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 . ./common/preamble
  13 _begin_fstest clone
  14
  15 _register_cleanup "_cleanup" BUS
  16
  17 # Override the default cleanup function.
  18 _cleanup()
  19 {
  20         cd /
  21         test -n "$loop_mount" && $UMOUNT_PROG $loop_mount > /dev/null 2>&1
  22         test -n "$loop_dev" && _destroy_loop_device $loop_dev
  23         rm -rf $tmp.*
  24 }
  25
  26 # Import common functions.
  27 . ./common/reflink
  28 . ./common/filter
  29
  30 # real QA test starts here
  31 _supported_fs xfs
  32 _require_scratch_reflink
  33 _require_cp_reflink
  34 _require_loop
  35 _require_xfs_debug      # needed for xfs_bmap -c
  36
  37 MAXEXTLEN=2097151       # cowextsize can't be more than MAXEXTLEN
  38
  39 echo "Format and mount"
  40 _scratch_mkfs > "$seqres.full" 2>&1
  41 _scratch_mount
  42
  43 # Create a huge sparse filesystem on the scratch device because that's what
  44 # we're going to need to guarantee that we have enough blocks to overflow in
  45 # the first place.  We need to have at least enough free space on that huge fs
  46 # to handle one written block every MAXEXTLEN blocks and to reserve 2^32 blocks
  47 # in the COW fork.  There needs to be sufficient space in the scratch
  48 # filesystem to handle a 256M log, all the per-AG metadata, and all the data
  49 # written to the test file.
  50 #
  51 # Worst case, a 64k-block fs needs to be about 300TB.  Best case, a 1k block
  52 # filesystem needs ~5TB.  For the most common 4k case we only need a ~20TB fs.
  53 #
  54 # In practice, the author observed that the space required on the scratch fs
  55 # never exceeded ~800M even for a 300T 6k-block filesystem, so we'll just ask
  56 # for about 1.2GB.
  57 blksz=$(_get_file_block_size "$SCRATCH_MNT")
  58 nr_cows="$(( ((2 ** 32) / MAXEXTLEN) + 100 ))"
  59 blks_needed="$(( nr_cows * (1 + MAXEXTLEN) ))"
  60 loop_file_sz="$(( ((blksz * blks_needed) * 12 / 10) / 512 * 512 ))"
  61 _require_fs_space $SCRATCH_MNT 1234567
  62
  63 loop_file=$SCRATCH_MNT/a.img
  64 loop_mount=$SCRATCH_MNT/a
  65 $XFS_IO_PROG -f -c "truncate $loop_file_sz" $loop_file
  66 test -s $loop_file || _notrun "Could not create large sparse file"
  67 loop_dev=$(_create_loop_device $loop_file)
  68
  69 # Now we have to create the source file.  The goal is to overflow a 32-bit
  70 # i_delayed_blks, which means that we have to create at least that many delayed
  71 # allocation block reservations.  Take advantage of the fact that a cowextsize
  72 # hint causes creation of large speculative delalloc reservations in the cow
  73 # fork to reduce the amount of work we have to do.
  74 #
  75 # The maximum cowextsize can only be set to MAXEXTLEN fs blocks on a filesystem
  76 # whose AGs each have more than MAXEXTLEN * 2 blocks.  This we can do easily
  77 # with a multi-terabyte filesystem, so start by setting up the hint.  Note that
  78 # the current fsxattr interface specifies its u32 cowextsize hint in units of
  79 # bytes and therefore can't handle MAXEXTLEN * blksz on most filesystems, so we
  80 # set it via mkfs because mkfs takes units of fs blocks, not bytes.
  81
  82 _mkfs_dev -d cowextsize=$MAXEXTLEN -l size=256m $loop_dev >> $seqres.full
  83 mkdir $loop_mount
  84 mount $loop_dev $loop_mount
  85
  86 echo "Create crazy huge file"
  87 huge_file="$loop_mount/a"
  88 touch "$huge_file"
  89 blksz=$(_get_file_block_size "$loop_mount")
  90 extsize_bytes="$(( MAXEXTLEN * blksz ))"
  91
  92 # Make sure it actually set a hint.
  93 curr_cowextsize_str="$($XFS_IO_PROG -c 'cowextsize' "$huge_file")"
  94 echo "$curr_cowextsize_str" >> $seqres.full
  95 cowextsize_bytes="$(echo "$curr_cowextsize_str" | sed -e 's/^.\([0-9]*\).*$/\1/g')"
  96 test "$cowextsize_bytes" -eq 0 && echo "could not set cowextsize?"
  97
  98 # Now we have to seed the file with sparse contents.  Remember, the goal is to
  99 # create a little more than 2^32 delayed allocation blocks in the COW fork with
 100 # as little effort as possible.  We know that speculative COW preallocation
 101 # will create MAXEXTLEN-length reservations for us, so that means we should
 102 # be able to get away with touching a single byte every extsize_bytes.  We
 103 # do this backwards to avoid having to move EOF.
 104 seq $nr_cows -1 0 | while read n; do
 105         off="$((n * extsize_bytes))"
 106         $XFS_IO_PROG -c "pwrite $off 1" "$huge_file" > /dev/null
 107 done
 108
 109 echo "Reflink crazy huge file"
 110 _cp_reflink "$huge_file" "$huge_file.b"
 111
 112 # Now that we've shared all the blocks in the file, we touch them all again
 113 # to create speculative COW preallocations.
 114 echo "COW crazy huge file"
 115 seq $nr_cows -1 0 | while read n; do
 116         off="$((n * extsize_bytes))"
 117         $XFS_IO_PROG -c "pwrite $off 1" "$huge_file" > /dev/null
 118 done
 119
 120 # Compare the number of blocks allocated to this file (as reported by stat)
 121 # against the number of blocks that are in the COW fork.  If either one is
 122 # less than 2^32 then we have evidence of an overflow problem.
 123 echo "Check crazy huge file"
 124 allocated_stat_blocks="$(stat -c %b "$huge_file")"
 125 stat_blksz="$(stat -c %B "$huge_file")"
 126 allocated_fsblocks=$(( allocated_stat_blocks * stat_blksz / blksz ))
 127
 128 # Make sure we got enough COW reservations to overflow a 32-bit counter.
 129
 130 # Return the number of delalloc & real blocks given bmap output for a fork of a
 131 # file.  Output is in units of 512-byte blocks.
 132 count_fork_blocks() {
 133         $AWK_PROG "
 134 {
 135         if (\$3 == \"delalloc\") {
 136                 x += \$4;
 137         } else if (\$3 == \"hole\") {
 138                 ;
 139         } else {
 140                 x += \$6;
 141         }
 142 }
 143 END {
 144         print(x);
 145 }
 146 "
 147 }
 148
 149 # Count the number of blocks allocated to a file based on the xfs_bmap output.
 150 # Output is in units of filesystem blocks.
 151 count_file_fork_blocks() {
 152         local tag="$1"
 153         local file="$2"
 154         local args="$3"
 155
 156         $XFS_IO_PROG -c "bmap $args -l -p -v" "$huge_file" > $tmp.extents
 157         echo "$tag fork map" >> $seqres.full
 158         cat $tmp.extents >> $seqres.full
 159         local sectors="$(count_fork_blocks < $tmp.extents)"
 160         echo "$(( sectors / (blksz / 512) ))"
 161 }
 162
 163 cowblocks=$(count_file_fork_blocks cow "$huge_file" "-c")
 164 attrblocks=$(count_file_fork_blocks attr "$huge_file" "-a")
 165 datablocks=$(count_file_fork_blocks data "$huge_file" "")
 166
 167 # Did we create more than 2^32 blocks in the cow fork?
 168 # Make sure the test actually set us up for the overflow.
 169 echo "datablocks is $datablocks" >> $seqres.full
 170 echo "attrblocks is $attrblocks" >> $seqres.full
 171 echo "cowblocks is $cowblocks" >> $seqres.full
 172 test "$cowblocks" -lt $((2 ** 32)) && \
 173         echo "cowblocks (${cowblocks}) should be more than 2^32!"
 174
 175 # Does stat's block allocation count exceed 2^32?
 176 # This is how we detect the incore delalloc count overflow.
 177 echo "stat blocks is $allocated_fsblocks" >> $seqres.full
 178 test "$allocated_fsblocks" -lt $((2 ** 32)) && \
 179         echo "stat blocks (${allocated_fsblocks}) should be more than 2^32!"
 180
 181 # Finally, does st_blocks match what we computed from the forks?
 182 # Sanity check the values computed from the forks.
 183 expected_allocated_fsblocks=$((datablocks + cowblocks + attrblocks))
 184 echo "expected stat blocks is $expected_allocated_fsblocks" >> $seqres.full
 185
 186 _within_tolerance "st_blocks" $allocated_fsblocks $expected_allocated_fsblocks 2% -v
 187
 188 echo "Test done"
 189 # Quick check the large sparse fs, but skip xfs_db because it doesn't scale
 190 # well on a multi-terabyte filesystem.
 191 LARGE_SCRATCH_DEV=yes _check_xfs_filesystem $loop_dev none none
 192
 193 # success, all done
 194 status=0
 195 exit