[PATCH] fuse: add asynchronous request support
[safe/jmp/linux-2.6] / fs / fuse / fuse_i.h
1 /*
2   FUSE: Filesystem in Userspace
3   Copyright (C) 2001-2005  Miklos Szeredi <miklos@szeredi.hu>
4
5   This program can be distributed under the terms of the GNU GPL.
6   See the file COPYING.
7 */
8
9 #include <linux/fuse.h>
10 #include <linux/fs.h>
11 #include <linux/wait.h>
12 #include <linux/list.h>
13 #include <linux/spinlock.h>
14 #include <linux/mm.h>
15 #include <linux/backing-dev.h>
16 #include <asm/semaphore.h>
17
18 /** Max number of pages that can be used in a single read request */
19 #define FUSE_MAX_PAGES_PER_REQ 32
20
21 /** If more requests are outstanding, then the operation will block */
22 #define FUSE_MAX_OUTSTANDING 10
23
24 /** It could be as large as PATH_MAX, but would that have any uses? */
25 #define FUSE_NAME_MAX 1024
26
27 /** If the FUSE_DEFAULT_PERMISSIONS flag is given, the filesystem
28     module will check permissions based on the file mode.  Otherwise no
29     permission checking is done in the kernel */
30 #define FUSE_DEFAULT_PERMISSIONS (1 << 0)
31
32 /** If the FUSE_ALLOW_OTHER flag is given, then not only the user
33     doing the mount will be allowed to access the filesystem */
34 #define FUSE_ALLOW_OTHER         (1 << 1)
35
36
37 /** FUSE inode */
38 struct fuse_inode {
39         /** Inode data */
40         struct inode inode;
41
42         /** Unique ID, which identifies the inode between userspace
43          * and kernel */
44         u64 nodeid;
45
46         /** Number of lookups on this inode */
47         u64 nlookup;
48
49         /** The request used for sending the FORGET message */
50         struct fuse_req *forget_req;
51
52         /** Time in jiffies until the file attributes are valid */
53         unsigned long i_time;
54 };
55
56 /** FUSE specific file data */
57 struct fuse_file {
58         /** Request reserved for flush and release */
59         struct fuse_req *release_req;
60
61         /** File handle used by userspace */
62         u64 fh;
63 };
64
65 /** One input argument of a request */
66 struct fuse_in_arg {
67         unsigned size;
68         const void *value;
69 };
70
71 /** The request input */
72 struct fuse_in {
73         /** The request header */
74         struct fuse_in_header h;
75
76         /** True if the data for the last argument is in req->pages */
77         unsigned argpages:1;
78
79         /** Number of arguments */
80         unsigned numargs;
81
82         /** Array of arguments */
83         struct fuse_in_arg args[3];
84 };
85
86 /** One output argument of a request */
87 struct fuse_arg {
88         unsigned size;
89         void *value;
90 };
91
92 /** The request output */
93 struct fuse_out {
94         /** Header returned from userspace */
95         struct fuse_out_header h;
96
97         /** Last argument is variable length (can be shorter than
98             arg->size) */
99         unsigned argvar:1;
100
101         /** Last argument is a list of pages to copy data to */
102         unsigned argpages:1;
103
104         /** Zero partially or not copied pages */
105         unsigned page_zeroing:1;
106
107         /** Number or arguments */
108         unsigned numargs;
109
110         /** Array of arguments */
111         struct fuse_arg args[3];
112 };
113
114 /** The request state */
115 enum fuse_req_state {
116         FUSE_REQ_INIT = 0,
117         FUSE_REQ_PENDING,
118         FUSE_REQ_READING,
119         FUSE_REQ_SENT,
120         FUSE_REQ_FINISHED
121 };
122
123 struct fuse_conn;
124
125 /**
126  * A request to the client
127  */
128 struct fuse_req {
129         /** This can be on either unused_list, pending processing or
130             io lists in fuse_conn */
131         struct list_head list;
132
133         /** Entry on the background list */
134         struct list_head bg_entry;
135
136         /** refcount */
137         atomic_t count;
138
139         /** True if the request has reply */
140         unsigned isreply:1;
141
142         /** The request is preallocated */
143         unsigned preallocated:1;
144
145         /** The request was interrupted */
146         unsigned interrupted:1;
147
148         /** Request is sent in the background */
149         unsigned background:1;
150
151         /** Data is being copied to/from the request */
152         unsigned locked:1;
153
154         /** State of the request */
155         enum fuse_req_state state;
156
157         /** The request input */
158         struct fuse_in in;
159
160         /** The request output */
161         struct fuse_out out;
162
163         /** Used to wake up the task waiting for completion of request*/
164         wait_queue_head_t waitq;
165
166         /** Data for asynchronous requests */
167         union {
168                 struct fuse_forget_in forget_in;
169                 struct fuse_release_in release_in;
170                 struct fuse_init_in init_in;
171                 struct fuse_init_out init_out;
172         } misc;
173
174         /** page vector */
175         struct page *pages[FUSE_MAX_PAGES_PER_REQ];
176
177         /** number of pages in vector */
178         unsigned num_pages;
179
180         /** offset of data on first page */
181         unsigned page_offset;
182
183         /** Inode used in the request */
184         struct inode *inode;
185
186         /** Second inode used in the request (or NULL) */
187         struct inode *inode2;
188
189         /** File used in the request (or NULL) */
190         struct file *file;
191
192         /** Request completion callback */
193         void (*end)(struct fuse_conn *, struct fuse_req *);
194 };
195
196 /**
197  * A Fuse connection.
198  *
199  * This structure is created, when the filesystem is mounted, and is
200  * destroyed, when the client device is closed and the filesystem is
201  * unmounted.
202  */
203 struct fuse_conn {
204         /** The user id for this mount */
205         uid_t user_id;
206
207         /** The group id for this mount */
208         gid_t group_id;
209
210         /** The fuse mount flags for this mount */
211         unsigned flags;
212
213         /** Maximum read size */
214         unsigned max_read;
215
216         /** Maximum write size */
217         unsigned max_write;
218
219         /** Readers of the connection are waiting on this */
220         wait_queue_head_t waitq;
221
222         /** The list of pending requests */
223         struct list_head pending;
224
225         /** The list of requests being processed */
226         struct list_head processing;
227
228         /** The list of requests under I/O */
229         struct list_head io;
230
231         /** Requests put in the background (RELEASE or any other
232             interrupted request) */
233         struct list_head background;
234
235         /** Controls the maximum number of outstanding requests */
236         struct semaphore outstanding_sem;
237
238         /** This counts the number of outstanding requests if
239             outstanding_sem would go negative */
240         unsigned outstanding_debt;
241
242         /** RW semaphore for exclusion with fuse_put_super() */
243         struct rw_semaphore sbput_sem;
244
245         /** The list of unused requests */
246         struct list_head unused_list;
247
248         /** The next unique request id */
249         u64 reqctr;
250
251         /** Mount is active */
252         unsigned mounted : 1;
253
254         /** Connection established, cleared on umount, connection
255             abort and device release */
256         unsigned connected : 1;
257
258         /** Connection failed (version mismatch) */
259         unsigned conn_error : 1;
260
261         /** Is fsync not implemented by fs? */
262         unsigned no_fsync : 1;
263
264         /** Is fsyncdir not implemented by fs? */
265         unsigned no_fsyncdir : 1;
266
267         /** Is flush not implemented by fs? */
268         unsigned no_flush : 1;
269
270         /** Is setxattr not implemented by fs? */
271         unsigned no_setxattr : 1;
272
273         /** Is getxattr not implemented by fs? */
274         unsigned no_getxattr : 1;
275
276         /** Is listxattr not implemented by fs? */
277         unsigned no_listxattr : 1;
278
279         /** Is removexattr not implemented by fs? */
280         unsigned no_removexattr : 1;
281
282         /** Is access not implemented by fs? */
283         unsigned no_access : 1;
284
285         /** Is create not implemented by fs? */
286         unsigned no_create : 1;
287
288         /** The number of requests waiting for completion */
289         atomic_t num_waiting;
290
291         /** Negotiated minor version */
292         unsigned minor;
293
294         /** Backing dev info */
295         struct backing_dev_info bdi;
296
297         /** kobject */
298         struct kobject kobj;
299 };
300
301 static inline struct fuse_conn *get_fuse_conn_super(struct super_block *sb)
302 {
303         return sb->s_fs_info;
304 }
305
306 static inline struct fuse_conn *get_fuse_conn(struct inode *inode)
307 {
308         return get_fuse_conn_super(inode->i_sb);
309 }
310
311 static inline struct fuse_conn *get_fuse_conn_kobj(struct kobject *obj)
312 {
313         return container_of(obj, struct fuse_conn, kobj);
314 }
315
316 static inline struct fuse_inode *get_fuse_inode(struct inode *inode)
317 {
318         return container_of(inode, struct fuse_inode, inode);
319 }
320
321 static inline u64 get_node_id(struct inode *inode)
322 {
323         return get_fuse_inode(inode)->nodeid;
324 }
325
326 /** Device operations */
327 extern struct file_operations fuse_dev_operations;
328
329 /**
330  * This is the single global spinlock which protects FUSE's structures
331  *
332  * The following data is protected by this lock:
333  *
334  *  - the private_data field of the device file
335  *  - the s_fs_info field of the super block
336  *  - unused_list, pending, processing lists in fuse_conn
337  *  - background list in fuse_conn
338  *  - the unique request ID counter reqctr in fuse_conn
339  *  - the sb (super_block) field in fuse_conn
340  *  - the file (device file) field in fuse_conn
341  */
342 extern spinlock_t fuse_lock;
343
344 /**
345  * Get a filled in inode
346  */
347 struct inode *fuse_iget(struct super_block *sb, unsigned long nodeid,
348                         int generation, struct fuse_attr *attr);
349
350 /**
351  * Send FORGET command
352  */
353 void fuse_send_forget(struct fuse_conn *fc, struct fuse_req *req,
354                       unsigned long nodeid, u64 nlookup);
355
356 /**
357  * Send READ or READDIR request
358  */
359 size_t fuse_send_read_common(struct fuse_req *req, struct file *file,
360                              struct inode *inode, loff_t pos, size_t count,
361                              int isdir);
362
363 /**
364  * Send OPEN or OPENDIR request
365  */
366 int fuse_open_common(struct inode *inode, struct file *file, int isdir);
367
368 struct fuse_file *fuse_file_alloc(void);
369 void fuse_file_free(struct fuse_file *ff);
370 void fuse_finish_open(struct inode *inode, struct file *file,
371                       struct fuse_file *ff, struct fuse_open_out *outarg);
372
373 /**
374  * Send a RELEASE request
375  */
376 void fuse_send_release(struct fuse_conn *fc, struct fuse_file *ff,
377                        u64 nodeid, struct inode *inode, int flags, int isdir);
378
379 /**
380  * Send RELEASE or RELEASEDIR request
381  */
382 int fuse_release_common(struct inode *inode, struct file *file, int isdir);
383
384 /**
385  * Send FSYNC or FSYNCDIR request
386  */
387 int fuse_fsync_common(struct file *file, struct dentry *de, int datasync,
388                       int isdir);
389
390 /**
391  * Initialize file operations on a regular file
392  */
393 void fuse_init_file_inode(struct inode *inode);
394
395 /**
396  * Initialize inode operations on regular files and special files
397  */
398 void fuse_init_common(struct inode *inode);
399
400 /**
401  * Initialize inode and file operations on a directory
402  */
403 void fuse_init_dir(struct inode *inode);
404
405 /**
406  * Initialize inode operations on a symlink
407  */
408 void fuse_init_symlink(struct inode *inode);
409
410 /**
411  * Change attributes of an inode
412  */
413 void fuse_change_attributes(struct inode *inode, struct fuse_attr *attr);
414
415 /**
416  * Initialize the client device
417  */
418 int fuse_dev_init(void);
419
420 /**
421  * Cleanup the client device
422  */
423 void fuse_dev_cleanup(void);
424
425 /**
426  * Allocate a request
427  */
428 struct fuse_req *fuse_request_alloc(void);
429
430 /**
431  * Free a request
432  */
433 void fuse_request_free(struct fuse_req *req);
434
435 /**
436  * Reinitialize a request, the preallocated flag is left unmodified
437  */
438 void fuse_reset_request(struct fuse_req *req);
439
440 /**
441  * Reserve a preallocated request
442  */
443 struct fuse_req *fuse_get_request(struct fuse_conn *fc);
444
445 /**
446  * Decrement reference count of a request.  If count goes to zero put
447  * on unused list (preallocated) or free request (not preallocated).
448  */
449 void fuse_put_request(struct fuse_conn *fc, struct fuse_req *req);
450
451 /**
452  * Send a request (synchronous)
453  */
454 void request_send(struct fuse_conn *fc, struct fuse_req *req);
455
456 /**
457  * Send a request with no reply
458  */
459 void request_send_noreply(struct fuse_conn *fc, struct fuse_req *req);
460
461 /**
462  * Send a request in the background
463  */
464 void request_send_background(struct fuse_conn *fc, struct fuse_req *req);
465
466 /**
467  * Release inodes and file associated with background request
468  */
469 void fuse_release_background(struct fuse_req *req);
470
471 /* Abort all requests */
472 void fuse_abort_conn(struct fuse_conn *fc);
473
474 /**
475  * Get the attributes of a file
476  */
477 int fuse_do_getattr(struct inode *inode);
478
479 /**
480  * Invalidate inode attributes
481  */
482 void fuse_invalidate_attr(struct inode *inode);
483
484 /**
485  * Send the INIT message
486  */
487 void fuse_send_init(struct fuse_conn *fc);