NTFS: Fix a mount time deadlock.
Anton Altaparmakov [Fri, 12 Oct 2007 08:37:15 +0000 (09:37 +0100)]
Big thanks go to Mathias Kolehmainen for reporting the bug, providing
debug output and testing the patches I sent him to get it working.

The fix was to stop calling ntfs_attr_set() at mount time as that causes
balance_dirty_pages_ratelimited() to be called which on systems with
little memory actually tries to go and balance the dirty pages which tries
to take the s_umount semaphore but because we are still in fill_super()
across which the VFS holds s_umount for writing this results in a
deadlock.

We now do the dirty work by hand by submitting individual buffers.  This
has the annoying "feature" that mounting can take a few seconds if the
journal is large as we have clear it all.  One day someone should improve
on this by deferring the journal clearing to a helper kernel thread so it
can be done in the background but I don't have time for this at the moment
and the current solution works fine so I am leaving it like this for now.

Signed-off-by: Anton Altaparmakov <aia21@cantab.net>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

Documentation/filesystems/ntfs.txt
fs/ntfs/ChangeLog
fs/ntfs/Makefile
fs/ntfs/aops.c
fs/ntfs/attrib.c
fs/ntfs/file.c
fs/ntfs/inode.c
fs/ntfs/logfile.c
fs/ntfs/runlist.c

index 8ee10ec..e79ee2d 100644 (file)
@@ -407,7 +407,7 @@ raiddev /dev/md0
        device          /dev/hda5
        raid-disk       0
        device          /dev/hdb1
-       raid-disl       1
+       raid-disk       1
 
 For linear raid, just change the raid-level above to "raid-level linear", for
 mirrors, change it to "raid-level 1", and for stripe sets with parity, change
@@ -457,6 +457,8 @@ ChangeLog
 
 Note, a technical ChangeLog aimed at kernel hackers is in fs/ntfs/ChangeLog.
 
+2.1.29:
+       - Fix a deadlock when mounting read-write.
 2.1.28:
        - Fix a deadlock.
 2.1.27:
index af4ef80..345798e 100644 (file)
@@ -17,6 +17,18 @@ ToDo/Notes:
          happen is unclear however so it is worth waiting until someone hits
          the problem.
 
+2.1.29 - Fix a deadlock at mount time.
+
+       - During mount the VFS holds s_umount lock on the superblock.  So when
+         we try to empty the journal $LogFile contents by calling
+         ntfs_attr_set() when the machine does not have much memory and the
+         journal is large ntfs_attr_set() results in the VM trying to balance
+         dirty pages which in turn tries to that the s_umount lock and thus we
+         get a deadlock.  The solution is to not use ntfs_attr_set() and
+         instead do the zeroing by hand at the block level rather than page
+         cache level.
+       - Fix sparse warnings.
+
 2.1.28 - Fix a deadlock.
 
        - Fix deadlock in fs/ntfs/inode.c::ntfs_put_inode().  Thanks to Sergey
index 8255083..58b6be9 100644 (file)
@@ -6,7 +6,7 @@ ntfs-objs := aops.o attrib.o collate.o compress.o debug.o dir.o file.o \
             index.o inode.o mft.o mst.o namei.o runlist.o super.o sysctl.o \
             unistr.o upcase.o
 
-EXTRA_CFLAGS = -DNTFS_VERSION=\"2.1.28\"
+EXTRA_CFLAGS = -DNTFS_VERSION=\"2.1.29\"
 
 ifeq ($(CONFIG_NTFS_DEBUG),y)
 EXTRA_CFLAGS += -DDEBUG
index 6e5c253..cfdc790 100644 (file)
@@ -2,7 +2,7 @@
  * aops.c - NTFS kernel address space operations and page cache handling.
  *         Part of the Linux-NTFS project.
  *
- * Copyright (c) 2001-2006 Anton Altaparmakov
+ * Copyright (c) 2001-2007 Anton Altaparmakov
  * Copyright (c) 2002 Richard Russon
  *
  * This program/include file is free software; you can redistribute it and/or
@@ -396,7 +396,7 @@ static int ntfs_readpage(struct file *file, struct page *page)
        loff_t i_size;
        struct inode *vi;
        ntfs_inode *ni, *base_ni;
-       u8 *kaddr;
+       u8 *addr;
        ntfs_attr_search_ctx *ctx;
        MFT_RECORD *mrec;
        unsigned long flags;
@@ -491,15 +491,15 @@ retry_readpage:
                /* Race with shrinking truncate. */
                attr_len = i_size;
        }
-       kaddr = kmap_atomic(page, KM_USER0);
+       addr = kmap_atomic(page, KM_USER0);
        /* Copy the data to the page. */
-       memcpy(kaddr, (u8*)ctx->attr +
+       memcpy(addr, (u8*)ctx->attr +
                        le16_to_cpu(ctx->attr->data.resident.value_offset),
                        attr_len);
        /* Zero the remainder of the page. */
-       memset(kaddr + attr_len, 0, PAGE_CACHE_SIZE - attr_len);
+       memset(addr + attr_len, 0, PAGE_CACHE_SIZE - attr_len);
        flush_dcache_page(page);
-       kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
+       kunmap_atomic(addr, KM_USER0);
 put_unm_err_out:
        ntfs_attr_put_search_ctx(ctx);
 unm_err_out:
@@ -1344,7 +1344,7 @@ static int ntfs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
        loff_t i_size;
        struct inode *vi = page->mapping->host;
        ntfs_inode *base_ni = NULL, *ni = NTFS_I(vi);
-       char *kaddr;
+       char *addr;
        ntfs_attr_search_ctx *ctx = NULL;
        MFT_RECORD *m = NULL;
        u32 attr_len;
@@ -1484,14 +1484,14 @@ retry_writepage:
                /* Shrinking cannot fail. */
                BUG_ON(err);
        }
-       kaddr = kmap_atomic(page, KM_USER0);
+       addr = kmap_atomic(page, KM_USER0);
        /* Copy the data from the page to the mft record. */
        memcpy((u8*)ctx->attr +
                        le16_to_cpu(ctx->attr->data.resident.value_offset),
-                       kaddr, attr_len);
+                       addr, attr_len);
        /* Zero out of bounds area in the page cache page. */
-       memset(kaddr + attr_len, 0, PAGE_CACHE_SIZE - attr_len);
-       kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
+       memset(addr + attr_len, 0, PAGE_CACHE_SIZE - attr_len);
+       kunmap_atomic(addr, KM_USER0);
        flush_dcache_page(page);
        flush_dcache_mft_record_page(ctx->ntfs_ino);
        /* We are done with the page. */
index 1c08fef..92dabdc 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /**
  * attrib.c - NTFS attribute operations.  Part of the Linux-NTFS project.
  *
- * Copyright (c) 2001-2006 Anton Altaparmakov
+ * Copyright (c) 2001-2007 Anton Altaparmakov
  * Copyright (c) 2002 Richard Russon
  *
  * This program/include file is free software; you can redistribute it and/or
@@ -2500,7 +2500,7 @@ int ntfs_attr_set(ntfs_inode *ni, const s64 ofs, const s64 cnt, const u8 val)
        struct page *page;
        u8 *kaddr;
        pgoff_t idx, end;
-       unsigned int start_ofs, end_ofs, size;
+       unsigned start_ofs, end_ofs, size;
 
        ntfs_debug("Entering for ofs 0x%llx, cnt 0x%llx, val 0x%hx.",
                        (long long)ofs, (long long)cnt, val);
@@ -2548,6 +2548,8 @@ int ntfs_attr_set(ntfs_inode *ni, const s64 ofs, const s64 cnt, const u8 val)
                kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
                set_page_dirty(page);
                page_cache_release(page);
+               balance_dirty_pages_ratelimited(mapping);
+               cond_resched();
                if (idx == end)
                        goto done;
                idx++;
@@ -2604,6 +2606,8 @@ int ntfs_attr_set(ntfs_inode *ni, const s64 ofs, const s64 cnt, const u8 val)
                kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
                set_page_dirty(page);
                page_cache_release(page);
+               balance_dirty_pages_ratelimited(mapping);
+               cond_resched();
        }
 done:
        ntfs_debug("Done.");
index ffcc504..c814204 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
  * file.c - NTFS kernel file operations.  Part of the Linux-NTFS project.
  *
- * Copyright (c) 2001-2006 Anton Altaparmakov
+ * Copyright (c) 2001-2007 Anton Altaparmakov
  *
  * This program/include file is free software; you can redistribute it and/or
  * modify it under the terms of the GNU General Public License as published
@@ -26,7 +26,6 @@
 #include <linux/swap.h>
 #include <linux/uio.h>
 #include <linux/writeback.h>
-#include <linux/sched.h>
 
 #include <asm/page.h>
 #include <asm/uaccess.h>
@@ -362,7 +361,7 @@ static inline void ntfs_fault_in_pages_readable(const char __user *uaddr,
        volatile char c;
 
        /* Set @end to the first byte outside the last page we care about. */
-       end = (const char __user*)PAGE_ALIGN((ptrdiff_t __user)uaddr + bytes);
+       end = (const char __user*)PAGE_ALIGN((unsigned long)uaddr + bytes);
 
        while (!__get_user(c, uaddr) && (uaddr += PAGE_SIZE, uaddr < end))
                ;
@@ -532,7 +531,8 @@ static int ntfs_prepare_pages_for_non_resident_write(struct page **pages,
        blocksize_bits = vol->sb->s_blocksize_bits;
        u = 0;
        do {
-               struct page *page = pages[u];
+               page = pages[u];
+               BUG_ON(!page);
                /*
                 * create_empty_buffers() will create uptodate/dirty buffers if
                 * the page is uptodate/dirty.
@@ -1291,7 +1291,7 @@ static inline size_t ntfs_copy_from_user(struct page **pages,
                size_t bytes)
 {
        struct page **last_page = pages + nr_pages;
-       char *kaddr;
+       char *addr;
        size_t total = 0;
        unsigned len;
        int left;
@@ -1300,13 +1300,13 @@ static inline size_t ntfs_copy_from_user(struct page **pages,
                len = PAGE_CACHE_SIZE - ofs;
                if (len > bytes)
                        len = bytes;
-               kaddr = kmap_atomic(*pages, KM_USER0);
-               left = __copy_from_user_inatomic(kaddr + ofs, buf, len);
-               kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
+               addr = kmap_atomic(*pages, KM_USER0);
+               left = __copy_from_user_inatomic(addr + ofs, buf, len);
+               kunmap_atomic(addr, KM_USER0);
                if (unlikely(left)) {
                        /* Do it the slow way. */
-                       kaddr = kmap(*pages);
-                       left = __copy_from_user(kaddr + ofs, buf, len);
+                       addr = kmap(*pages);
+                       left = __copy_from_user(addr + ofs, buf, len);
                        kunmap(*pages);
                        if (unlikely(left))
                                goto err_out;
@@ -1408,26 +1408,26 @@ static inline size_t ntfs_copy_from_user_iovec(struct page **pages,
                size_t *iov_ofs, size_t bytes)
 {
        struct page **last_page = pages + nr_pages;
-       char *kaddr;
+       char *addr;
        size_t copied, len, total = 0;
 
        do {
                len = PAGE_CACHE_SIZE - ofs;
                if (len > bytes)
                        len = bytes;
-               kaddr = kmap_atomic(*pages, KM_USER0);
-               copied = __ntfs_copy_from_user_iovec_inatomic(kaddr + ofs,
+               addr = kmap_atomic(*pages, KM_USER0);
+               copied = __ntfs_copy_from_user_iovec_inatomic(addr + ofs,
                                *iov, *iov_ofs, len);
-               kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
+               kunmap_atomic(addr, KM_USER0);
                if (unlikely(copied != len)) {
                        /* Do it the slow way. */
-                       kaddr = kmap(*pages);
-                       copied = __ntfs_copy_from_user_iovec_inatomic(kaddr + ofs,
+                       addr = kmap(*pages);
+                       copied = __ntfs_copy_from_user_iovec_inatomic(addr + ofs,
                                        *iov, *iov_ofs, len);
                        /*
                         * Zero the rest of the target like __copy_from_user().
                         */
-                       memset(kaddr + ofs + copied, 0, len - copied);
+                       memset(addr + ofs + copied, 0, len - copied);
                        kunmap(*pages);
                        if (unlikely(copied != len))
                                goto err_out;
@@ -1735,8 +1735,6 @@ static int ntfs_commit_pages_after_write(struct page **pages,
        read_unlock_irqrestore(&ni->size_lock, flags);
        BUG_ON(initialized_size != i_size);
        if (end > initialized_size) {
-               unsigned long flags;
-
                write_lock_irqsave(&ni->size_lock, flags);
                ni->initialized_size = end;
                i_size_write(vi, end);
index b532a73..e9da092 100644 (file)
@@ -34,7 +34,6 @@
 #include "dir.h"
 #include "debug.h"
 #include "inode.h"
-#include "attrib.h"
 #include "lcnalloc.h"
 #include "malloc.h"
 #include "mft.h"
@@ -2500,8 +2499,6 @@ retry_truncate:
        /* Resize the attribute record to best fit the new attribute size. */
        if (new_size < vol->mft_record_size &&
                        !ntfs_resident_attr_value_resize(m, a, new_size)) {
-               unsigned long flags;
-
                /* The resize succeeded! */
                flush_dcache_mft_record_page(ctx->ntfs_ino);
                mark_mft_record_dirty(ctx->ntfs_ino);
index acfed32..d7932e9 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
  * logfile.c - NTFS kernel journal handling. Part of the Linux-NTFS project.
  *
- * Copyright (c) 2002-2005 Anton Altaparmakov
+ * Copyright (c) 2002-2007 Anton Altaparmakov
  *
  * This program/include file is free software; you can redistribute it and/or
  * modify it under the terms of the GNU General Public License as published
@@ -724,24 +724,139 @@ bool ntfs_is_logfile_clean(struct inode *log_vi, const RESTART_PAGE_HEADER *rp)
  */
 bool ntfs_empty_logfile(struct inode *log_vi)
 {
-       ntfs_volume *vol = NTFS_SB(log_vi->i_sb);
+       VCN vcn, end_vcn;
+       ntfs_inode *log_ni = NTFS_I(log_vi);
+       ntfs_volume *vol = log_ni->vol;
+       struct super_block *sb = vol->sb;
+       runlist_element *rl;
+       unsigned long flags;
+       unsigned block_size, block_size_bits;
+       int err;
+       bool should_wait = true;
 
        ntfs_debug("Entering.");
-       if (!NVolLogFileEmpty(vol)) {
-               int err;
-               
-               err = ntfs_attr_set(NTFS_I(log_vi), 0, i_size_read(log_vi),
-                               0xff);
-               if (unlikely(err)) {
-                       ntfs_error(vol->sb, "Failed to fill $LogFile with "
-                                       "0xff bytes (error code %i).", err);
-                       return false;
-               }
-               /* Set the flag so we do not have to do it again on remount. */
-               NVolSetLogFileEmpty(vol);
+       if (NVolLogFileEmpty(vol)) {
+               ntfs_debug("Done.");
+               return true;
        }
+       /*
+        * We cannot use ntfs_attr_set() because we may be still in the middle
+        * of a mount operation.  Thus we do the emptying by hand by first
+        * zapping the page cache pages for the $LogFile/$DATA attribute and
+        * then emptying each of the buffers in each of the clusters specified
+        * by the runlist by hand.
+        */
+       block_size = sb->s_blocksize;
+       block_size_bits = sb->s_blocksize_bits;
+       vcn = 0;
+       read_lock_irqsave(&log_ni->size_lock, flags);
+       end_vcn = (log_ni->initialized_size + vol->cluster_size_mask) >>
+                       vol->cluster_size_bits;
+       read_unlock_irqrestore(&log_ni->size_lock, flags);
+       truncate_inode_pages(log_vi->i_mapping, 0);
+       down_write(&log_ni->runlist.lock);
+       rl = log_ni->runlist.rl;
+       if (unlikely(!rl || vcn < rl->vcn || !rl->length)) {
+map_vcn:
+               err = ntfs_map_runlist_nolock(log_ni, vcn, NULL);
+               if (err) {
+                       ntfs_error(sb, "Failed to map runlist fragment (error "
+                                       "%d).", -err);
+                       goto err;
+               }
+               rl = log_ni->runlist.rl;
+               BUG_ON(!rl || vcn < rl->vcn || !rl->length);
+       }
+       /* Seek to the runlist element containing @vcn. */
+       while (rl->length && vcn >= rl[1].vcn)
+               rl++;
+       do {
+               LCN lcn;
+               sector_t block, end_block;
+               s64 len;
+
+               /*
+                * If this run is not mapped map it now and start again as the
+                * runlist will have been updated.
+                */
+               lcn = rl->lcn;
+               if (unlikely(lcn == LCN_RL_NOT_MAPPED)) {
+                       vcn = rl->vcn;
+                       goto map_vcn;
+               }
+               /* If this run is not valid abort with an error. */
+               if (unlikely(!rl->length || lcn < LCN_HOLE))
+                       goto rl_err;
+               /* Skip holes. */
+               if (lcn == LCN_HOLE)
+                       continue;
+               block = lcn << vol->cluster_size_bits >> block_size_bits;
+               len = rl->length;
+               if (rl[1].vcn > end_vcn)
+                       len = end_vcn - rl->vcn;
+               end_block = (lcn + len) << vol->cluster_size_bits >>
+                               block_size_bits;
+               /* Iterate over the blocks in the run and empty them. */
+               do {
+                       struct buffer_head *bh;
+
+                       /* Obtain the buffer, possibly not uptodate. */
+                       bh = sb_getblk(sb, block);
+                       BUG_ON(!bh);
+                       /* Setup buffer i/o submission. */
+                       lock_buffer(bh);
+                       bh->b_end_io = end_buffer_write_sync;
+                       get_bh(bh);
+                       /* Set the entire contents of the buffer to 0xff. */
+                       memset(bh->b_data, -1, block_size);
+                       if (!buffer_uptodate(bh))
+                               set_buffer_uptodate(bh);
+                       if (buffer_dirty(bh))
+                               clear_buffer_dirty(bh);
+                       /*
+                        * Submit the buffer and wait for i/o to complete but
+                        * only for the first buffer so we do not miss really
+                        * serious i/o errors.  Once the first buffer has
+                        * completed ignore errors afterwards as we can assume
+                        * that if one buffer worked all of them will work.
+                        */
+                       submit_bh(WRITE, bh);
+                       if (should_wait) {
+                               should_wait = false;
+                               wait_on_buffer(bh);
+                               if (unlikely(!buffer_uptodate(bh)))
+                                       goto io_err;
+                       }
+                       brelse(bh);
+               } while (++block < end_block);
+       } while ((++rl)->vcn < end_vcn);
+       up_write(&log_ni->runlist.lock);
+       /*
+        * Zap the pages again just in case any got instantiated whilst we were
+        * emptying the blocks by hand.  FIXME: We may not have completed
+        * writing to all the buffer heads yet so this may happen too early.
+        * We really should use a kernel thread to do the emptying
+        * asynchronously and then we can also set the volume dirty and output
+        * an error message if emptying should fail.
+        */
+       truncate_inode_pages(log_vi->i_mapping, 0);
+       /* Set the flag so we do not have to do it again on remount. */
+       NVolSetLogFileEmpty(vol);
        ntfs_debug("Done.");
        return true;
+io_err:
+       ntfs_error(sb, "Failed to write buffer.  Unmount and run chkdsk.");
+       goto dirty_err;
+rl_err:
+       ntfs_error(sb, "Runlist is corrupt.  Unmount and run chkdsk.");
+dirty_err:
+       NVolSetErrors(vol);
+       err = -EIO;
+err:
+       up_write(&log_ni->runlist.lock);
+       ntfs_error(sb, "Failed to fill $LogFile with 0xff bytes (error %d).",
+                       -err);
+       return false;
 }
 
 #endif /* NTFS_RW */
index 9afd72c..56a9a6d 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /**
  * runlist.c - NTFS runlist handling code.  Part of the Linux-NTFS project.
  *
- * Copyright (c) 2001-2005 Anton Altaparmakov
+ * Copyright (c) 2001-2007 Anton Altaparmakov
  * Copyright (c) 2002-2005 Richard Russon
  *
  * This program/include file is free software; you can redistribute it and/or
@@ -1714,7 +1714,7 @@ extend_hole:
                                        sizeof(*rl));
                /* Adjust the beginning of the tail if necessary. */
                if (end > rl->vcn) {
-                       s64 delta = end - rl->vcn;
+                       delta = end - rl->vcn;
                        rl->vcn = end;
                        rl->length -= delta;
                        /* Only adjust the lcn if it is real. */