jbd[2]: remove references to BUFFER_DEBUG
[safe/jmp/linux-2.6] / 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 static inline void *jbd2_alloc(size_t size, gfp_t flags)
73 {
74         return (void *)__get_free_pages(flags, get_order(size));
75 }
76
77 static inline void jbd2_free(void *ptr, size_t size)
78 {
79         free_pages((unsigned long)ptr, get_order(size));
80 };
81
82 #define JBD2_MIN_JOURNAL_BLOCKS 1024
83
84 #ifdef __KERNEL__
85
86 /**
87  * typedef handle_t - The handle_t type represents a single atomic update being performed by some process.
88  *
89  * All filesystem modifications made by the process go
90  * through this handle.  Recursive operations (such as quota operations)
91  * are gathered into a single update.
92  *
93  * The buffer credits field is used to account for journaled buffers
94  * being modified by the running process.  To ensure that there is
95  * enough log space for all outstanding operations, we need to limit the
96  * number of outstanding buffers possible at any time.  When the
97  * operation completes, any buffer credits not used are credited back to
98  * the transaction, so that at all times we know how many buffers the
99  * outstanding updates on a transaction might possibly touch.
100  *
101  * This is an opaque datatype.
102  **/
103 typedef struct handle_s         handle_t;       /* Atomic operation type */
104
105
106 /**
107  * typedef journal_t - The journal_t maintains all of the journaling state information for a single filesystem.
108  *
109  * journal_t is linked to from the fs superblock structure.
110  *
111  * We use the journal_t to keep track of all outstanding transaction
112  * activity on the filesystem, and to manage the state of the log
113  * writing process.
114  *
115  * This is an opaque datatype.
116  **/
117 typedef struct journal_s        journal_t;      /* Journal control structure */
118 #endif
119
120 /*
121  * Internal structures used by the logging mechanism:
122  */
123
124 #define JBD2_MAGIC_NUMBER 0xc03b3998U /* The first 4 bytes of /dev/random! */
125
126 /*
127  * On-disk structures
128  */
129
130 /*
131  * Descriptor block types:
132  */
133
134 #define JBD2_DESCRIPTOR_BLOCK   1
135 #define JBD2_COMMIT_BLOCK       2
136 #define JBD2_SUPERBLOCK_V1      3
137 #define JBD2_SUPERBLOCK_V2      4
138 #define JBD2_REVOKE_BLOCK       5
139
140 /*
141  * Standard header for all descriptor blocks:
142  */
143 typedef struct journal_header_s
144 {
145         __be32          h_magic;
146         __be32          h_blocktype;
147         __be32          h_sequence;
148 } journal_header_t;
149
150 /*
151  * Checksum types.
152  */
153 #define JBD2_CRC32_CHKSUM   1
154 #define JBD2_MD5_CHKSUM     2
155 #define JBD2_SHA1_CHKSUM    3
156
157 #define JBD2_CRC32_CHKSUM_SIZE 4
158
159 #define JBD2_CHECKSUM_BYTES (32 / sizeof(u32))
160 /*
161  * Commit block header for storing transactional checksums:
162  */
163 struct commit_header {
164         __be32          h_magic;
165         __be32          h_blocktype;
166         __be32          h_sequence;
167         unsigned char   h_chksum_type;
168         unsigned char   h_chksum_size;
169         unsigned char   h_padding[2];
170         __be32          h_chksum[JBD2_CHECKSUM_BYTES];
171         __be64          h_commit_sec;
172         __be32          h_commit_nsec;
173 };
174
175 /*
176  * The block tag: used to describe a single buffer in the journal.
177  * t_blocknr_high is only used if INCOMPAT_64BIT is set, so this
178  * raw struct shouldn't be used for pointer math or sizeof() - use
179  * journal_tag_bytes(journal) instead to compute this.
180  */
181 typedef struct journal_block_tag_s
182 {
183         __be32          t_blocknr;      /* The on-disk block number */
184         __be32          t_flags;        /* See below */
185         __be32          t_blocknr_high; /* most-significant high 32bits. */
186 } journal_block_tag_t;
187
188 #define JBD2_TAG_SIZE32 (offsetof(journal_block_tag_t, t_blocknr_high))
189 #define JBD2_TAG_SIZE64 (sizeof(journal_block_tag_t))
190
191 /*
192  * The revoke descriptor: used on disk to describe a series of blocks to
193  * be revoked from the log
194  */
195 typedef struct jbd2_journal_revoke_header_s
196 {
197         journal_header_t r_header;
198         __be32           r_count;       /* Count of bytes used in the block */
199 } jbd2_journal_revoke_header_t;
200
201
202 /* Definitions for the journal tag flags word: */
203 #define JBD2_FLAG_ESCAPE                1       /* on-disk block is escaped */
204 #define JBD2_FLAG_SAME_UUID     2       /* block has same uuid as previous */
205 #define JBD2_FLAG_DELETED       4       /* block deleted by this transaction */
206 #define JBD2_FLAG_LAST_TAG      8       /* last tag in this descriptor block */
207
208
209 /*
210  * The journal superblock.  All fields are in big-endian byte order.
211  */
212 typedef struct journal_superblock_s
213 {
214 /* 0x0000 */
215         journal_header_t s_header;
216
217 /* 0x000C */
218         /* Static information describing the journal */
219         __be32  s_blocksize;            /* journal device blocksize */
220         __be32  s_maxlen;               /* total blocks in journal file */
221         __be32  s_first;                /* first block of log information */
222
223 /* 0x0018 */
224         /* Dynamic information describing the current state of the log */
225         __be32  s_sequence;             /* first commit ID expected in log */
226         __be32  s_start;                /* blocknr of start of log */
227
228 /* 0x0020 */
229         /* Error value, as set by jbd2_journal_abort(). */
230         __be32  s_errno;
231
232 /* 0x0024 */
233         /* Remaining fields are only valid in a version-2 superblock */
234         __be32  s_feature_compat;       /* compatible feature set */
235         __be32  s_feature_incompat;     /* incompatible feature set */
236         __be32  s_feature_ro_compat;    /* readonly-compatible feature set */
237 /* 0x0030 */
238         __u8    s_uuid[16];             /* 128-bit uuid for journal */
239
240 /* 0x0040 */
241         __be32  s_nr_users;             /* Nr of filesystems sharing log */
242
243         __be32  s_dynsuper;             /* Blocknr of dynamic superblock copy*/
244
245 /* 0x0048 */
246         __be32  s_max_transaction;      /* Limit of journal blocks per trans.*/
247         __be32  s_max_trans_data;       /* Limit of data blocks per trans. */
248
249 /* 0x0050 */
250         __u32   s_padding[44];
251
252 /* 0x0100 */
253         __u8    s_users[16*48];         /* ids of all fs'es sharing the log */
254 /* 0x0400 */
255 } journal_superblock_t;
256
257 #define JBD2_HAS_COMPAT_FEATURE(j,mask)                                 \
258         ((j)->j_format_version >= 2 &&                                  \
259          ((j)->j_superblock->s_feature_compat & cpu_to_be32((mask))))
260 #define JBD2_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(j,mask)                              \
261         ((j)->j_format_version >= 2 &&                                  \
262          ((j)->j_superblock->s_feature_ro_compat & cpu_to_be32((mask))))
263 #define JBD2_HAS_INCOMPAT_FEATURE(j,mask)                               \
264         ((j)->j_format_version >= 2 &&                                  \
265          ((j)->j_superblock->s_feature_incompat & cpu_to_be32((mask))))
266
267 #define JBD2_FEATURE_COMPAT_CHECKSUM    0x00000001
268
269 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_REVOKE            0x00000001
270 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_64BIT             0x00000002
271 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_ASYNC_COMMIT      0x00000004
272
273 /* Features known to this kernel version: */
274 #define JBD2_KNOWN_COMPAT_FEATURES      JBD2_FEATURE_COMPAT_CHECKSUM
275 #define JBD2_KNOWN_ROCOMPAT_FEATURES    0
276 #define JBD2_KNOWN_INCOMPAT_FEATURES    (JBD2_FEATURE_INCOMPAT_REVOKE | \
277                                         JBD2_FEATURE_INCOMPAT_64BIT | \
278                                         JBD2_FEATURE_INCOMPAT_ASYNC_COMMIT)
279
280 #ifdef __KERNEL__
281
282 #include <linux/fs.h>
283 #include <linux/sched.h>
284
285 #define J_ASSERT(assert)        BUG_ON(!(assert))
286
287 #define J_ASSERT_BH(bh, expr)   J_ASSERT(expr)
288 #define J_ASSERT_JH(jh, expr)   J_ASSERT(expr)
289
290 #if defined(JBD2_PARANOID_IOFAIL)
291 #define J_EXPECT(expr, why...)          J_ASSERT(expr)
292 #define J_EXPECT_BH(bh, expr, why...)   J_ASSERT_BH(bh, expr)
293 #define J_EXPECT_JH(jh, expr, why...)   J_ASSERT_JH(jh, expr)
294 #else
295 #define __journal_expect(expr, why...)                                       \
296         ({                                                                   \
297                 int val = (expr);                                            \
298                 if (!val) {                                                  \
299                         printk(KERN_ERR                                      \
300                                "JBD2 unexpected failure: %s: %s;\n",         \
301                                __func__, #expr);                             \
302                         printk(KERN_ERR why "\n");                           \
303                 }                                                            \
304                 val;                                                         \
305         })
306 #define J_EXPECT(expr, why...)          __journal_expect(expr, ## why)
307 #define J_EXPECT_BH(bh, expr, why...)   __journal_expect(expr, ## why)
308 #define J_EXPECT_JH(jh, expr, why...)   __journal_expect(expr, ## why)
309 #endif
310
311 enum jbd_state_bits {
312         BH_JBD                  /* Has an attached ext3 journal_head */
313           = BH_PrivateStart,
314         BH_JWrite,              /* Being written to log (@@@ DEBUGGING) */
315         BH_Freed,               /* Has been freed (truncated) */
316         BH_Revoked,             /* Has been revoked from the log */
317         BH_RevokeValid,         /* Revoked flag is valid */
318         BH_JBDDirty,            /* Is dirty but journaled */
319         BH_State,               /* Pins most journal_head state */
320         BH_JournalHead,         /* Pins bh->b_private and jh->b_bh */
321         BH_Unshadow,            /* Dummy bit, for BJ_Shadow wakeup filtering */
322         BH_JBDPrivateStart,     /* First bit available for private use by FS */
323 };
324
325 BUFFER_FNS(JBD, jbd)
326 BUFFER_FNS(JWrite, jwrite)
327 BUFFER_FNS(JBDDirty, jbddirty)
328 TAS_BUFFER_FNS(JBDDirty, jbddirty)
329 BUFFER_FNS(Revoked, revoked)
330 TAS_BUFFER_FNS(Revoked, revoked)
331 BUFFER_FNS(RevokeValid, revokevalid)
332 TAS_BUFFER_FNS(RevokeValid, revokevalid)
333 BUFFER_FNS(Freed, freed)
334
335 static inline struct buffer_head *jh2bh(struct journal_head *jh)
336 {
337         return jh->b_bh;
338 }
339
340 static inline struct journal_head *bh2jh(struct buffer_head *bh)
341 {
342         return bh->b_private;
343 }
344
345 static inline void jbd_lock_bh_state(struct buffer_head *bh)
346 {
347         bit_spin_lock(BH_State, &bh->b_state);
348 }
349
350 static inline int jbd_trylock_bh_state(struct buffer_head *bh)
351 {
352         return bit_spin_trylock(BH_State, &bh->b_state);
353 }
354
355 static inline int jbd_is_locked_bh_state(struct buffer_head *bh)
356 {
357         return bit_spin_is_locked(BH_State, &bh->b_state);
358 }
359
360 static inline void jbd_unlock_bh_state(struct buffer_head *bh)
361 {
362         bit_spin_unlock(BH_State, &bh->b_state);
363 }
364
365 static inline void jbd_lock_bh_journal_head(struct buffer_head *bh)
366 {
367         bit_spin_lock(BH_JournalHead, &bh->b_state);
368 }
369
370 static inline void jbd_unlock_bh_journal_head(struct buffer_head *bh)
371 {
372         bit_spin_unlock(BH_JournalHead, &bh->b_state);
373 }
374
375 /* Flags in jbd_inode->i_flags */
376 #define __JI_COMMIT_RUNNING 0
377 /* Commit of the inode data in progress. We use this flag to protect us from
378  * concurrent deletion of inode. We cannot use reference to inode for this
379  * since we cannot afford doing last iput() on behalf of kjournald
380  */
381 #define JI_COMMIT_RUNNING (1 << __JI_COMMIT_RUNNING)
382
383 /**
384  * struct jbd_inode is the structure linking inodes in ordered mode
385  *   present in a transaction so that we can sync them during commit.
386  */
387 struct jbd2_inode {
388         /* Which transaction does this inode belong to? Either the running
389          * transaction or the committing one. [j_list_lock] */
390         transaction_t *i_transaction;
391
392         /* Pointer to the running transaction modifying inode's data in case
393          * there is already a committing transaction touching it. [j_list_lock] */
394         transaction_t *i_next_transaction;
395
396         /* List of inodes in the i_transaction [j_list_lock] */
397         struct list_head i_list;
398
399         /* VFS inode this inode belongs to [constant during the lifetime
400          * of the structure] */
401         struct inode *i_vfs_inode;
402
403         /* Flags of inode [j_list_lock] */
404         unsigned int i_flags;
405 };
406
407 struct jbd2_revoke_table_s;
408
409 /**
410  * struct handle_s - The handle_s type is the concrete type associated with
411  *     handle_t.
412  * @h_transaction: Which compound transaction is this update a part of?
413  * @h_buffer_credits: Number of remaining buffers we are allowed to dirty.
414  * @h_ref: Reference count on this handle
415  * @h_err: Field for caller's use to track errors through large fs operations
416  * @h_sync: flag for sync-on-close
417  * @h_jdata: flag to force data journaling
418  * @h_aborted: flag indicating fatal error on handle
419  **/
420
421 /* Docbook can't yet cope with the bit fields, but will leave the documentation
422  * in so it can be fixed later.
423  */
424
425 struct handle_s
426 {
427         /* Which compound transaction is this update a part of? */
428         transaction_t           *h_transaction;
429
430         /* Number of remaining buffers we are allowed to dirty: */
431         int                     h_buffer_credits;
432
433         /* Reference count on this handle */
434         int                     h_ref;
435
436         /* Field for caller's use to track errors through large fs */
437         /* operations */
438         int                     h_err;
439
440         /* Flags [no locking] */
441         unsigned int    h_sync:         1;      /* sync-on-close */
442         unsigned int    h_jdata:        1;      /* force data journaling */
443         unsigned int    h_aborted:      1;      /* fatal error on handle */
444
445 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
446         struct lockdep_map      h_lockdep_map;
447 #endif
448 };
449
450
451 /*
452  * Some stats for checkpoint phase
453  */
454 struct transaction_chp_stats_s {
455         unsigned long           cs_chp_time;
456         __u32                   cs_forced_to_close;
457         __u32                   cs_written;
458         __u32                   cs_dropped;
459 };
460
461 /* The transaction_t type is the guts of the journaling mechanism.  It
462  * tracks a compound transaction through its various states:
463  *
464  * RUNNING:     accepting new updates
465  * LOCKED:      Updates still running but we don't accept new ones
466  * RUNDOWN:     Updates are tidying up but have finished requesting
467  *              new buffers to modify (state not used for now)
468  * FLUSH:       All updates complete, but we are still writing to disk
469  * COMMIT:      All data on disk, writing commit record
470  * FINISHED:    We still have to keep the transaction for checkpointing.
471  *
472  * The transaction keeps track of all of the buffers modified by a
473  * running transaction, and all of the buffers committed but not yet
474  * flushed to home for finished transactions.
475  */
476
477 /*
478  * Lock ranking:
479  *
480  *    j_list_lock
481  *      ->jbd_lock_bh_journal_head()    (This is "innermost")
482  *
483  *    j_state_lock
484  *    ->jbd_lock_bh_state()
485  *
486  *    jbd_lock_bh_state()
487  *    ->j_list_lock
488  *
489  *    j_state_lock
490  *    ->t_handle_lock
491  *
492  *    j_state_lock
493  *    ->j_list_lock                     (journal_unmap_buffer)
494  *
495  */
496
497 struct transaction_s
498 {
499         /* Pointer to the journal for this transaction. [no locking] */
500         journal_t               *t_journal;
501
502         /* Sequence number for this transaction [no locking] */
503         tid_t                   t_tid;
504
505         /*
506          * Transaction's current state
507          * [no locking - only kjournald2 alters this]
508          * [j_list_lock] guards transition of a transaction into T_FINISHED
509          * state and subsequent call of __jbd2_journal_drop_transaction()
510          * FIXME: needs barriers
511          * KLUDGE: [use j_state_lock]
512          */
513         enum {
514                 T_RUNNING,
515                 T_LOCKED,
516                 T_RUNDOWN,
517                 T_FLUSH,
518                 T_COMMIT,
519                 T_FINISHED
520         }                       t_state;
521
522         /*
523          * Where in the log does this transaction's commit start? [no locking]
524          */
525         unsigned long           t_log_start;
526
527         /* Number of buffers on the t_buffers list [j_list_lock] */
528         int                     t_nr_buffers;
529
530         /*
531          * Doubly-linked circular list of all buffers reserved but not yet
532          * modified by this transaction [j_list_lock]
533          */
534         struct journal_head     *t_reserved_list;
535
536         /*
537          * Doubly-linked circular list of all metadata buffers owned by this
538          * transaction [j_list_lock]
539          */
540         struct journal_head     *t_buffers;
541
542         /*
543          * Doubly-linked circular list of all forget buffers (superseded
544          * buffers which we can un-checkpoint once this transaction commits)
545          * [j_list_lock]
546          */
547         struct journal_head     *t_forget;
548
549         /*
550          * Doubly-linked circular list of all buffers still to be flushed before
551          * this transaction can be checkpointed. [j_list_lock]
552          */
553         struct journal_head     *t_checkpoint_list;
554
555         /*
556          * Doubly-linked circular list of all buffers submitted for IO while
557          * checkpointing. [j_list_lock]
558          */
559         struct journal_head     *t_checkpoint_io_list;
560
561         /*
562          * Doubly-linked circular list of temporary buffers currently undergoing
563          * IO in the log [j_list_lock]
564          */
565         struct journal_head     *t_iobuf_list;
566
567         /*
568          * Doubly-linked circular list of metadata buffers being shadowed by log
569          * IO.  The IO buffers on the iobuf list and the shadow buffers on this
570          * list match each other one for one at all times. [j_list_lock]
571          */
572         struct journal_head     *t_shadow_list;
573
574         /*
575          * Doubly-linked circular list of control buffers being written to the
576          * log. [j_list_lock]
577          */
578         struct journal_head     *t_log_list;
579
580         /*
581          * List of inodes whose data we've modified in data=ordered mode.
582          * [j_list_lock]
583          */
584         struct list_head        t_inode_list;
585
586         /*
587          * Protects info related to handles
588          */
589         spinlock_t              t_handle_lock;
590
591         /*
592          * Longest time some handle had to wait for running transaction
593          */
594         unsigned long           t_max_wait;
595
596         /*
597          * When transaction started
598          */
599         unsigned long           t_start;
600
601         /*
602          * Checkpointing stats [j_checkpoint_sem]
603          */
604         struct transaction_chp_stats_s t_chp_stats;
605
606         /*
607          * Number of outstanding updates running on this transaction
608          * [t_handle_lock]
609          */
610         int                     t_updates;
611
612         /*
613          * Number of buffers reserved for use by all handles in this transaction
614          * handle but not yet modified. [t_handle_lock]
615          */
616         int                     t_outstanding_credits;
617
618         /*
619          * Forward and backward links for the circular list of all transactions
620          * awaiting checkpoint. [j_list_lock]
621          */
622         transaction_t           *t_cpnext, *t_cpprev;
623
624         /*
625          * When will the transaction expire (become due for commit), in jiffies?
626          * [no locking]
627          */
628         unsigned long           t_expires;
629
630         /*
631          * When this transaction started, in nanoseconds [no locking]
632          */
633         ktime_t                 t_start_time;
634
635         /*
636          * How many handles used this transaction? [t_handle_lock]
637          */
638         int t_handle_count;
639
640         /*
641          * This transaction is being forced and some process is
642          * waiting for it to finish.
643          */
644         unsigned int t_synchronous_commit:1;
645         unsigned int t_flushed_data_blocks:1;
646
647         /*
648          * For use by the filesystem to store fs-specific data
649          * structures associated with the transaction
650          */
651         struct list_head        t_private_list;
652 };
653
654 struct transaction_run_stats_s {
655         unsigned long           rs_wait;
656         unsigned long           rs_running;
657         unsigned long           rs_locked;
658         unsigned long           rs_flushing;
659         unsigned long           rs_logging;
660
661         __u32                   rs_handle_count;
662         __u32                   rs_blocks;
663         __u32                   rs_blocks_logged;
664 };
665
666 struct transaction_stats_s {
667         unsigned long           ts_tid;
668         struct transaction_run_stats_s run;
669 };
670
671 static inline unsigned long
672 jbd2_time_diff(unsigned long start, unsigned long end)
673 {
674         if (end >= start)
675                 return end - start;
676
677         return end + (MAX_JIFFY_OFFSET - start);
678 }
679
680 #define JBD2_NR_BATCH   64
681
682 /**
683  * struct journal_s - The journal_s type is the concrete type associated with
684  *     journal_t.
685  * @j_flags:  General journaling state flags
686  * @j_errno:  Is there an outstanding uncleared error on the journal (from a
687  *     prior abort)?
688  * @j_sb_buffer: First part of superblock buffer
689  * @j_superblock: Second part of superblock buffer
690  * @j_format_version: Version of the superblock format
691  * @j_state_lock: Protect the various scalars in the journal
692  * @j_barrier_count:  Number of processes waiting to create a barrier lock
693  * @j_barrier: The barrier lock itself
694  * @j_running_transaction: The current running transaction..
695  * @j_committing_transaction: the transaction we are pushing to disk
696  * @j_checkpoint_transactions: a linked circular list of all transactions
697  *  waiting for checkpointing
698  * @j_wait_transaction_locked: Wait queue for waiting for a locked transaction
699  *  to start committing, or for a barrier lock to be released
700  * @j_wait_logspace: Wait queue for waiting for checkpointing to complete
701  * @j_wait_done_commit: Wait queue for waiting for commit to complete
702  * @j_wait_checkpoint:  Wait queue to trigger checkpointing
703  * @j_wait_commit: Wait queue to trigger commit
704  * @j_wait_updates: Wait queue to wait for updates to complete
705  * @j_checkpoint_mutex: Mutex for locking against concurrent checkpoints
706  * @j_head: Journal head - identifies the first unused block in the journal
707  * @j_tail: Journal tail - identifies the oldest still-used block in the
708  *  journal.
709  * @j_free: Journal free - how many free blocks are there in the journal?
710  * @j_first: The block number of the first usable block
711  * @j_last: The block number one beyond the last usable block
712  * @j_dev: Device where we store the journal
713  * @j_blocksize: blocksize for the location where we store the journal.
714  * @j_blk_offset: starting block offset for into the device where we store the
715  *     journal
716  * @j_fs_dev: Device which holds the client fs.  For internal journal this will
717  *     be equal to j_dev
718  * @j_maxlen: Total maximum capacity of the journal region on disk.
719  * @j_list_lock: Protects the buffer lists and internal buffer state.
720  * @j_inode: Optional inode where we store the journal.  If present, all journal
721  *     block numbers are mapped into this inode via bmap().
722  * @j_tail_sequence:  Sequence number of the oldest transaction in the log
723  * @j_transaction_sequence: Sequence number of the next transaction to grant
724  * @j_commit_sequence: Sequence number of the most recently committed
725  *  transaction
726  * @j_commit_request: Sequence number of the most recent transaction wanting
727  *     commit
728  * @j_uuid: Uuid of client object.
729  * @j_task: Pointer to the current commit thread for this journal
730  * @j_max_transaction_buffers:  Maximum number of metadata buffers to allow in a
731  *     single compound commit transaction
732  * @j_commit_interval: What is the maximum transaction lifetime before we begin
733  *  a commit?
734  * @j_commit_timer:  The timer used to wakeup the commit thread
735  * @j_revoke_lock: Protect the revoke table
736  * @j_revoke: The revoke table - maintains the list of revoked blocks in the
737  *     current transaction.
738  * @j_revoke_table: alternate revoke tables for j_revoke
739  * @j_wbuf: array of buffer_heads for jbd2_journal_commit_transaction
740  * @j_wbufsize: maximum number of buffer_heads allowed in j_wbuf, the
741  *      number that will fit in j_blocksize
742  * @j_last_sync_writer: most recent pid which did a synchronous write
743  * @j_history: Buffer storing the transactions statistics history
744  * @j_history_max: Maximum number of transactions in the statistics history
745  * @j_history_cur: Current number of transactions in the statistics history
746  * @j_history_lock: Protect the transactions statistics history
747  * @j_proc_entry: procfs entry for the jbd statistics directory
748  * @j_stats: Overall statistics
749  * @j_private: An opaque pointer to fs-private information.
750  */
751
752 struct journal_s
753 {
754         /* General journaling state flags [j_state_lock] */
755         unsigned long           j_flags;
756
757         /*
758          * Is there an outstanding uncleared error on the journal (from a prior
759          * abort)? [j_state_lock]
760          */
761         int                     j_errno;
762
763         /* The superblock buffer */
764         struct buffer_head      *j_sb_buffer;
765         journal_superblock_t    *j_superblock;
766
767         /* Version of the superblock format */
768         int                     j_format_version;
769
770         /*
771          * Protect the various scalars in the journal
772          */
773         spinlock_t              j_state_lock;
774
775         /*
776          * Number of processes waiting to create a barrier lock [j_state_lock]
777          */
778         int                     j_barrier_count;
779
780         /* The barrier lock itself */
781         struct mutex            j_barrier;
782
783         /*
784          * Transactions: The current running transaction...
785          * [j_state_lock] [caller holding open handle]
786          */
787         transaction_t           *j_running_transaction;
788
789         /*
790          * the transaction we are pushing to disk
791          * [j_state_lock] [caller holding open handle]
792          */
793         transaction_t           *j_committing_transaction;
794
795         /*
796          * ... and a linked circular list of all transactions waiting for
797          * checkpointing. [j_list_lock]
798          */
799         transaction_t           *j_checkpoint_transactions;
800
801         /*
802          * Wait queue for waiting for a locked transaction to start committing,
803          * or for a barrier lock to be released
804          */
805         wait_queue_head_t       j_wait_transaction_locked;
806
807         /* Wait queue for waiting for checkpointing to complete */
808         wait_queue_head_t       j_wait_logspace;
809
810         /* Wait queue for waiting for commit to complete */
811         wait_queue_head_t       j_wait_done_commit;
812
813         /* Wait queue to trigger checkpointing */
814         wait_queue_head_t       j_wait_checkpoint;
815
816         /* Wait queue to trigger commit */
817         wait_queue_head_t       j_wait_commit;
818
819         /* Wait queue to wait for updates to complete */
820         wait_queue_head_t       j_wait_updates;
821
822         /* Semaphore for locking against concurrent checkpoints */
823         struct mutex            j_checkpoint_mutex;
824
825         /*
826          * List of buffer heads used by the checkpoint routine.  This
827          * was moved from jbd2_log_do_checkpoint() to reduce stack
828          * usage.  Access to this array is controlled by the
829          * j_checkpoint_mutex.  [j_checkpoint_mutex]
830          */
831         struct buffer_head      *j_chkpt_bhs[JBD2_NR_BATCH];
832         
833         /*
834          * Journal head: identifies the first unused block in the journal.
835          * [j_state_lock]
836          */
837         unsigned long           j_head;
838
839         /*
840          * Journal tail: identifies the oldest still-used block in the journal.
841          * [j_state_lock]
842          */
843         unsigned long           j_tail;
844
845         /*
846          * Journal free: how many free blocks are there in the journal?
847          * [j_state_lock]
848          */
849         unsigned long           j_free;
850
851         /*
852          * Journal start and end: the block numbers of the first usable block
853          * and one beyond the last usable block in the journal. [j_state_lock]
854          */
855         unsigned long           j_first;
856         unsigned long           j_last;
857
858         /*
859          * Device, blocksize and starting block offset for the location where we
860          * store the journal.
861          */
862         struct block_device     *j_dev;
863         int                     j_blocksize;
864         unsigned long long      j_blk_offset;
865         char                    j_devname[BDEVNAME_SIZE+24];
866
867         /*
868          * Device which holds the client fs.  For internal journal this will be
869          * equal to j_dev.
870          */
871         struct block_device     *j_fs_dev;
872
873         /* Total maximum capacity of the journal region on disk. */
874         unsigned int            j_maxlen;
875
876         /*
877          * Protects the buffer lists and internal buffer state.
878          */
879         spinlock_t              j_list_lock;
880
881         /* Optional inode where we store the journal.  If present, all */
882         /* journal block numbers are mapped into this inode via */
883         /* bmap(). */
884         struct inode            *j_inode;
885
886         /*
887          * Sequence number of the oldest transaction in the log [j_state_lock]
888          */
889         tid_t                   j_tail_sequence;
890
891         /*
892          * Sequence number of the next transaction to grant [j_state_lock]
893          */
894         tid_t                   j_transaction_sequence;
895
896         /*
897          * Sequence number of the most recently committed transaction
898          * [j_state_lock].
899          */
900         tid_t                   j_commit_sequence;
901
902         /*
903          * Sequence number of the most recent transaction wanting commit
904          * [j_state_lock]
905          */
906         tid_t                   j_commit_request;
907
908         /*
909          * Journal uuid: identifies the object (filesystem, LVM volume etc)
910          * backed by this journal.  This will eventually be replaced by an array
911          * of uuids, allowing us to index multiple devices within a single
912          * journal and to perform atomic updates across them.
913          */
914         __u8                    j_uuid[16];
915
916         /* Pointer to the current commit thread for this journal */
917         struct task_struct      *j_task;
918
919         /*
920          * Maximum number of metadata buffers to allow in a single compound
921          * commit transaction
922          */
923         int                     j_max_transaction_buffers;
924
925         /*
926          * What is the maximum transaction lifetime before we begin a commit?
927          */
928         unsigned long           j_commit_interval;
929
930         /* The timer used to wakeup the commit thread: */
931         struct timer_list       j_commit_timer;
932
933         /*
934          * The revoke table: maintains the list of revoked blocks in the
935          * current transaction.  [j_revoke_lock]
936          */
937         spinlock_t              j_revoke_lock;
938         struct jbd2_revoke_table_s *j_revoke;
939         struct jbd2_revoke_table_s *j_revoke_table[2];
940
941         /*
942          * array of bhs for jbd2_journal_commit_transaction
943          */
944         struct buffer_head      **j_wbuf;
945         int                     j_wbufsize;
946
947         /*
948          * this is the pid of hte last person to run a synchronous operation
949          * through the journal
950          */
951         pid_t                   j_last_sync_writer;
952
953         /*
954          * the average amount of time in nanoseconds it takes to commit a
955          * transaction to disk. [j_state_lock]
956          */
957         u64                     j_average_commit_time;
958
959         /*
960          * minimum and maximum times that we should wait for
961          * additional filesystem operations to get batched into a
962          * synchronous handle in microseconds
963          */
964         u32                     j_min_batch_time;
965         u32                     j_max_batch_time;
966
967         /* This function is called when a transaction is closed */
968         void                    (*j_commit_callback)(journal_t *,
969                                                      transaction_t *);
970
971         /*
972          * Journal statistics
973          */
974         spinlock_t              j_history_lock;
975         struct proc_dir_entry   *j_proc_entry;
976         struct transaction_stats_s j_stats;
977
978         /* Failed journal commit ID */
979         unsigned int            j_failed_commit;
980
981         /*
982          * An opaque pointer to fs-private information.  ext3 puts its
983          * superblock pointer here
984          */
985         void *j_private;
986 };
987
988 /*
989  * Journal flag definitions
990  */
991 #define JBD2_UNMOUNT    0x001   /* Journal thread is being destroyed */
992 #define JBD2_ABORT      0x002   /* Journaling has been aborted for errors. */
993 #define JBD2_ACK_ERR    0x004   /* The errno in the sb has been acked */
994 #define JBD2_FLUSHED    0x008   /* The journal superblock has been flushed */
995 #define JBD2_LOADED     0x010   /* The journal superblock has been loaded */
996 #define JBD2_BARRIER    0x020   /* Use IDE barriers */
997 #define JBD2_ABORT_ON_SYNCDATA_ERR      0x040   /* Abort the journal on file
998                                                  * data write error in ordered
999                                                  * mode */
1000
1001 /*
1002  * Function declarations for the journaling transaction and buffer
1003  * management
1004  */
1005
1006 /* Filing buffers */
1007 extern void jbd2_journal_unfile_buffer(journal_t *, struct journal_head *);
1008 extern void __jbd2_journal_unfile_buffer(struct journal_head *);
1009 extern void __jbd2_journal_refile_buffer(struct journal_head *);
1010 extern void jbd2_journal_refile_buffer(journal_t *, struct journal_head *);
1011 extern void __jbd2_journal_file_buffer(struct journal_head *, transaction_t *, int);
1012 extern void __journal_free_buffer(struct journal_head *bh);
1013 extern void jbd2_journal_file_buffer(struct journal_head *, transaction_t *, int);
1014 extern void __journal_clean_data_list(transaction_t *transaction);
1015
1016 /* Log buffer allocation */
1017 extern struct journal_head * jbd2_journal_get_descriptor_buffer(journal_t *);
1018 int jbd2_journal_next_log_block(journal_t *, unsigned long long *);
1019
1020 /* Commit management */
1021 extern void jbd2_journal_commit_transaction(journal_t *);
1022
1023 /* Checkpoint list management */
1024 int __jbd2_journal_clean_checkpoint_list(journal_t *journal);
1025 int __jbd2_journal_remove_checkpoint(struct journal_head *);
1026 void __jbd2_journal_insert_checkpoint(struct journal_head *, transaction_t *);
1027
1028
1029 /*
1030  * Triggers
1031  */
1032
1033 struct jbd2_buffer_trigger_type {
1034         /*
1035          * Fired just before a buffer is written to the journal.
1036          * mapped_data is a mapped buffer that is the frozen data for
1037          * commit.
1038          */
1039         void (*t_commit)(struct jbd2_buffer_trigger_type *type,
1040                          struct buffer_head *bh, void *mapped_data,
1041                          size_t size);
1042
1043         /*
1044          * Fired during journal abort for dirty buffers that will not be
1045          * committed.
1046          */
1047         void (*t_abort)(struct jbd2_buffer_trigger_type *type,
1048                         struct buffer_head *bh);
1049 };
1050
1051 extern void jbd2_buffer_commit_trigger(struct journal_head *jh,
1052                                        void *mapped_data,
1053                                        struct jbd2_buffer_trigger_type *triggers);
1054 extern void jbd2_buffer_abort_trigger(struct journal_head *jh,
1055                                       struct jbd2_buffer_trigger_type *triggers);
1056
1057 /* Buffer IO */
1058 extern int
1059 jbd2_journal_write_metadata_buffer(transaction_t          *transaction,
1060                               struct journal_head  *jh_in,
1061                               struct journal_head **jh_out,
1062                               unsigned long long   blocknr);
1063
1064 /* Transaction locking */
1065 extern void             __wait_on_journal (journal_t *);
1066
1067 /*
1068  * Journal locking.
1069  *
1070  * We need to lock the journal during transaction state changes so that nobody
1071  * ever tries to take a handle on the running transaction while we are in the
1072  * middle of moving it to the commit phase.  j_state_lock does this.
1073  *
1074  * Note that the locking is completely interrupt unsafe.  We never touch
1075  * journal structures from interrupts.
1076  */
1077
1078 static inline handle_t *journal_current_handle(void)
1079 {
1080         return current->journal_info;
1081 }
1082
1083 /* The journaling code user interface:
1084  *
1085  * Create and destroy handles
1086  * Register buffer modifications against the current transaction.
1087  */
1088
1089 extern handle_t *jbd2_journal_start(journal_t *, int nblocks);
1090 extern int       jbd2_journal_restart (handle_t *, int nblocks);
1091 extern int       jbd2_journal_extend (handle_t *, int nblocks);
1092 extern int       jbd2_journal_get_write_access(handle_t *, struct buffer_head *);
1093 extern int       jbd2_journal_get_create_access (handle_t *, struct buffer_head *);
1094 extern int       jbd2_journal_get_undo_access(handle_t *, struct buffer_head *);
1095 void             jbd2_journal_set_triggers(struct buffer_head *,
1096                                            struct jbd2_buffer_trigger_type *type);
1097 extern int       jbd2_journal_dirty_metadata (handle_t *, struct buffer_head *);
1098 extern void      jbd2_journal_release_buffer (handle_t *, struct buffer_head *);
1099 extern int       jbd2_journal_forget (handle_t *, struct buffer_head *);
1100 extern void      journal_sync_buffer (struct buffer_head *);
1101 extern void      jbd2_journal_invalidatepage(journal_t *,
1102                                 struct page *, unsigned long);
1103 extern int       jbd2_journal_try_to_free_buffers(journal_t *, struct page *, gfp_t);
1104 extern int       jbd2_journal_stop(handle_t *);
1105 extern int       jbd2_journal_flush (journal_t *);
1106 extern void      jbd2_journal_lock_updates (journal_t *);
1107 extern void      jbd2_journal_unlock_updates (journal_t *);
1108
1109 extern journal_t * jbd2_journal_init_dev(struct block_device *bdev,
1110                                 struct block_device *fs_dev,
1111                                 unsigned long long start, int len, int bsize);
1112 extern journal_t * jbd2_journal_init_inode (struct inode *);
1113 extern int         jbd2_journal_update_format (journal_t *);
1114 extern int         jbd2_journal_check_used_features
1115                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1116 extern int         jbd2_journal_check_available_features
1117                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1118 extern int         jbd2_journal_set_features
1119                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1120 extern void        jbd2_journal_clear_features
1121                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1122 extern int         jbd2_journal_load       (journal_t *journal);
1123 extern int         jbd2_journal_destroy    (journal_t *);
1124 extern int         jbd2_journal_recover    (journal_t *journal);
1125 extern int         jbd2_journal_wipe       (journal_t *, int);
1126 extern int         jbd2_journal_skip_recovery   (journal_t *);
1127 extern void        jbd2_journal_update_superblock       (journal_t *, int);
1128 extern void        __jbd2_journal_abort_hard    (journal_t *);
1129 extern void        jbd2_journal_abort      (journal_t *, int);
1130 extern int         jbd2_journal_errno      (journal_t *);
1131 extern void        jbd2_journal_ack_err    (journal_t *);
1132 extern int         jbd2_journal_clear_err  (journal_t *);
1133 extern int         jbd2_journal_bmap(journal_t *, unsigned long, unsigned long long *);
1134 extern int         jbd2_journal_force_commit(journal_t *);
1135 extern int         jbd2_journal_file_inode(handle_t *handle, struct jbd2_inode *inode);
1136 extern int         jbd2_journal_begin_ordered_truncate(journal_t *journal,
1137                                 struct jbd2_inode *inode, loff_t new_size);
1138 extern void        jbd2_journal_init_jbd_inode(struct jbd2_inode *jinode, struct inode *inode);
1139 extern void        jbd2_journal_release_jbd_inode(journal_t *journal, struct jbd2_inode *jinode);
1140
1141 /*
1142  * journal_head management
1143  */
1144 struct journal_head *jbd2_journal_add_journal_head(struct buffer_head *bh);
1145 struct journal_head *jbd2_journal_grab_journal_head(struct buffer_head *bh);
1146 void jbd2_journal_remove_journal_head(struct buffer_head *bh);
1147 void jbd2_journal_put_journal_head(struct journal_head *jh);
1148
1149 /*
1150  * handle management
1151  */
1152 extern struct kmem_cache *jbd2_handle_cache;
1153
1154 static inline handle_t *jbd2_alloc_handle(gfp_t gfp_flags)
1155 {
1156         return kmem_cache_alloc(jbd2_handle_cache, gfp_flags);
1157 }
1158
1159 static inline void jbd2_free_handle(handle_t *handle)
1160 {
1161         kmem_cache_free(jbd2_handle_cache, handle);
1162 }
1163
1164 /* Primary revoke support */
1165 #define JOURNAL_REVOKE_DEFAULT_HASH 256
1166 extern int         jbd2_journal_init_revoke(journal_t *, int);
1167 extern void        jbd2_journal_destroy_revoke_caches(void);
1168 extern int         jbd2_journal_init_revoke_caches(void);
1169
1170 extern void        jbd2_journal_destroy_revoke(journal_t *);
1171 extern int         jbd2_journal_revoke (handle_t *, unsigned long long, struct buffer_head *);
1172 extern int         jbd2_journal_cancel_revoke(handle_t *, struct journal_head *);
1173 extern void        jbd2_journal_write_revoke_records(journal_t *,
1174                                                      transaction_t *, int);
1175
1176 /* Recovery revoke support */
1177 extern int      jbd2_journal_set_revoke(journal_t *, unsigned long long, tid_t);
1178 extern int      jbd2_journal_test_revoke(journal_t *, unsigned long long, tid_t);
1179 extern void     jbd2_journal_clear_revoke(journal_t *);
1180 extern void     jbd2_journal_switch_revoke_table(journal_t *journal);
1181
1182 /*
1183  * The log thread user interface:
1184  *
1185  * Request space in the current transaction, and force transaction commit
1186  * transitions on demand.
1187  */
1188
1189 int __jbd2_log_space_left(journal_t *); /* Called with journal locked */
1190 int jbd2_log_start_commit(journal_t *journal, tid_t tid);
1191 int __jbd2_log_start_commit(journal_t *journal, tid_t tid);
1192 int jbd2_journal_start_commit(journal_t *journal, tid_t *tid);
1193 int jbd2_journal_force_commit_nested(journal_t *journal);
1194 int jbd2_log_wait_commit(journal_t *journal, tid_t tid);
1195 int jbd2_log_do_checkpoint(journal_t *journal);
1196
1197 void __jbd2_log_wait_for_space(journal_t *journal);
1198 extern void __jbd2_journal_drop_transaction(journal_t *, transaction_t *);
1199 extern int jbd2_cleanup_journal_tail(journal_t *);
1200
1201 /* Debugging code only: */
1202
1203 #define jbd_ENOSYS() \
1204 do {                                                                       \
1205         printk (KERN_ERR "JBD unimplemented function %s\n", __func__); \
1206         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;                             \
1207         schedule();                                                        \
1208 } while (1)
1209
1210 /*
1211  * is_journal_abort
1212  *
1213  * Simple test wrapper function to test the JBD2_ABORT state flag.  This
1214  * bit, when set, indicates that we have had a fatal error somewhere,
1215  * either inside the journaling layer or indicated to us by the client
1216  * (eg. ext3), and that we and should not commit any further
1217  * transactions.
1218  */
1219
1220 static inline int is_journal_aborted(journal_t *journal)
1221 {
1222         return journal->j_flags & JBD2_ABORT;
1223 }
1224
1225 static inline int is_handle_aborted(handle_t *handle)
1226 {
1227         if (handle->h_aborted)
1228                 return 1;
1229         return is_journal_aborted(handle->h_transaction->t_journal);
1230 }
1231
1232 static inline void jbd2_journal_abort_handle(handle_t *handle)
1233 {
1234         handle->h_aborted = 1;
1235 }
1236
1237 #endif /* __KERNEL__   */
1238
1239 /* Comparison functions for transaction IDs: perform comparisons using
1240  * modulo arithmetic so that they work over sequence number wraps. */
1241
1242 static inline int tid_gt(tid_t x, tid_t y)
1243 {
1244         int difference = (x - y);
1245         return (difference > 0);
1246 }
1247
1248 static inline int tid_geq(tid_t x, tid_t y)
1249 {
1250         int difference = (x - y);
1251         return (difference >= 0);
1252 }
1253
1254 extern int jbd2_journal_blocks_per_page(struct inode *inode);
1255 extern size_t journal_tag_bytes(journal_t *journal);
1256
1257 /*
1258  * Return the minimum number of blocks which must be free in the journal
1259  * before a new transaction may be started.  Must be called under j_state_lock.
1260  */
1261 static inline int jbd_space_needed(journal_t *journal)
1262 {
1263         int nblocks = journal->j_max_transaction_buffers;
1264         if (journal->j_committing_transaction)
1265                 nblocks += journal->j_committing_transaction->
1266                                         t_outstanding_credits;
1267         return nblocks;
1268 }
1269
1270 /*
1271  * Definitions which augment the buffer_head layer
1272  */
1273
1274 /* journaling buffer types */
1275 #define BJ_None         0       /* Not journaled */
1276 #define BJ_Metadata     1       /* Normal journaled metadata */
1277 #define BJ_Forget       2       /* Buffer superseded by this transaction */
1278 #define BJ_IO           3       /* Buffer is for temporary IO use */
1279 #define BJ_Shadow       4       /* Buffer contents being shadowed to the log */
1280 #define BJ_LogCtl       5       /* Buffer contains log descriptors */
1281 #define BJ_Reserved     6       /* Buffer is reserved for access by journal */
1282 #define BJ_Types        7
1283
1284 extern int jbd_blocks_per_page(struct inode *inode);
1285
1286 #ifdef __KERNEL__
1287
1288 #define buffer_trace_init(bh)   do {} while (0)
1289 #define print_buffer_fields(bh) do {} while (0)
1290 #define print_buffer_trace(bh)  do {} while (0)
1291 #define BUFFER_TRACE(bh, info)  do {} while (0)
1292 #define BUFFER_TRACE2(bh, bh2, info)    do {} while (0)
1293 #define JBUFFER_TRACE(jh, info) do {} while (0)
1294
1295 /* 
1296  * jbd2_dev_to_name is a utility function used by the jbd2 and ext4 
1297  * tracing infrastructure to map a dev_t to a device name.
1298  */
1299 extern const char *jbd2_dev_to_name(dev_t device);
1300
1301 #endif  /* __KERNEL__ */
1302
1303 #endif  /* _LINUX_JBD2_H */