Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/viro/vfs-2.6
[linux-2.6.git] / fs / ext4 / resize.c
1 /*
2  *  linux/fs/ext4/resize.c
3  *
4  * Support for resizing an ext4 filesystem while it is mounted.
5  *
6  * Copyright (C) 2001, 2002 Andreas Dilger <adilger@clusterfs.com>
7  *
8  * This could probably be made into a module, because it is not often in use.
9  */
10
11
12 #define EXT4FS_DEBUG
13
14 #include <linux/errno.h>
15 #include <linux/slab.h>
16
17 #include "ext4_jbd2.h"
18
19 #define outside(b, first, last) ((b) < (first) || (b) >= (last))
20 #define inside(b, first, last)  ((b) >= (first) && (b) < (last))
21
22 static int verify_group_input(struct super_block *sb,
23                               struct ext4_new_group_data *input)
24 {
25         struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
26         struct ext4_super_block *es = sbi->s_es;
27         ext4_fsblk_t start = ext4_blocks_count(es);
28         ext4_fsblk_t end = start + input->blocks_count;
29         ext4_group_t group = input->group;
30         ext4_fsblk_t itend = input->inode_table + sbi->s_itb_per_group;
31         unsigned overhead = ext4_bg_has_super(sb, group) ?
32                 (1 + ext4_bg_num_gdb(sb, group) +
33                  le16_to_cpu(es->s_reserved_gdt_blocks)) : 0;
34         ext4_fsblk_t metaend = start + overhead;
35         struct buffer_head *bh = NULL;
36         ext4_grpblk_t free_blocks_count, offset;
37         int err = -EINVAL;
38
39         input->free_blocks_count = free_blocks_count =
40                 input->blocks_count - 2 - overhead - sbi->s_itb_per_group;
41
42         if (test_opt(sb, DEBUG))
43                 printk(KERN_DEBUG "EXT4-fs: adding %s group %u: %u blocks "
44                        "(%d free, %u reserved)\n",
45                        ext4_bg_has_super(sb, input->group) ? "normal" :
46                        "no-super", input->group, input->blocks_count,
47                        free_blocks_count, input->reserved_blocks);
48
49         ext4_get_group_no_and_offset(sb, start, NULL, &offset);
50         if (group != sbi->s_groups_count)
51                 ext4_warning(sb, "Cannot add at group %u (only %u groups)",
52                              input->group, sbi->s_groups_count);
53         else if (offset != 0)
54                         ext4_warning(sb, "Last group not full");
55         else if (input->reserved_blocks > input->blocks_count / 5)
56                 ext4_warning(sb, "Reserved blocks too high (%u)",
57                              input->reserved_blocks);
58         else if (free_blocks_count < 0)
59                 ext4_warning(sb, "Bad blocks count %u",
60                              input->blocks_count);
61         else if (!(bh = sb_bread(sb, end - 1)))
62                 ext4_warning(sb, "Cannot read last block (%llu)",
63                              end - 1);
64         else if (outside(input->block_bitmap, start, end))
65                 ext4_warning(sb, "Block bitmap not in group (block %llu)",
66                              (unsigned long long)input->block_bitmap);
67         else if (outside(input->inode_bitmap, start, end))
68                 ext4_warning(sb, "Inode bitmap not in group (block %llu)",
69                              (unsigned long long)input->inode_bitmap);
70         else if (outside(input->inode_table, start, end) ||
71                  outside(itend - 1, start, end))
72                 ext4_warning(sb, "Inode table not in group (blocks %llu-%llu)",
73                              (unsigned long long)input->inode_table, itend - 1);
74         else if (input->inode_bitmap == input->block_bitmap)
75                 ext4_warning(sb, "Block bitmap same as inode bitmap (%llu)",
76                              (unsigned long long)input->block_bitmap);
77         else if (inside(input->block_bitmap, input->inode_table, itend))
78                 ext4_warning(sb, "Block bitmap (%llu) in inode table "
79                              "(%llu-%llu)",
80                              (unsigned long long)input->block_bitmap,
81                              (unsigned long long)input->inode_table, itend - 1);
82         else if (inside(input->inode_bitmap, input->inode_table, itend))
83                 ext4_warning(sb, "Inode bitmap (%llu) in inode table "
84                              "(%llu-%llu)",
85                              (unsigned long long)input->inode_bitmap,
86                              (unsigned long long)input->inode_table, itend - 1);
87         else if (inside(input->block_bitmap, start, metaend))
88                 ext4_warning(sb, "Block bitmap (%llu) in GDT table (%llu-%llu)",
89                              (unsigned long long)input->block_bitmap,
90                              start, metaend - 1);
91         else if (inside(input->inode_bitmap, start, metaend))
92                 ext4_warning(sb, "Inode bitmap (%llu) in GDT table (%llu-%llu)",
93                              (unsigned long long)input->inode_bitmap,
94                              start, metaend - 1);
95         else if (inside(input->inode_table, start, metaend) ||
96                  inside(itend - 1, start, metaend))
97                 ext4_warning(sb, "Inode table (%llu-%llu) overlaps GDT table "
98                              "(%llu-%llu)",
99                              (unsigned long long)input->inode_table,
100                              itend - 1, start, metaend - 1);
101         else
102                 err = 0;
103         brelse(bh);
104
105         return err;
106 }
107
108 static struct buffer_head *bclean(handle_t *handle, struct super_block *sb,
109                                   ext4_fsblk_t blk)
110 {
111         struct buffer_head *bh;
112         int err;
113
114         bh = sb_getblk(sb, blk);
115         if (!bh)
116                 return ERR_PTR(-EIO);
117         if ((err = ext4_journal_get_write_access(handle, bh))) {
118                 brelse(bh);
119                 bh = ERR_PTR(err);
120         } else {
121                 lock_buffer(bh);
122                 memset(bh->b_data, 0, sb->s_blocksize);
123                 set_buffer_uptodate(bh);
124                 unlock_buffer(bh);
125         }
126
127         return bh;
128 }
129
130 /*
131  * If we have fewer than thresh credits, extend by EXT4_MAX_TRANS_DATA.
132  * If that fails, restart the transaction & regain write access for the
133  * buffer head which is used for block_bitmap modifications.
134  */
135 static int extend_or_restart_transaction(handle_t *handle, int thresh,
136                                          struct buffer_head *bh)
137 {
138         int err;
139
140         if (ext4_handle_has_enough_credits(handle, thresh))
141                 return 0;
142
143         err = ext4_journal_extend(handle, EXT4_MAX_TRANS_DATA);
144         if (err < 0)
145                 return err;
146         if (err) {
147                 if ((err = ext4_journal_restart(handle, EXT4_MAX_TRANS_DATA)))
148                         return err;
149                 if ((err = ext4_journal_get_write_access(handle, bh)))
150                         return err;
151         }
152
153         return 0;
154 }
155
156 /*
157  * Set up the block and inode bitmaps, and the inode table for the new group.
158  * This doesn't need to be part of the main transaction, since we are only
159  * changing blocks outside the actual filesystem.  We still do journaling to
160  * ensure the recovery is correct in case of a failure just after resize.
161  * If any part of this fails, we simply abort the resize.
162  */
163 static int setup_new_group_blocks(struct super_block *sb,
164                                   struct ext4_new_group_data *input)
165 {
166         struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
167         ext4_fsblk_t start = ext4_group_first_block_no(sb, input->group);
168         int reserved_gdb = ext4_bg_has_super(sb, input->group) ?
169                 le16_to_cpu(sbi->s_es->s_reserved_gdt_blocks) : 0;
170         unsigned long gdblocks = ext4_bg_num_gdb(sb, input->group);
171         struct buffer_head *bh;
172         handle_t *handle;
173         ext4_fsblk_t block;
174         ext4_grpblk_t bit;
175         int i;
176         int err = 0, err2;
177
178         /* This transaction may be extended/restarted along the way */
179         handle = ext4_journal_start_sb(sb, EXT4_MAX_TRANS_DATA);
180
181         if (IS_ERR(handle))
182                 return PTR_ERR(handle);
183
184         mutex_lock(&sbi->s_resize_lock);
185         if (input->group != sbi->s_groups_count) {
186                 err = -EBUSY;
187                 goto exit_journal;
188         }
189
190         if (IS_ERR(bh = bclean(handle, sb, input->block_bitmap))) {
191                 err = PTR_ERR(bh);
192                 goto exit_journal;
193         }
194
195         if (ext4_bg_has_super(sb, input->group)) {
196                 ext4_debug("mark backup superblock %#04llx (+0)\n", start);
197                 ext4_set_bit(0, bh->b_data);
198         }
199
200         /* Copy all of the GDT blocks into the backup in this group */
201         for (i = 0, bit = 1, block = start + 1;
202              i < gdblocks; i++, block++, bit++) {
203                 struct buffer_head *gdb;
204
205                 ext4_debug("update backup group %#04llx (+%d)\n", block, bit);
206
207                 if ((err = extend_or_restart_transaction(handle, 1, bh)))
208                         goto exit_bh;
209
210                 gdb = sb_getblk(sb, block);
211                 if (!gdb) {
212                         err = -EIO;
213                         goto exit_bh;
214                 }
215                 if ((err = ext4_journal_get_write_access(handle, gdb))) {
216                         brelse(gdb);
217                         goto exit_bh;
218                 }
219                 lock_buffer(gdb);
220                 memcpy(gdb->b_data, sbi->s_group_desc[i]->b_data, gdb->b_size);
221                 set_buffer_uptodate(gdb);
222                 unlock_buffer(gdb);
223                 err = ext4_handle_dirty_metadata(handle, NULL, gdb);
224                 if (unlikely(err)) {
225                         brelse(gdb);
226                         goto exit_bh;
227                 }
228                 ext4_set_bit(bit, bh->b_data);
229                 brelse(gdb);
230         }
231
232         /* Zero out all of the reserved backup group descriptor table blocks */
233         ext4_debug("clear inode table blocks %#04llx -> %#04lx\n",
234                         block, sbi->s_itb_per_group);
235         err = sb_issue_zeroout(sb, gdblocks + start + 1, reserved_gdb,
236                                GFP_NOFS);
237         if (err)
238                 goto exit_bh;
239         for (i = 0, bit = gdblocks + 1; i < reserved_gdb; i++, bit++)
240                 ext4_set_bit(bit, bh->b_data);
241
242         ext4_debug("mark block bitmap %#04llx (+%llu)\n", input->block_bitmap,
243                    input->block_bitmap - start);
244         ext4_set_bit(input->block_bitmap - start, bh->b_data);
245         ext4_debug("mark inode bitmap %#04llx (+%llu)\n", input->inode_bitmap,
246                    input->inode_bitmap - start);
247         ext4_set_bit(input->inode_bitmap - start, bh->b_data);
248
249         /* Zero out all of the inode table blocks */
250         block = input->inode_table;
251         ext4_debug("clear inode table blocks %#04llx -> %#04lx\n",
252                         block, sbi->s_itb_per_group);
253         err = sb_issue_zeroout(sb, block, sbi->s_itb_per_group, GFP_NOFS);
254         if (err)
255                 goto exit_bh;
256         for (i = 0, bit = input->inode_table - start;
257              i < sbi->s_itb_per_group; i++, bit++)
258                 ext4_set_bit(bit, bh->b_data);
259
260         if ((err = extend_or_restart_transaction(handle, 2, bh)))
261                 goto exit_bh;
262
263         ext4_mark_bitmap_end(input->blocks_count, sb->s_blocksize * 8,
264                              bh->b_data);
265         err = ext4_handle_dirty_metadata(handle, NULL, bh);
266         if (unlikely(err)) {
267                 ext4_std_error(sb, err);
268                 goto exit_bh;
269         }
270         brelse(bh);
271         /* Mark unused entries in inode bitmap used */
272         ext4_debug("clear inode bitmap %#04llx (+%llu)\n",
273                    input->inode_bitmap, input->inode_bitmap - start);
274         if (IS_ERR(bh = bclean(handle, sb, input->inode_bitmap))) {
275                 err = PTR_ERR(bh);
276                 goto exit_journal;
277         }
278
279         ext4_mark_bitmap_end(EXT4_INODES_PER_GROUP(sb), sb->s_blocksize * 8,
280                              bh->b_data);
281         err = ext4_handle_dirty_metadata(handle, NULL, bh);
282         if (unlikely(err))
283                 ext4_std_error(sb, err);
284 exit_bh:
285         brelse(bh);
286
287 exit_journal:
288         mutex_unlock(&sbi->s_resize_lock);
289         if ((err2 = ext4_journal_stop(handle)) && !err)
290                 err = err2;
291
292         return err;
293 }
294
295 /*
296  * Iterate through the groups which hold BACKUP superblock/GDT copies in an
297  * ext4 filesystem.  The counters should be initialized to 1, 5, and 7 before
298  * calling this for the first time.  In a sparse filesystem it will be the
299  * sequence of powers of 3, 5, and 7: 1, 3, 5, 7, 9, 25, 27, 49, 81, ...
300  * For a non-sparse filesystem it will be every group: 1, 2, 3, 4, ...
301  */
302 static unsigned ext4_list_backups(struct super_block *sb, unsigned *three,
303                                   unsigned *five, unsigned *seven)
304 {
305         unsigned *min = three;
306         int mult = 3;
307         unsigned ret;
308
309         if (!EXT4_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(sb,
310                                         EXT4_FEATURE_RO_COMPAT_SPARSE_SUPER)) {
311                 ret = *min;
312                 *min += 1;
313                 return ret;
314         }
315
316         if (*five < *min) {
317                 min = five;
318                 mult = 5;
319         }
320         if (*seven < *min) {
321                 min = seven;
322                 mult = 7;
323         }
324
325         ret = *min;
326         *min *= mult;
327
328         return ret;
329 }
330
331 /*
332  * Check that all of the backup GDT blocks are held in the primary GDT block.
333  * It is assumed that they are stored in group order.  Returns the number of
334  * groups in current filesystem that have BACKUPS, or -ve error code.
335  */
336 static int verify_reserved_gdb(struct super_block *sb,
337                                struct buffer_head *primary)
338 {
339         const ext4_fsblk_t blk = primary->b_blocknr;
340         const ext4_group_t end = EXT4_SB(sb)->s_groups_count;
341         unsigned three = 1;
342         unsigned five = 5;
343         unsigned seven = 7;
344         unsigned grp;
345         __le32 *p = (__le32 *)primary->b_data;
346         int gdbackups = 0;
347
348         while ((grp = ext4_list_backups(sb, &three, &five, &seven)) < end) {
349                 if (le32_to_cpu(*p++) !=
350                     grp * EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(sb) + blk){
351                         ext4_warning(sb, "reserved GDT %llu"
352                                      " missing grp %d (%llu)",
353                                      blk, grp,
354                                      grp *
355                                      (ext4_fsblk_t)EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(sb) +
356                                      blk);
357                         return -EINVAL;
358                 }
359                 if (++gdbackups > EXT4_ADDR_PER_BLOCK(sb))
360                         return -EFBIG;
361         }
362
363         return gdbackups;
364 }
365
366 /*
367  * Called when we need to bring a reserved group descriptor table block into
368  * use from the resize inode.  The primary copy of the new GDT block currently
369  * is an indirect block (under the double indirect block in the resize inode).
370  * The new backup GDT blocks will be stored as leaf blocks in this indirect
371  * block, in group order.  Even though we know all the block numbers we need,
372  * we check to ensure that the resize inode has actually reserved these blocks.
373  *
374  * Don't need to update the block bitmaps because the blocks are still in use.
375  *
376  * We get all of the error cases out of the way, so that we are sure to not
377  * fail once we start modifying the data on disk, because JBD has no rollback.
378  */
379 static int add_new_gdb(handle_t *handle, struct inode *inode,
380                        struct ext4_new_group_data *input,
381                        struct buffer_head **primary)
382 {
383         struct super_block *sb = inode->i_sb;
384         struct ext4_super_block *es = EXT4_SB(sb)->s_es;
385         unsigned long gdb_num = input->group / EXT4_DESC_PER_BLOCK(sb);
386         ext4_fsblk_t gdblock = EXT4_SB(sb)->s_sbh->b_blocknr + 1 + gdb_num;
387         struct buffer_head **o_group_desc, **n_group_desc;
388         struct buffer_head *dind;
389         int gdbackups;
390         struct ext4_iloc iloc;
391         __le32 *data;
392         int err;
393
394         if (test_opt(sb, DEBUG))
395                 printk(KERN_DEBUG
396                        "EXT4-fs: ext4_add_new_gdb: adding group block %lu\n",
397                        gdb_num);
398
399         /*
400          * If we are not using the primary superblock/GDT copy don't resize,
401          * because the user tools have no way of handling this.  Probably a
402          * bad time to do it anyways.
403          */
404         if (EXT4_SB(sb)->s_sbh->b_blocknr !=
405             le32_to_cpu(EXT4_SB(sb)->s_es->s_first_data_block)) {
406                 ext4_warning(sb, "won't resize using backup superblock at %llu",
407                         (unsigned long long)EXT4_SB(sb)->s_sbh->b_blocknr);
408                 return -EPERM;
409         }
410
411         *primary = sb_bread(sb, gdblock);
412         if (!*primary)
413                 return -EIO;
414
415         if ((gdbackups = verify_reserved_gdb(sb, *primary)) < 0) {
416                 err = gdbackups;
417                 goto exit_bh;
418         }
419
420         data = EXT4_I(inode)->i_data + EXT4_DIND_BLOCK;
421         dind = sb_bread(sb, le32_to_cpu(*data));
422         if (!dind) {
423                 err = -EIO;
424                 goto exit_bh;
425         }
426
427         data = (__le32 *)dind->b_data;
428         if (le32_to_cpu(data[gdb_num % EXT4_ADDR_PER_BLOCK(sb)]) != gdblock) {
429                 ext4_warning(sb, "new group %u GDT block %llu not reserved",
430                              input->group, gdblock);
431                 err = -EINVAL;
432                 goto exit_dind;
433         }
434
435         err = ext4_journal_get_write_access(handle, EXT4_SB(sb)->s_sbh);
436         if (unlikely(err))
437                 goto exit_dind;
438
439         err = ext4_journal_get_write_access(handle, *primary);
440         if (unlikely(err))
441                 goto exit_sbh;
442
443         err = ext4_journal_get_write_access(handle, dind);
444         if (unlikely(err))
445                 ext4_std_error(sb, err);
446
447         /* ext4_reserve_inode_write() gets a reference on the iloc */
448         err = ext4_reserve_inode_write(handle, inode, &iloc);
449         if (unlikely(err))
450                 goto exit_dindj;
451
452         n_group_desc = kmalloc((gdb_num + 1) * sizeof(struct buffer_head *),
453                         GFP_NOFS);
454         if (!n_group_desc) {
455                 err = -ENOMEM;
456                 ext4_warning(sb,
457                               "not enough memory for %lu groups", gdb_num + 1);
458                 goto exit_inode;
459         }
460
461         /*
462          * Finally, we have all of the possible failures behind us...
463          *
464          * Remove new GDT block from inode double-indirect block and clear out
465          * the new GDT block for use (which also "frees" the backup GDT blocks
466          * from the reserved inode).  We don't need to change the bitmaps for
467          * these blocks, because they are marked as in-use from being in the
468          * reserved inode, and will become GDT blocks (primary and backup).
469          */
470         data[gdb_num % EXT4_ADDR_PER_BLOCK(sb)] = 0;
471         err = ext4_handle_dirty_metadata(handle, NULL, dind);
472         if (unlikely(err)) {
473                 ext4_std_error(sb, err);
474                 goto exit_inode;
475         }
476         inode->i_blocks -= (gdbackups + 1) * sb->s_blocksize >> 9;
477         ext4_mark_iloc_dirty(handle, inode, &iloc);
478         memset((*primary)->b_data, 0, sb->s_blocksize);
479         err = ext4_handle_dirty_metadata(handle, NULL, *primary);
480         if (unlikely(err)) {
481                 ext4_std_error(sb, err);
482                 goto exit_inode;
483         }
484         brelse(dind);
485
486         o_group_desc = EXT4_SB(sb)->s_group_desc;
487         memcpy(n_group_desc, o_group_desc,
488                EXT4_SB(sb)->s_gdb_count * sizeof(struct buffer_head *));
489         n_group_desc[gdb_num] = *primary;
490         EXT4_SB(sb)->s_group_desc = n_group_desc;
491         EXT4_SB(sb)->s_gdb_count++;
492         kfree(o_group_desc);
493
494         le16_add_cpu(&es->s_reserved_gdt_blocks, -1);
495         err = ext4_handle_dirty_metadata(handle, NULL, EXT4_SB(sb)->s_sbh);
496         if (err)
497                 ext4_std_error(sb, err);
498
499         return err;
500
501 exit_inode:
502         /* ext4_handle_release_buffer(handle, iloc.bh); */
503         brelse(iloc.bh);
504 exit_dindj:
505         /* ext4_handle_release_buffer(handle, dind); */
506 exit_sbh:
507         /* ext4_handle_release_buffer(handle, EXT4_SB(sb)->s_sbh); */
508 exit_dind:
509         brelse(dind);
510 exit_bh:
511         brelse(*primary);
512
513         ext4_debug("leaving with error %d\n", err);
514         return err;
515 }
516
517 /*
518  * Called when we are adding a new group which has a backup copy of each of
519  * the GDT blocks (i.e. sparse group) and there are reserved GDT blocks.
520  * We need to add these reserved backup GDT blocks to the resize inode, so
521  * that they are kept for future resizing and not allocated to files.
522  *
523  * Each reserved backup GDT block will go into a different indirect block.
524  * The indirect blocks are actually the primary reserved GDT blocks,
525  * so we know in advance what their block numbers are.  We only get the
526  * double-indirect block to verify it is pointing to the primary reserved
527  * GDT blocks so we don't overwrite a data block by accident.  The reserved
528  * backup GDT blocks are stored in their reserved primary GDT block.
529  */
530 static int reserve_backup_gdb(handle_t *handle, struct inode *inode,
531                               struct ext4_new_group_data *input)
532 {
533         struct super_block *sb = inode->i_sb;
534         int reserved_gdb =le16_to_cpu(EXT4_SB(sb)->s_es->s_reserved_gdt_blocks);
535         struct buffer_head **primary;
536         struct buffer_head *dind;
537         struct ext4_iloc iloc;
538         ext4_fsblk_t blk;
539         __le32 *data, *end;
540         int gdbackups = 0;
541         int res, i;
542         int err;
543
544         primary = kmalloc(reserved_gdb * sizeof(*primary), GFP_NOFS);
545         if (!primary)
546                 return -ENOMEM;
547
548         data = EXT4_I(inode)->i_data + EXT4_DIND_BLOCK;
549         dind = sb_bread(sb, le32_to_cpu(*data));
550         if (!dind) {
551                 err = -EIO;
552                 goto exit_free;
553         }
554
555         blk = EXT4_SB(sb)->s_sbh->b_blocknr + 1 + EXT4_SB(sb)->s_gdb_count;
556         data = (__le32 *)dind->b_data + (EXT4_SB(sb)->s_gdb_count %
557                                          EXT4_ADDR_PER_BLOCK(sb));
558         end = (__le32 *)dind->b_data + EXT4_ADDR_PER_BLOCK(sb);
559
560         /* Get each reserved primary GDT block and verify it holds backups */
561         for (res = 0; res < reserved_gdb; res++, blk++) {
562                 if (le32_to_cpu(*data) != blk) {
563                         ext4_warning(sb, "reserved block %llu"
564                                      " not at offset %ld",
565                                      blk,
566                                      (long)(data - (__le32 *)dind->b_data));
567                         err = -EINVAL;
568                         goto exit_bh;
569                 }
570                 primary[res] = sb_bread(sb, blk);
571                 if (!primary[res]) {
572                         err = -EIO;
573                         goto exit_bh;
574                 }
575                 if ((gdbackups = verify_reserved_gdb(sb, primary[res])) < 0) {
576                         brelse(primary[res]);
577                         err = gdbackups;
578                         goto exit_bh;
579                 }
580                 if (++data >= end)
581                         data = (__le32 *)dind->b_data;
582         }
583
584         for (i = 0; i < reserved_gdb; i++) {
585                 if ((err = ext4_journal_get_write_access(handle, primary[i]))) {
586                         /*
587                         int j;
588                         for (j = 0; j < i; j++)
589                                 ext4_handle_release_buffer(handle, primary[j]);
590                          */
591                         goto exit_bh;
592                 }
593         }
594
595         if ((err = ext4_reserve_inode_write(handle, inode, &iloc)))
596                 goto exit_bh;
597
598         /*
599          * Finally we can add each of the reserved backup GDT blocks from
600          * the new group to its reserved primary GDT block.
601          */
602         blk = input->group * EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
603         for (i = 0; i < reserved_gdb; i++) {
604                 int err2;
605                 data = (__le32 *)primary[i]->b_data;
606                 /* printk("reserving backup %lu[%u] = %lu\n",
607                        primary[i]->b_blocknr, gdbackups,
608                        blk + primary[i]->b_blocknr); */
609                 data[gdbackups] = cpu_to_le32(blk + primary[i]->b_blocknr);
610                 err2 = ext4_handle_dirty_metadata(handle, NULL, primary[i]);
611                 if (!err)
612                         err = err2;
613         }
614         inode->i_blocks += reserved_gdb * sb->s_blocksize >> 9;
615         ext4_mark_iloc_dirty(handle, inode, &iloc);
616
617 exit_bh:
618         while (--res >= 0)
619                 brelse(primary[res]);
620         brelse(dind);
621
622 exit_free:
623         kfree(primary);
624
625         return err;
626 }
627
628 /*
629  * Update the backup copies of the ext4 metadata.  These don't need to be part
630  * of the main resize transaction, because e2fsck will re-write them if there
631  * is a problem (basically only OOM will cause a problem).  However, we
632  * _should_ update the backups if possible, in case the primary gets trashed
633  * for some reason and we need to run e2fsck from a backup superblock.  The
634  * important part is that the new block and inode counts are in the backup
635  * superblocks, and the location of the new group metadata in the GDT backups.
636  *
637  * We do not need take the s_resize_lock for this, because these
638  * blocks are not otherwise touched by the filesystem code when it is
639  * mounted.  We don't need to worry about last changing from
640  * sbi->s_groups_count, because the worst that can happen is that we
641  * do not copy the full number of backups at this time.  The resize
642  * which changed s_groups_count will backup again.
643  */
644 static void update_backups(struct super_block *sb,
645                            int blk_off, char *data, int size)
646 {
647         struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
648         const ext4_group_t last = sbi->s_groups_count;
649         const int bpg = EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
650         unsigned three = 1;
651         unsigned five = 5;
652         unsigned seven = 7;
653         ext4_group_t group;
654         int rest = sb->s_blocksize - size;
655         handle_t *handle;
656         int err = 0, err2;
657
658         handle = ext4_journal_start_sb(sb, EXT4_MAX_TRANS_DATA);
659         if (IS_ERR(handle)) {
660                 group = 1;
661                 err = PTR_ERR(handle);
662                 goto exit_err;
663         }
664
665         while ((group = ext4_list_backups(sb, &three, &five, &seven)) < last) {
666                 struct buffer_head *bh;
667
668                 /* Out of journal space, and can't get more - abort - so sad */
669                 if (ext4_handle_valid(handle) &&
670                     handle->h_buffer_credits == 0 &&
671                     ext4_journal_extend(handle, EXT4_MAX_TRANS_DATA) &&
672                     (err = ext4_journal_restart(handle, EXT4_MAX_TRANS_DATA)))
673                         break;
674
675                 bh = sb_getblk(sb, group * bpg + blk_off);
676                 if (!bh) {
677                         err = -EIO;
678                         break;
679                 }
680                 ext4_debug("update metadata backup %#04lx\n",
681                           (unsigned long)bh->b_blocknr);
682                 if ((err = ext4_journal_get_write_access(handle, bh)))
683                         break;
684                 lock_buffer(bh);
685                 memcpy(bh->b_data, data, size);
686                 if (rest)
687                         memset(bh->b_data + size, 0, rest);
688                 set_buffer_uptodate(bh);
689                 unlock_buffer(bh);
690                 err = ext4_handle_dirty_metadata(handle, NULL, bh);
691                 if (unlikely(err))
692                         ext4_std_error(sb, err);
693                 brelse(bh);
694         }
695         if ((err2 = ext4_journal_stop(handle)) && !err)
696                 err = err2;
697
698         /*
699          * Ugh! Need to have e2fsck write the backup copies.  It is too
700          * late to revert the resize, we shouldn't fail just because of
701          * the backup copies (they are only needed in case of corruption).
702          *
703          * However, if we got here we have a journal problem too, so we
704          * can't really start a transaction to mark the superblock.
705          * Chicken out and just set the flag on the hope it will be written
706          * to disk, and if not - we will simply wait until next fsck.
707          */
708 exit_err:
709         if (err) {
710                 ext4_warning(sb, "can't update backup for group %u (err %d), "
711                              "forcing fsck on next reboot", group, err);
712                 sbi->s_mount_state &= ~EXT4_VALID_FS;
713                 sbi->s_es->s_state &= cpu_to_le16(~EXT4_VALID_FS);
714                 mark_buffer_dirty(sbi->s_sbh);
715         }
716 }
717
718 /* Add group descriptor data to an existing or new group descriptor block.
719  * Ensure we handle all possible error conditions _before_ we start modifying
720  * the filesystem, because we cannot abort the transaction and not have it
721  * write the data to disk.
722  *
723  * If we are on a GDT block boundary, we need to get the reserved GDT block.
724  * Otherwise, we may need to add backup GDT blocks for a sparse group.
725  *
726  * We only need to hold the superblock lock while we are actually adding
727  * in the new group's counts to the superblock.  Prior to that we have
728  * not really "added" the group at all.  We re-check that we are still
729  * adding in the last group in case things have changed since verifying.
730  */
731 int ext4_group_add(struct super_block *sb, struct ext4_new_group_data *input)
732 {
733         struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
734         struct ext4_super_block *es = sbi->s_es;
735         int reserved_gdb = ext4_bg_has_super(sb, input->group) ?
736                 le16_to_cpu(es->s_reserved_gdt_blocks) : 0;
737         struct buffer_head *primary = NULL;
738         struct ext4_group_desc *gdp;
739         struct inode *inode = NULL;
740         handle_t *handle;
741         int gdb_off, gdb_num;
742         int err, err2;
743
744         gdb_num = input->group / EXT4_DESC_PER_BLOCK(sb);
745         gdb_off = input->group % EXT4_DESC_PER_BLOCK(sb);
746
747         if (gdb_off == 0 && !EXT4_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(sb,
748                                         EXT4_FEATURE_RO_COMPAT_SPARSE_SUPER)) {
749                 ext4_warning(sb, "Can't resize non-sparse filesystem further");
750                 return -EPERM;
751         }
752
753         if (ext4_blocks_count(es) + input->blocks_count <
754             ext4_blocks_count(es)) {
755                 ext4_warning(sb, "blocks_count overflow");
756                 return -EINVAL;
757         }
758
759         if (le32_to_cpu(es->s_inodes_count) + EXT4_INODES_PER_GROUP(sb) <
760             le32_to_cpu(es->s_inodes_count)) {
761                 ext4_warning(sb, "inodes_count overflow");
762                 return -EINVAL;
763         }
764
765         if (reserved_gdb || gdb_off == 0) {
766                 if (!EXT4_HAS_COMPAT_FEATURE(sb,
767                                              EXT4_FEATURE_COMPAT_RESIZE_INODE)
768                     || !le16_to_cpu(es->s_reserved_gdt_blocks)) {
769                         ext4_warning(sb,
770                                      "No reserved GDT blocks, can't resize");
771                         return -EPERM;
772                 }
773                 inode = ext4_iget(sb, EXT4_RESIZE_INO);
774                 if (IS_ERR(inode)) {
775                         ext4_warning(sb, "Error opening resize inode");
776                         return PTR_ERR(inode);
777                 }
778         }
779
780
781         if ((err = verify_group_input(sb, input)))
782                 goto exit_put;
783
784         if ((err = setup_new_group_blocks(sb, input)))
785                 goto exit_put;
786
787         /*
788          * We will always be modifying at least the superblock and a GDT
789          * block.  If we are adding a group past the last current GDT block,
790          * we will also modify the inode and the dindirect block.  If we
791          * are adding a group with superblock/GDT backups  we will also
792          * modify each of the reserved GDT dindirect blocks.
793          */
794         handle = ext4_journal_start_sb(sb,
795                                        ext4_bg_has_super(sb, input->group) ?
796                                        3 + reserved_gdb : 4);
797         if (IS_ERR(handle)) {
798                 err = PTR_ERR(handle);
799                 goto exit_put;
800         }
801
802         mutex_lock(&sbi->s_resize_lock);
803         if (input->group != sbi->s_groups_count) {
804                 ext4_warning(sb, "multiple resizers run on filesystem!");
805                 err = -EBUSY;
806                 goto exit_journal;
807         }
808
809         if ((err = ext4_journal_get_write_access(handle, sbi->s_sbh)))
810                 goto exit_journal;
811
812         /*
813          * We will only either add reserved group blocks to a backup group
814          * or remove reserved blocks for the first group in a new group block.
815          * Doing both would be mean more complex code, and sane people don't
816          * use non-sparse filesystems anymore.  This is already checked above.
817          */
818         if (gdb_off) {
819                 primary = sbi->s_group_desc[gdb_num];
820                 if ((err = ext4_journal_get_write_access(handle, primary)))
821                         goto exit_journal;
822
823                 if (reserved_gdb && ext4_bg_num_gdb(sb, input->group) &&
824                     (err = reserve_backup_gdb(handle, inode, input)))
825                         goto exit_journal;
826         } else if ((err = add_new_gdb(handle, inode, input, &primary)))
827                 goto exit_journal;
828
829         /*
830          * OK, now we've set up the new group.  Time to make it active.
831          *
832          * We do not lock all allocations via s_resize_lock
833          * so we have to be safe wrt. concurrent accesses the group
834          * data.  So we need to be careful to set all of the relevant
835          * group descriptor data etc. *before* we enable the group.
836          *
837          * The key field here is sbi->s_groups_count: as long as
838          * that retains its old value, nobody is going to access the new
839          * group.
840          *
841          * So first we update all the descriptor metadata for the new
842          * group; then we update the total disk blocks count; then we
843          * update the groups count to enable the group; then finally we
844          * update the free space counts so that the system can start
845          * using the new disk blocks.
846          */
847
848         /* Update group descriptor block for new group */
849         gdp = (struct ext4_group_desc *)((char *)primary->b_data +
850                                          gdb_off * EXT4_DESC_SIZE(sb));
851
852         memset(gdp, 0, EXT4_DESC_SIZE(sb));
853         ext4_block_bitmap_set(sb, gdp, input->block_bitmap); /* LV FIXME */
854         ext4_inode_bitmap_set(sb, gdp, input->inode_bitmap); /* LV FIXME */
855         ext4_inode_table_set(sb, gdp, input->inode_table); /* LV FIXME */
856         ext4_free_blks_set(sb, gdp, input->free_blocks_count);
857         ext4_free_inodes_set(sb, gdp, EXT4_INODES_PER_GROUP(sb));
858         gdp->bg_flags = cpu_to_le16(EXT4_BG_INODE_ZEROED);
859         gdp->bg_checksum = ext4_group_desc_csum(sbi, input->group, gdp);
860
861         /*
862          * We can allocate memory for mb_alloc based on the new group
863          * descriptor
864          */
865         err = ext4_mb_add_groupinfo(sb, input->group, gdp);
866         if (err)
867                 goto exit_journal;
868
869         /*
870          * Make the new blocks and inodes valid next.  We do this before
871          * increasing the group count so that once the group is enabled,
872          * all of its blocks and inodes are already valid.
873          *
874          * We always allocate group-by-group, then block-by-block or
875          * inode-by-inode within a group, so enabling these
876          * blocks/inodes before the group is live won't actually let us
877          * allocate the new space yet.
878          */
879         ext4_blocks_count_set(es, ext4_blocks_count(es) +
880                 input->blocks_count);
881         le32_add_cpu(&es->s_inodes_count, EXT4_INODES_PER_GROUP(sb));
882
883         /*
884          * We need to protect s_groups_count against other CPUs seeing
885          * inconsistent state in the superblock.
886          *
887          * The precise rules we use are:
888          *
889          * * Writers of s_groups_count *must* hold s_resize_lock
890          * AND
891          * * Writers must perform a smp_wmb() after updating all dependent
892          *   data and before modifying the groups count
893          *
894          * * Readers must hold s_resize_lock over the access
895          * OR
896          * * Readers must perform an smp_rmb() after reading the groups count
897          *   and before reading any dependent data.
898          *
899          * NB. These rules can be relaxed when checking the group count
900          * while freeing data, as we can only allocate from a block
901          * group after serialising against the group count, and we can
902          * only then free after serialising in turn against that
903          * allocation.
904          */
905         smp_wmb();
906
907         /* Update the global fs size fields */
908         sbi->s_groups_count++;
909
910         err = ext4_handle_dirty_metadata(handle, NULL, primary);
911         if (unlikely(err)) {
912                 ext4_std_error(sb, err);
913                 goto exit_journal;
914         }
915
916         /* Update the reserved block counts only once the new group is
917          * active. */
918         ext4_r_blocks_count_set(es, ext4_r_blocks_count(es) +
919                 input->reserved_blocks);
920
921         /* Update the free space counts */
922         percpu_counter_add(&sbi->s_freeblocks_counter,
923                            input->free_blocks_count);
924         percpu_counter_add(&sbi->s_freeinodes_counter,
925                            EXT4_INODES_PER_GROUP(sb));
926
927         if (EXT4_HAS_INCOMPAT_FEATURE(sb, EXT4_FEATURE_INCOMPAT_FLEX_BG) &&
928             sbi->s_log_groups_per_flex) {
929                 ext4_group_t flex_group;
930                 flex_group = ext4_flex_group(sbi, input->group);
931                 atomic_add(input->free_blocks_count,
932                            &sbi->s_flex_groups[flex_group].free_blocks);
933                 atomic_add(EXT4_INODES_PER_GROUP(sb),
934                            &sbi->s_flex_groups[flex_group].free_inodes);
935         }
936
937         ext4_handle_dirty_super(handle, sb);
938
939 exit_journal:
940         mutex_unlock(&sbi->s_resize_lock);
941         if ((err2 = ext4_journal_stop(handle)) && !err)
942                 err = err2;
943         if (!err) {
944                 update_backups(sb, sbi->s_sbh->b_blocknr, (char *)es,
945                                sizeof(struct ext4_super_block));
946                 update_backups(sb, primary->b_blocknr, primary->b_data,
947                                primary->b_size);
948         }
949 exit_put:
950         iput(inode);
951         return err;
952 } /* ext4_group_add */
953
954 /*
955  * Extend the filesystem to the new number of blocks specified.  This entry
956  * point is only used to extend the current filesystem to the end of the last
957  * existing group.  It can be accessed via ioctl, or by "remount,resize=<size>"
958  * for emergencies (because it has no dependencies on reserved blocks).
959  *
960  * If we _really_ wanted, we could use default values to call ext4_group_add()
961  * allow the "remount" trick to work for arbitrary resizing, assuming enough
962  * GDT blocks are reserved to grow to the desired size.
963  */
964 int ext4_group_extend(struct super_block *sb, struct ext4_super_block *es,
965                       ext4_fsblk_t n_blocks_count)
966 {
967         ext4_fsblk_t o_blocks_count;
968         ext4_grpblk_t last;
969         ext4_grpblk_t add;
970         struct buffer_head *bh;
971         handle_t *handle;
972         int err;
973         ext4_group_t group;
974
975         /* We don't need to worry about locking wrt other resizers just
976          * yet: we're going to revalidate es->s_blocks_count after
977          * taking the s_resize_lock below. */
978         o_blocks_count = ext4_blocks_count(es);
979
980         if (test_opt(sb, DEBUG))
981                 printk(KERN_DEBUG "EXT4-fs: extending last group from %llu uto %llu blocks\n",
982                        o_blocks_count, n_blocks_count);
983
984         if (n_blocks_count == 0 || n_blocks_count == o_blocks_count)
985                 return 0;
986
987         if (n_blocks_count > (sector_t)(~0ULL) >> (sb->s_blocksize_bits - 9)) {
988                 printk(KERN_ERR "EXT4-fs: filesystem on %s:"
989                         " too large to resize to %llu blocks safely\n",
990                         sb->s_id, n_blocks_count);
991                 if (sizeof(sector_t) < 8)
992                         ext4_warning(sb, "CONFIG_LBDAF not enabled");
993                 return -EINVAL;
994         }
995
996         if (n_blocks_count < o_blocks_count) {
997                 ext4_warning(sb, "can't shrink FS - resize aborted");
998                 return -EBUSY;
999         }
1000
1001         /* Handle the remaining blocks in the last group only. */
1002         ext4_get_group_no_and_offset(sb, o_blocks_count, &group, &last);
1003
1004         if (last == 0) {
1005                 ext4_warning(sb, "need to use ext2online to resize further");
1006                 return -EPERM;
1007         }
1008
1009         add = EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(sb) - last;
1010
1011         if (o_blocks_count + add < o_blocks_count) {
1012                 ext4_warning(sb, "blocks_count overflow");
1013                 return -EINVAL;
1014         }
1015
1016         if (o_blocks_count + add > n_blocks_count)
1017                 add = n_blocks_count - o_blocks_count;
1018
1019         if (o_blocks_count + add < n_blocks_count)
1020                 ext4_warning(sb, "will only finish group (%llu blocks, %u new)",
1021                              o_blocks_count + add, add);
1022
1023         /* See if the device is actually as big as what was requested */
1024         bh = sb_bread(sb, o_blocks_count + add - 1);
1025         if (!bh) {
1026                 ext4_warning(sb, "can't read last block, resize aborted");
1027                 return -ENOSPC;
1028         }
1029         brelse(bh);
1030
1031         /* We will update the superblock, one block bitmap, and
1032          * one group descriptor via ext4_free_blocks().
1033          */
1034         handle = ext4_journal_start_sb(sb, 3);
1035         if (IS_ERR(handle)) {
1036                 err = PTR_ERR(handle);
1037                 ext4_warning(sb, "error %d on journal start", err);
1038                 goto exit_put;
1039         }
1040
1041         mutex_lock(&EXT4_SB(sb)->s_resize_lock);
1042         if (o_blocks_count != ext4_blocks_count(es)) {
1043                 ext4_warning(sb, "multiple resizers run on filesystem!");
1044                 mutex_unlock(&EXT4_SB(sb)->s_resize_lock);
1045                 ext4_journal_stop(handle);
1046                 err = -EBUSY;
1047                 goto exit_put;
1048         }
1049
1050         if ((err = ext4_journal_get_write_access(handle,
1051                                                  EXT4_SB(sb)->s_sbh))) {
1052                 ext4_warning(sb, "error %d on journal write access", err);
1053                 mutex_unlock(&EXT4_SB(sb)->s_resize_lock);
1054                 ext4_journal_stop(handle);
1055                 goto exit_put;
1056         }
1057         ext4_blocks_count_set(es, o_blocks_count + add);
1058         mutex_unlock(&EXT4_SB(sb)->s_resize_lock);
1059         ext4_debug("freeing blocks %llu through %llu\n", o_blocks_count,
1060                    o_blocks_count + add);
1061         /* We add the blocks to the bitmap and set the group need init bit */
1062         ext4_add_groupblocks(handle, sb, o_blocks_count, add);
1063         ext4_handle_dirty_super(handle, sb);
1064         ext4_debug("freed blocks %llu through %llu\n", o_blocks_count,
1065                    o_blocks_count + add);
1066         if ((err = ext4_journal_stop(handle)))
1067                 goto exit_put;
1068
1069         if (test_opt(sb, DEBUG))
1070                 printk(KERN_DEBUG "EXT4-fs: extended group to %llu blocks\n",
1071                        ext4_blocks_count(es));
1072         update_backups(sb, EXT4_SB(sb)->s_sbh->b_blocknr, (char *)es,
1073                        sizeof(struct ext4_super_block));
1074 exit_put:
1075         return err;
1076 } /* ext4_group_extend */