pages of current bmap file */
 347         nPages = ipbmap->i_size >> L2PSIZE;
 348
 349         /* need to grow map file ? */
 350         if (nPages == newNpages)
 351                 goto finalizeBmap;
 352
 353         /*
 354          * grow bmap file for the new map pages required:
 355          *
 356          * allocate growth at the start of newly extended region;
 357          * bmap file only grows sequentially, i.e., both data pages
 358          * and possibly xtree index pages may grow in append mode,
 359          * s.t. logredo() can reconstruct pre-extension state
 360          * by washing away bmap file of pages outside s_size boundary;
 361          */
 362         /*
 363          * journal map file growth as if a regular file growth:
 364          * (note: bmap is created with di_mode = IFJOURNAL|IFREG);
 365          *
 366          * journaling of bmap file growth is not required since
 367          * logredo() do/can not use log records of bmap file growth
 368          * but it provides careful write semantics, pmap update, etc.;
 369          */
 370         /* synchronous write of data pages: bmap data pages are
 371          * cached in meta-data cache, and not written out
 372          * by txCommit();
 373          */
 374         filemap_fdatawait(ipbmap->i_mapping);
 375         filemap_fdatawrite(ipbmap->i_mapping);
 376         filemap_fdatawait(ipbmap->i_mapping);
 377         diWriteSpecial(ipbmap, 0);
 378
 379         newPage = nPages;       /* first new page number */
 380         xoff = newPage << sbi->l2nbperpage;
 381         xlen = (newNpages - nPages) << sbi->l2nbperpage;
 382         xlen = min(xlen, (int) nblocks) & ~(sbi->nbperpage - 1);
 383         xaddr = XAddress;
 384
 385         tid = txBegin(sb, COMMIT_FORCE);
 386
 387         if ((rc = xtAppend(tid, ipbmap, 0, xoff, nblocks, &xlen, &xaddr, 0))) {
 388                 txEnd(tid);
 389                 goto error_out;
 390         }
 391         /* update bmap file size */
 392         ipbmap->i_size += xlen << sbi->l2bsize;
 393         ipbmap->i_blocks += LBLK2PBLK(sb, xlen);
 394
 395         iplist[0] = ipbmap;
 396         rc = txCommit(tid, 1, &iplist[0], COMMIT_FORCE);
 397
 398         txEnd(tid);
 399
 400         if (rc)
 401                 goto error_out;
 402
 403         /*
 404          * map file has been grown now to cover extension to further out;
 405          * di_size = new map file size;
 406          *
 407          * if huge extension, the previous extension based on previous
 408          * map file size may not have been sufficient to cover whole extension
 409          * (it could have been used up for new map pages),
 410          * but the newly grown map file now covers lot bigger new free space
 411          * available for further extension of map;
 412          */
 413         /* any more blocks to extend ? */
 414         if (XSize)
 415                 goto extendBmap;
 416
 417       finalizeBmap:
 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         /* if new AG size the same as old AG size, done! */
 432         if (bmp->db_agsize != old_agsize) {
 433                 if ((rc = diExtendFS(ipimap, ipbmap)))
 434                         goto error_out;
 435
 436                 /* finalize imap */
 437                 if ((rc = diSync(ipimap)))
 438                         goto error_out;
 439         }
 440
 441         /*
 442          *      finalize
 443          *      --------
 444          *
 445          * extension is committed when on-disk super block is
 446          * updated with new descriptors: logredo will recover
 447          * crash before it to pre-extension state;
 448          */
 449
 450         /* sync log to skip log replay of bmap file growth transaction; */
 451         /* lmLogSync(log, 1); */
 452
 453         /*
 454          * synchronous write bmap global control page;
 455          * for crash before completion of write
 456          * logredo() will recover to pre-extendfs state;
 457          * for crash after completion of write,
 458          * logredo() will recover post-extendfs state;
 459          */
 460         if ((rc = dbSync(ipbmap)))
 461                 goto error_out;
 462
 463         /*
 464          * copy primary bmap inode to secondary bmap inode
 465          */
 466
 467         ipbmap2 = diReadSpecial(sb, BMAP_I, 1);
 468         if (ipbmap2 == NULL) {
 469                 printk(KERN_ERR "jfs_extendfs: diReadSpecial(bmap) failed\n");
 470                 goto error_out;
 471         }
 472         memcpy(&JFS_IP(ipbmap2)->i_xtroot, &JFS_IP(ipbmap)->i_xtroot, 288);
 473         ipbmap2->i_size = ipbmap->i_size;
 474         ipbmap2->i_blocks = ipbmap->i_blocks;
 475
 476         diWriteSpecial(ipbmap2, 1);
 477         diFreeSpecial(ipbmap2);
 478
 479         /*
 480          *      update superblock
 481          */
 482         if ((rc = readSuper(sb, &bh)))
 483                 goto error_out;
 484         j_sb = (struct jfs_superblock *)bh->b_data;
 485
 486         /* mark extendfs() completion */
 487         j_sb->s_state &= cpu_to_le32(~FM_EXTENDFS);
 488         j_sb->s_size = cpu_to_le64(bmp->db_mapsize <<
 489                                    le16_to_cpu(j_sb->s_l2bfactor));
 490         j_sb->s_agsize = cpu_to_le32(bmp->db_agsize);
 491
 492         /* update inline log space descriptor */
 493         if (sbi->mntflag & JFS_INLINELOG) {
 494                 PXDaddress(&(j_sb->s_logpxd), newLogAddress);
 495                 PXDlength(&(j_sb->s_logpxd), newLogSize);
 496         }
 497
 498         /* record log's mount serial number */
 499         j_sb->s_logserial = cpu_to_le32(log->serial);
 500
 501         /* update fsck work space descriptor */
 502         PXDaddress(&(j_sb->s_fsckpxd), newFSCKAddress);
 503         PXDlength(&(j_sb->s_fsckpxd), newFSCKSize);
 504         j_sb->s_fscklog = 1;
 505         /* sb->s_fsckloglen remains the same */
 506
 507         /* Update secondary superblock */
 508         bh2 = sb_bread(sb, SUPER2_OFF >> sb->s_blocksize_bits);
 509         if (bh2) {
 510                 j_sb2 = (struct jfs_superblock *)bh2->b_data;
 511                 memcpy(j_sb2, j_sb, sizeof (struct jfs_superblock));
 512
 513                 mark_buffer_dirty(bh);
 514                 sync_dirty_buffer(bh2);
 515                 brelse(bh2);
 516         }
 517
 518         /* write primary superblock */
 519         mark_buffer_dirty(bh);
 520         sync_dirty_buffer(bh);
 521         brelse(bh);
 522
 523         goto resume;
 524
 525       error_out:
 526         jfs_error(sb, "jfs_extendfs");
 527
 528       resume:
 529         /*
 530          *      resume file system transactions
 531          */
 532         txResume(sb);
 533
 534       out:
 535         return rc;
 536 }