pandora: defconfig: update
[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 #include <linux/slab.h>
34 #endif
35
36 #define journal_oom_retry 1
37
38 /*
39  * Define JBD2_PARANIOD_IOFAIL to cause a kernel BUG() if ext4 finds
40  * certain classes of error which can occur due to failed IOs.  Under
41  * normal use we want ext4 to continue after such errors, because
42  * hardware _can_ fail, but for debugging purposes when running tests on
43  * known-good hardware we may want to trap these errors.
44  */
45 #undef JBD2_PARANOID_IOFAIL
46
47 /*
48  * The default maximum commit age, in seconds.
49  */
50 #define JBD2_DEFAULT_MAX_COMMIT_AGE 5
51
52 #ifdef CONFIG_JBD2_DEBUG
53 /*
54  * Define JBD2_EXPENSIVE_CHECKING to enable more expensive internal
55  * consistency checks.  By default we don't do this unless
56  * CONFIG_JBD2_DEBUG is on.
57  */
58 #define JBD2_EXPENSIVE_CHECKING
59 extern u8 jbd2_journal_enable_debug;
60
61 #define jbd_debug(n, f, a...)                                           \
62         do {                                                            \
63                 if ((n) <= jbd2_journal_enable_debug) {                 \
64                         printk (KERN_DEBUG "(%s, %d): %s: ",            \
65                                 __FILE__, __LINE__, __func__);  \
66                         printk (f, ## a);                               \
67                 }                                                       \
68         } while (0)
69 #else
70 #define jbd_debug(f, a...)      /**/
71 #endif
72
73 extern void *jbd2_alloc(size_t size, gfp_t flags);
74 extern void jbd2_free(void *ptr, size_t size);
75
76 #define JBD2_MIN_JOURNAL_BLOCKS 1024
77
78 #ifdef __KERNEL__
79
80 /**
81  * typedef handle_t - The handle_t type represents a single atomic update being performed by some process.
82  *
83  * All filesystem modifications made by the process go
84  * through this handle.  Recursive operations (such as quota operations)
85  * are gathered into a single update.
86  *
87  * The buffer credits field is used to account for journaled buffers
88  * being modified by the running process.  To ensure that there is
89  * enough log space for all outstanding operations, we need to limit the
90  * number of outstanding buffers possible at any time.  When the
91  * operation completes, any buffer credits not used are credited back to
92  * the transaction, so that at all times we know how many buffers the
93  * outstanding updates on a transaction might possibly touch.
94  *
95  * This is an opaque datatype.
96  **/
97 typedef struct jbd2_journal_handle handle_t;    /* Atomic operation type */
98
99
100 /**
101  * typedef journal_t - The journal_t maintains all of the journaling state information for a single filesystem.
102  *
103  * journal_t is linked to from the fs superblock structure.
104  *
105  * We use the journal_t to keep track of all outstanding transaction
106  * activity on the filesystem, and to manage the state of the log
107  * writing process.
108  *
109  * This is an opaque datatype.
110  **/
111 typedef struct journal_s        journal_t;      /* Journal control structure */
112 #endif
113
114 /*
115  * Internal structures used by the logging mechanism:
116  */
117
118 #define JBD2_MAGIC_NUMBER 0xc03b3998U /* The first 4 bytes of /dev/random! */
119
120 /*
121  * On-disk structures
122  */
123
124 /*
125  * Descriptor block types:
126  */
127
128 #define JBD2_DESCRIPTOR_BLOCK   1
129 #define JBD2_COMMIT_BLOCK       2
130 #define JBD2_SUPERBLOCK_V1      3
131 #define JBD2_SUPERBLOCK_V2      4
132 #define JBD2_REVOKE_BLOCK       5
133
134 /*
135  * Standard header for all descriptor blocks:
136  */
137 typedef struct journal_header_s
138 {
139         __be32          h_magic;
140         __be32          h_blocktype;
141         __be32          h_sequence;
142 } journal_header_t;
143
144 /*
145  * Checksum types.
146  */
147 #define JBD2_CRC32_CHKSUM   1
148 #define JBD2_MD5_CHKSUM     2
149 #define JBD2_SHA1_CHKSUM    3
150
151 #define JBD2_CRC32_CHKSUM_SIZE 4
152
153 #define JBD2_CHECKSUM_BYTES (32 / sizeof(u32))
154 /*
155  * Commit block header for storing transactional checksums:
156  */
157 struct commit_header {
158         __be32          h_magic;
159         __be32          h_blocktype;
160         __be32          h_sequence;
161         unsigned char   h_chksum_type;
162         unsigned char   h_chksum_size;
163         unsigned char   h_padding[2];
164         __be32          h_chksum[JBD2_CHECKSUM_BYTES];
165         __be64          h_commit_sec;
166         __be32          h_commit_nsec;
167 };
168
169 /*
170  * The block tag: used to describe a single buffer in the journal.
171  * t_blocknr_high is only used if INCOMPAT_64BIT is set, so this
172  * raw struct shouldn't be used for pointer math or sizeof() - use
173  * journal_tag_bytes(journal) instead to compute this.
174  */
175 typedef struct journal_block_tag_s
176 {
177         __be32          t_blocknr;      /* The on-disk block number */
178         __be32          t_flags;        /* See below */
179         __be32          t_blocknr_high; /* most-significant high 32bits. */
180 } journal_block_tag_t;
181
182 #define JBD2_TAG_SIZE32 (offsetof(journal_block_tag_t, t_blocknr_high))
183 #define JBD2_TAG_SIZE64 (sizeof(journal_block_tag_t))
184
185 /*
186  * The revoke descriptor: used on disk to describe a series of blocks to
187  * be revoked from the log
188  */
189 typedef struct jbd2_journal_revoke_header_s
190 {
191         journal_header_t r_header;
192         __be32           r_count;       /* Count of bytes used in the block */
193 } jbd2_journal_revoke_header_t;
194
195
196 /* Definitions for the journal tag flags word: */
197 #define JBD2_FLAG_ESCAPE                1       /* on-disk block is escaped */
198 #define JBD2_FLAG_SAME_UUID     2       /* block has same uuid as previous */
199 #define JBD2_FLAG_DELETED       4       /* block deleted by this transaction */
200 #define JBD2_FLAG_LAST_TAG      8       /* last tag in this descriptor block */
201
202
203 /*
204  * The journal superblock.  All fields are in big-endian byte order.
205  */
206 typedef struct journal_superblock_s
207 {
208 /* 0x0000 */
209         journal_header_t s_header;
210
211 /* 0x000C */
212         /* Static information describing the journal */
213         __be32  s_blocksize;            /* journal device blocksize */
214         __be32  s_maxlen;               /* total blocks in journal file */
215         __be32  s_first;                /* first block of log information */
216
217 /* 0x0018 */
218         /* Dynamic information describing the current state of the log */
219         __be32  s_sequence;             /* first commit ID expected in log */
220         __be32  s_start;                /* blocknr of start of log */
221
222 /* 0x0020 */
223         /* Error value, as set by jbd2_journal_abort(). */
224         __be32  s_errno;
225
226 /* 0x0024 */
227         /* Remaining fields are only valid in a version-2 superblock */
228         __be32  s_feature_compat;       /* compatible feature set */
229         __be32  s_feature_incompat;     /* incompatible feature set */
230         __be32  s_feature_ro_compat;    /* readonly-compatible feature set */
231 /* 0x0030 */
232         __u8    s_uuid[16];             /* 128-bit uuid for journal */
233
234 /* 0x0040 */
235         __be32  s_nr_users;             /* Nr of filesystems sharing log */
236
237         __be32  s_dynsuper;             /* Blocknr of dynamic superblock copy*/
238
239 /* 0x0048 */
240         __be32  s_max_transaction;      /* Limit of journal blocks per trans.*/
241         __be32  s_max_trans_data;       /* Limit of data blocks per trans. */
242
243 /* 0x0050 */
244         __u32   s_padding[44];
245
246 /* 0x0100 */
247         __u8    s_users[16*48];         /* ids of all fs'es sharing the log */
248 /* 0x0400 */
249 } journal_superblock_t;
250
251 #define JBD2_HAS_COMPAT_FEATURE(j,mask)                                 \
252         ((j)->j_format_version >= 2 &&                                  \
253          ((j)->j_superblock->s_feature_compat & cpu_to_be32((mask))))
254 #define JBD2_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(j,mask)                              \
255         ((j)->j_format_version >= 2 &&                                  \
256          ((j)->j_superblock->s_feature_ro_compat & cpu_to_be32((mask))))
257 #define JBD2_HAS_INCOMPAT_FEATURE(j,mask)                               \
258         ((j)->j_format_version >= 2 &&                                  \
259          ((j)->j_superblock->s_feature_incompat & cpu_to_be32((mask))))
260
261 #define JBD2_FEATURE_COMPAT_CHECKSUM    0x00000001
262
263 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_REVOKE            0x00000001
264 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_64BIT             0x00000002
265 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_ASYNC_COMMIT      0x00000004
266
267 /* Features known to this kernel version: */
268 #define JBD2_KNOWN_COMPAT_FEATURES      JBD2_FEATURE_COMPAT_CHECKSUM
269 #define JBD2_KNOWN_ROCOMPAT_FEATURES    0
270 #define JBD2_KNOWN_INCOMPAT_FEATURES    (JBD2_FEATURE_INCOMPAT_REVOKE | \
271                                         JBD2_FEATURE_INCOMPAT_64BIT | \
272                                         JBD2_FEATURE_INCOMPAT_ASYNC_COMMIT)
273
274 #ifdef __KERNEL__
275
276 #include <linux/fs.h>
277 #include <linux/sched.h>
278 #include <linux/jbd_common.h>
279
280 #define J_ASSERT(assert)        BUG_ON(!(assert))
281
282 #define J_ASSERT_BH(bh, expr)   J_ASSERT(expr)
283 #define J_ASSERT_JH(jh, expr)   J_ASSERT(expr)
284
285 #if defined(JBD2_PARANOID_IOFAIL)
286 #define J_EXPECT(expr, why...)          J_ASSERT(expr)
287 #define J_EXPECT_BH(bh, expr, why...)   J_ASSERT_BH(bh, expr)
288 #define J_EXPECT_JH(jh, expr, why...)   J_ASSERT_JH(jh, expr)
289 #else
290 #define __journal_expect(expr, why...)                                       \
291         ({                                                                   \
292                 int val = (expr);                                            \
293                 if (!val) {                                                  \
294                         printk(KERN_ERR                                      \
295                                "JBD2 unexpected failure: %s: %s;\n",         \
296                                __func__, #expr);                             \
297                         printk(KERN_ERR why "\n");                           \
298                 }                                                            \
299                 val;                                                         \
300         })
301 #define J_EXPECT(expr, why...)          __journal_expect(expr, ## why)
302 #define J_EXPECT_BH(bh, expr, why...)   __journal_expect(expr, ## why)
303 #define J_EXPECT_JH(jh, expr, why...)   __journal_expect(expr, ## why)
304 #endif
305
306 /* Flags in jbd_inode->i_flags */
307 #define __JI_COMMIT_RUNNING 0
308 /* Commit of the inode data in progress. We use this flag to protect us from
309  * concurrent deletion of inode. We cannot use reference to inode for this
310  * since we cannot afford doing last iput() on behalf of kjournald
311  */
312 #define JI_COMMIT_RUNNING (1 << __JI_COMMIT_RUNNING)
313
314 /**
315  * struct jbd_inode is the structure linking inodes in ordered mode
316  *   present in a transaction so that we can sync them during commit.
317  */
318 struct jbd2_inode {
319         /* Which transaction does this inode belong to? Either the running
320          * transaction or the committing one. [j_list_lock] */
321         transaction_t *i_transaction;
322
323         /* Pointer to the running transaction modifying inode's data in case
324          * there is already a committing transaction touching it. [j_list_lock] */
325         transaction_t *i_next_transaction;
326
327         /* List of inodes in the i_transaction [j_list_lock] */
328         struct list_head i_list;
329
330         /* VFS inode this inode belongs to [constant during the lifetime
331          * of the structure] */
332         struct inode *i_vfs_inode;
333
334         /* Flags of inode [j_list_lock] */
335         unsigned long i_flags;
336 };
337
338 struct jbd2_revoke_table_s;
339
340 /**
341  * struct handle_s - The handle_s type is the concrete type associated with
342  *     handle_t.
343  * @h_transaction: Which compound transaction is this update a part of?
344  * @h_buffer_credits: Number of remaining buffers we are allowed to dirty.
345  * @h_ref: Reference count on this handle
346  * @h_err: Field for caller's use to track errors through large fs operations
347  * @h_sync: flag for sync-on-close
348  * @h_jdata: flag to force data journaling
349  * @h_aborted: flag indicating fatal error on handle
350  **/
351
352 /* Docbook can't yet cope with the bit fields, but will leave the documentation
353  * in so it can be fixed later.
354  */
355
356 struct jbd2_journal_handle
357 {
358         /* Which compound transaction is this update a part of? */
359         transaction_t           *h_transaction;
360
361         /* Number of remaining buffers we are allowed to dirty: */
362         int                     h_buffer_credits;
363
364         /* Reference count on this handle */
365         int                     h_ref;
366
367         /* Field for caller's use to track errors through large fs */
368         /* operations */
369         int                     h_err;
370
371         /* Flags [no locking] */
372         unsigned int    h_sync:1;       /* sync-on-close */
373         unsigned int    h_jdata:1;      /* force data journaling */
374         unsigned int    h_aborted:1;    /* fatal error on handle */
375         unsigned int    h_cowing:1;     /* COWing block to snapshot */
376
377         /* Number of buffers requested by user:
378          * (before adding the COW credits factor) */
379         unsigned int    h_base_credits:14;
380
381         /* Number of buffers the user is allowed to dirty:
382          * (counts only buffers dirtied when !h_cowing) */
383         unsigned int    h_user_credits:14;
384
385
386 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
387         struct lockdep_map      h_lockdep_map;
388 #endif
389
390 #ifdef CONFIG_JBD2_DEBUG
391         /* COW debugging counters: */
392         unsigned int h_cow_moved; /* blocks moved to snapshot */
393         unsigned int h_cow_copied; /* blocks copied to snapshot */
394         unsigned int h_cow_ok_jh; /* blocks already COWed during current
395                                      transaction */
396         unsigned int h_cow_ok_bitmap; /* blocks not set in COW bitmap */
397         unsigned int h_cow_ok_mapped;/* blocks already mapped in snapshot */
398         unsigned int h_cow_bitmaps; /* COW bitmaps created */
399         unsigned int h_cow_excluded; /* blocks set in exclude bitmap */
400 #endif
401 };
402
403
404 /*
405  * Some stats for checkpoint phase
406  */
407 struct transaction_chp_stats_s {
408         unsigned long           cs_chp_time;
409         __u32                   cs_forced_to_close;
410         __u32                   cs_written;
411         __u32                   cs_dropped;
412 };
413
414 /* The transaction_t type is the guts of the journaling mechanism.  It
415  * tracks a compound transaction through its various states:
416  *
417  * RUNNING:     accepting new updates
418  * LOCKED:      Updates still running but we don't accept new ones
419  * RUNDOWN:     Updates are tidying up but have finished requesting
420  *              new buffers to modify (state not used for now)
421  * FLUSH:       All updates complete, but we are still writing to disk
422  * COMMIT:      All data on disk, writing commit record
423  * FINISHED:    We still have to keep the transaction for checkpointing.
424  *
425  * The transaction keeps track of all of the buffers modified by a
426  * running transaction, and all of the buffers committed but not yet
427  * flushed to home for finished transactions.
428  */
429
430 /*
431  * Lock ranking:
432  *
433  *    j_list_lock
434  *      ->jbd_lock_bh_journal_head()    (This is "innermost")
435  *
436  *    j_state_lock
437  *    ->jbd_lock_bh_state()
438  *
439  *    jbd_lock_bh_state()
440  *    ->j_list_lock
441  *
442  *    j_state_lock
443  *    ->t_handle_lock
444  *
445  *    j_state_lock
446  *    ->j_list_lock                     (journal_unmap_buffer)
447  *
448  */
449
450 struct transaction_s
451 {
452         /* Pointer to the journal for this transaction. [no locking] */
453         journal_t               *t_journal;
454
455         /* Sequence number for this transaction [no locking] */
456         tid_t                   t_tid;
457
458         /*
459          * Transaction's current state
460          * [no locking - only kjournald2 alters this]
461          * [j_list_lock] guards transition of a transaction into T_FINISHED
462          * state and subsequent call of __jbd2_journal_drop_transaction()
463          * FIXME: needs barriers
464          * KLUDGE: [use j_state_lock]
465          */
466         enum {
467                 T_RUNNING,
468                 T_LOCKED,
469                 T_FLUSH,
470                 T_COMMIT,
471                 T_COMMIT_DFLUSH,
472                 T_COMMIT_JFLUSH,
473                 T_COMMIT_CALLBACK,
474                 T_FINISHED
475         }                       t_state;
476
477         /*
478          * Where in the log does this transaction's commit start? [no locking]
479          */
480         unsigned long           t_log_start;
481
482         /* Number of buffers on the t_buffers list [j_list_lock] */
483         int                     t_nr_buffers;
484
485         /*
486          * Doubly-linked circular list of all buffers reserved but not yet
487          * modified by this transaction [j_list_lock]
488          */
489         struct journal_head     *t_reserved_list;
490
491         /*
492          * Doubly-linked circular list of all metadata buffers owned by this
493          * transaction [j_list_lock]
494          */
495         struct journal_head     *t_buffers;
496
497         /*
498          * Doubly-linked circular list of all forget buffers (superseded
499          * buffers which we can un-checkpoint once this transaction commits)
500          * [j_list_lock]
501          */
502         struct journal_head     *t_forget;
503
504         /*
505          * Doubly-linked circular list of all buffers still to be flushed before
506          * this transaction can be checkpointed. [j_list_lock]
507          */
508         struct journal_head     *t_checkpoint_list;
509
510         /*
511          * Doubly-linked circular list of all buffers submitted for IO while
512          * checkpointing. [j_list_lock]
513          */
514         struct journal_head     *t_checkpoint_io_list;
515
516         /*
517          * Doubly-linked circular list of temporary buffers currently undergoing
518          * IO in the log [j_list_lock]
519          */
520         struct journal_head     *t_iobuf_list;
521
522         /*
523          * Doubly-linked circular list of metadata buffers being shadowed by log
524          * IO.  The IO buffers on the iobuf list and the shadow buffers on this
525          * list match each other one for one at all times. [j_list_lock]
526          */
527         struct journal_head     *t_shadow_list;
528
529         /*
530          * Doubly-linked circular list of control buffers being written to the
531          * log. [j_list_lock]
532          */
533         struct journal_head     *t_log_list;
534
535         /*
536          * List of inodes whose data we've modified in data=ordered mode.
537          * [j_list_lock]
538          */
539         struct list_head        t_inode_list;
540
541         /*
542          * Protects info related to handles
543          */
544         spinlock_t              t_handle_lock;
545
546         /*
547          * Longest time some handle had to wait for running transaction
548          */
549         unsigned long           t_max_wait;
550
551         /*
552          * When transaction started
553          */
554         unsigned long           t_start;
555
556         /*
557          * Checkpointing stats [j_checkpoint_sem]
558          */
559         struct transaction_chp_stats_s t_chp_stats;
560
561         /*
562          * Number of outstanding updates running on this transaction
563          * [t_handle_lock]
564          */
565         atomic_t                t_updates;
566
567         /*
568          * Number of buffers reserved for use by all handles in this transaction
569          * handle but not yet modified. [t_handle_lock]
570          */
571         atomic_t                t_outstanding_credits;
572
573         /*
574          * Forward and backward links for the circular list of all transactions
575          * awaiting checkpoint. [j_list_lock]
576          */
577         transaction_t           *t_cpnext, *t_cpprev;
578
579         /*
580          * When will the transaction expire (become due for commit), in jiffies?
581          * [no locking]
582          */
583         unsigned long           t_expires;
584
585         /*
586          * When this transaction started, in nanoseconds [no locking]
587          */
588         ktime_t                 t_start_time;
589
590         /*
591          * How many handles used this transaction? [t_handle_lock]
592          */
593         atomic_t                t_handle_count;
594
595         /*
596          * This transaction is being forced and some process is
597          * waiting for it to finish.
598          */
599         unsigned int t_synchronous_commit:1;
600
601         /* Disk flush needs to be sent to fs partition [no locking] */
602         int                     t_need_data_flush;
603
604         /*
605          * For use by the filesystem to store fs-specific data
606          * structures associated with the transaction
607          */
608         struct list_head        t_private_list;
609 };
610
611 struct transaction_run_stats_s {
612         unsigned long           rs_wait;
613         unsigned long           rs_running;
614         unsigned long           rs_locked;
615         unsigned long           rs_flushing;
616         unsigned long           rs_logging;
617
618         __u32                   rs_handle_count;
619         __u32                   rs_blocks;
620         __u32                   rs_blocks_logged;
621 };
622
623 struct transaction_stats_s {
624         unsigned long           ts_tid;
625         struct transaction_run_stats_s run;
626 };
627
628 static inline unsigned long
629 jbd2_time_diff(unsigned long start, unsigned long end)
630 {
631         if (end >= start)
632                 return end - start;
633
634         return end + (MAX_JIFFY_OFFSET - start);
635 }
636
637 #define JBD2_NR_BATCH   64
638
639 /**
640  * struct journal_s - The journal_s type is the concrete type associated with
641  *     journal_t.
642  * @j_flags:  General journaling state flags
643  * @j_errno:  Is there an outstanding uncleared error on the journal (from a
644  *     prior abort)?
645  * @j_sb_buffer: First part of superblock buffer
646  * @j_superblock: Second part of superblock buffer
647  * @j_format_version: Version of the superblock format
648  * @j_state_lock: Protect the various scalars in the journal
649  * @j_barrier_count:  Number of processes waiting to create a barrier lock
650  * @j_barrier: The barrier lock itself
651  * @j_running_transaction: The current running transaction..
652  * @j_committing_transaction: the transaction we are pushing to disk
653  * @j_checkpoint_transactions: a linked circular list of all transactions
654  *  waiting for checkpointing
655  * @j_wait_transaction_locked: Wait queue for waiting for a locked transaction
656  *  to start committing, or for a barrier lock to be released
657  * @j_wait_logspace: Wait queue for waiting for checkpointing to complete
658  * @j_wait_done_commit: Wait queue for waiting for commit to complete
659  * @j_wait_checkpoint:  Wait queue to trigger checkpointing
660  * @j_wait_commit: Wait queue to trigger commit
661  * @j_wait_updates: Wait queue to wait for updates to complete
662  * @j_checkpoint_mutex: Mutex for locking against concurrent checkpoints
663  * @j_head: Journal head - identifies the first unused block in the journal
664  * @j_tail: Journal tail - identifies the oldest still-used block in the
665  *  journal.
666  * @j_free: Journal free - how many free blocks are there in the journal?
667  * @j_first: The block number of the first usable block
668  * @j_last: The block number one beyond the last usable block
669  * @j_dev: Device where we store the journal
670  * @j_blocksize: blocksize for the location where we store the journal.
671  * @j_blk_offset: starting block offset for into the device where we store the
672  *     journal
673  * @j_fs_dev: Device which holds the client fs.  For internal journal this will
674  *     be equal to j_dev
675  * @j_maxlen: Total maximum capacity of the journal region on disk.
676  * @j_list_lock: Protects the buffer lists and internal buffer state.
677  * @j_inode: Optional inode where we store the journal.  If present, all journal
678  *     block numbers are mapped into this inode via bmap().
679  * @j_tail_sequence:  Sequence number of the oldest transaction in the log
680  * @j_transaction_sequence: Sequence number of the next transaction to grant
681  * @j_commit_sequence: Sequence number of the most recently committed
682  *  transaction
683  * @j_commit_request: Sequence number of the most recent transaction wanting
684  *     commit
685  * @j_uuid: Uuid of client object.
686  * @j_task: Pointer to the current commit thread for this journal
687  * @j_max_transaction_buffers:  Maximum number of metadata buffers to allow in a
688  *     single compound commit transaction
689  * @j_commit_interval: What is the maximum transaction lifetime before we begin
690  *  a commit?
691  * @j_commit_timer:  The timer used to wakeup the commit thread
692  * @j_revoke_lock: Protect the revoke table
693  * @j_revoke: The revoke table - maintains the list of revoked blocks in the
694  *     current transaction.
695  * @j_revoke_table: alternate revoke tables for j_revoke
696  * @j_wbuf: array of buffer_heads for jbd2_journal_commit_transaction
697  * @j_wbufsize: maximum number of buffer_heads allowed in j_wbuf, the
698  *      number that will fit in j_blocksize
699  * @j_last_sync_writer: most recent pid which did a synchronous write
700  * @j_history: Buffer storing the transactions statistics history
701  * @j_history_max: Maximum number of transactions in the statistics history
702  * @j_history_cur: Current number of transactions in the statistics history
703  * @j_history_lock: Protect the transactions statistics history
704  * @j_proc_entry: procfs entry for the jbd statistics directory
705  * @j_stats: Overall statistics
706  * @j_private: An opaque pointer to fs-private information.
707  */
708
709 struct journal_s
710 {
711         /* General journaling state flags [j_state_lock] */
712         unsigned long           j_flags;
713
714         /*
715          * Is there an outstanding uncleared error on the journal (from a prior
716          * abort)? [j_state_lock]
717          */
718         int                     j_errno;
719
720         /* The superblock buffer */
721         struct buffer_head      *j_sb_buffer;
722         journal_superblock_t    *j_superblock;
723
724         /* Version of the superblock format */
725         int                     j_format_version;
726
727         /*
728          * Protect the various scalars in the journal
729          */
730         rwlock_t                j_state_lock;
731
732         /*
733          * Number of processes waiting to create a barrier lock [j_state_lock]
734          */
735         int                     j_barrier_count;
736
737         /* The barrier lock itself */
738         struct mutex            j_barrier;
739
740         /*
741          * Transactions: The current running transaction...
742          * [j_state_lock] [caller holding open handle]
743          */
744         transaction_t           *j_running_transaction;
745
746         /*
747          * the transaction we are pushing to disk
748          * [j_state_lock] [caller holding open handle]
749          */
750         transaction_t           *j_committing_transaction;
751
752         /*
753          * ... and a linked circular list of all transactions waiting for
754          * checkpointing. [j_list_lock]
755          */
756         transaction_t           *j_checkpoint_transactions;
757
758         /*
759          * Wait queue for waiting for a locked transaction to start committing,
760          * or for a barrier lock to be released
761          */
762         wait_queue_head_t       j_wait_transaction_locked;
763
764         /* Wait queue for waiting for checkpointing to complete */
765         wait_queue_head_t       j_wait_logspace;
766
767         /* Wait queue for waiting for commit to complete */
768         wait_queue_head_t       j_wait_done_commit;
769
770         /* Wait queue to trigger checkpointing */
771         wait_queue_head_t       j_wait_checkpoint;
772
773         /* Wait queue to trigger commit */
774         wait_queue_head_t       j_wait_commit;
775
776         /* Wait queue to wait for updates to complete */
777         wait_queue_head_t       j_wait_updates;
778
779         /* Semaphore for locking against concurrent checkpoints */
780         struct mutex            j_checkpoint_mutex;
781
782         /*
783          * List of buffer heads used by the checkpoint routine.  This
784          * was moved from jbd2_log_do_checkpoint() to reduce stack
785          * usage.  Access to this array is controlled by the
786          * j_checkpoint_mutex.  [j_checkpoint_mutex]
787          */
788         struct buffer_head      *j_chkpt_bhs[JBD2_NR_BATCH];
789         
790         /*
791          * Journal head: identifies the first unused block in the journal.
792          * [j_state_lock]
793          */
794         unsigned long           j_head;
795
796         /*
797          * Journal tail: identifies the oldest still-used block in the journal.
798          * [j_state_lock]
799          */
800         unsigned long           j_tail;
801
802         /*
803          * Journal free: how many free blocks are there in the journal?
804          * [j_state_lock]
805          */
806         unsigned long           j_free;
807
808         /*
809          * Journal start and end: the block numbers of the first usable block
810          * and one beyond the last usable block in the journal. [j_state_lock]
811          */
812         unsigned long           j_first;
813         unsigned long           j_last;
814
815         /*
816          * Device, blocksize and starting block offset for the location where we
817          * store the journal.
818          */
819         struct block_device     *j_dev;
820         int                     j_blocksize;
821         unsigned long long      j_blk_offset;
822         char                    j_devname[BDEVNAME_SIZE+24];
823
824         /*
825          * Device which holds the client fs.  For internal journal this will be
826          * equal to j_dev.
827          */
828         struct block_device     *j_fs_dev;
829
830         /* Total maximum capacity of the journal region on disk. */
831         unsigned int            j_maxlen;
832
833         /*
834          * Protects the buffer lists and internal buffer state.
835          */
836         spinlock_t              j_list_lock;
837
838         /* Optional inode where we store the journal.  If present, all */
839         /* journal block numbers are mapped into this inode via */
840         /* bmap(). */
841         struct inode            *j_inode;
842
843         /*
844          * Sequence number of the oldest transaction in the log [j_state_lock]
845          */
846         tid_t                   j_tail_sequence;
847
848         /*
849          * Sequence number of the next transaction to grant [j_state_lock]
850          */
851         tid_t                   j_transaction_sequence;
852
853         /*
854          * Sequence number of the most recently committed transaction
855          * [j_state_lock].
856          */
857         tid_t                   j_commit_sequence;
858
859         /*
860          * Sequence number of the most recent transaction wanting commit
861          * [j_state_lock]
862          */
863         tid_t                   j_commit_request;
864
865         /*
866          * Journal uuid: identifies the object (filesystem, LVM volume etc)
867          * backed by this journal.  This will eventually be replaced by an array
868          * of uuids, allowing us to index multiple devices within a single
869          * journal and to perform atomic updates across them.
870          */
871         __u8                    j_uuid[16];
872
873         /* Pointer to the current commit thread for this journal */
874         struct task_struct      *j_task;
875
876         /*
877          * Maximum number of metadata buffers to allow in a single compound
878          * commit transaction
879          */
880         int                     j_max_transaction_buffers;
881
882         /*
883          * What is the maximum transaction lifetime before we begin a commit?
884          */
885         unsigned long           j_commit_interval;
886
887         /* The timer used to wakeup the commit thread: */
888         struct timer_list       j_commit_timer;
889
890         /*
891          * The revoke table: maintains the list of revoked blocks in the
892          * current transaction.  [j_revoke_lock]
893          */
894         spinlock_t              j_revoke_lock;
895         struct jbd2_revoke_table_s *j_revoke;
896         struct jbd2_revoke_table_s *j_revoke_table[2];
897
898         /*
899          * array of bhs for jbd2_journal_commit_transaction
900          */
901         struct buffer_head      **j_wbuf;
902         int                     j_wbufsize;
903
904         /*
905          * this is the pid of hte last person to run a synchronous operation
906          * through the journal
907          */
908         pid_t                   j_last_sync_writer;
909
910         /*
911          * the average amount of time in nanoseconds it takes to commit a
912          * transaction to disk. [j_state_lock]
913          */
914         u64                     j_average_commit_time;
915
916         /*
917          * minimum and maximum times that we should wait for
918          * additional filesystem operations to get batched into a
919          * synchronous handle in microseconds
920          */
921         u32                     j_min_batch_time;
922         u32                     j_max_batch_time;
923
924         /* This function is called when a transaction is closed */
925         void                    (*j_commit_callback)(journal_t *,
926                                                      transaction_t *);
927
928         /*
929          * Journal statistics
930          */
931         spinlock_t              j_history_lock;
932         struct proc_dir_entry   *j_proc_entry;
933         struct transaction_stats_s j_stats;
934
935         /* Failed journal commit ID */
936         unsigned int            j_failed_commit;
937
938         /*
939          * An opaque pointer to fs-private information.  ext3 puts its
940          * superblock pointer here
941          */
942         void *j_private;
943 };
944
945 /*
946  * Journal flag definitions
947  */
948 #define JBD2_UNMOUNT    0x001   /* Journal thread is being destroyed */
949 #define JBD2_ABORT      0x002   /* Journaling has been aborted for errors. */
950 #define JBD2_ACK_ERR    0x004   /* The errno in the sb has been acked */
951 #define JBD2_FLUSHED    0x008   /* The journal superblock has been flushed */
952 #define JBD2_LOADED     0x010   /* The journal superblock has been loaded */
953 #define JBD2_BARRIER    0x020   /* Use IDE barriers */
954 #define JBD2_ABORT_ON_SYNCDATA_ERR      0x040   /* Abort the journal on file
955                                                  * data write error in ordered
956                                                  * mode */
957 #define JBD2_REC_ERR    0x080   /* The errno in the sb has been recorded */
958
959 /*
960  * Function declarations for the journaling transaction and buffer
961  * management
962  */
963
964 /* Filing buffers */
965 extern void jbd2_journal_unfile_buffer(journal_t *, struct journal_head *);
966 extern void __jbd2_journal_refile_buffer(struct journal_head *);
967 extern void jbd2_journal_refile_buffer(journal_t *, struct journal_head *);
968 extern void __jbd2_journal_file_buffer(struct journal_head *, transaction_t *, int);
969 extern void __journal_free_buffer(struct journal_head *bh);
970 extern void jbd2_journal_file_buffer(struct journal_head *, transaction_t *, int);
971 extern void __journal_clean_data_list(transaction_t *transaction);
972
973 /* Log buffer allocation */
974 extern struct journal_head * jbd2_journal_get_descriptor_buffer(journal_t *);
975 int jbd2_journal_next_log_block(journal_t *, unsigned long long *);
976 int jbd2_journal_get_log_tail(journal_t *journal, tid_t *tid,
977                               unsigned long *block);
978 int __jbd2_update_log_tail(journal_t *journal, tid_t tid, unsigned long block);
979
980 /* Commit management */
981 extern void jbd2_journal_commit_transaction(journal_t *);
982
983 /* Checkpoint list management */
984 int __jbd2_journal_clean_checkpoint_list(journal_t *journal, bool destroy);
985 int __jbd2_journal_remove_checkpoint(struct journal_head *);
986 void jbd2_journal_destroy_checkpoint(journal_t *journal);
987 void __jbd2_journal_insert_checkpoint(struct journal_head *, transaction_t *);
988
989
990 /*
991  * Triggers
992  */
993
994 struct jbd2_buffer_trigger_type {
995         /*
996          * Fired a the moment data to write to the journal are known to be
997          * stable - so either at the moment b_frozen_data is created or just
998          * before a buffer is written to the journal.  mapped_data is a mapped
999          * buffer that is the frozen data for commit.
1000          */
1001         void (*t_frozen)(struct jbd2_buffer_trigger_type *type,
1002                          struct buffer_head *bh, void *mapped_data,
1003                          size_t size);
1004
1005         /*
1006          * Fired during journal abort for dirty buffers that will not be
1007          * committed.
1008          */
1009         void (*t_abort)(struct jbd2_buffer_trigger_type *type,
1010                         struct buffer_head *bh);
1011 };
1012
1013 extern void jbd2_buffer_frozen_trigger(struct journal_head *jh,
1014                                        void *mapped_data,
1015                                        struct jbd2_buffer_trigger_type *triggers);
1016 extern void jbd2_buffer_abort_trigger(struct journal_head *jh,
1017                                       struct jbd2_buffer_trigger_type *triggers);
1018
1019 /* Buffer IO */
1020 extern int
1021 jbd2_journal_write_metadata_buffer(transaction_t          *transaction,
1022                               struct journal_head  *jh_in,
1023                               struct journal_head **jh_out,
1024                               unsigned long long   blocknr);
1025
1026 /* Transaction locking */
1027 extern void             __wait_on_journal (journal_t *);
1028
1029 /*
1030  * Journal locking.
1031  *
1032  * We need to lock the journal during transaction state changes so that nobody
1033  * ever tries to take a handle on the running transaction while we are in the
1034  * middle of moving it to the commit phase.  j_state_lock does this.
1035  *
1036  * Note that the locking is completely interrupt unsafe.  We never touch
1037  * journal structures from interrupts.
1038  */
1039
1040 static inline handle_t *journal_current_handle(void)
1041 {
1042         return current->journal_info;
1043 }
1044
1045 /* The journaling code user interface:
1046  *
1047  * Create and destroy handles
1048  * Register buffer modifications against the current transaction.
1049  */
1050
1051 extern handle_t *jbd2_journal_start(journal_t *, int nblocks);
1052 extern handle_t *jbd2__journal_start(journal_t *, int nblocks, gfp_t gfp_mask);
1053 extern int       jbd2_journal_restart(handle_t *, int nblocks);
1054 extern int       jbd2__journal_restart(handle_t *, int nblocks, gfp_t gfp_mask);
1055 extern int       jbd2_journal_extend (handle_t *, int nblocks);
1056 extern int       jbd2_journal_get_write_access(handle_t *, struct buffer_head *);
1057 extern int       jbd2_journal_get_create_access (handle_t *, struct buffer_head *);
1058 extern int       jbd2_journal_get_undo_access(handle_t *, struct buffer_head *);
1059 void             jbd2_journal_set_triggers(struct buffer_head *,
1060                                            struct jbd2_buffer_trigger_type *type);
1061 extern int       jbd2_journal_dirty_metadata (handle_t *, struct buffer_head *);
1062 extern void      jbd2_journal_release_buffer (handle_t *, struct buffer_head *);
1063 extern int       jbd2_journal_forget (handle_t *, struct buffer_head *);
1064 extern void      journal_sync_buffer (struct buffer_head *);
1065 extern void      jbd2_journal_invalidatepage(journal_t *,
1066                                 struct page *, unsigned long);
1067 extern int       jbd2_journal_try_to_free_buffers(journal_t *, struct page *, gfp_t);
1068 extern int       jbd2_journal_stop(handle_t *);
1069 extern int       jbd2_journal_flush (journal_t *);
1070 extern void      jbd2_journal_lock_updates (journal_t *);
1071 extern void      jbd2_journal_unlock_updates (journal_t *);
1072
1073 extern journal_t * jbd2_journal_init_dev(struct block_device *bdev,
1074                                 struct block_device *fs_dev,
1075                                 unsigned long long start, int len, int bsize);
1076 extern journal_t * jbd2_journal_init_inode (struct inode *);
1077 extern int         jbd2_journal_update_format (journal_t *);
1078 extern int         jbd2_journal_check_used_features
1079                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1080 extern int         jbd2_journal_check_available_features
1081                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1082 extern int         jbd2_journal_set_features
1083                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1084 extern void        jbd2_journal_clear_features
1085                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1086 extern int         jbd2_journal_load       (journal_t *journal);
1087 extern int         jbd2_journal_destroy    (journal_t *);
1088 extern int         jbd2_journal_recover    (journal_t *journal);
1089 extern int         jbd2_journal_wipe       (journal_t *, int);
1090 extern int         jbd2_journal_skip_recovery   (journal_t *);
1091 extern int         jbd2_journal_update_sb_log_tail      (journal_t *, tid_t,
1092                                 unsigned long, int);
1093 extern void        __jbd2_journal_abort_hard    (journal_t *);
1094 extern void        jbd2_journal_abort      (journal_t *, int);
1095 extern int         jbd2_journal_errno      (journal_t *);
1096 extern void        jbd2_journal_ack_err    (journal_t *);
1097 extern int         jbd2_journal_clear_err  (journal_t *);
1098 extern int         jbd2_journal_bmap(journal_t *, unsigned long, unsigned long long *);
1099 extern int         jbd2_journal_force_commit(journal_t *);
1100 extern int         jbd2_journal_file_inode(handle_t *handle, struct jbd2_inode *inode);
1101 extern int         jbd2_journal_begin_ordered_truncate(journal_t *journal,
1102                                 struct jbd2_inode *inode, loff_t new_size);
1103 extern void        jbd2_journal_init_jbd_inode(struct jbd2_inode *jinode, struct inode *inode);
1104 extern void        jbd2_journal_release_jbd_inode(journal_t *journal, struct jbd2_inode *jinode);
1105
1106 /*
1107  * journal_head management
1108  */
1109 struct journal_head *jbd2_journal_add_journal_head(struct buffer_head *bh);
1110 struct journal_head *jbd2_journal_grab_journal_head(struct buffer_head *bh);
1111 void jbd2_journal_put_journal_head(struct journal_head *jh);
1112
1113 /*
1114  * handle management
1115  */
1116 extern struct kmem_cache *jbd2_handle_cache;
1117
1118 static inline handle_t *jbd2_alloc_handle(gfp_t gfp_flags)
1119 {
1120         return kmem_cache_alloc(jbd2_handle_cache, gfp_flags);
1121 }
1122
1123 static inline void jbd2_free_handle(handle_t *handle)
1124 {
1125         kmem_cache_free(jbd2_handle_cache, handle);
1126 }
1127
1128 /*
1129  * jbd2_inode management (optional, for those file systems that want to use
1130  * dynamically allocated jbd2_inode structures)
1131  */
1132 extern struct kmem_cache *jbd2_inode_cache;
1133
1134 static inline struct jbd2_inode *jbd2_alloc_inode(gfp_t gfp_flags)
1135 {
1136         return kmem_cache_alloc(jbd2_inode_cache, gfp_flags);
1137 }
1138
1139 static inline void jbd2_free_inode(struct jbd2_inode *jinode)
1140 {
1141         kmem_cache_free(jbd2_inode_cache, jinode);
1142 }
1143
1144 /* Primary revoke support */
1145 #define JOURNAL_REVOKE_DEFAULT_HASH 256
1146 extern int         jbd2_journal_init_revoke(journal_t *, int);
1147 extern void        jbd2_journal_destroy_revoke_caches(void);
1148 extern int         jbd2_journal_init_revoke_caches(void);
1149
1150 extern void        jbd2_journal_destroy_revoke(journal_t *);
1151 extern int         jbd2_journal_revoke (handle_t *, unsigned long long, struct buffer_head *);
1152 extern int         jbd2_journal_cancel_revoke(handle_t *, struct journal_head *);
1153 extern void        jbd2_journal_write_revoke_records(journal_t *,
1154                                                      transaction_t *, int);
1155
1156 /* Recovery revoke support */
1157 extern int      jbd2_journal_set_revoke(journal_t *, unsigned long long, tid_t);
1158 extern int      jbd2_journal_test_revoke(journal_t *, unsigned long long, tid_t);
1159 extern void     jbd2_journal_clear_revoke(journal_t *);
1160 extern void     jbd2_journal_switch_revoke_table(journal_t *journal);
1161
1162 /*
1163  * The log thread user interface:
1164  *
1165  * Request space in the current transaction, and force transaction commit
1166  * transitions on demand.
1167  */
1168
1169 int __jbd2_log_space_left(journal_t *); /* Called with journal locked */
1170 int jbd2_log_start_commit(journal_t *journal, tid_t tid);
1171 int __jbd2_log_start_commit(journal_t *journal, tid_t tid);
1172 int jbd2_journal_start_commit(journal_t *journal, tid_t *tid);
1173 int jbd2_journal_force_commit_nested(journal_t *journal);
1174 int jbd2_log_wait_commit(journal_t *journal, tid_t tid);
1175 int jbd2_complete_transaction(journal_t *journal, tid_t tid);
1176 int jbd2_log_do_checkpoint(journal_t *journal);
1177 int jbd2_trans_will_send_data_barrier(journal_t *journal, tid_t tid);
1178
1179 void __jbd2_log_wait_for_space(journal_t *journal);
1180 extern void __jbd2_journal_drop_transaction(journal_t *, transaction_t *);
1181 extern int jbd2_cleanup_journal_tail(journal_t *);
1182
1183 /* Debugging code only: */
1184
1185 #define jbd_ENOSYS() \
1186 do {                                                                       \
1187         printk (KERN_ERR "JBD unimplemented function %s\n", __func__); \
1188         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;                             \
1189         schedule();                                                        \
1190 } while (1)
1191
1192 /*
1193  * is_journal_abort
1194  *
1195  * Simple test wrapper function to test the JBD2_ABORT state flag.  This
1196  * bit, when set, indicates that we have had a fatal error somewhere,
1197  * either inside the journaling layer or indicated to us by the client
1198  * (eg. ext3), and that we and should not commit any further
1199  * transactions.
1200  */
1201
1202 static inline int is_journal_aborted(journal_t *journal)
1203 {
1204         return journal->j_flags & JBD2_ABORT;
1205 }
1206
1207 static inline int is_handle_aborted(handle_t *handle)
1208 {
1209         if (handle->h_aborted)
1210                 return 1;
1211         return is_journal_aborted(handle->h_transaction->t_journal);
1212 }
1213
1214 static inline void jbd2_journal_abort_handle(handle_t *handle)
1215 {
1216         handle->h_aborted = 1;
1217 }
1218
1219 #endif /* __KERNEL__   */
1220
1221 /* Comparison functions for transaction IDs: perform comparisons using
1222  * modulo arithmetic so that they work over sequence number wraps. */
1223
1224 static inline int tid_gt(tid_t x, tid_t y)
1225 {
1226         int difference = (x - y);
1227         return (difference > 0);
1228 }
1229
1230 static inline int tid_geq(tid_t x, tid_t y)
1231 {
1232         int difference = (x - y);
1233         return (difference >= 0);
1234 }
1235
1236 extern int jbd2_journal_blocks_per_page(struct inode *inode);
1237 extern size_t journal_tag_bytes(journal_t *journal);
1238
1239 /*
1240  * Return the minimum number of blocks which must be free in the journal
1241  * before a new transaction may be started.  Must be called under j_state_lock.
1242  */
1243 static inline int jbd_space_needed(journal_t *journal)
1244 {
1245         int nblocks = journal->j_max_transaction_buffers;
1246         if (journal->j_committing_transaction)
1247                 nblocks += atomic_read(&journal->j_committing_transaction->
1248                                        t_outstanding_credits);
1249         return nblocks;
1250 }
1251
1252 /*
1253  * Definitions which augment the buffer_head layer
1254  */
1255
1256 /* journaling buffer types */
1257 #define BJ_None         0       /* Not journaled */
1258 #define BJ_Metadata     1       /* Normal journaled metadata */
1259 #define BJ_Forget       2       /* Buffer superseded by this transaction */
1260 #define BJ_IO           3       /* Buffer is for temporary IO use */
1261 #define BJ_Shadow       4       /* Buffer contents being shadowed to the log */
1262 #define BJ_LogCtl       5       /* Buffer contains log descriptors */
1263 #define BJ_Reserved     6       /* Buffer is reserved for access by journal */
1264 #define BJ_Types        7
1265
1266 extern int jbd_blocks_per_page(struct inode *inode);
1267
1268 #ifdef __KERNEL__
1269
1270 #define buffer_trace_init(bh)   do {} while (0)
1271 #define print_buffer_fields(bh) do {} while (0)
1272 #define print_buffer_trace(bh)  do {} while (0)
1273 #define BUFFER_TRACE(bh, info)  do {} while (0)
1274 #define BUFFER_TRACE2(bh, bh2, info)    do {} while (0)
1275 #define JBUFFER_TRACE(jh, info) do {} while (0)
1276
1277 #endif  /* __KERNEL__ */
1278
1279 #endif  /* _LINUX_JBD2_H */