tests/btrfs/011

   1 #! /bin/bash
   2 # FSQA Test No. btrfs/011
   3 #
   4 # Test of the btrfs replace operation.
   5 #
   6 # The amount of tests done depends on the number of devices in the
   7 # SCRATCH_DEV_POOL. For full test coverage, at least 5 devices should
   8 # be available (e.g. 5 partitions).
   9 #
  10 # The source and target devices for the replace operation are
  11 # arbitrarily chosen out of SCRATCH_DEV_POOl. Since the target device
  12 # mustn't be smaller than the source device, the requirement for this
  13 # test is that all devices have _exactly_ the same size. If this is
  14 # not the case, this test is not run.
  15 #
  16 # To check the filesystems after replacing a device, a scrub run is
  17 # performed, a btrfsck run, and finally the filesystem is remounted.
  18 #
  19 #-----------------------------------------------------------------------
  20 # Copyright (C) 2013 STRATO.  All rights reserved.
  21 #
  22 # This program is free software; you can redistribute it and/or
  23 # modify it under the terms of the GNU General Public License as
  24 # published by the Free Software Foundation.
  25 #
  26 # This program is distributed in the hope that it would be useful,
  27 # but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  28 # MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  29 # GNU General Public License for more details.
  30 #
  31 # You should have received a copy of the GNU General Public License
  32 # along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  33 # Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  34 #
  35 #-----------------------------------------------------------------------
  36 #
  37
  38 seq=`basename $0`
  39 seqres=$RESULT_DIR/$seq
  40 echo "QA output created by $seq"
  41
  42 here=`pwd`
  43 tmp=/tmp/$$
  44 status=1
  45 noise_pid=0
  46
  47 _cleanup()
  48 {
  49         if [ $noise_pid -ne 0 ] && ps -p $noise_pid | grep -q $noise_pid; then
  50                 kill -TERM $noise_pid
  51         fi
  52         wait
  53         rm -f $tmp.tmp
  54 }
  55 trap "_cleanup; exit \$status" 0 1 2 3 15
  56
  57 # get standard environment, filters and checks
  58 . ./common/rc
  59 . ./common/filter
  60
  61 # real QA test starts here
  62 _need_to_be_root
  63 _supported_fs btrfs
  64 _require_scratch_nocheck
  65 _require_scratch_dev_pool 4
  66 _require_command "$BTRFS_SHOW_SUPER_PROG" btrfs-show-super
  67
  68 rm -f $seqres.full
  69 rm -f $tmp.tmp
  70
  71 echo "*** test btrfs replace"
  72
  73 workout()
  74 {
  75         local mkfs_options="$1"
  76         local num_devs4raid="$2"
  77         local with_cancel="$3"
  78         local quick="$4"
  79         local source_dev="`echo ${SCRATCH_DEV_POOL} | awk '{print $1}'`"
  80         local target_dev="`echo ${SCRATCH_DEV_POOL} | awk '{print $NF}'`"
  81         local fssize
  82
  83         if [ "`echo $SCRATCH_DEV_POOL | wc -w`" -lt `expr $num_devs4raid + 1` ]; then
  84                 echo "Skip workout $1 $2 $3 $4" >> $seqres.full
  85                 echo "Too few devices in SCRATCH_DEV_POOL $SCRATCH_DEV_POOL, required: " `expr $num_devs4raid + 1` >> $seqres.full
  86                 return 0
  87         fi
  88
  89         # use min number of disks in order to fill up the disk to replace
  90         # as much as possible
  91         local used_devs_without_1st="`echo $SCRATCH_DEV_POOL | \
  92                 awk '{ORS=\" \"; for (i = 2; i <= (NF - 1 < '$num_devs4raid' ? NF - 1 : '$num_devs4raid'); i++) print $i}'`"
  93
  94         # _scratch_mkfs adds the 1st device again (which is $SCRATCH_DEV)
  95         _scratch_mkfs $mkfs_options $used_devs_without_1st >> $seqres.full 2>&1 || _fail "mkfs failed"
  96
  97         # create a filesystem on the target device just for the sake of
  98         # being able to query its size with btrfs-show-super
  99         $MKFS_BTRFS_PROG $MKFS_OPTIONS $target_dev >> $seqres.full 2>&1 || _fail "mkfs target_dev failed"
 100
 101         # The source and target devices for the replace operation are
 102         # arbitrarily chosen out of the pool. Since the target device mustn't
 103         # be smaller than the source device, the requirement for this test is
 104         # that all devices have _exactly_ the same size. If this is not the
 105         # case, this test is not run.
 106         local num_lines=`$BTRFS_SHOW_SUPER_PROG $SCRATCH_DEV $used_devs_without_1st $target_dev | grep dev_item.total_bytes | uniq | wc -l`
 107         if [ $num_lines -gt 1 ]; then
 108                 _notrun "Different device sizes detected"
 109         fi
 110
 111         if [ `$BTRFS_SHOW_SUPER_PROG $SCRATCH_DEV | grep dev_item.total_bytes | awk '{print $2}'` -lt 2500000000 ]; then
 112                 _notrun "device size too small"
 113         fi
 114
 115         _scratch_mount
 116
 117         # Generate metadata and some minimal user data, generate 500 times
 118         # 20K extents in the data chunk and fill up metadata with inline
 119         # extents.
 120         for i in `seq 1 500`; do
 121                 dd if=/dev/urandom of=$SCRATCH_MNT/l$i bs=16385 count=1
 122                 dd if=/dev/urandom of=$SCRATCH_MNT/s$i bs=3800 count=1
 123         done > /dev/null 2>&1
 124
 125         # /dev/urandom is slow but has the benefit that the generated
 126         # contents does not shrink during compression.
 127         # Generate a template once and quickly copy it multiple times.
 128         # Obviously with online deduplication this will not work anymore.
 129         dd if=/dev/urandom of=$SCRATCH_MNT/t0 bs=1M count=1 > /dev/null 2>&1
 130
 131         if [ "${quick}Q" = "thoroughQ" ]; then
 132                 # The intention of this "thorough" test is to increase
 133                 # the probability of random errors, in particular in
 134                 # conjunction with the background noise generator and
 135                 # a sync call while the replace operation is ongoing.
 136                 fssize=2048
 137         elif [ "${with_cancel}Q" = "cancelQ" ]; then
 138                 # The goal is to produce enough data to prevent that the
 139                 # replace operation finishes before the cancel request
 140                 # is started.
 141                 fssize=1024
 142         else
 143                 fssize=64
 144         fi
 145
 146         # since the available size was tested before, do not tolerate
 147         # any failures
 148         for i in `seq $fssize`; do
 149                 cp $SCRATCH_MNT/t0 $SCRATCH_MNT/t$i || _fail "cp failed"
 150         done > /dev/null 2>> $seqres.full
 151         sync; sync
 152
 153         btrfs_replace_test $source_dev $target_dev "" $with_cancel $quick
 154         umount $SCRATCH_MNT > /dev/null 2>&1
 155
 156         if echo $mkfs_options | egrep -qv "raid1|raid5|raid6|raid10" || \
 157            [ "${with_cancel}Q" = "cancelQ" ]; then
 158                 # the -r option has no effect without mirrors, skip -r test
 159                 # in this case, and if only the canceling should be tested
 160                 # as well
 161                 return 0
 162         fi
 163
 164         # One more time with the '-r' option this time. Instead of wasting
 165         # time to populate the filesystem with data again, use the
 166         # existing filesystem in the state as it is after the previous
 167         # replace operation.
 168         # If possible, use a strategy to select the source and target
 169         # device so that we really change bits on the target disk, see
 170         # below.
 171
 172         # The default: For the 2nd run, the new target drive is the old
 173         # source drive, and the new source drive is the old target drive.
 174         # Since except for the noise data, the copied data is already on
 175         # the new target disk (which is the old source disk), this is not
 176         # optimal to check whether data is copied correctly.
 177         local tmp_dev="$source_dev"
 178         source_dev="$target_dev"
 179         target_dev="$tmp_dev"
 180
 181         # If we have at least one more device in the SCRATCH_DEV_POOL than
 182         # used so far, use one of those for the new target devive.
 183         if [ "`echo $SCRATCH_DEV_POOL | wc -w`" -gt `expr $num_devs4raid + 1` ]; then
 184                 target_dev="`echo ${SCRATCH_DEV_POOL} | awk '{print $(NF-1)}'`"
 185         fi
 186
 187         # If the filesystem is built out of more than one devices, use a
 188         # different source device for this round.
 189         if [ $num_devs4raid -gt 1 ]; then
 190                 source_dev="`echo ${SCRATCH_DEV_POOL} | awk '{print $2}'`"
 191         fi
 192
 193         # Mount similar to _scratch_mount, but since the SCRATCH_DEV (the
 194         # 1st device in SCRATCH_DEV_POOL) was replaced by the previous
 195         # btrfs replace operation, substitute SCRATCH_DEV with a device
 196         # that is known to be part of the SCRATCH_MNT filesystem.
 197         _mount -t $FSTYP `_scratch_mount_options | sed "s&${SCRATCH_DEV}&${source_dev}&"`
 198         if [ $? -ne 0 ]; then
 199                 echo "mount failed"
 200                 return 1
 201         fi
 202
 203         btrfs_replace_test $source_dev $target_dev "-r" $with_cancel $quick
 204         umount $SCRATCH_MNT > /dev/null 2>&1
 205 }
 206
 207 btrfs_replace_test()
 208 {
 209         local source_dev="$1"
 210         local target_dev="$2"
 211         local replace_options="$3"
 212         local with_cancel="$4"
 213         local quick="$5"
 214
 215         # generate some (slow) background traffic in parallel to the
 216         # replace operation. It is not a problem if cat fails early
 217         # with ENOSPC.
 218         cat /dev/urandom > $SCRATCH_MNT/noise 2>> $seqres.full &
 219         noise_pid=$!
 220
 221         if [ "${with_cancel}Q" = "cancelQ" ]; then
 222                 # background the replace operation (no '-B' option given)
 223                 $BTRFS_UTIL_PROG replace start -f $source_dev $target_dev $SCRATCH_MNT >> $seqres.full 2>&1 || _fail "btrfs replace start failed"
 224                 sleep 1
 225                 $BTRFS_UTIL_PROG replace cancel $SCRATCH_MNT >> $seqres.full 2>&1 || _fail "btrfs replace cancel failed"
 226
 227                 # 'replace status' waits for the replace operation to finish
 228                 # before the status is printed
 229                 $BTRFS_UTIL_PROG replace status $SCRATCH_MNT > $tmp.tmp 2>&1
 230                 cat $tmp.tmp >> $seqres.full
 231                 grep -q canceled $tmp.tmp || _fail "btrfs replace status (canceled) failed"
 232         else
 233                 if [ "${quick}Q" = "thoroughQ" ]; then
 234                         # On current hardware, the thorough test runs
 235                         # more than a second. This is a chance to force
 236                         # a sync in the middle of the replace operation.
 237                         (sleep 1; sync) > /dev/null 2>&1 &
 238                 fi
 239                 $BTRFS_UTIL_PROG replace start -Bf $source_dev $target_dev $SCRATCH_MNT >> $seqres.full 2>&1 || _fail "btrfs replace start failed"
 240
 241                 $BTRFS_UTIL_PROG replace status $SCRATCH_MNT > $tmp.tmp 2>&1
 242                 cat $tmp.tmp >> $seqres.full
 243                 grep -q finished $tmp.tmp || _fail "btrfs replace status (finished) failed"
 244         fi
 245
 246         if ps -p $noise_pid | grep -q $noise_pid; then
 247                 kill -TERM $noise_pid 2> /dev/null
 248         fi
 249         noise_pid=0
 250         wait
 251
 252         # scrub tests on-disk data, that's the reason for the sync.
 253         # With the '-B' option (don't background), any type of error causes
 254         # exit values != 0, including detected correctable and uncorrectable
 255         # errors on the device.
 256         sync; sync
 257         $BTRFS_UTIL_PROG scrub start -B $SCRATCH_MNT >> $seqres.full 2>&1 || _fail "btrfs scrub failed"
 258
 259         # Two tests are performed, the 1st is to btrfsck the filesystem,
 260         # and the 2nd test is to mount the filesystem.
 261         # Usually _check_btrfs_filesystem would perform the mount test,
 262         # but it gets confused by the mount output that shows SCRATCH_MNT
 263         # mounted but not being mounted to SCRATCH_DEV. This happens
 264         # because in /proc/mounts the 2nd device of the filesystem is
 265         # shown after the replace operation. Let's just do the mount
 266         # test manually after _check_btrfs_filesystem is finished.
 267         umount $SCRATCH_MNT > /dev/null 2>&1
 268         if [ "${with_cancel}Q" != "cancelQ" ]; then
 269                 # after the replace operation, use the target_dev for everything
 270                 _check_btrfs_filesystem $target_dev
 271                 _mount -t $FSTYP `_scratch_mount_options | sed "s&${SCRATCH_DEV}&${target_dev}&"`
 272         else
 273                 _check_btrfs_filesystem $source_dev
 274                 _scratch_mount
 275         fi
 276 }
 277
 278 workout "-m single -d single" 1 no quick
 279 workout "-m single -d single -M" 1 no quick
 280 workout "-m dup -d single" 1 no quick
 281 workout "-m dup -d single" 1 cancel quick
 282 workout "-m dup -d dup -M" 1 no quick
 283 workout "-m raid0 -d raid0" 2 no quick
 284 workout "-m raid1 -d raid1" 2 no thorough
 285 #workout "-m raid5 -d raid5" 2 no quick # not yet supported for btrfs replace
 286 #workout "-m raid6 -d raid6" 3 no quick # not yet supported for btrfs replace
 287 workout "-m raid10 -d raid10" 4 no quick
 288
 289 echo "*** done"
 290 status=0
 291 exit