drm/radeon/kms: enable use of unmappable VRAM V2
[pandora-kernel.git] / include / linux / jbd2.h
1 /*
2  * linux/include/linux/jbd2.h
3  *
4  * Written by Stephen C. Tweedie <sct@redhat.com>
5  *
6  * Copyright 1998-2000 Red Hat, Inc --- All Rights Reserved
7  *
8  * This file is part of the Linux kernel and is made available under
9  * the terms of the GNU General Public License, version 2, or at your
10  * option, any later version, incorporated herein by reference.
11  *
12  * Definitions for transaction data structures for the buffer cache
13  * filesystem journaling support.
14  */
15
16 #ifndef _LINUX_JBD2_H
17 #define _LINUX_JBD2_H
18
19 /* Allow this file to be included directly into e2fsprogs */
20 #ifndef __KERNEL__
21 #include "jfs_compat.h"
22 #define JBD2_DEBUG
23 #define jfs_debug jbd_debug
24 #else
25
26 #include <linux/types.h>
27 #include <linux/buffer_head.h>
28 #include <linux/journal-head.h>
29 #include <linux/stddef.h>
30 #include <linux/bit_spinlock.h>
31 #include <linux/mutex.h>
32 #include <linux/timer.h>
33 #endif
34
35 #define journal_oom_retry 1
36
37 /*
38  * Define JBD2_PARANIOD_IOFAIL to cause a kernel BUG() if ext4 finds
39  * certain classes of error which can occur due to failed IOs.  Under
40  * normal use we want ext4 to continue after such errors, because
41  * hardware _can_ fail, but for debugging purposes when running tests on
42  * known-good hardware we may want to trap these errors.
43  */
44 #undef JBD2_PARANOID_IOFAIL
45
46 /*
47  * The default maximum commit age, in seconds.
48  */
49 #define JBD2_DEFAULT_MAX_COMMIT_AGE 5
50
51 #ifdef CONFIG_JBD2_DEBUG
52 /*
53  * Define JBD2_EXPENSIVE_CHECKING to enable more expensive internal
54  * consistency checks.  By default we don't do this unless
55  * CONFIG_JBD2_DEBUG is on.
56  */
57 #define JBD2_EXPENSIVE_CHECKING
58 extern u8 jbd2_journal_enable_debug;
59
60 #define jbd_debug(n, f, a...)                                           \
61         do {                                                            \
62                 if ((n) <= jbd2_journal_enable_debug) {                 \
63                         printk (KERN_DEBUG "(%s, %d): %s: ",            \
64                                 __FILE__, __LINE__, __func__);  \
65                         printk (f, ## a);                               \
66                 }                                                       \
67         } while (0)
68 #else
69 #define jbd_debug(f, a...)      /**/
70 #endif
71
72 extern void *jbd2_alloc(size_t size, gfp_t flags);
73 extern void jbd2_free(void *ptr, size_t size);
74
75 #define JBD2_MIN_JOURNAL_BLOCKS 1024
76
77 #ifdef __KERNEL__
78
79 /**
80  * typedef handle_t - The handle_t type represents a single atomic update being performed by some process.
81  *
82  * All filesystem modifications made by the process go
83  * through this handle.  Recursive operations (such as quota operations)
84  * are gathered into a single update.
85  *
86  * The buffer credits field is used to account for journaled buffers
87  * being modified by the running process.  To ensure that there is
88  * enough log space for all outstanding operations, we need to limit the
89  * number of outstanding buffers possible at any time.  When the
90  * operation completes, any buffer credits not used are credited back to
91  * the transaction, so that at all times we know how many buffers the
92  * outstanding updates on a transaction might possibly touch.
93  *
94  * This is an opaque datatype.
95  **/
96 typedef struct handle_s         handle_t;       /* Atomic operation type */
97
98
99 /**
100  * typedef journal_t - The journal_t maintains all of the journaling state information for a single filesystem.
101  *
102  * journal_t is linked to from the fs superblock structure.
103  *
104  * We use the journal_t to keep track of all outstanding transaction
105  * activity on the filesystem, and to manage the state of the log
106  * writing process.
107  *
108  * This is an opaque datatype.
109  **/
110 typedef struct journal_s        journal_t;      /* Journal control structure */
111 #endif
112
113 /*
114  * Internal structures used by the logging mechanism:
115  */
116
117 #define JBD2_MAGIC_NUMBER 0xc03b3998U /* The first 4 bytes of /dev/random! */
118
119 /*
120  * On-disk structures
121  */
122
123 /*
124  * Descriptor block types:
125  */
126
127 #define JBD2_DESCRIPTOR_BLOCK   1
128 #define JBD2_COMMIT_BLOCK       2
129 #define JBD2_SUPERBLOCK_V1      3
130 #define JBD2_SUPERBLOCK_V2      4
131 #define JBD2_REVOKE_BLOCK       5
132
133 /*
134  * Standard header for all descriptor blocks:
135  */
136 typedef struct journal_header_s
137 {
138         __be32          h_magic;
139         __be32          h_blocktype;
140         __be32          h_sequence;
141 } journal_header_t;
142
143 /*
144  * Checksum types.
145  */
146 #define JBD2_CRC32_CHKSUM   1
147 #define JBD2_MD5_CHKSUM     2
148 #define JBD2_SHA1_CHKSUM    3
149
150 #define JBD2_CRC32_CHKSUM_SIZE 4
151
152 #define JBD2_CHECKSUM_BYTES (32 / sizeof(u32))
153 /*
154  * Commit block header for storing transactional checksums:
155  */
156 struct commit_header {
157         __be32          h_magic;
158         __be32          h_blocktype;
159         __be32          h_sequence;
160         unsigned char   h_chksum_type;
161         unsigned char   h_chksum_size;
162         unsigned char   h_padding[2];
163         __be32          h_chksum[JBD2_CHECKSUM_BYTES];
164         __be64          h_commit_sec;
165         __be32          h_commit_nsec;
166 };
167
168 /*
169  * The block tag: used to describe a single buffer in the journal.
170  * t_blocknr_high is only used if INCOMPAT_64BIT is set, so this
171  * raw struct shouldn't be used for pointer math or sizeof() - use
172  * journal_tag_bytes(journal) instead to compute this.
173  */
174 typedef struct journal_block_tag_s
175 {
176         __be32          t_blocknr;      /* The on-disk block number */
177         __be32          t_flags;        /* See below */
178         __be32          t_blocknr_high; /* most-significant high 32bits. */
179 } journal_block_tag_t;
180
181 #define JBD2_TAG_SIZE32 (offsetof(journal_block_tag_t, t_blocknr_high))
182 #define JBD2_TAG_SIZE64 (sizeof(journal_block_tag_t))
183
184 /*
185  * The revoke descriptor: used on disk to describe a series of blocks to
186  * be revoked from the log
187  */
188 typedef struct jbd2_journal_revoke_header_s
189 {
190         journal_header_t r_header;
191         __be32           r_count;       /* Count of bytes used in the block */
192 } jbd2_journal_revoke_header_t;
193
194
195 /* Definitions for the journal tag flags word: */
196 #define JBD2_FLAG_ESCAPE                1       /* on-disk block is escaped */
197 #define JBD2_FLAG_SAME_UUID     2       /* block has same uuid as previous */
198 #define JBD2_FLAG_DELETED       4       /* block deleted by this transaction */
199 #define JBD2_FLAG_LAST_TAG      8       /* last tag in this descriptor block */
200
201
202 /*
203  * The journal superblock.  All fields are in big-endian byte order.
204  */
205 typedef struct journal_superblock_s
206 {
207 /* 0x0000 */
208         journal_header_t s_header;
209
210 /* 0x000C */
211         /* Static information describing the journal */
212         __be32  s_blocksize;            /* journal device blocksize */
213         __be32  s_maxlen;               /* total blocks in journal file */
214         __be32  s_first;                /* first block of log information */
215
216 /* 0x0018 */
217         /* Dynamic information describing the current state of the log */
218         __be32  s_sequence;             /* first commit ID expected in log */
219         __be32  s_start;                /* blocknr of start of log */
220
221 /* 0x0020 */
222         /* Error value, as set by jbd2_journal_abort(). */
223         __be32  s_errno;
224
225 /* 0x0024 */
226         /* Remaining fields are only valid in a version-2 superblock */
227         __be32  s_feature_compat;       /* compatible feature set */
228         __be32  s_feature_incompat;     /* incompatible feature set */
229         __be32  s_feature_ro_compat;    /* readonly-compatible feature set */
230 /* 0x0030 */
231         __u8    s_uuid[16];             /* 128-bit uuid for journal */
232
233 /* 0x0040 */
234         __be32  s_nr_users;             /* Nr of filesystems sharing log */
235
236         __be32  s_dynsuper;             /* Blocknr of dynamic superblock copy*/
237
238 /* 0x0048 */
239         __be32  s_max_transaction;      /* Limit of journal blocks per trans.*/
240         __be32  s_max_trans_data;       /* Limit of data blocks per trans. */
241
242 /* 0x0050 */
243         __u32   s_padding[44];
244
245 /* 0x0100 */
246         __u8    s_users[16*48];         /* ids of all fs'es sharing the log */
247 /* 0x0400 */
248 } journal_superblock_t;
249
250 #define JBD2_HAS_COMPAT_FEATURE(j,mask)                                 \
251         ((j)->j_format_version >= 2 &&                                  \
252          ((j)->j_superblock->s_feature_compat & cpu_to_be32((mask))))
253 #define JBD2_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(j,mask)                              \
254         ((j)->j_format_version >= 2 &&                                  \
255          ((j)->j_superblock->s_feature_ro_compat & cpu_to_be32((mask))))
256 #define JBD2_HAS_INCOMPAT_FEATURE(j,mask)                               \
257         ((j)->j_format_version >= 2 &&                                  \
258          ((j)->j_superblock->s_feature_incompat & cpu_to_be32((mask))))
259
260 #define JBD2_FEATURE_COMPAT_CHECKSUM    0x00000001
261
262 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_REVOKE            0x00000001
263 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_64BIT             0x00000002
264 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_ASYNC_COMMIT      0x00000004
265
266 /* Features known to this kernel version: */
267 #define JBD2_KNOWN_COMPAT_FEATURES      JBD2_FEATURE_COMPAT_CHECKSUM
268 #define JBD2_KNOWN_ROCOMPAT_FEATURES    0
269 #define JBD2_KNOWN_INCOMPAT_FEATURES    (JBD2_FEATURE_INCOMPAT_REVOKE | \
270                                         JBD2_FEATURE_INCOMPAT_64BIT | \
271                                         JBD2_FEATURE_INCOMPAT_ASYNC_COMMIT)
272
273 #ifdef __KERNEL__
274
275 #include <linux/fs.h>
276 #include <linux/sched.h>
277
278 #define J_ASSERT(assert)        BUG_ON(!(assert))
279
280 #define J_ASSERT_BH(bh, expr)   J_ASSERT(expr)
281 #define J_ASSERT_JH(jh, expr)   J_ASSERT(expr)
282
283 #if defined(JBD2_PARANOID_IOFAIL)
284 #define J_EXPECT(expr, why...)          J_ASSERT(expr)
285 #define J_EXPECT_BH(bh, expr, why...)   J_ASSERT_BH(bh, expr)
286 #define J_EXPECT_JH(jh, expr, why...)   J_ASSERT_JH(jh, expr)
287 #else
288 #define __journal_expect(expr, why...)                                       \
289         ({                                                                   \
290                 int val = (expr);                                            \
291                 if (!val) {                                                  \
292                         printk(KERN_ERR                                      \
293                                "JBD2 unexpected failure: %s: %s;\n",         \
294                                __func__, #expr);                             \
295                         printk(KERN_ERR why "\n");                           \
296                 }                                                            \
297                 val;                                                         \
298         })
299 #define J_EXPECT(expr, why...)          __journal_expect(expr, ## why)
300 #define J_EXPECT_BH(bh, expr, why...)   __journal_expect(expr, ## why)
301 #define J_EXPECT_JH(jh, expr, why...)   __journal_expect(expr, ## why)
302 #endif
303
304 enum jbd_state_bits {
305         BH_JBD                  /* Has an attached ext3 journal_head */
306           = BH_PrivateStart,
307         BH_JWrite,              /* Being written to log (@@@ DEBUGGING) */
308         BH_Freed,               /* Has been freed (truncated) */
309         BH_Revoked,             /* Has been revoked from the log */
310         BH_RevokeValid,         /* Revoked flag is valid */
311         BH_JBDDirty,            /* Is dirty but journaled */
312         BH_State,               /* Pins most journal_head state */
313         BH_JournalHead,         /* Pins bh->b_private and jh->b_bh */
314         BH_Unshadow,            /* Dummy bit, for BJ_Shadow wakeup filtering */
315         BH_JBDPrivateStart,     /* First bit available for private use by FS */
316 };
317
318 BUFFER_FNS(JBD, jbd)
319 BUFFER_FNS(JWrite, jwrite)
320 BUFFER_FNS(JBDDirty, jbddirty)
321 TAS_BUFFER_FNS(JBDDirty, jbddirty)
322 BUFFER_FNS(Revoked, revoked)
323 TAS_BUFFER_FNS(Revoked, revoked)
324 BUFFER_FNS(RevokeValid, revokevalid)
325 TAS_BUFFER_FNS(RevokeValid, revokevalid)
326 BUFFER_FNS(Freed, freed)
327
328 static inline struct buffer_head *jh2bh(struct journal_head *jh)
329 {
330         return jh->b_bh;
331 }
332
333 static inline struct journal_head *bh2jh(struct buffer_head *bh)
334 {
335         return bh->b_private;
336 }
337
338 static inline void jbd_lock_bh_state(struct buffer_head *bh)
339 {
340         bit_spin_lock(BH_State, &bh->b_state);
341 }
342
343 static inline int jbd_trylock_bh_state(struct buffer_head *bh)
344 {
345         return bit_spin_trylock(BH_State, &bh->b_state);
346 }
347
348 static inline int jbd_is_locked_bh_state(struct buffer_head *bh)
349 {
350         return bit_spin_is_locked(BH_State, &bh->b_state);
351 }
352
353 static inline void jbd_unlock_bh_state(struct buffer_head *bh)
354 {
355         bit_spin_unlock(BH_State, &bh->b_state);
356 }
357
358 static inline void jbd_lock_bh_journal_head(struct buffer_head *bh)
359 {
360         bit_spin_lock(BH_JournalHead, &bh->b_state);
361 }
362
363 static inline void jbd_unlock_bh_journal_head(struct buffer_head *bh)
364 {
365         bit_spin_unlock(BH_JournalHead, &bh->b_state);
366 }
367
368 /* Flags in jbd_inode->i_flags */
369 #define __JI_COMMIT_RUNNING 0
370 /* Commit of the inode data in progress. We use this flag to protect us from
371  * concurrent deletion of inode. We cannot use reference to inode for this
372  * since we cannot afford doing last iput() on behalf of kjournald
373  */
374 #define JI_COMMIT_RUNNING (1 << __JI_COMMIT_RUNNING)
375
376 /**
377  * struct jbd_inode is the structure linking inodes in ordered mode
378  *   present in a transaction so that we can sync them during commit.
379  */
380 struct jbd2_inode {
381         /* Which transaction does this inode belong to? Either the running
382          * transaction or the committing one. [j_list_lock] */
383         transaction_t *i_transaction;
384
385         /* Pointer to the running transaction modifying inode's data in case
386          * there is already a committing transaction touching it. [j_list_lock] */
387         transaction_t *i_next_transaction;
388
389         /* List of inodes in the i_transaction [j_list_lock] */
390         struct list_head i_list;
391
392         /* VFS inode this inode belongs to [constant during the lifetime
393          * of the structure] */
394         struct inode *i_vfs_inode;
395
396         /* Flags of inode [j_list_lock] */
397         unsigned int i_flags;
398 };
399
400 struct jbd2_revoke_table_s;
401
402 /**
403  * struct handle_s - The handle_s type is the concrete type associated with
404  *     handle_t.
405  * @h_transaction: Which compound transaction is this update a part of?
406  * @h_buffer_credits: Number of remaining buffers we are allowed to dirty.
407  * @h_ref: Reference count on this handle
408  * @h_err: Field for caller's use to track errors through large fs operations
409  * @h_sync: flag for sync-on-close
410  * @h_jdata: flag to force data journaling
411  * @h_aborted: flag indicating fatal error on handle
412  **/
413
414 /* Docbook can't yet cope with the bit fields, but will leave the documentation
415  * in so it can be fixed later.
416  */
417
418 struct handle_s
419 {
420         /* Which compound transaction is this update a part of? */
421         transaction_t           *h_transaction;
422
423         /* Number of remaining buffers we are allowed to dirty: */
424         int                     h_buffer_credits;
425
426         /* Reference count on this handle */
427         int                     h_ref;
428
429         /* Field for caller's use to track errors through large fs */
430         /* operations */
431         int                     h_err;
432
433         /* Flags [no locking] */
434         unsigned int    h_sync:         1;      /* sync-on-close */
435         unsigned int    h_jdata:        1;      /* force data journaling */
436         unsigned int    h_aborted:      1;      /* fatal error on handle */
437
438 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
439         struct lockdep_map      h_lockdep_map;
440 #endif
441 };
442
443
444 /*
445  * Some stats for checkpoint phase
446  */
447 struct transaction_chp_stats_s {
448         unsigned long           cs_chp_time;
449         __u32                   cs_forced_to_close;
450         __u32                   cs_written;
451         __u32                   cs_dropped;
452 };
453
454 /* The transaction_t type is the guts of the journaling mechanism.  It
455  * tracks a compound transaction through its various states:
456  *
457  * RUNNING:     accepting new updates
458  * LOCKED:      Updates still running but we don't accept new ones
459  * RUNDOWN:     Updates are tidying up but have finished requesting
460  *              new buffers to modify (state not used for now)
461  * FLUSH:       All updates complete, but we are still writing to disk
462  * COMMIT:      All data on disk, writing commit record
463  * FINISHED:    We still have to keep the transaction for checkpointing.
464  *
465  * The transaction keeps track of all of the buffers modified by a
466  * running transaction, and all of the buffers committed but not yet
467  * flushed to home for finished transactions.
468  */
469
470 /*
471  * Lock ranking:
472  *
473  *    j_list_lock
474  *      ->jbd_lock_bh_journal_head()    (This is "innermost")
475  *
476  *    j_state_lock
477  *    ->jbd_lock_bh_state()
478  *
479  *    jbd_lock_bh_state()
480  *    ->j_list_lock
481  *
482  *    j_state_lock
483  *    ->t_handle_lock
484  *
485  *    j_state_lock
486  *    ->j_list_lock                     (journal_unmap_buffer)
487  *
488  */
489
490 struct transaction_s
491 {
492         /* Pointer to the journal for this transaction. [no locking] */
493         journal_t               *t_journal;
494
495         /* Sequence number for this transaction [no locking] */
496         tid_t                   t_tid;
497
498         /*
499          * Transaction's current state
500          * [no locking - only kjournald2 alters this]
501          * [j_list_lock] guards transition of a transaction into T_FINISHED
502          * state and subsequent call of __jbd2_journal_drop_transaction()
503          * FIXME: needs barriers
504          * KLUDGE: [use j_state_lock]
505          */
506         enum {
507                 T_RUNNING,
508                 T_LOCKED,
509                 T_RUNDOWN,
510                 T_FLUSH,
511                 T_COMMIT,
512                 T_FINISHED
513         }                       t_state;
514
515         /*
516          * Where in the log does this transaction's commit start? [no locking]
517          */
518         unsigned long           t_log_start;
519
520         /* Number of buffers on the t_buffers list [j_list_lock] */
521         int                     t_nr_buffers;
522
523         /*
524          * Doubly-linked circular list of all buffers reserved but not yet
525          * modified by this transaction [j_list_lock]
526          */
527         struct journal_head     *t_reserved_list;
528
529         /*
530          * Doubly-linked circular list of all metadata buffers owned by this
531          * transaction [j_list_lock]
532          */
533         struct journal_head     *t_buffers;
534
535         /*
536          * Doubly-linked circular list of all forget buffers (superseded
537          * buffers which we can un-checkpoint once this transaction commits)
538          * [j_list_lock]
539          */
540         struct journal_head     *t_forget;
541
542         /*
543          * Doubly-linked circular list of all buffers still to be flushed before
544          * this transaction can be checkpointed. [j_list_lock]
545          */
546         struct journal_head     *t_checkpoint_list;
547
548         /*
549          * Doubly-linked circular list of all buffers submitted for IO while
550          * checkpointing. [j_list_lock]
551          */
552         struct journal_head     *t_checkpoint_io_list;
553
554         /*
555          * Doubly-linked circular list of temporary buffers currently undergoing
556          * IO in the log [j_list_lock]
557          */
558         struct journal_head     *t_iobuf_list;
559
560         /*
561          * Doubly-linked circular list of metadata buffers being shadowed by log
562          * IO.  The IO buffers on the iobuf list and the shadow buffers on this
563          * list match each other one for one at all times. [j_list_lock]
564          */
565         struct journal_head     *t_shadow_list;
566
567         /*
568          * Doubly-linked circular list of control buffers being written to the
569          * log. [j_list_lock]
570          */
571         struct journal_head     *t_log_list;
572
573         /*
574          * List of inodes whose data we've modified in data=ordered mode.
575          * [j_list_lock]
576          */
577         struct list_head        t_inode_list;
578
579         /*
580          * Protects info related to handles
581          */
582         spinlock_t              t_handle_lock;
583
584         /*
585          * Longest time some handle had to wait for running transaction
586          */
587         unsigned long           t_max_wait;
588
589         /*
590          * When transaction started
591          */
592         unsigned long           t_start;
593
594         /*
595          * Checkpointing stats [j_checkpoint_sem]
596          */
597         struct transaction_chp_stats_s t_chp_stats;
598
599         /*
600          * Number of outstanding updates running on this transaction
601          * [t_handle_lock]
602          */
603         int                     t_updates;
604
605         /*
606          * Number of buffers reserved for use by all handles in this transaction
607          * handle but not yet modified. [t_handle_lock]
608          */
609         int                     t_outstanding_credits;
610
611         /*
612          * Forward and backward links for the circular list of all transactions
613          * awaiting checkpoint. [j_list_lock]
614          */
615         transaction_t           *t_cpnext, *t_cpprev;
616
617         /*
618          * When will the transaction expire (become due for commit), in jiffies?
619          * [no locking]
620          */
621         unsigned long           t_expires;
622
623         /*
624          * When this transaction started, in nanoseconds [no locking]
625          */
626         ktime_t                 t_start_time;
627
628         /*
629          * How many handles used this transaction? [t_handle_lock]
630          */
631         int t_handle_count;
632
633         /*
634          * This transaction is being forced and some process is
635          * waiting for it to finish.
636          */
637         unsigned int t_synchronous_commit:1;
638         unsigned int t_flushed_data_blocks:1;
639
640         /*
641          * For use by the filesystem to store fs-specific data
642          * structures associated with the transaction
643          */
644         struct list_head        t_private_list;
645 };
646
647 struct transaction_run_stats_s {
648         unsigned long           rs_wait;
649         unsigned long           rs_running;
650         unsigned long           rs_locked;
651         unsigned long           rs_flushing;
652         unsigned long           rs_logging;
653
654         __u32                   rs_handle_count;
655         __u32                   rs_blocks;
656         __u32                   rs_blocks_logged;
657 };
658
659 struct transaction_stats_s {
660         unsigned long           ts_tid;
661         struct transaction_run_stats_s run;
662 };
663
664 static inline unsigned long
665 jbd2_time_diff(unsigned long start, unsigned long end)
666 {
667         if (end >= start)
668                 return end - start;
669
670         return end + (MAX_JIFFY_OFFSET - start);
671 }
672
673 #define JBD2_NR_BATCH   64
674
675 /**
676  * struct journal_s - The journal_s type is the concrete type associated with
677  *     journal_t.
678  * @j_flags:  General journaling state flags
679  * @j_errno:  Is there an outstanding uncleared error on the journal (from a
680  *     prior abort)?
681  * @j_sb_buffer: First part of superblock buffer
682  * @j_superblock: Second part of superblock buffer
683  * @j_format_version: Version of the superblock format
684  * @j_state_lock: Protect the various scalars in the journal
685  * @j_barrier_count:  Number of processes waiting to create a barrier lock
686  * @j_barrier: The barrier lock itself
687  * @j_running_transaction: The current running transaction..
688  * @j_committing_transaction: the transaction we are pushing to disk
689  * @j_checkpoint_transactions: a linked circular list of all transactions
690  *  waiting for checkpointing
691  * @j_wait_transaction_locked: Wait queue for waiting for a locked transaction
692  *  to start committing, or for a barrier lock to be released
693  * @j_wait_logspace: Wait queue for waiting for checkpointing to complete
694  * @j_wait_done_commit: Wait queue for waiting for commit to complete
695  * @j_wait_checkpoint:  Wait queue to trigger checkpointing
696  * @j_wait_commit: Wait queue to trigger commit
697  * @j_wait_updates: Wait queue to wait for updates to complete
698  * @j_checkpoint_mutex: Mutex for locking against concurrent checkpoints
699  * @j_head: Journal head - identifies the first unused block in the journal
700  * @j_tail: Journal tail - identifies the oldest still-used block in the
701  *  journal.
702  * @j_free: Journal free - how many free blocks are there in the journal?
703  * @j_first: The block number of the first usable block
704  * @j_last: The block number one beyond the last usable block
705  * @j_dev: Device where we store the journal
706  * @j_blocksize: blocksize for the location where we store the journal.
707  * @j_blk_offset: starting block offset for into the device where we store the
708  *     journal
709  * @j_fs_dev: Device which holds the client fs.  For internal journal this will
710  *     be equal to j_dev
711  * @j_maxlen: Total maximum capacity of the journal region on disk.
712  * @j_list_lock: Protects the buffer lists and internal buffer state.
713  * @j_inode: Optional inode where we store the journal.  If present, all journal
714  *     block numbers are mapped into this inode via bmap().
715  * @j_tail_sequence:  Sequence number of the oldest transaction in the log
716  * @j_transaction_sequence: Sequence number of the next transaction to grant
717  * @j_commit_sequence: Sequence number of the most recently committed
718  *  transaction
719  * @j_commit_request: Sequence number of the most recent transaction wanting
720  *     commit
721  * @j_uuid: Uuid of client object.
722  * @j_task: Pointer to the current commit thread for this journal
723  * @j_max_transaction_buffers:  Maximum number of metadata buffers to allow in a
724  *     single compound commit transaction
725  * @j_commit_interval: What is the maximum transaction lifetime before we begin
726  *  a commit?
727  * @j_commit_timer:  The timer used to wakeup the commit thread
728  * @j_revoke_lock: Protect the revoke table
729  * @j_revoke: The revoke table - maintains the list of revoked blocks in the
730  *     current transaction.
731  * @j_revoke_table: alternate revoke tables for j_revoke
732  * @j_wbuf: array of buffer_heads for jbd2_journal_commit_transaction
733  * @j_wbufsize: maximum number of buffer_heads allowed in j_wbuf, the
734  *      number that will fit in j_blocksize
735  * @j_last_sync_writer: most recent pid which did a synchronous write
736  * @j_history: Buffer storing the transactions statistics history
737  * @j_history_max: Maximum number of transactions in the statistics history
738  * @j_history_cur: Current number of transactions in the statistics history
739  * @j_history_lock: Protect the transactions statistics history
740  * @j_proc_entry: procfs entry for the jbd statistics directory
741  * @j_stats: Overall statistics
742  * @j_private: An opaque pointer to fs-private information.
743  */
744
745 struct journal_s
746 {
747         /* General journaling state flags [j_state_lock] */
748         unsigned long           j_flags;
749
750         /*
751          * Is there an outstanding uncleared error on the journal (from a prior
752          * abort)? [j_state_lock]
753          */
754         int                     j_errno;
755
756         /* The superblock buffer */
757         struct buffer_head      *j_sb_buffer;
758         journal_superblock_t    *j_superblock;
759
760         /* Version of the superblock format */
761         int                     j_format_version;
762
763         /*
764          * Protect the various scalars in the journal
765          */
766         spinlock_t              j_state_lock;
767
768         /*
769          * Number of processes waiting to create a barrier lock [j_state_lock]
770          */
771         int                     j_barrier_count;
772
773         /* The barrier lock itself */
774         struct mutex            j_barrier;
775
776         /*
777          * Transactions: The current running transaction...
778          * [j_state_lock] [caller holding open handle]
779          */
780         transaction_t           *j_running_transaction;
781
782         /*
783          * the transaction we are pushing to disk
784          * [j_state_lock] [caller holding open handle]
785          */
786         transaction_t           *j_committing_transaction;
787
788         /*
789          * ... and a linked circular list of all transactions waiting for
790          * checkpointing. [j_list_lock]
791          */
792         transaction_t           *j_checkpoint_transactions;
793
794         /*
795          * Wait queue for waiting for a locked transaction to start committing,
796          * or for a barrier lock to be released
797          */
798         wait_queue_head_t       j_wait_transaction_locked;
799
800         /* Wait queue for waiting for checkpointing to complete */
801         wait_queue_head_t       j_wait_logspace;
802
803         /* Wait queue for waiting for commit to complete */
804         wait_queue_head_t       j_wait_done_commit;
805
806         /* Wait queue to trigger checkpointing */
807         wait_queue_head_t       j_wait_checkpoint;
808
809         /* Wait queue to trigger commit */
810         wait_queue_head_t       j_wait_commit;
811
812         /* Wait queue to wait for updates to complete */
813         wait_queue_head_t       j_wait_updates;
814
815         /* Semaphore for locking against concurrent checkpoints */
816         struct mutex            j_checkpoint_mutex;
817
818         /*
819          * List of buffer heads used by the checkpoint routine.  This
820          * was moved from jbd2_log_do_checkpoint() to reduce stack
821          * usage.  Access to this array is controlled by the
822          * j_checkpoint_mutex.  [j_checkpoint_mutex]
823          */
824         struct buffer_head      *j_chkpt_bhs[JBD2_NR_BATCH];
825         
826         /*
827          * Journal head: identifies the first unused block in the journal.
828          * [j_state_lock]
829          */
830         unsigned long           j_head;
831
832         /*
833          * Journal tail: identifies the oldest still-used block in the journal.
834          * [j_state_lock]
835          */
836         unsigned long           j_tail;
837
838         /*
839          * Journal free: how many free blocks are there in the journal?
840          * [j_state_lock]
841          */
842         unsigned long           j_free;
843
844         /*
845          * Journal start and end: the block numbers of the first usable block
846          * and one beyond the last usable block in the journal. [j_state_lock]
847          */
848         unsigned long           j_first;
849         unsigned long           j_last;
850
851         /*
852          * Device, blocksize and starting block offset for the location where we
853          * store the journal.
854          */
855         struct block_device     *j_dev;
856         int                     j_blocksize;
857         unsigned long long      j_blk_offset;
858         char                    j_devname[BDEVNAME_SIZE+24];
859
860         /*
861          * Device which holds the client fs.  For internal journal this will be
862          * equal to j_dev.
863          */
864         struct block_device     *j_fs_dev;
865
866         /* Total maximum capacity of the journal region on disk. */
867         unsigned int            j_maxlen;
868
869         /*
870          * Protects the buffer lists and internal buffer state.
871          */
872         spinlock_t              j_list_lock;
873
874         /* Optional inode where we store the journal.  If present, all */
875         /* journal block numbers are mapped into this inode via */
876         /* bmap(). */
877         struct inode            *j_inode;
878
879         /*
880          * Sequence number of the oldest transaction in the log [j_state_lock]
881          */
882         tid_t                   j_tail_sequence;
883
884         /*
885          * Sequence number of the next transaction to grant [j_state_lock]
886          */
887         tid_t                   j_transaction_sequence;
888
889         /*
890          * Sequence number of the most recently committed transaction
891          * [j_state_lock].
892          */
893         tid_t                   j_commit_sequence;
894
895         /*
896          * Sequence number of the most recent transaction wanting commit
897          * [j_state_lock]
898          */
899         tid_t                   j_commit_request;
900
901         /*
902          * Journal uuid: identifies the object (filesystem, LVM volume etc)
903          * backed by this journal.  This will eventually be replaced by an array
904          * of uuids, allowing us to index multiple devices within a single
905          * journal and to perform atomic updates across them.
906          */
907         __u8                    j_uuid[16];
908
909         /* Pointer to the current commit thread for this journal */
910         struct task_struct      *j_task;
911
912         /*
913          * Maximum number of metadata buffers to allow in a single compound
914          * commit transaction
915          */
916         int                     j_max_transaction_buffers;
917
918         /*
919          * What is the maximum transaction lifetime before we begin a commit?
920          */
921         unsigned long           j_commit_interval;
922
923         /* The timer used to wakeup the commit thread: */
924         struct timer_list       j_commit_timer;
925
926         /*
927          * The revoke table: maintains the list of revoked blocks in the
928          * current transaction.  [j_revoke_lock]
929          */
930         spinlock_t              j_revoke_lock;
931         struct jbd2_revoke_table_s *j_revoke;
932         struct jbd2_revoke_table_s *j_revoke_table[2];
933
934         /*
935          * array of bhs for jbd2_journal_commit_transaction
936          */
937         struct buffer_head      **j_wbuf;
938         int                     j_wbufsize;
939
940         /*
941          * this is the pid of hte last person to run a synchronous operation
942          * through the journal
943          */
944         pid_t                   j_last_sync_writer;
945
946         /*
947          * the average amount of time in nanoseconds it takes to commit a
948          * transaction to disk. [j_state_lock]
949          */
950         u64                     j_average_commit_time;
951
952         /*
953          * minimum and maximum times that we should wait for
954          * additional filesystem operations to get batched into a
955          * synchronous handle in microseconds
956          */
957         u32                     j_min_batch_time;
958         u32                     j_max_batch_time;
959
960         /* This function is called when a transaction is closed */
961         void                    (*j_commit_callback)(journal_t *,
962                                                      transaction_t *);
963
964         /*
965          * Journal statistics
966          */
967         spinlock_t              j_history_lock;
968         struct proc_dir_entry   *j_proc_entry;
969         struct transaction_stats_s j_stats;
970
971         /* Failed journal commit ID */
972         unsigned int            j_failed_commit;
973
974         /*
975          * An opaque pointer to fs-private information.  ext3 puts its
976          * superblock pointer here
977          */
978         void *j_private;
979 };
980
981 /*
982  * Journal flag definitions
983  */
984 #define JBD2_UNMOUNT    0x001   /* Journal thread is being destroyed */
985 #define JBD2_ABORT      0x002   /* Journaling has been aborted for errors. */
986 #define JBD2_ACK_ERR    0x004   /* The errno in the sb has been acked */
987 #define JBD2_FLUSHED    0x008   /* The journal superblock has been flushed */
988 #define JBD2_LOADED     0x010   /* The journal superblock has been loaded */
989 #define JBD2_BARRIER    0x020   /* Use IDE barriers */
990 #define JBD2_ABORT_ON_SYNCDATA_ERR      0x040   /* Abort the journal on file
991                                                  * data write error in ordered
992                                                  * mode */
993
994 /*
995  * Function declarations for the journaling transaction and buffer
996  * management
997  */
998
999 /* Filing buffers */
1000 extern void jbd2_journal_unfile_buffer(journal_t *, struct journal_head *);
1001 extern void __jbd2_journal_unfile_buffer(struct journal_head *);
1002 extern void __jbd2_journal_refile_buffer(struct journal_head *);
1003 extern void jbd2_journal_refile_buffer(journal_t *, struct journal_head *);
1004 extern void __jbd2_journal_file_buffer(struct journal_head *, transaction_t *, int);
1005 extern void __journal_free_buffer(struct journal_head *bh);
1006 extern void jbd2_journal_file_buffer(struct journal_head *, transaction_t *, int);
1007 extern void __journal_clean_data_list(transaction_t *transaction);
1008
1009 /* Log buffer allocation */
1010 extern struct journal_head * jbd2_journal_get_descriptor_buffer(journal_t *);
1011 int jbd2_journal_next_log_block(journal_t *, unsigned long long *);
1012
1013 /* Commit management */
1014 extern void jbd2_journal_commit_transaction(journal_t *);
1015
1016 /* Checkpoint list management */
1017 int __jbd2_journal_clean_checkpoint_list(journal_t *journal);
1018 int __jbd2_journal_remove_checkpoint(struct journal_head *);
1019 void __jbd2_journal_insert_checkpoint(struct journal_head *, transaction_t *);
1020
1021
1022 /*
1023  * Triggers
1024  */
1025
1026 struct jbd2_buffer_trigger_type {
1027         /*
1028          * Fired just before a buffer is written to the journal.
1029          * mapped_data is a mapped buffer that is the frozen data for
1030          * commit.
1031          */
1032         void (*t_commit)(struct jbd2_buffer_trigger_type *type,
1033                          struct buffer_head *bh, void *mapped_data,
1034                          size_t size);
1035
1036         /*
1037          * Fired during journal abort for dirty buffers that will not be
1038          * committed.
1039          */
1040         void (*t_abort)(struct jbd2_buffer_trigger_type *type,
1041                         struct buffer_head *bh);
1042 };
1043
1044 extern void jbd2_buffer_commit_trigger(struct journal_head *jh,
1045                                        void *mapped_data,
1046                                        struct jbd2_buffer_trigger_type *triggers);
1047 extern void jbd2_buffer_abort_trigger(struct journal_head *jh,
1048                                       struct jbd2_buffer_trigger_type *triggers);
1049
1050 /* Buffer IO */
1051 extern int
1052 jbd2_journal_write_metadata_buffer(transaction_t          *transaction,
1053                               struct journal_head  *jh_in,
1054                               struct journal_head **jh_out,
1055                               unsigned long long   blocknr);
1056
1057 /* Transaction locking */
1058 extern void             __wait_on_journal (journal_t *);
1059
1060 /*
1061  * Journal locking.
1062  *
1063  * We need to lock the journal during transaction state changes so that nobody
1064  * ever tries to take a handle on the running transaction while we are in the
1065  * middle of moving it to the commit phase.  j_state_lock does this.
1066  *
1067  * Note that the locking is completely interrupt unsafe.  We never touch
1068  * journal structures from interrupts.
1069  */
1070
1071 static inline handle_t *journal_current_handle(void)
1072 {
1073         return current->journal_info;
1074 }
1075
1076 /* The journaling code user interface:
1077  *
1078  * Create and destroy handles
1079  * Register buffer modifications against the current transaction.
1080  */
1081
1082 extern handle_t *jbd2_journal_start(journal_t *, int nblocks);
1083 extern int       jbd2_journal_restart (handle_t *, int nblocks);
1084 extern int       jbd2_journal_extend (handle_t *, int nblocks);
1085 extern int       jbd2_journal_get_write_access(handle_t *, struct buffer_head *);
1086 extern int       jbd2_journal_get_create_access (handle_t *, struct buffer_head *);
1087 extern int       jbd2_journal_get_undo_access(handle_t *, struct buffer_head *);
1088 void             jbd2_journal_set_triggers(struct buffer_head *,
1089                                            struct jbd2_buffer_trigger_type *type);
1090 extern int       jbd2_journal_dirty_metadata (handle_t *, struct buffer_head *);
1091 extern void      jbd2_journal_release_buffer (handle_t *, struct buffer_head *);
1092 extern int       jbd2_journal_forget (handle_t *, struct buffer_head *);
1093 extern void      journal_sync_buffer (struct buffer_head *);
1094 extern void      jbd2_journal_invalidatepage(journal_t *,
1095                                 struct page *, unsigned long);
1096 extern int       jbd2_journal_try_to_free_buffers(journal_t *, struct page *, gfp_t);
1097 extern int       jbd2_journal_stop(handle_t *);
1098 extern int       jbd2_journal_flush (journal_t *);
1099 extern void      jbd2_journal_lock_updates (journal_t *);
1100 extern void      jbd2_journal_unlock_updates (journal_t *);
1101
1102 extern journal_t * jbd2_journal_init_dev(struct block_device *bdev,
1103                                 struct block_device *fs_dev,
1104                                 unsigned long long start, int len, int bsize);
1105 extern journal_t * jbd2_journal_init_inode (struct inode *);
1106 extern int         jbd2_journal_update_format (journal_t *);
1107 extern int         jbd2_journal_check_used_features
1108                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1109 extern int         jbd2_journal_check_available_features
1110                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1111 extern int         jbd2_journal_set_features
1112                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1113 extern void        jbd2_journal_clear_features
1114                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1115 extern int         jbd2_journal_load       (journal_t *journal);
1116 extern int         jbd2_journal_destroy    (journal_t *);
1117 extern int         jbd2_journal_recover    (journal_t *journal);
1118 extern int         jbd2_journal_wipe       (journal_t *, int);
1119 extern int         jbd2_journal_skip_recovery   (journal_t *);
1120 extern void        jbd2_journal_update_superblock       (journal_t *, int);
1121 extern void        __jbd2_journal_abort_hard    (journal_t *);
1122 extern void        jbd2_journal_abort      (journal_t *, int);
1123 extern int         jbd2_journal_errno      (journal_t *);
1124 extern void        jbd2_journal_ack_err    (journal_t *);
1125 extern int         jbd2_journal_clear_err  (journal_t *);
1126 extern int         jbd2_journal_bmap(journal_t *, unsigned long, unsigned long long *);
1127 extern int         jbd2_journal_force_commit(journal_t *);
1128 extern int         jbd2_journal_file_inode(handle_t *handle, struct jbd2_inode *inode);
1129 extern int         jbd2_journal_begin_ordered_truncate(journal_t *journal,
1130                                 struct jbd2_inode *inode, loff_t new_size);
1131 extern void        jbd2_journal_init_jbd_inode(struct jbd2_inode *jinode, struct inode *inode);
1132 extern void        jbd2_journal_release_jbd_inode(journal_t *journal, struct jbd2_inode *jinode);
1133
1134 /*
1135  * journal_head management
1136  */
1137 struct journal_head *jbd2_journal_add_journal_head(struct buffer_head *bh);
1138 struct journal_head *jbd2_journal_grab_journal_head(struct buffer_head *bh);
1139 void jbd2_journal_remove_journal_head(struct buffer_head *bh);
1140 void jbd2_journal_put_journal_head(struct journal_head *jh);
1141
1142 /*
1143  * handle management
1144  */
1145 extern struct kmem_cache *jbd2_handle_cache;
1146
1147 static inline handle_t *jbd2_alloc_handle(gfp_t gfp_flags)
1148 {
1149         return kmem_cache_alloc(jbd2_handle_cache, gfp_flags);
1150 }
1151
1152 static inline void jbd2_free_handle(handle_t *handle)
1153 {
1154         kmem_cache_free(jbd2_handle_cache, handle);
1155 }
1156
1157 /* Primary revoke support */
1158 #define JOURNAL_REVOKE_DEFAULT_HASH 256
1159 extern int         jbd2_journal_init_revoke(journal_t *, int);
1160 extern void        jbd2_journal_destroy_revoke_caches(void);
1161 extern int         jbd2_journal_init_revoke_caches(void);
1162
1163 extern void        jbd2_journal_destroy_revoke(journal_t *);
1164 extern int         jbd2_journal_revoke (handle_t *, unsigned long long, struct buffer_head *);
1165 extern int         jbd2_journal_cancel_revoke(handle_t *, struct journal_head *);
1166 extern void        jbd2_journal_write_revoke_records(journal_t *,
1167                                                      transaction_t *, int);
1168
1169 /* Recovery revoke support */
1170 extern int      jbd2_journal_set_revoke(journal_t *, unsigned long long, tid_t);
1171 extern int      jbd2_journal_test_revoke(journal_t *, unsigned long long, tid_t);
1172 extern void     jbd2_journal_clear_revoke(journal_t *);
1173 extern void     jbd2_journal_switch_revoke_table(journal_t *journal);
1174
1175 /*
1176  * The log thread user interface:
1177  *
1178  * Request space in the current transaction, and force transaction commit
1179  * transitions on demand.
1180  */
1181
1182 int __jbd2_log_space_left(journal_t *); /* Called with journal locked */
1183 int jbd2_log_start_commit(journal_t *journal, tid_t tid);
1184 int __jbd2_log_start_commit(journal_t *journal, tid_t tid);
1185 int jbd2_journal_start_commit(journal_t *journal, tid_t *tid);
1186 int jbd2_journal_force_commit_nested(journal_t *journal);
1187 int jbd2_log_wait_commit(journal_t *journal, tid_t tid);
1188 int jbd2_log_do_checkpoint(journal_t *journal);
1189
1190 void __jbd2_log_wait_for_space(journal_t *journal);
1191 extern void __jbd2_journal_drop_transaction(journal_t *, transaction_t *);
1192 extern int jbd2_cleanup_journal_tail(journal_t *);
1193
1194 /* Debugging code only: */
1195
1196 #define jbd_ENOSYS() \
1197 do {                                                                       \
1198         printk (KERN_ERR "JBD unimplemented function %s\n", __func__); \
1199         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;                             \
1200         schedule();                                                        \
1201 } while (1)
1202
1203 /*
1204  * is_journal_abort
1205  *
1206  * Simple test wrapper function to test the JBD2_ABORT state flag.  This
1207  * bit, when set, indicates that we have had a fatal error somewhere,
1208  * either inside the journaling layer or indicated to us by the client
1209  * (eg. ext3), and that we and should not commit any further
1210  * transactions.
1211  */
1212
1213 static inline int is_journal_aborted(journal_t *journal)
1214 {
1215         return journal->j_flags & JBD2_ABORT;
1216 }
1217
1218 static inline int is_handle_aborted(handle_t *handle)
1219 {
1220         if (handle->h_aborted)
1221                 return 1;
1222         return is_journal_aborted(handle->h_transaction->t_journal);
1223 }
1224
1225 static inline void jbd2_journal_abort_handle(handle_t *handle)
1226 {
1227         handle->h_aborted = 1;
1228 }
1229
1230 #endif /* __KERNEL__   */
1231
1232 /* Comparison functions for transaction IDs: perform comparisons using
1233  * modulo arithmetic so that they work over sequence number wraps. */
1234
1235 static inline int tid_gt(tid_t x, tid_t y)
1236 {
1237         int difference = (x - y);
1238         return (difference > 0);
1239 }
1240
1241 static inline int tid_geq(tid_t x, tid_t y)
1242 {
1243         int difference = (x - y);
1244         return (difference >= 0);
1245 }
1246
1247 extern int jbd2_journal_blocks_per_page(struct inode *inode);
1248 extern size_t journal_tag_bytes(journal_t *journal);
1249
1250 /*
1251  * Return the minimum number of blocks which must be free in the journal
1252  * before a new transaction may be started.  Must be called under j_state_lock.
1253  */
1254 static inline int jbd_space_needed(journal_t *journal)
1255 {
1256         int nblocks = journal->j_max_transaction_buffers;
1257         if (journal->j_committing_transaction)
1258                 nblocks += journal->j_committing_transaction->
1259                                         t_outstanding_credits;
1260         return nblocks;
1261 }
1262
1263 /*
1264  * Definitions which augment the buffer_head layer
1265  */
1266
1267 /* journaling buffer types */
1268 #define BJ_None         0       /* Not journaled */
1269 #define BJ_Metadata     1       /* Normal journaled metadata */
1270 #define BJ_Forget       2       /* Buffer superseded by this transaction */
1271 #define BJ_IO           3       /* Buffer is for temporary IO use */
1272 #define BJ_Shadow       4       /* Buffer contents being shadowed to the log */
1273 #define BJ_LogCtl       5       /* Buffer contains log descriptors */
1274 #define BJ_Reserved     6       /* Buffer is reserved for access by journal */
1275 #define BJ_Types        7
1276
1277 extern int jbd_blocks_per_page(struct inode *inode);
1278
1279 #ifdef __KERNEL__
1280
1281 #define buffer_trace_init(bh)   do {} while (0)
1282 #define print_buffer_fields(bh) do {} while (0)
1283 #define print_buffer_trace(bh)  do {} while (0)
1284 #define BUFFER_TRACE(bh, info)  do {} while (0)
1285 #define BUFFER_TRACE2(bh, bh2, info)    do {} while (0)
1286 #define JBUFFER_TRACE(jh, info) do {} while (0)
1287
1288 /* 
1289  * jbd2_dev_to_name is a utility function used by the jbd2 and ext4 
1290  * tracing infrastructure to map a dev_t to a device name.
1291  */
1292 extern const char *jbd2_dev_to_name(dev_t device);
1293
1294 #endif  /* __KERNEL__ */
1295
1296 #endif  /* _LINUX_JBD2_H */