01cc462ff45d5ccdf0bc0bc0526e493ed60fc729
[safe/jmp/linux-2.6] / fs / fuse / fuse_i.h
1 /*
2   FUSE: Filesystem in Userspace
3   Copyright (C) 2001-2008  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 #ifndef _FS_FUSE_I_H
10 #define _FS_FUSE_I_H
11
12 #include <linux/fuse.h>
13 #include <linux/fs.h>
14 #include <linux/mount.h>
15 #include <linux/wait.h>
16 #include <linux/list.h>
17 #include <linux/spinlock.h>
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <linux/backing-dev.h>
20 #include <linux/mutex.h>
21 #include <linux/rwsem.h>
22 #include <linux/rbtree.h>
23 #include <linux/poll.h>
24
25 /** Max number of pages that can be used in a single read request */
26 #define FUSE_MAX_PAGES_PER_REQ 32
27
28 /** Bias for fi->writectr, meaning new writepages must not be sent */
29 #define FUSE_NOWRITE INT_MIN
30
31 /** It could be as large as PATH_MAX, but would that have any uses? */
32 #define FUSE_NAME_MAX 1024
33
34 /** Number of dentries for each connection in the control filesystem */
35 #define FUSE_CTL_NUM_DENTRIES 5
36
37 /** If the FUSE_DEFAULT_PERMISSIONS flag is given, the filesystem
38     module will check permissions based on the file mode.  Otherwise no
39     permission checking is done in the kernel */
40 #define FUSE_DEFAULT_PERMISSIONS (1 << 0)
41
42 /** If the FUSE_ALLOW_OTHER flag is given, then not only the user
43     doing the mount will be allowed to access the filesystem */
44 #define FUSE_ALLOW_OTHER         (1 << 1)
45
46 /** List of active connections */
47 extern struct list_head fuse_conn_list;
48
49 /** Global mutex protecting fuse_conn_list and the control filesystem */
50 extern struct mutex fuse_mutex;
51
52 /** Module parameters */
53 extern unsigned max_user_bgreq;
54 extern unsigned max_user_congthresh;
55
56 /** FUSE inode */
57 struct fuse_inode {
58         /** Inode data */
59         struct inode inode;
60
61         /** Unique ID, which identifies the inode between userspace
62          * and kernel */
63         u64 nodeid;
64
65         /** Number of lookups on this inode */
66         u64 nlookup;
67
68         /** The request used for sending the FORGET message */
69         struct fuse_req *forget_req;
70
71         /** Time in jiffies until the file attributes are valid */
72         u64 i_time;
73
74         /** The sticky bit in inode->i_mode may have been removed, so
75             preserve the original mode */
76         mode_t orig_i_mode;
77
78         /** Version of last attribute change */
79         u64 attr_version;
80
81         /** Files usable in writepage.  Protected by fc->lock */
82         struct list_head write_files;
83
84         /** Writepages pending on truncate or fsync */
85         struct list_head queued_writes;
86
87         /** Number of sent writes, a negative bias (FUSE_NOWRITE)
88          * means more writes are blocked */
89         int writectr;
90
91         /** Waitq for writepage completion */
92         wait_queue_head_t page_waitq;
93
94         /** List of writepage requestst (pending or sent) */
95         struct list_head writepages;
96 };
97
98 struct fuse_conn;
99
100 /** FUSE specific file data */
101 struct fuse_file {
102         /** Fuse connection for this file */
103         struct fuse_conn *fc;
104
105         /** Request reserved for flush and release */
106         struct fuse_req *reserved_req;
107
108         /** Kernel file handle guaranteed to be unique */
109         u64 kh;
110
111         /** File handle used by userspace */
112         u64 fh;
113
114         /** Node id of this file */
115         u64 nodeid;
116
117         /** Refcount */
118         atomic_t count;
119
120         /** FOPEN_* flags returned by open */
121         u32 open_flags;
122
123         /** Entry on inode's write_files list */
124         struct list_head write_entry;
125
126         /** RB node to be linked on fuse_conn->polled_files */
127         struct rb_node polled_node;
128
129         /** Wait queue head for poll */
130         wait_queue_head_t poll_wait;
131 };
132
133 /** One input argument of a request */
134 struct fuse_in_arg {
135         unsigned size;
136         const void *value;
137 };
138
139 /** The request input */
140 struct fuse_in {
141         /** The request header */
142         struct fuse_in_header h;
143
144         /** True if the data for the last argument is in req->pages */
145         unsigned argpages:1;
146
147         /** Number of arguments */
148         unsigned numargs;
149
150         /** Array of arguments */
151         struct fuse_in_arg args[3];
152 };
153
154 /** One output argument of a request */
155 struct fuse_arg {
156         unsigned size;
157         void *value;
158 };
159
160 /** The request output */
161 struct fuse_out {
162         /** Header returned from userspace */
163         struct fuse_out_header h;
164
165         /*
166          * The following bitfields are not changed during the request
167          * processing
168          */
169
170         /** Last argument is variable length (can be shorter than
171             arg->size) */
172         unsigned argvar:1;
173
174         /** Last argument is a list of pages to copy data to */
175         unsigned argpages:1;
176
177         /** Zero partially or not copied pages */
178         unsigned page_zeroing:1;
179
180         /** Number or arguments */
181         unsigned numargs;
182
183         /** Array of arguments */
184         struct fuse_arg args[3];
185 };
186
187 /** The request state */
188 enum fuse_req_state {
189         FUSE_REQ_INIT = 0,
190         FUSE_REQ_PENDING,
191         FUSE_REQ_READING,
192         FUSE_REQ_SENT,
193         FUSE_REQ_WRITING,
194         FUSE_REQ_FINISHED
195 };
196
197 /**
198  * A request to the client
199  */
200 struct fuse_req {
201         /** This can be on either pending processing or io lists in
202             fuse_conn */
203         struct list_head list;
204
205         /** Entry on the interrupts list  */
206         struct list_head intr_entry;
207
208         /** refcount */
209         atomic_t count;
210
211         /** Unique ID for the interrupt request */
212         u64 intr_unique;
213
214         /*
215          * The following bitfields are either set once before the
216          * request is queued or setting/clearing them is protected by
217          * fuse_conn->lock
218          */
219
220         /** True if the request has reply */
221         unsigned isreply:1;
222
223         /** Force sending of the request even if interrupted */
224         unsigned force:1;
225
226         /** The request was aborted */
227         unsigned aborted:1;
228
229         /** Request is sent in the background */
230         unsigned background:1;
231
232         /** The request has been interrupted */
233         unsigned interrupted:1;
234
235         /** Data is being copied to/from the request */
236         unsigned locked:1;
237
238         /** Request is counted as "waiting" */
239         unsigned waiting:1;
240
241         /** State of the request */
242         enum fuse_req_state state;
243
244         /** The request input */
245         struct fuse_in in;
246
247         /** The request output */
248         struct fuse_out out;
249
250         /** Used to wake up the task waiting for completion of request*/
251         wait_queue_head_t waitq;
252
253         /** Data for asynchronous requests */
254         union {
255                 struct fuse_forget_in forget_in;
256                 struct {
257                         struct fuse_release_in in;
258                         struct path path;
259                 } release;
260                 struct fuse_init_in init_in;
261                 struct fuse_init_out init_out;
262                 struct cuse_init_in cuse_init_in;
263                 struct cuse_init_out cuse_init_out;
264                 struct {
265                         struct fuse_read_in in;
266                         u64 attr_ver;
267                 } read;
268                 struct {
269                         struct fuse_write_in in;
270                         struct fuse_write_out out;
271                 } write;
272                 struct fuse_lk_in lk_in;
273         } misc;
274
275         /** page vector */
276         struct page *pages[FUSE_MAX_PAGES_PER_REQ];
277
278         /** number of pages in vector */
279         unsigned num_pages;
280
281         /** offset of data on first page */
282         unsigned page_offset;
283
284         /** File used in the request (or NULL) */
285         struct fuse_file *ff;
286
287         /** Inode used in the request or NULL */
288         struct inode *inode;
289
290         /** Link on fi->writepages */
291         struct list_head writepages_entry;
292
293         /** Request completion callback */
294         void (*end)(struct fuse_conn *, struct fuse_req *);
295
296         /** Request is stolen from fuse_file->reserved_req */
297         struct file *stolen_file;
298 };
299
300 /**
301  * A Fuse connection.
302  *
303  * This structure is created, when the filesystem is mounted, and is
304  * destroyed, when the client device is closed and the filesystem is
305  * unmounted.
306  */
307 struct fuse_conn {
308         /** Lock protecting accessess to  members of this structure */
309         spinlock_t lock;
310
311         /** Mutex protecting against directory alias creation */
312         struct mutex inst_mutex;
313
314         /** Refcount */
315         atomic_t count;
316
317         /** The user id for this mount */
318         uid_t user_id;
319
320         /** The group id for this mount */
321         gid_t group_id;
322
323         /** The fuse mount flags for this mount */
324         unsigned flags;
325
326         /** Maximum read size */
327         unsigned max_read;
328
329         /** Maximum write size */
330         unsigned max_write;
331
332         /** Readers of the connection are waiting on this */
333         wait_queue_head_t waitq;
334
335         /** The list of pending requests */
336         struct list_head pending;
337
338         /** The list of requests being processed */
339         struct list_head processing;
340
341         /** The list of requests under I/O */
342         struct list_head io;
343
344         /** The next unique kernel file handle */
345         u64 khctr;
346
347         /** rbtree of fuse_files waiting for poll events indexed by ph */
348         struct rb_root polled_files;
349
350         /** Maximum number of outstanding background requests */
351         unsigned max_background;
352
353         /** Number of background requests at which congestion starts */
354         unsigned congestion_threshold;
355
356         /** Number of requests currently in the background */
357         unsigned num_background;
358
359         /** Number of background requests currently queued for userspace */
360         unsigned active_background;
361
362         /** The list of background requests set aside for later queuing */
363         struct list_head bg_queue;
364
365         /** Pending interrupts */
366         struct list_head interrupts;
367
368         /** Flag indicating if connection is blocked.  This will be
369             the case before the INIT reply is received, and if there
370             are too many outstading backgrounds requests */
371         int blocked;
372
373         /** waitq for blocked connection */
374         wait_queue_head_t blocked_waitq;
375
376         /** waitq for reserved requests */
377         wait_queue_head_t reserved_req_waitq;
378
379         /** The next unique request id */
380         u64 reqctr;
381
382         /** Connection established, cleared on umount, connection
383             abort and device release */
384         unsigned connected;
385
386         /** Connection failed (version mismatch).  Cannot race with
387             setting other bitfields since it is only set once in INIT
388             reply, before any other request, and never cleared */
389         unsigned conn_error:1;
390
391         /** Connection successful.  Only set in INIT */
392         unsigned conn_init:1;
393
394         /** Do readpages asynchronously?  Only set in INIT */
395         unsigned async_read:1;
396
397         /** Do not send separate SETATTR request before open(O_TRUNC)  */
398         unsigned atomic_o_trunc:1;
399
400         /** Filesystem supports NFS exporting.  Only set in INIT */
401         unsigned export_support:1;
402
403         /** Set if bdi is valid */
404         unsigned bdi_initialized:1;
405
406         /*
407          * The following bitfields are only for optimization purposes
408          * and hence races in setting them will not cause malfunction
409          */
410
411         /** Is fsync not implemented by fs? */
412         unsigned no_fsync:1;
413
414         /** Is fsyncdir not implemented by fs? */
415         unsigned no_fsyncdir:1;
416
417         /** Is flush not implemented by fs? */
418         unsigned no_flush:1;
419
420         /** Is setxattr not implemented by fs? */
421         unsigned no_setxattr:1;
422
423         /** Is getxattr not implemented by fs? */
424         unsigned no_getxattr:1;
425
426         /** Is listxattr not implemented by fs? */
427         unsigned no_listxattr:1;
428
429         /** Is removexattr not implemented by fs? */
430         unsigned no_removexattr:1;
431
432         /** Are file locking primitives not implemented by fs? */
433         unsigned no_lock:1;
434
435         /** Is access not implemented by fs? */
436         unsigned no_access:1;
437
438         /** Is create not implemented by fs? */
439         unsigned no_create:1;
440
441         /** Is interrupt not implemented by fs? */
442         unsigned no_interrupt:1;
443
444         /** Is bmap not implemented by fs? */
445         unsigned no_bmap:1;
446
447         /** Is poll not implemented by fs? */
448         unsigned no_poll:1;
449
450         /** Do multi-page cached writes */
451         unsigned big_writes:1;
452
453         /** Don't apply umask to creation modes */
454         unsigned dont_mask:1;
455
456         /** The number of requests waiting for completion */
457         atomic_t num_waiting;
458
459         /** Negotiated minor version */
460         unsigned minor;
461
462         /** Backing dev info */
463         struct backing_dev_info bdi;
464
465         /** Entry on the fuse_conn_list */
466         struct list_head entry;
467
468         /** Device ID from super block */
469         dev_t dev;
470
471         /** Dentries in the control filesystem */
472         struct dentry *ctl_dentry[FUSE_CTL_NUM_DENTRIES];
473
474         /** number of dentries used in the above array */
475         int ctl_ndents;
476
477         /** O_ASYNC requests */
478         struct fasync_struct *fasync;
479
480         /** Key for lock owner ID scrambling */
481         u32 scramble_key[4];
482
483         /** Reserved request for the DESTROY message */
484         struct fuse_req *destroy_req;
485
486         /** Version counter for attribute changes */
487         u64 attr_version;
488
489         /** Called on final put */
490         void (*release)(struct fuse_conn *);
491
492         /** Super block for this connection. */
493         struct super_block *sb;
494
495         /** Read/write semaphore to hold when accessing sb. */
496         struct rw_semaphore killsb;
497 };
498
499 static inline struct fuse_conn *get_fuse_conn_super(struct super_block *sb)
500 {
501         return sb->s_fs_info;
502 }
503
504 static inline struct fuse_conn *get_fuse_conn(struct inode *inode)
505 {
506         return get_fuse_conn_super(inode->i_sb);
507 }
508
509 static inline struct fuse_inode *get_fuse_inode(struct inode *inode)
510 {
511         return container_of(inode, struct fuse_inode, inode);
512 }
513
514 static inline u64 get_node_id(struct inode *inode)
515 {
516         return get_fuse_inode(inode)->nodeid;
517 }
518
519 /** Device operations */
520 extern const struct file_operations fuse_dev_operations;
521
522 extern const struct dentry_operations fuse_dentry_operations;
523
524 /**
525  * Inode to nodeid comparison.
526  */
527 int fuse_inode_eq(struct inode *inode, void *_nodeidp);
528
529 /**
530  * Get a filled in inode
531  */
532 struct inode *fuse_iget(struct super_block *sb, u64 nodeid,
533                         int generation, struct fuse_attr *attr,
534                         u64 attr_valid, u64 attr_version);
535
536 int fuse_lookup_name(struct super_block *sb, u64 nodeid, struct qstr *name,
537                      struct fuse_entry_out *outarg, struct inode **inode);
538
539 /**
540  * Send FORGET command
541  */
542 void fuse_send_forget(struct fuse_conn *fc, struct fuse_req *req,
543                       u64 nodeid, u64 nlookup);
544
545 /**
546  * Initialize READ or READDIR request
547  */
548 void fuse_read_fill(struct fuse_req *req, struct file *file,
549                     loff_t pos, size_t count, int opcode);
550
551 /**
552  * Send OPEN or OPENDIR request
553  */
554 int fuse_open_common(struct inode *inode, struct file *file, bool isdir);
555
556 struct fuse_file *fuse_file_alloc(struct fuse_conn *fc);
557 struct fuse_file *fuse_file_get(struct fuse_file *ff);
558 void fuse_file_free(struct fuse_file *ff);
559 void fuse_finish_open(struct inode *inode, struct file *file);
560
561 void fuse_sync_release(struct fuse_file *ff, int flags);
562
563 /**
564  * Send RELEASE or RELEASEDIR request
565  */
566 void fuse_release_common(struct file *file, int opcode);
567
568 /**
569  * Send FSYNC or FSYNCDIR request
570  */
571 int fuse_fsync_common(struct file *file, struct dentry *de, int datasync,
572                       int isdir);
573
574 /**
575  * Notify poll wakeup
576  */
577 int fuse_notify_poll_wakeup(struct fuse_conn *fc,
578                             struct fuse_notify_poll_wakeup_out *outarg);
579
580 /**
581  * Initialize file operations on a regular file
582  */
583 void fuse_init_file_inode(struct inode *inode);
584
585 /**
586  * Initialize inode operations on regular files and special files
587  */
588 void fuse_init_common(struct inode *inode);
589
590 /**
591  * Initialize inode and file operations on a directory
592  */
593 void fuse_init_dir(struct inode *inode);
594
595 /**
596  * Initialize inode operations on a symlink
597  */
598 void fuse_init_symlink(struct inode *inode);
599
600 /**
601  * Change attributes of an inode
602  */
603 void fuse_change_attributes(struct inode *inode, struct fuse_attr *attr,
604                             u64 attr_valid, u64 attr_version);
605
606 void fuse_change_attributes_common(struct inode *inode, struct fuse_attr *attr,
607                                    u64 attr_valid);
608
609 /**
610  * Initialize the client device
611  */
612 int fuse_dev_init(void);
613
614 /**
615  * Cleanup the client device
616  */
617 void fuse_dev_cleanup(void);
618
619 int fuse_ctl_init(void);
620 void fuse_ctl_cleanup(void);
621
622 /**
623  * Allocate a request
624  */
625 struct fuse_req *fuse_request_alloc(void);
626
627 struct fuse_req *fuse_request_alloc_nofs(void);
628
629 /**
630  * Free a request
631  */
632 void fuse_request_free(struct fuse_req *req);
633
634 /**
635  * Get a request, may fail with -ENOMEM
636  */
637 struct fuse_req *fuse_get_req(struct fuse_conn *fc);
638
639 /**
640  * Gets a requests for a file operation, always succeeds
641  */
642 struct fuse_req *fuse_get_req_nofail(struct fuse_conn *fc, struct file *file);
643
644 /**
645  * Decrement reference count of a request.  If count goes to zero free
646  * the request.
647  */
648 void fuse_put_request(struct fuse_conn *fc, struct fuse_req *req);
649
650 /**
651  * Send a request (synchronous)
652  */
653 void fuse_request_send(struct fuse_conn *fc, struct fuse_req *req);
654
655 /**
656  * Send a request with no reply
657  */
658 void fuse_request_send_noreply(struct fuse_conn *fc, struct fuse_req *req);
659
660 /**
661  * Send a request in the background
662  */
663 void fuse_request_send_background(struct fuse_conn *fc, struct fuse_req *req);
664
665 void fuse_request_send_background_locked(struct fuse_conn *fc,
666                                          struct fuse_req *req);
667
668 /* Abort all requests */
669 void fuse_abort_conn(struct fuse_conn *fc);
670
671 /**
672  * Invalidate inode attributes
673  */
674 void fuse_invalidate_attr(struct inode *inode);
675
676 void fuse_invalidate_entry_cache(struct dentry *entry);
677
678 /**
679  * Acquire reference to fuse_conn
680  */
681 struct fuse_conn *fuse_conn_get(struct fuse_conn *fc);
682
683 void fuse_conn_kill(struct fuse_conn *fc);
684
685 /**
686  * Initialize fuse_conn
687  */
688 void fuse_conn_init(struct fuse_conn *fc);
689
690 /**
691  * Release reference to fuse_conn
692  */
693 void fuse_conn_put(struct fuse_conn *fc);
694
695 /**
696  * Add connection to control filesystem
697  */
698 int fuse_ctl_add_conn(struct fuse_conn *fc);
699
700 /**
701  * Remove connection from control filesystem
702  */
703 void fuse_ctl_remove_conn(struct fuse_conn *fc);
704
705 /**
706  * Is file type valid?
707  */
708 int fuse_valid_type(int m);
709
710 /**
711  * Is task allowed to perform filesystem operation?
712  */
713 int fuse_allow_task(struct fuse_conn *fc, struct task_struct *task);
714
715 u64 fuse_lock_owner_id(struct fuse_conn *fc, fl_owner_t id);
716
717 int fuse_update_attributes(struct inode *inode, struct kstat *stat,
718                            struct file *file, bool *refreshed);
719
720 void fuse_flush_writepages(struct inode *inode);
721
722 void fuse_set_nowrite(struct inode *inode);
723 void fuse_release_nowrite(struct inode *inode);
724
725 u64 fuse_get_attr_version(struct fuse_conn *fc);
726
727 /**
728  * File-system tells the kernel to invalidate cache for the given node id.
729  */
730 int fuse_reverse_inval_inode(struct super_block *sb, u64 nodeid,
731                              loff_t offset, loff_t len);
732
733 /**
734  * File-system tells the kernel to invalidate parent attributes and
735  * the dentry matching parent/name.
736  */
737 int fuse_reverse_inval_entry(struct super_block *sb, u64 parent_nodeid,
738                              struct qstr *name);
739
740 int fuse_do_open(struct fuse_conn *fc, u64 nodeid, struct file *file,
741                  bool isdir);
742 ssize_t fuse_direct_io(struct file *file, const char __user *buf,
743                        size_t count, loff_t *ppos, int write);
744 long fuse_do_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg,
745                    unsigned int flags);
746 unsigned fuse_file_poll(struct file *file, poll_table *wait);
747 int fuse_dev_release(struct inode *inode, struct file *file);
748
749 #endif /* _FS_FUSE_I_H */