tests/xfs/507

   1 #! /bin/bash
   2 # SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   3 # Copyright (c) 2019 Oracle, Inc.  All Rights Reserved.
   4 #
   5 # FS QA Test No. 507
   6 #
   7 # Try to overflow i_delayed_blks by setting the largest cowextsize hint
   8 # possible, creating a sparse file with a single byte every cowextsize bytes,
   9 # reflinking it, and retouching every written byte to see if we can create
  10 # enough speculative COW reservations to overflow i_delayed_blks.
  11 #
  12 seq=`basename $0`
  13 seqres=$RESULT_DIR/$seq
  14 echo "QA output created by $seq"
  15
  16 here=`pwd`
  17 tmp=/tmp/$$
  18 status=1        # failure is the default!
  19 trap "_cleanup; exit \$status" 0 1 2 3 7 15
  20
  21 _cleanup()
  22 {
  23         cd /
  24         test -n "$loop_mount" && $UMOUNT_PROG $loop_mount > /dev/null 2>&1
  25         test -n "$loop_dev" && _destroy_loop_device $loop_dev
  26         rm -rf $tmp.*
  27 }
  28
  29 # get standard environment, filters and checks
  30 . ./common/rc
  31 . ./common/reflink
  32 . ./common/filter
  33
  34 # real QA test starts here
  35 _supported_fs xfs
  36 _require_scratch_reflink
  37 _require_cp_reflink
  38 _require_loop
  39 _require_xfs_debug      # needed for xfs_bmap -c
  40
  41 MAXEXTLEN=2097151       # cowextsize can't be more than MAXEXTLEN
  42
  43 echo "Format and mount"
  44 _scratch_mkfs > "$seqres.full" 2>&1
  45 _scratch_mount
  46
  47 # Create a huge sparse filesystem on the scratch device because that's what
  48 # we're going to need to guarantee that we have enough blocks to overflow in
  49 # the first place.  We need to have at least enough free space on that huge fs
  50 # to handle one written block every MAXEXTLEN blocks and to reserve 2^32 blocks
  51 # in the COW fork.  There needs to be sufficient space in the scratch
  52 # filesystem to handle a 256M log, all the per-AG metadata, and all the data
  53 # written to the test file.
  54 #
  55 # Worst case, a 64k-block fs needs to be about 300TB.  Best case, a 1k block
  56 # filesystem needs ~5TB.  For the most common 4k case we only need a ~20TB fs.
  57 #
  58 # In practice, the author observed that the space required on the scratch fs
  59 # never exceeded ~800M even for a 300T 6k-block filesystem, so we'll just ask
  60 # for about 1.2GB.
  61 blksz=$(_get_file_block_size "$SCRATCH_MNT")
  62 nr_cows="$(( ((2 ** 32) / MAXEXTLEN) + 100 ))"
  63 blks_needed="$(( nr_cows * (1 + MAXEXTLEN) ))"
  64 loop_file_sz="$(( ((blksz * blks_needed) * 12 / 10) / 512 * 512 ))"
  65 _require_fs_space $SCRATCH_MNT 1234567
  66
  67 loop_file=$SCRATCH_MNT/a.img
  68 loop_mount=$SCRATCH_MNT/a
  69 $XFS_IO_PROG -f -c "truncate $loop_file_sz" $loop_file
  70 test -s $loop_file || _notrun "Could not create large sparse file"
  71 loop_dev=$(_create_loop_device $loop_file)
  72
  73 # Now we have to create the source file.  The goal is to overflow a 32-bit
  74 # i_delayed_blks, which means that we have to create at least that many delayed
  75 # allocation block reservations.  Take advantage of the fact that a cowextsize
  76 # hint causes creation of large speculative delalloc reservations in the cow
  77 # fork to reduce the amount of work we have to do.
  78 #
  79 # The maximum cowextsize can only be set to MAXEXTLEN fs blocks on a filesystem
  80 # whose AGs each have more than MAXEXTLEN * 2 blocks.  This we can do easily
  81 # with a multi-terabyte filesystem, so start by setting up the hint.  Note that
  82 # the current fsxattr interface specifies its u32 cowextsize hint in units of
  83 # bytes and therefore can't handle MAXEXTLEN * blksz on most filesystems, so we
  84 # set it via mkfs because mkfs takes units of fs blocks, not bytes.
  85
  86 _mkfs_dev -d cowextsize=$MAXEXTLEN -l size=256m $loop_dev >> $seqres.full
  87 mkdir $loop_mount
  88 mount $loop_dev $loop_mount
  89
  90 echo "Create crazy huge file"
  91 huge_file="$loop_mount/a"
  92 touch "$huge_file"
  93 blksz=$(_get_file_block_size "$loop_mount")
  94 extsize_bytes="$(( MAXEXTLEN * blksz ))"
  95
  96 # Make sure it actually set a hint.
  97 curr_cowextsize_str="$($XFS_IO_PROG -c 'cowextsize' "$huge_file")"
  98 echo "$curr_cowextsize_str" >> $seqres.full
  99 cowextsize_bytes="$(echo "$curr_cowextsize_str" | sed -e 's/^.\([0-9]*\).*$/\1/g')"
 100 test "$cowextsize_bytes" -eq 0 && echo "could not set cowextsize?"
 101
 102 # Now we have to seed the file with sparse contents.  Remember, the goal is to
 103 # create a little more than 2^32 delayed allocation blocks in the COW fork with
 104 # as little effort as possible.  We know that speculative COW preallocation
 105 # will create MAXEXTLEN-length reservations for us, so that means we should
 106 # be able to get away with touching a single byte every extsize_bytes.  We
 107 # do this backwards to avoid having to move EOF.
 108 seq $nr_cows -1 0 | while read n; do
 109         off="$((n * extsize_bytes))"
 110         $XFS_IO_PROG -c "pwrite $off 1" "$huge_file" > /dev/null
 111 done
 112
 113 echo "Reflink crazy huge file"
 114 _cp_reflink "$huge_file" "$huge_file.b"
 115
 116 # Now that we've shared all the blocks in the file, we touch them all again
 117 # to create speculative COW preallocations.
 118 echo "COW crazy huge file"
 119 seq $nr_cows -1 0 | while read n; do
 120         off="$((n * extsize_bytes))"
 121         $XFS_IO_PROG -c "pwrite $off 1" "$huge_file" > /dev/null
 122 done
 123
 124 # Compare the number of blocks allocated to this file (as reported by stat)
 125 # against the number of blocks that are in the COW fork.  If either one is
 126 # less than 2^32 then we have evidence of an overflow problem.
 127 echo "Check crazy huge file"
 128 allocated_stat_blocks="$(stat -c %b "$huge_file")"
 129 stat_blksz="$(stat -c %B "$huge_file")"
 130 allocated_fsblocks=$(( allocated_stat_blocks * stat_blksz / blksz ))
 131
 132 # Make sure we got enough COW reservations to overflow a 32-bit counter.
 133
 134 # Return the number of delalloc & real blocks given bmap output for a fork of a
 135 # file.  Output is in units of 512-byte blocks.
 136 count_fork_blocks() {
 137         $AWK_PROG "
 138 {
 139         if (\$3 == \"delalloc\") {
 140                 x += \$4;
 141         } else if (\$3 == \"hole\") {
 142                 ;
 143         } else {
 144                 x += \$6;
 145         }
 146 }
 147 END {
 148         print(x);
 149 }
 150 "
 151 }
 152
 153 # Count the number of blocks allocated to a file based on the xfs_bmap output.
 154 # Output is in units of filesystem blocks.
 155 count_file_fork_blocks() {
 156         local tag="$1"
 157         local file="$2"
 158         local args="$3"
 159
 160         $XFS_IO_PROG -c "bmap $args -l -p -v" "$huge_file" > $tmp.extents
 161         echo "$tag fork map" >> $seqres.full
 162         cat $tmp.extents >> $seqres.full
 163         local sectors="$(count_fork_blocks < $tmp.extents)"
 164         echo "$(( sectors / (blksz / 512) ))"
 165 }
 166
 167 cowblocks=$(count_file_fork_blocks cow "$huge_file" "-c")
 168 attrblocks=$(count_file_fork_blocks attr "$huge_file" "-a")
 169 datablocks=$(count_file_fork_blocks data "$huge_file" "")
 170
 171 # Did we create more than 2^32 blocks in the cow fork?
 172 # Make sure the test actually set us up for the overflow.
 173 echo "datablocks is $datablocks" >> $seqres.full
 174 echo "attrblocks is $attrblocks" >> $seqres.full
 175 echo "cowblocks is $cowblocks" >> $seqres.full
 176 test "$cowblocks" -lt $((2 ** 32)) && \
 177         echo "cowblocks (${cowblocks}) should be more than 2^32!"
 178
 179 # Does stat's block allocation count exceed 2^32?
 180 # This is how we detect the incore delalloc count overflow.
 181 echo "stat blocks is $allocated_fsblocks" >> $seqres.full
 182 test "$allocated_fsblocks" -lt $((2 ** 32)) && \
 183         echo "stat blocks (${allocated_fsblocks}) should be more than 2^32!"
 184
 185 # Finally, does st_blocks match what we computed from the forks?
 186 # Sanity check the values computed from the forks.
 187 expected_allocated_fsblocks=$((datablocks + cowblocks + attrblocks))
 188 echo "expected stat blocks is $expected_allocated_fsblocks" >> $seqres.full
 189
 190 _within_tolerance "st_blocks" $allocated_fsblocks $expected_allocated_fsblocks 2% -v
 191
 192 echo "Test done"
 193 # Quick check the large sparse fs, but skip xfs_db because it doesn't scale
 194 # well on a multi-terabyte filesystem.
 195 LARGE_SCRATCH_DEV=yes _check_xfs_filesystem $loop_dev none none
 196
 197 # success, all done
 198 status=0
 199 exit