fs/f2fs/recovery.c

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