fs/f2fs/super.c

   1 /*
   2  * fs/f2fs/super.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/module.h>
  12 #include <linux/init.h>
  13 #include <linux/fs.h>
  14 #include <linux/statfs.h>
  15 #include <linux/buffer_head.h>
  16 #include <linux/backing-dev.h>
  17 #include <linux/kthread.h>
  18 #include <linux/parser.h>
  19 #include <linux/mount.h>
  20 #include <linux/seq_file.h>
  21 #include <linux/proc_fs.h>
  22 #include <linux/random.h>
  23 #include <linux/exportfs.h>
  24 #include <linux/blkdev.h>
  25 #include <linux/f2fs_fs.h>
  26 #include <linux/sysfs.h>
  27
  28 #include "f2fs.h"
  29 #include "node.h"
  30 #include "segment.h"
  31 #include "xattr.h"
  32 #include "gc.h"
  33
  34 #define CREATE_TRACE_POINTS
  35 #include <trace/events/f2fs.h>
  36
  37 static struct proc_dir_entry *f2fs_proc_root;
  38 static struct kmem_cache *f2fs_inode_cachep;
  39 static struct kset *f2fs_kset;
  40
  41 enum {
  42         Opt_gc_background,
  43         Opt_disable_roll_forward,
  44         Opt_discard,
  45         Opt_noheap,
  46         Opt_user_xattr,
  47         Opt_nouser_xattr,
  48         Opt_acl,
  49         Opt_noacl,
  50         Opt_active_logs,
  51         Opt_disable_ext_identify,
  52         Opt_inline_xattr,
  53         Opt_err,
  54 };
  55
  56 static match_table_t f2fs_tokens = {
  57         {Opt_gc_background, "background_gc=%s"},
  58         {Opt_disable_roll_forward, "disable_roll_forward"},
  59         {Opt_discard, "discard"},
  60         {Opt_noheap, "no_heap"},
  61         {Opt_user_xattr, "user_xattr"},
  62         {Opt_nouser_xattr, "nouser_xattr"},
  63         {Opt_acl, "acl"},
  64         {Opt_noacl, "noacl"},
  65         {Opt_active_logs, "active_logs=%u"},
  66         {Opt_disable_ext_identify, "disable_ext_identify"},
  67         {Opt_inline_xattr, "inline_xattr"},
  68         {Opt_err, NULL},
  69 };
  70
  71 /* Sysfs support for f2fs */
  72 struct f2fs_attr {
  73         struct attribute attr;
  74         ssize_t (*show)(struct f2fs_attr *, struct f2fs_sb_info *, char *);
  75         ssize_t (*store)(struct f2fs_attr *, struct f2fs_sb_info *,
  76                          const char *, size_t);
  77         int offset;
  78 };
  79
  80 static ssize_t f2fs_sbi_show(struct f2fs_attr *a,
  81                         struct f2fs_sb_info *sbi, char *buf)
  82 {
  83         struct f2fs_gc_kthread *gc_kth = sbi->gc_thread;
  84         unsigned int *ui;
  85
  86         if (!gc_kth)
  87                 return -EINVAL;
  88
  89         ui = (unsigned int *)(((char *)gc_kth) + a->offset);
  90
  91         return snprintf(buf, PAGE_SIZE, "%u\n", *ui);
  92 }
  93
  94 static ssize_t f2fs_sbi_store(struct f2fs_attr *a,
  95                         struct f2fs_sb_info *sbi,
  96                         const char *buf, size_t count)
  97 {
  98         struct f2fs_gc_kthread *gc_kth = sbi->gc_thread;
  99         unsigned long t;
 100         unsigned int *ui;
 101         ssize_t ret;
 102
 103         if (!gc_kth)
 104                 return -EINVAL;
 105
 106         ui = (unsigned int *)(((char *)gc_kth) + a->offset);
 107
 108         ret = kstrtoul(skip_spaces(buf), 0, &t);
 109         if (ret < 0)
 110                 return ret;
 111         *ui = t;
 112         return count;
 113 }
 114
 115 static ssize_t f2fs_attr_show(struct kobject *kobj,
 116                                 struct attribute *attr, char *buf)
 117 {
 118         struct f2fs_sb_info *sbi = container_of(kobj, struct f2fs_sb_info,
 119                                                                 s_kobj);
 120         struct f2fs_attr *a = container_of(attr, struct f2fs_attr, attr);
 121
 122         return a->show ? a->show(a, sbi, buf) : 0;
 123 }
 124
 125 static ssize_t f2fs_attr_store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
 126                                                 const char *buf, size_t len)
 127 {
 128         struct f2fs_sb_info *sbi = container_of(kobj, struct f2fs_sb_info,
 129                                                                         s_kobj);
 130         struct f2fs_attr *a = container_of(attr, struct f2fs_attr, attr);
 131
 132         return a->store ? a->store(a, sbi, buf, len) : 0;
 133 }
 134
 135 static void f2fs_sb_release(struct kobject *kobj)
 136 {
 137         struct f2fs_sb_info *sbi = container_of(kobj, struct f2fs_sb_info,
 138                                                                 s_kobj);
 139         complete(&sbi->s_kobj_unregister);
 140 }
 141
 142 #define F2FS_ATTR_OFFSET(_name, _mode, _show, _store, _elname) \
 143 static struct f2fs_attr f2fs_attr_##_name = {                   \
 144         .attr = {.name = __stringify(_name), .mode = _mode },   \
 145         .show   = _show,                                        \
 146         .store  = _store,                                       \
 147         .offset = offsetof(struct f2fs_gc_kthread, _elname),    \
 148 }
 149
 150 #define F2FS_RW_ATTR(name, elname)      \
 151         F2FS_ATTR_OFFSET(name, 0644, f2fs_sbi_show, f2fs_sbi_store, elname)
 152
 153 F2FS_RW_ATTR(gc_min_sleep_time, min_sleep_time);
 154 F2FS_RW_ATTR(gc_max_sleep_time, max_sleep_time);
 155 F2FS_RW_ATTR(gc_no_gc_sleep_time, no_gc_sleep_time);
 156 F2FS_RW_ATTR(gc_idle, gc_idle);
 157
 158 #define ATTR_LIST(name) (&f2fs_attr_##name.attr)
 159 static struct attribute *f2fs_attrs[] = {
 160         ATTR_LIST(gc_min_sleep_time),
 161         ATTR_LIST(gc_max_sleep_time),
 162         ATTR_LIST(gc_no_gc_sleep_time),
 163         ATTR_LIST(gc_idle),
 164         NULL,
 165 };
 166
 167 static const struct sysfs_ops f2fs_attr_ops = {
 168         .show   = f2fs_attr_show,
 169         .store  = f2fs_attr_store,
 170 };
 171
 172 static struct kobj_type f2fs_ktype = {
 173         .default_attrs  = f2fs_attrs,
 174         .sysfs_ops      = &f2fs_attr_ops,
 175         .release        = f2fs_sb_release,
 176 };
 177
 178 void f2fs_msg(struct super_block *sb, const char *level, const char *fmt, ...)
 179 {
 180         struct va_format vaf;
 181         va_list args;
 182
 183         va_start(args, fmt);
 184         vaf.fmt = fmt;
 185         vaf.va = &args;
 186         printk("%sF2FS-fs (%s): %pV\n", level, sb->s_id, &vaf);
 187         va_end(args);
 188 }
 189
 190 static void init_once(void *foo)
 191 {
 192         struct f2fs_inode_info *fi = (struct f2fs_inode_info *) foo;
 193
 194         inode_init_once(&fi->vfs_inode);
 195 }
 196
 197 static int parse_options(struct super_block *sb, char *options)
 198 {
 199         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(sb);
 200         substring_t args[MAX_OPT_ARGS];
 201         char *p, *name;
 202         int arg = 0;
 203
 204         if (!options)
 205                 return 0;
 206
 207         while ((p = strsep(&options, ",")) != NULL) {
 208                 int token;
 209                 if (!*p)
 210                         continue;
 211                 /*
 212                  * Initialize args struct so we know whether arg was
 213                  * found; some options take optional arguments.
 214                  */
 215                 args[0].to = args[0].from = NULL;
 216                 token = match_token(p, f2fs_tokens, args);
 217
 218                 switch (token) {
 219                 case Opt_gc_background:
 220                         name = match_strdup(&args[0]);
 221
 222                         if (!name)
 223                                 return -ENOMEM;
 224                         if (!strncmp(name, "on", 2))
 225                                 set_opt(sbi, BG_GC);
 226                         else if (!strncmp(name, "off", 3))
 227                                 clear_opt(sbi, BG_GC);
 228                         else {
 229                                 kfree(name);
 230                                 return -EINVAL;
 231                         }
 232                         kfree(name);
 233                         break;
 234                 case Opt_disable_roll_forward:
 235                         set_opt(sbi, DISABLE_ROLL_FORWARD);
 236                         break;
 237                 case Opt_discard:
 238                         set_opt(sbi, DISCARD);
 239                         break;
 240                 case Opt_noheap:
 241                         set_opt(sbi, NOHEAP);
 242                         break;
 243 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_XATTR
 244                 case Opt_user_xattr:
 245                         set_opt(sbi, XATTR_USER);
 246                         break;
 247                 case Opt_nouser_xattr:
 248                         clear_opt(sbi, XATTR_USER);
 249                         break;
 250                 case Opt_inline_xattr:
 251                         set_opt(sbi, INLINE_XATTR);
 252                         break;
 253 #else
 254                 case Opt_user_xattr:
 255                         f2fs_msg(sb, KERN_INFO,
 256                                 "user_xattr options not supported");
 257                         break;
 258                 case Opt_nouser_xattr:
 259                         f2fs_msg(sb, KERN_INFO,
 260                                 "nouser_xattr options not supported");
 261                         break;
 262                 case Opt_inline_xattr:
 263                         f2fs_msg(sb, KERN_INFO,
 264                                 "inline_xattr options not supported");
 265                         break;
 266 #endif
 267 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_POSIX_ACL
 268                 case Opt_acl:
 269                         set_opt(sbi, POSIX_ACL);
 270                         break;
 271                 case Opt_noacl:
 272                         clear_opt(sbi, POSIX_ACL);
 273                         break;
 274 #else
 275                 case Opt_acl:
 276                         f2fs_msg(sb, KERN_INFO, "acl options not supported");
 277                         break;
 278                 case Opt_noacl:
 279                         f2fs_msg(sb, KERN_INFO, "noacl options not supported");
 280                         break;
 281 #endif
 282                 case Opt_active_logs:
 283                         if (args->from && match_int(args, &arg))
 284                                 return -EINVAL;
 285                         if (arg != 2 && arg != 4 && arg != NR_CURSEG_TYPE)
 286                                 return -EINVAL;
 287                         sbi->active_logs = arg;
 288                         break;
 289                 case Opt_disable_ext_identify:
 290                         set_opt(sbi, DISABLE_EXT_IDENTIFY);
 291                         break;
 292                 default:
 293                         f2fs_msg(sb, KERN_ERR,
 294                                 "Unrecognized mount option \"%s\" or missing value",
 295                                 p);
 296                         return -EINVAL;
 297                 }
 298         }
 299         return 0;
 300 }
 301
 302 static struct inode *f2fs_alloc_inode(struct super_block *sb)
 303 {
 304         struct f2fs_inode_info *fi;
 305
 306         fi = kmem_cache_alloc(f2fs_inode_cachep, GFP_NOFS | __GFP_ZERO);
 307         if (!fi)
 308                 return NULL;
 309
 310         init_once((void *) fi);
 311
 312         /* Initialize f2fs-specific inode info */
 313         fi->vfs_inode.i_version = 1;
 314         atomic_set(&fi->dirty_dents, 0);
 315         fi->i_current_depth = 1;
 316         fi->i_advise = 0;
 317         rwlock_init(&fi->ext.ext_lock);
 318
 319         set_inode_flag(fi, FI_NEW_INODE);
 320
 321         if (test_opt(F2FS_SB(sb), INLINE_XATTR))
 322                 set_inode_flag(fi, FI_INLINE_XATTR);
 323
 324         return &fi->vfs_inode;
 325 }
 326
 327 static int f2fs_drop_inode(struct inode *inode)
 328 {
 329         /*
 330          * This is to avoid a deadlock condition like below.
 331          * writeback_single_inode(inode)
 332          *  - f2fs_write_data_page
 333          *    - f2fs_gc -> iput -> evict
 334          *       - inode_wait_for_writeback(inode)
 335          */
 336         if (!inode_unhashed(inode) && inode->i_state & I_SYNC)
 337                 return 0;
 338         return generic_drop_inode(inode);
 339 }
 340
 341 /*
 342  * f2fs_dirty_inode() is called from __mark_inode_dirty()
 343  *
 344  * We should call set_dirty_inode to write the dirty inode through write_inode.
 345  */
 346 static void f2fs_dirty_inode(struct inode *inode, int flags)
 347 {
 348         set_inode_flag(F2FS_I(inode), FI_DIRTY_INODE);
 349 }
 350
 351 static void f2fs_i_callback(struct rcu_head *head)
 352 {
 353         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
 354         kmem_cache_free(f2fs_inode_cachep, F2FS_I(inode));
 355 }
 356
 357 static void f2fs_destroy_inode(struct inode *inode)
 358 {
 359         call_rcu(&inode->i_rcu, f2fs_i_callback);
 360 }
 361
 362 static void f2fs_put_super(struct super_block *sb)
 363 {
 364         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(sb);
 365
 366         if (sbi->s_proc) {
 367                 remove_proc_entry("segment_info", sbi->s_proc);
 368                 remove_proc_entry(sb->s_id, f2fs_proc_root);
 369         }
 370         kobject_del(&sbi->s_kobj);
 371
 372         f2fs_destroy_stats(sbi);
 373         stop_gc_thread(sbi);
 374
 375         /* We don't need to do checkpoint when it's clean */
 376         if (sbi->s_dirty && get_pages(sbi, F2FS_DIRTY_NODES))
 377                 write_checkpoint(sbi, true);
 378
 379         iput(sbi->node_inode);
 380         iput(sbi->meta_inode);
 381
 382         /* destroy f2fs internal modules */
 383         destroy_node_manager(sbi);
 384         destroy_segment_manager(sbi);
 385
 386         kfree(sbi->ckpt);
 387         kobject_put(&sbi->s_kobj);
 388         wait_for_completion(&sbi->s_kobj_unregister);
 389
 390         sb->s_fs_info = NULL;
 391         brelse(sbi->raw_super_buf);
 392         kfree(sbi);
 393 }
 394
 395 int f2fs_sync_fs(struct super_block *sb, int sync)
 396 {
 397         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(sb);
 398
 399         trace_f2fs_sync_fs(sb, sync);
 400
 401         if (!sbi->s_dirty && !get_pages(sbi, F2FS_DIRTY_NODES))
 402                 return 0;
 403
 404         if (sync) {
 405                 mutex_lock(&sbi->gc_mutex);
 406                 write_checkpoint(sbi, false);
 407                 mutex_unlock(&sbi->gc_mutex);
 408         } else {
 409                 f2fs_balance_fs(sbi);
 410         }
 411
 412         return 0;
 413 }
 414
 415 static int f2fs_freeze(struct super_block *sb)
 416 {
 417         int err;
 418
 419         if (f2fs_readonly(sb))
 420                 return 0;
 421
 422         err = f2fs_sync_fs(sb, 1);
 423         return err;
 424 }
 425
 426 static int f2fs_unfreeze(struct super_block *sb)
 427 {
 428         return 0;
 429 }
 430
 431 static int f2fs_statfs(struct dentry *dentry, struct kstatfs *buf)
 432 {
 433         struct super_block *sb = dentry->d_sb;
 434         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(sb);
 435         u64 id = huge_encode_dev(sb->s_bdev->bd_dev);
 436         block_t total_count, user_block_count, start_count, ovp_count;
 437
 438         total_count = le64_to_cpu(sbi->raw_super->block_count);
 439         user_block_count = sbi->user_block_count;
 440         start_count = le32_to_cpu(sbi->raw_super->segment0_blkaddr);
 441         ovp_count = SM_I(sbi)->ovp_segments << sbi->log_blocks_per_seg;
 442         buf->f_type = F2FS_SUPER_MAGIC;
 443         buf->f_bsize = sbi->blocksize;
 444
 445         buf->f_blocks = total_count - start_count;
 446         buf->f_bfree = buf->f_blocks - valid_user_blocks(sbi) - ovp_count;
 447         buf->f_bavail = user_block_count - valid_user_blocks(sbi);
 448
 449         buf->f_files = sbi->total_node_count;
 450         buf->f_ffree = sbi->total_node_count - valid_inode_count(sbi);
 451
 452         buf->f_namelen = F2FS_NAME_LEN;
 453         buf->f_fsid.val[0] = (u32)id;
 454         buf->f_fsid.val[1] = (u32)(id >> 32);
 455
 456         return 0;
 457 }
 458
 459 static int f2fs_show_options(struct seq_file *seq, struct dentry *root)
 460 {
 461         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(root->d_sb);
 462
 463         if (!(root->d_sb->s_flags & MS_RDONLY) && test_opt(sbi, BG_GC))
 464                 seq_printf(seq, ",background_gc=%s", "on");
 465         else
 466                 seq_printf(seq, ",background_gc=%s", "off");
 467         if (test_opt(sbi, DISABLE_ROLL_FORWARD))
 468                 seq_puts(seq, ",disable_roll_forward");
 469         if (test_opt(sbi, DISCARD))
 470                 seq_puts(seq, ",discard");
 471         if (test_opt(sbi, NOHEAP))
 472                 seq_puts(seq, ",no_heap_alloc");
 473 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_XATTR
 474         if (test_opt(sbi, XATTR_USER))
 475                 seq_puts(seq, ",user_xattr");
 476         else
 477                 seq_puts(seq, ",nouser_xattr");
 478         if (test_opt(sbi, INLINE_XATTR))
 479                 seq_puts(seq, ",inline_xattr");
 480 #endif
 481 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_POSIX_ACL
 482         if (test_opt(sbi, POSIX_ACL))
 483                 seq_puts(seq, ",acl");
 484         else
 485                 seq_puts(seq, ",noacl");
 486 #endif
 487         if (test_opt(sbi, DISABLE_EXT_IDENTIFY))
 488                 seq_puts(seq, ",disable_ext_identify");
 489
 490         seq_printf(seq, ",active_logs=%u", sbi->active_logs);
 491
 492         return 0;
 493 }
 494
 495 static int segment_info_seq_show(struct seq_file *seq, void *offset)
 496 {
 497         struct super_block *sb = seq->private;
 498         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(sb);
 499         unsigned int total_segs = le32_to_cpu(sbi->raw_super->segment_count_main);
 500         int i;
 501
 502         for (i = 0; i < total_segs; i++) {
 503                 seq_printf(seq, "%u", get_valid_blocks(sbi, i, 1));
 504                 if (i != 0 && (i % 10) == 0)
 505                         seq_puts(seq, "\n");
 506                 else
 507                         seq_puts(seq, " ");
 508         }
 509         return 0;
 510 }
 511
 512 static int segment_info_open_fs(struct inode *inode, struct file *file)
 513 {
 514         return single_open(file, segment_info_seq_show, PDE_DATA(inode));
 515 }
 516
 517 static const struct file_operations f2fs_seq_segment_info_fops = {
 518         .owner = THIS_MODULE,
 519         .open = segment_info_open_fs,
 520         .read = seq_read,
 521         .llseek = seq_lseek,
 522         .release = single_release,
 523 };
 524
 525 static int f2fs_remount(struct super_block *sb, int *flags, char *data)
 526 {
 527         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(sb);
 528         struct f2fs_mount_info org_mount_opt;
 529         int err, active_logs;
 530
 531         /*
 532          * Save the old mount options in case we
 533          * need to restore them.
 534          */
 535         org_mount_opt = sbi->mount_opt;
 536         active_logs = sbi->active_logs;
 537
 538         /* parse mount options */
 539         err = parse_options(sb, data);
 540         if (err)
 541                 goto restore_opts;
 542
 543         /*
 544          * Previous and new state of filesystem is RO,
 545          * so no point in checking GC conditions.
 546          */
 547         if ((sb->s_flags & MS_RDONLY) && (*flags & MS_RDONLY))
 548                 goto skip;
 549
 550         /*
 551          * We stop the GC thread if FS is mounted as RO
 552          * or if background_gc = off is passed in mount
 553          * option. Also sync the filesystem.
 554          */
 555         if ((*flags & MS_RDONLY) || !test_opt(sbi, BG_GC)) {
 556                 if (sbi->gc_thread) {
 557                         stop_gc_thread(sbi);
 558                         f2fs_sync_fs(sb, 1);
 559                 }
 560         } else if (test_opt(sbi, BG_GC) && !sbi->gc_thread) {
 561                 err = start_gc_thread(sbi);
 562                 if (err)
 563                         goto restore_opts;
 564         }
 565 skip:
 566         /* Update the POSIXACL Flag */
 567          sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_POSIXACL) |
 568                 (test_opt(sbi, POSIX_ACL) ? MS_POSIXACL : 0);
 569         return 0;
 570
 571 restore_opts:
 572         sbi->mount_opt = org_mount_opt;
 573         sbi->active_logs = active_logs;
 574         return err;
 575 }
 576
 577 static struct super_operations f2fs_sops = {
 578         .alloc_inode    = f2fs_alloc_inode,
 579         .drop_inode     = f2fs_drop_inode,
 580         .destroy_inode  = f2fs_destroy_inode,
 581         .write_inode    = f2fs_write_inode,
 582         .dirty_inode    = f2fs_dirty_inode,
 583         .show_options   = f2fs_show_options,
 584         .evict_inode    = f2fs_evict_inode,
 585         .put_super      = f2fs_put_super,
 586         .sync_fs        = f2fs_sync_fs,
 587         .freeze_fs      = f2fs_freeze,
 588         .unfreeze_fs    = f2fs_unfreeze,
 589         .statfs         = f2fs_statfs,
 590         .remount_fs     = f2fs_remount,
 591 };
 592
 593 static struct inode *f2fs_nfs_get_inode(struct super_block *sb,
 594                 u64 ino, u32 generation)
 595 {
 596         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(sb);
 597         struct inode *inode;
 598
 599         if (ino < F2FS_ROOT_INO(sbi))
 600                 return ERR_PTR(-ESTALE);
 601
 602         /*
 603          * f2fs_iget isn't quite right if the inode is currently unallocated!
 604          * However f2fs_iget currently does appropriate checks to handle stale
 605          * inodes so everything is OK.
 606          */
 607         inode = f2fs_iget(sb, ino);
 608         if (IS_ERR(inode))
 609                 return ERR_CAST(inode);
 610         if (generation && inode->i_generation != generation) {
 611                 /* we didn't find the right inode.. */
 612                 iput(inode);
 613                 return ERR_PTR(-ESTALE);
 614         }
 615         return inode;
 616 }
 617
 618 static struct dentry *f2fs_fh_to_dentry(struct super_block *sb, struct fid *fid,
 619                 int fh_len, int fh_type)
 620 {
 621         return generic_fh_to_dentry(sb, fid, fh_len, fh_type,
 622                                     f2fs_nfs_get_inode);
 623 }
 624
 625 static struct dentry *f2fs_fh_to_parent(struct super_block *sb, struct fid *fid,
 626                 int fh_len, int fh_type)
 627 {
 628         return generic_fh_to_parent(sb, fid, fh_len, fh_type,
 629                                     f2fs_nfs_get_inode);
 630 }
 631
 632 static const struct export_operations f2fs_export_ops = {
 633         .fh_to_dentry = f2fs_fh_to_dentry,
 634         .fh_to_parent = f2fs_fh_to_parent,
 635         .get_parent = f2fs_get_parent,
 636 };
 637
 638 static loff_t max_file_size(unsigned bits)
 639 {
 640         loff_t result = (DEF_ADDRS_PER_INODE - F2FS_INLINE_XATTR_ADDRS);
 641         loff_t leaf_count = ADDRS_PER_BLOCK;
 642
 643         /* two direct node blocks */
 644         result += (leaf_count * 2);
 645
 646         /* two indirect node blocks */
 647         leaf_count *= NIDS_PER_BLOCK;
 648         result += (leaf_count * 2);
 649
 650         /* one double indirect node block */
 651         leaf_count *= NIDS_PER_BLOCK;
 652         result += leaf_count;
 653
 654         result <<= bits;
 655         return result;
 656 }
 657
 658 static int sanity_check_raw_super(struct super_block *sb,
 659                         struct f2fs_super_block *raw_super)
 660 {
 661         unsigned int blocksize;
 662
 663         if (F2FS_SUPER_MAGIC != le32_to_cpu(raw_super->magic)) {
 664                 f2fs_msg(sb, KERN_INFO,
 665                         "Magic Mismatch, valid(0x%x) - read(0x%x)",
 666                         F2FS_SUPER_MAGIC, le32_to_cpu(raw_super->magic));
 667                 return 1;
 668         }
 669
 670         /* Currently, support only 4KB page cache size */
 671         if (F2FS_BLKSIZE != PAGE_CACHE_SIZE) {
 672                 f2fs_msg(sb, KERN_INFO,
 673                         "Invalid page_cache_size (%lu), supports only 4KB\n",
 674                         PAGE_CACHE_SIZE);
 675                 return 1;
 676         }
 677
 678         /* Currently, support only 4KB block size */
 679         blocksize = 1 << le32_to_cpu(raw_super->log_blocksize);
 680         if (blocksize != F2FS_BLKSIZE) {
 681                 f2fs_msg(sb, KERN_INFO,
 682                         "Invalid blocksize (%u), supports only 4KB\n",
 683                         blocksize);
 684                 return 1;
 685         }
 686
 687         if (le32_to_cpu(raw_super->log_sectorsize) !=
 688                                         F2FS_LOG_SECTOR_SIZE) {
 689                 f2fs_msg(sb, KERN_INFO, "Invalid log sectorsize");
 690                 return 1;
 691         }
 692         if (le32_to_cpu(raw_super->log_sectors_per_block) !=
 693                                         F2FS_LOG_SECTORS_PER_BLOCK) {
 694                 f2fs_msg(sb, KERN_INFO, "Invalid log sectors per block");
 695                 return 1;
 696         }
 697         return 0;
 698 }
 699
 700 static int sanity_check_ckpt(struct f2fs_sb_info *sbi)
 701 {
 702         unsigned int total, fsmeta;
 703         struct f2fs_super_block *raw_super = F2FS_RAW_SUPER(sbi);
 704         struct f2fs_checkpoint *ckpt = F2FS_CKPT(sbi);
 705
 706         total = le32_to_cpu(raw_super->segment_count);
 707         fsmeta = le32_to_cpu(raw_super->segment_count_ckpt);
 708         fsmeta += le32_to_cpu(raw_super->segment_count_sit);
 709         fsmeta += le32_to_cpu(raw_super->segment_count_nat);
 710         fsmeta += le32_to_cpu(ckpt->rsvd_segment_count);
 711         fsmeta += le32_to_cpu(raw_super->segment_count_ssa);
 712
 713         if (fsmeta >= total)
 714                 return 1;
 715
 716         if (is_set_ckpt_flags(ckpt, CP_ERROR_FLAG)) {
 717                 f2fs_msg(sbi->sb, KERN_ERR, "A bug case: need to run fsck");
 718                 return 1;
 719         }
 720         return 0;
 721 }
 722
 723 static void init_sb_info(struct f2fs_sb_info *sbi)
 724 {
 725         struct f2fs_super_block *raw_super = sbi->raw_super;
 726         int i;
 727
 728         sbi->log_sectors_per_block =
 729                 le32_to_cpu(raw_super->log_sectors_per_block);
 730         sbi->log_blocksize = le32_to_cpu(raw_super->log_blocksize);
 731         sbi->blocksize = 1 << sbi->log_blocksize;
 732         sbi->log_blocks_per_seg = le32_to_cpu(raw_super->log_blocks_per_seg);
 733         sbi->blocks_per_seg = 1 << sbi->log_blocks_per_seg;
 734         sbi->segs_per_sec = le32_to_cpu(raw_super->segs_per_sec);
 735         sbi->secs_per_zone = le32_to_cpu(raw_super->secs_per_zone);
 736         sbi->total_sections = le32_to_cpu(raw_super->section_count);
 737         sbi->total_node_count =
 738                 (le32_to_cpu(raw_super->segment_count_nat) / 2)
 739                         * sbi->blocks_per_seg * NAT_ENTRY_PER_BLOCK;
 740         sbi->root_ino_num = le32_to_cpu(raw_super->root_ino);
 741         sbi->node_ino_num = le32_to_cpu(raw_super->node_ino);
 742         sbi->meta_ino_num = le32_to_cpu(raw_super->meta_ino);
 743         sbi->cur_victim_sec = NULL_SECNO;
 744
 745         for (i = 0; i < NR_COUNT_TYPE; i++)
 746                 atomic_set(&sbi->nr_pages[i], 0);
 747 }
 748
 749 /*
 750  * Read f2fs raw super block.
 751  * Because we have two copies of super block, so read the first one at first,
 752  * if the first one is invalid, move to read the second one.
 753  */
 754 static int read_raw_super_block(struct super_block *sb,
 755                         struct f2fs_super_block **raw_super,
 756                         struct buffer_head **raw_super_buf)
 757 {
 758         int block = 0;
 759
 760 retry:
 761         *raw_super_buf = sb_bread(sb, block);
 762         if (!*raw_super_buf) {
 763                 f2fs_msg(sb, KERN_ERR, "Unable to read %dth superblock",
 764                                 block + 1);
 765                 if (block == 0) {
 766                         block++;
 767                         goto retry;
 768                 } else {
 769                         return -EIO;
 770                 }
 771         }
 772
 773         *raw_super = (struct f2fs_super_block *)
 774                 ((char *)(*raw_super_buf)->b_data + F2FS_SUPER_OFFSET);
 775
 776         /* sanity checking of raw super */
 777         if (sanity_check_raw_super(sb, *raw_super)) {
 778                 brelse(*raw_super_buf);
 779                 f2fs_msg(sb, KERN_ERR, "Can't find a valid F2FS filesystem "
 780                                 "in %dth superblock", block + 1);
 781                 if(block == 0) {
 782                         block++;
 783                         goto retry;
 784                 } else {
 785                         return -EINVAL;
 786                 }
 787         }
 788
 789         return 0;
 790 }
 791
 792 static int f2fs_fill_super(struct super_block *sb, void *data, int silent)
 793 {
 794         struct f2fs_sb_info *sbi;
 795         struct f2fs_super_block *raw_super;
 796         struct buffer_head *raw_super_buf;
 797         struct inode *root;
 798         long err = -EINVAL;
 799
 800         /* allocate memory for f2fs-specific super block info */
 801         sbi = kzalloc(sizeof(struct f2fs_sb_info), GFP_KERNEL);
 802         if (!sbi)
 803                 return -ENOMEM;
 804
 805         /* set a block size */
 806         if (!sb_set_blocksize(sb, F2FS_BLKSIZE)) {
 807                 f2fs_msg(sb, KERN_ERR, "unable to set blocksize");
 808                 goto free_sbi;
 809         }
 810
 811         err = read_raw_super_block(sb, &raw_super, &raw_super_buf);
 812         if (err)
 813                 goto free_sbi;
 814
 815         sb->s_fs_info = sbi;
 816         /* init some FS parameters */
 817         sbi->active_logs = NR_CURSEG_TYPE;
 818
 819         set_opt(sbi, BG_GC);
 820
 821 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_XATTR
 822         set_opt(sbi, XATTR_USER);
 823 #endif
 824 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_POSIX_ACL
 825         set_opt(sbi, POSIX_ACL);
 826 #endif
 827         /* parse mount options */
 828         err = parse_options(sb, (char *)data);
 829         if (err)
 830                 goto free_sb_buf;
 831
 832         sb->s_maxbytes = max_file_size(le32_to_cpu(raw_super->log_blocksize));
 833         sb->s_max_links = F2FS_LINK_MAX;
 834         get_random_bytes(&sbi->s_next_generation, sizeof(u32));
 835
 836         sb->s_op = &f2fs_sops;
 837         sb->s_xattr = f2fs_xattr_handlers;
 838         sb->s_export_op = &f2fs_export_ops;
 839         sb->s_magic = F2FS_SUPER_MAGIC;
 840         sb->s_time_gran = 1;
 841         sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_POSIXACL) |
 842                 (test_opt(sbi, POSIX_ACL) ? MS_POSIXACL : 0);
 843         memcpy(sb->s_uuid, raw_super->uuid, sizeof(raw_super->uuid));
 844
 845         /* init f2fs-specific super block info */
 846         sbi->sb = sb;
 847         sbi->raw_super = raw_super;
 848         sbi->raw_super_buf = raw_super_buf;
 849         mutex_init(&sbi->gc_mutex);
 850         mutex_init(&sbi->writepages);
 851         mutex_init(&sbi->cp_mutex);
 852         mutex_init(&sbi->node_write);
 853         sbi->por_doing = false;
 854         spin_lock_init(&sbi->stat_lock);
 855         init_rwsem(&sbi->bio_sem);
 856         init_rwsem(&sbi->cp_rwsem);
 857         init_sb_info(sbi);
 858
 859         /* get an inode for meta space */
 860         sbi->meta_inode = f2fs_iget(sb, F2FS_META_INO(sbi));
 861         if (IS_ERR(sbi->meta_inode)) {
 862                 f2fs_msg(sb, KERN_ERR, "Failed to read F2FS meta data inode");
 863                 err = PTR_ERR(sbi->meta_inode);
 864                 goto free_sb_buf;
 865         }
 866
 867         err = get_valid_checkpoint(sbi);
 868         if (err) {
 869                 f2fs_msg(sb, KERN_ERR, "Failed to get valid F2FS checkpoint");
 870                 goto free_meta_inode;
 871         }
 872
 873         /* sanity checking of checkpoint */
 874         err = -EINVAL;
 875         if (sanity_check_ckpt(sbi)) {
 876                 f2fs_msg(sb, KERN_ERR, "Invalid F2FS checkpoint");
 877                 goto free_cp;
 878         }
 879
 880         sbi->total_valid_node_count =
 881                                 le32_to_cpu(sbi->ckpt->valid_node_count);
 882         sbi->total_valid_inode_count =
 883                                 le32_to_cpu(sbi->ckpt->valid_inode_count);
 884         sbi->user_block_count = le64_to_cpu(sbi->ckpt->user_block_count);
 885         sbi->total_valid_block_count =
 886                                 le64_to_cpu(sbi->ckpt->valid_block_count);
 887         sbi->last_valid_block_count = sbi->total_valid_block_count;
 888         sbi->alloc_valid_block_count = 0;
 889         INIT_LIST_HEAD(&sbi->dir_inode_list);
 890         spin_lock_init(&sbi->dir_inode_lock);
 891
 892         init_orphan_info(sbi);
 893
 894         /* setup f2fs internal modules */
 895         err = build_segment_manager(sbi);
 896         if (err) {
 897                 f2fs_msg(sb, KERN_ERR,
 898                         "Failed to initialize F2FS segment manager");
 899                 goto free_sm;
 900         }
 901         err = build_node_manager(sbi);
 902         if (err) {
 903                 f2fs_msg(sb, KERN_ERR,
 904                         "Failed to initialize F2FS node manager");
 905                 goto free_nm;
 906         }
 907
 908         build_gc_manager(sbi);
 909
 910         /* get an inode for node space */
 911         sbi->node_inode = f2fs_iget(sb, F2FS_NODE_INO(sbi));
 912         if (IS_ERR(sbi->node_inode)) {
 913                 f2fs_msg(sb, KERN_ERR, "Failed to read node inode");
 914                 err = PTR_ERR(sbi->node_inode);
 915                 goto free_nm;
 916         }
 917
 918         /* if there are nt orphan nodes free them */
 919         err = -EINVAL;
 920         if (recover_orphan_inodes(sbi))
 921                 goto free_node_inode;
 922
 923         /* read root inode and dentry */
 924         root = f2fs_iget(sb, F2FS_ROOT_INO(sbi));
 925         if (IS_ERR(root)) {
 926                 f2fs_msg(sb, KERN_ERR, "Failed to read root inode");
 927                 err = PTR_ERR(root);
 928                 goto free_node_inode;
 929         }
 930         if (!S_ISDIR(root->i_mode) || !root->i_blocks || !root->i_size)
 931                 goto free_root_inode;
 932
 933         sb->s_root = d_make_root(root); /* allocate root dentry */
 934         if (!sb->s_root) {
 935                 err = -ENOMEM;
 936                 goto free_root_inode;
 937         }
 938
 939         /* recover fsynced data */
 940         if (!test_opt(sbi, DISABLE_ROLL_FORWARD)) {
 941                 err = recover_fsync_data(sbi);
 942                 if (err)
 943                         f2fs_msg(sb, KERN_ERR,
 944                                 "Cannot recover all fsync data errno=%ld", err);
 945         }
 946
 947         /*
 948          * If filesystem is not mounted as read-only then
 949          * do start the gc_thread.
 950          */
 951         if (!(sb->s_flags & MS_RDONLY)) {
 952                 /* After POR, we can run background GC thread.*/
 953                 err = start_gc_thread(sbi);
 954                 if (err)
 955                         goto fail;
 956         }
 957
 958         err = f2fs_build_stats(sbi);
 959         if (err)
 960                 goto fail;
 961
 962         if (f2fs_proc_root)
 963                 sbi->s_proc = proc_mkdir(sb->s_id, f2fs_proc_root);
 964
 965         if (sbi->s_proc)
 966                 proc_create_data("segment_info", S_IRUGO, sbi->s_proc,
 967                                  &f2fs_seq_segment_info_fops, sb);
 968
 969         if (test_opt(sbi, DISCARD)) {
 970                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(sb->s_bdev);
 971                 if (!blk_queue_discard(q))
 972                         f2fs_msg(sb, KERN_WARNING,
 973                                         "mounting with \"discard\" option, but "
 974                                         "the device does not support discard");
 975         }
 976
 977         sbi->s_kobj.kset = f2fs_kset;
 978         init_completion(&sbi->s_kobj_unregister);
 979         err = kobject_init_and_add(&sbi->s_kobj, &f2fs_ktype, NULL,
 980                                                         "%s", sb->s_id);
 981         if (err)
 982                 goto fail;
 983
 984         return 0;
 985 fail:
 986         stop_gc_thread(sbi);
 987 free_root_inode:
 988         dput(sb->s_root);
 989         sb->s_root = NULL;
 990 free_node_inode:
 991         iput(sbi->node_inode);
 992 free_nm:
 993         destroy_node_manager(sbi);
 994 free_sm:
 995         destroy_segment_manager(sbi);
 996 free_cp:
 997         kfree(sbi->ckpt);
 998 free_meta_inode:
 999         make_bad_inode(sbi->meta_inode);
1000         iput(sbi->meta_inode);
1001 free_sb_buf:
1002         brelse(raw_super_buf);
1003 free_sbi:
1004         kfree(sbi);
1005         return err;
1006 }
1007
1008 static struct dentry *f2fs_mount(struct file_system_type *fs_type, int flags,
1009                         const char *dev_name, void *data)
1010 {
1011         return mount_bdev(fs_type, flags, dev_name, data, f2fs_fill_super);
1012 }
1013
1014 static struct file_system_type f2fs_fs_type = {
1015         .owner          = THIS_MODULE,
1016         .name           = "f2fs",
1017         .mount          = f2fs_mount,
1018         .kill_sb        = kill_block_super,
1019         .fs_flags       = FS_REQUIRES_DEV,
1020 };
1021 MODULE_ALIAS_FS("f2fs");
1022
1023 static int __init init_inodecache(void)
1024 {
1025         f2fs_inode_cachep = f2fs_kmem_cache_create("f2fs_inode_cache",
1026                         sizeof(struct f2fs_inode_info), NULL);
1027         if (f2fs_inode_cachep == NULL)
1028                 return -ENOMEM;
1029         return 0;
1030 }
1031
1032 static void destroy_inodecache(void)
1033 {
1034         /*
1035          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
1036          * destroy cache.
1037          */
1038         rcu_barrier();
1039         kmem_cache_destroy(f2fs_inode_cachep);
1040 }
1041
1042 static int __init init_f2fs_fs(void)
1043 {
1044         int err;
1045
1046         err = init_inodecache();
1047         if (err)
1048                 goto fail;
1049         err = create_node_manager_caches();
1050         if (err)
1051                 goto free_inodecache;
1052         err = create_gc_caches();
1053         if (err)
1054                 goto free_node_manager_caches;
1055         err = create_checkpoint_caches();
1056         if (err)
1057                 goto free_gc_caches;
1058         f2fs_kset = kset_create_and_add("f2fs", NULL, fs_kobj);
1059         if (!f2fs_kset) {
1060                 err = -ENOMEM;
1061                 goto free_checkpoint_caches;
1062         }
1063         err = register_filesystem(&f2fs_fs_type);
1064         if (err)
1065                 goto free_kset;
1066         f2fs_create_root_stats();
1067         f2fs_proc_root = proc_mkdir("fs/f2fs", NULL);
1068         return 0;
1069
1070 free_kset:
1071         kset_unregister(f2fs_kset);
1072 free_checkpoint_caches:
1073         destroy_checkpoint_caches();
1074 free_gc_caches:
1075         destroy_gc_caches();
1076 free_node_manager_caches:
1077         destroy_node_manager_caches();
1078 free_inodecache:
1079         destroy_inodecache();
1080 fail:
1081         return err;
1082 }
1083
1084 static void __exit exit_f2fs_fs(void)
1085 {
1086         remove_proc_entry("fs/f2fs", NULL);
1087         f2fs_destroy_root_stats();
1088         unregister_filesystem(&f2fs_fs_type);
1089         destroy_checkpoint_caches();
1090         destroy_gc_caches();
1091         destroy_node_manager_caches();
1092         destroy_inodecache();
1093         kset_unregister(f2fs_kset);
1094 }
1095
1096 module_init(init_f2fs_fs)
1097 module_exit(exit_f2fs_fs)
1098
1099 MODULE_AUTHOR("Samsung Electronics's Praesto Team");
1100 MODULE_DESCRIPTION("Flash Friendly File System");
1101 MODULE_LICENSE("GPL");