GNU Linux-libre 6.9.1-gnu
[releases.git] / include / linux / jbd2.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later */
2 /*
3  * linux/include/linux/jbd2.h
4  *
5  * Written by Stephen C. Tweedie <sct@redhat.com>
6  *
7  * Copyright 1998-2000 Red Hat, Inc --- All Rights Reserved
8  *
9  * Definitions for transaction data structures for the buffer cache
10  * filesystem journaling support.
11  */
12
13 #ifndef _LINUX_JBD2_H
14 #define _LINUX_JBD2_H
15
16 /* Allow this file to be included directly into e2fsprogs */
17 #ifndef __KERNEL__
18 #include "jfs_compat.h"
19 #define JBD2_DEBUG
20 #else
21
22 #include <linux/types.h>
23 #include <linux/buffer_head.h>
24 #include <linux/journal-head.h>
25 #include <linux/stddef.h>
26 #include <linux/mutex.h>
27 #include <linux/timer.h>
28 #include <linux/slab.h>
29 #include <linux/bit_spinlock.h>
30 #include <linux/blkdev.h>
31 #include <crypto/hash.h>
32 #endif
33
34 #define journal_oom_retry 1
35
36 /*
37  * Define JBD2_PARANIOD_IOFAIL to cause a kernel BUG() if ext4 finds
38  * certain classes of error which can occur due to failed IOs.  Under
39  * normal use we want ext4 to continue after such errors, because
40  * hardware _can_ fail, but for debugging purposes when running tests on
41  * known-good hardware we may want to trap these errors.
42  */
43 #undef JBD2_PARANOID_IOFAIL
44
45 /*
46  * The default maximum commit age, in seconds.
47  */
48 #define JBD2_DEFAULT_MAX_COMMIT_AGE 5
49
50 #ifdef CONFIG_JBD2_DEBUG
51 /*
52  * Define JBD2_EXPENSIVE_CHECKING to enable more expensive internal
53  * consistency checks.  By default we don't do this unless
54  * CONFIG_JBD2_DEBUG is on.
55  */
56 #define JBD2_EXPENSIVE_CHECKING
57 void __jbd2_debug(int level, const char *file, const char *func,
58                   unsigned int line, const char *fmt, ...);
59
60 #define jbd2_debug(n, fmt, a...) \
61         __jbd2_debug((n), __FILE__, __func__, __LINE__, (fmt), ##a)
62 #else
63 #define jbd2_debug(n, fmt, a...)  no_printk(fmt, ##a)
64 #endif
65
66 extern void *jbd2_alloc(size_t size, gfp_t flags);
67 extern void jbd2_free(void *ptr, size_t size);
68
69 #define JBD2_MIN_JOURNAL_BLOCKS 1024
70 #define JBD2_DEFAULT_FAST_COMMIT_BLOCKS 256
71
72 #ifdef __KERNEL__
73
74 /**
75  * typedef handle_t - The handle_t type represents a single atomic update being performed by some process.
76  *
77  * All filesystem modifications made by the process go
78  * through this handle.  Recursive operations (such as quota operations)
79  * are gathered into a single update.
80  *
81  * The buffer credits field is used to account for journaled buffers
82  * being modified by the running process.  To ensure that there is
83  * enough log space for all outstanding operations, we need to limit the
84  * number of outstanding buffers possible at any time.  When the
85  * operation completes, any buffer credits not used are credited back to
86  * the transaction, so that at all times we know how many buffers the
87  * outstanding updates on a transaction might possibly touch.
88  *
89  * This is an opaque datatype.
90  **/
91 typedef struct jbd2_journal_handle handle_t;    /* Atomic operation type */
92
93
94 /**
95  * typedef journal_t - The journal_t maintains all of the journaling state information for a single filesystem.
96  *
97  * journal_t is linked to from the fs superblock structure.
98  *
99  * We use the journal_t to keep track of all outstanding transaction
100  * activity on the filesystem, and to manage the state of the log
101  * writing process.
102  *
103  * This is an opaque datatype.
104  **/
105 typedef struct journal_s        journal_t;      /* Journal control structure */
106 #endif
107
108 /*
109  * Internal structures used by the logging mechanism:
110  */
111
112 #define JBD2_MAGIC_NUMBER 0xc03b3998U /* The first 4 bytes of /dev/random! */
113
114 /*
115  * On-disk structures
116  */
117
118 /*
119  * Descriptor block types:
120  */
121
122 #define JBD2_DESCRIPTOR_BLOCK   1
123 #define JBD2_COMMIT_BLOCK       2
124 #define JBD2_SUPERBLOCK_V1      3
125 #define JBD2_SUPERBLOCK_V2      4
126 #define JBD2_REVOKE_BLOCK       5
127
128 /*
129  * Standard header for all descriptor blocks:
130  */
131 typedef struct journal_header_s
132 {
133         __be32          h_magic;
134         __be32          h_blocktype;
135         __be32          h_sequence;
136 } journal_header_t;
137
138 /*
139  * Checksum types.
140  */
141 #define JBD2_CRC32_CHKSUM   1
142 #define JBD2_MD5_CHKSUM     2
143 #define JBD2_SHA1_CHKSUM    3
144 #define JBD2_CRC32C_CHKSUM  4
145
146 #define JBD2_CRC32_CHKSUM_SIZE 4
147
148 #define JBD2_CHECKSUM_BYTES (32 / sizeof(u32))
149 /*
150  * Commit block header for storing transactional checksums:
151  *
152  * NOTE: If FEATURE_COMPAT_CHECKSUM (checksum v1) is set, the h_chksum*
153  * fields are used to store a checksum of the descriptor and data blocks.
154  *
155  * If FEATURE_INCOMPAT_CSUM_V2 (checksum v2) is set, then the h_chksum
156  * field is used to store crc32c(uuid+commit_block).  Each journal metadata
157  * block gets its own checksum, and data block checksums are stored in
158  * journal_block_tag (in the descriptor).  The other h_chksum* fields are
159  * not used.
160  *
161  * If FEATURE_INCOMPAT_CSUM_V3 is set, the descriptor block uses
162  * journal_block_tag3_t to store a full 32-bit checksum.  Everything else
163  * is the same as v2.
164  *
165  * Checksum v1, v2, and v3 are mutually exclusive features.
166  */
167 struct commit_header {
168         __be32          h_magic;
169         __be32          h_blocktype;
170         __be32          h_sequence;
171         unsigned char   h_chksum_type;
172         unsigned char   h_chksum_size;
173         unsigned char   h_padding[2];
174         __be32          h_chksum[JBD2_CHECKSUM_BYTES];
175         __be64          h_commit_sec;
176         __be32          h_commit_nsec;
177 };
178
179 /*
180  * The block tag: used to describe a single buffer in the journal.
181  * t_blocknr_high is only used if INCOMPAT_64BIT is set, so this
182  * raw struct shouldn't be used for pointer math or sizeof() - use
183  * journal_tag_bytes(journal) instead to compute this.
184  */
185 typedef struct journal_block_tag3_s
186 {
187         __be32          t_blocknr;      /* The on-disk block number */
188         __be32          t_flags;        /* See below */
189         __be32          t_blocknr_high; /* most-significant high 32bits. */
190         __be32          t_checksum;     /* crc32c(uuid+seq+block) */
191 } journal_block_tag3_t;
192
193 typedef struct journal_block_tag_s
194 {
195         __be32          t_blocknr;      /* The on-disk block number */
196         __be16          t_checksum;     /* truncated crc32c(uuid+seq+block) */
197         __be16          t_flags;        /* See below */
198         __be32          t_blocknr_high; /* most-significant high 32bits. */
199 } journal_block_tag_t;
200
201 /* Tail of descriptor or revoke block, for checksumming */
202 struct jbd2_journal_block_tail {
203         __be32          t_checksum;     /* crc32c(uuid+descr_block) */
204 };
205
206 /*
207  * The revoke descriptor: used on disk to describe a series of blocks to
208  * be revoked from the log
209  */
210 typedef struct jbd2_journal_revoke_header_s
211 {
212         journal_header_t r_header;
213         __be32           r_count;       /* Count of bytes used in the block */
214 } jbd2_journal_revoke_header_t;
215
216 /* Definitions for the journal tag flags word: */
217 #define JBD2_FLAG_ESCAPE                1       /* on-disk block is escaped */
218 #define JBD2_FLAG_SAME_UUID     2       /* block has same uuid as previous */
219 #define JBD2_FLAG_DELETED       4       /* block deleted by this transaction */
220 #define JBD2_FLAG_LAST_TAG      8       /* last tag in this descriptor block */
221
222
223 /*
224  * The journal superblock.  All fields are in big-endian byte order.
225  */
226 typedef struct journal_superblock_s
227 {
228 /* 0x0000 */
229         journal_header_t s_header;
230
231 /* 0x000C */
232         /* Static information describing the journal */
233         __be32  s_blocksize;            /* journal device blocksize */
234         __be32  s_maxlen;               /* total blocks in journal file */
235         __be32  s_first;                /* first block of log information */
236
237 /* 0x0018 */
238         /* Dynamic information describing the current state of the log */
239         __be32  s_sequence;             /* first commit ID expected in log */
240         __be32  s_start;                /* blocknr of start of log */
241
242 /* 0x0020 */
243         /* Error value, as set by jbd2_journal_abort(). */
244         __be32  s_errno;
245
246 /* 0x0024 */
247         /* Remaining fields are only valid in a version-2 superblock */
248         __be32  s_feature_compat;       /* compatible feature set */
249         __be32  s_feature_incompat;     /* incompatible feature set */
250         __be32  s_feature_ro_compat;    /* readonly-compatible feature set */
251 /* 0x0030 */
252         __u8    s_uuid[16];             /* 128-bit uuid for journal */
253
254 /* 0x0040 */
255         __be32  s_nr_users;             /* Nr of filesystems sharing log */
256
257         __be32  s_dynsuper;             /* Blocknr of dynamic superblock copy*/
258
259 /* 0x0048 */
260         __be32  s_max_transaction;      /* Limit of journal blocks per trans.*/
261         __be32  s_max_trans_data;       /* Limit of data blocks per trans. */
262
263 /* 0x0050 */
264         __u8    s_checksum_type;        /* checksum type */
265         __u8    s_padding2[3];
266 /* 0x0054 */
267         __be32  s_num_fc_blks;          /* Number of fast commit blocks */
268         __be32  s_head;                 /* blocknr of head of log, only uptodate
269                                          * while the filesystem is clean */
270 /* 0x005C */
271         __u32   s_padding[40];
272         __be32  s_checksum;             /* crc32c(superblock) */
273
274 /* 0x0100 */
275         __u8    s_users[16*48];         /* ids of all fs'es sharing the log */
276 /* 0x0400 */
277 } journal_superblock_t;
278
279 #define JBD2_FEATURE_COMPAT_CHECKSUM            0x00000001
280
281 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_REVOKE            0x00000001
282 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_64BIT             0x00000002
283 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_ASYNC_COMMIT      0x00000004
284 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_CSUM_V2           0x00000008
285 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_CSUM_V3           0x00000010
286 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FAST_COMMIT       0x00000020
287
288 /* See "journal feature predicate functions" below */
289
290 /* Features known to this kernel version: */
291 #define JBD2_KNOWN_COMPAT_FEATURES      JBD2_FEATURE_COMPAT_CHECKSUM
292 #define JBD2_KNOWN_ROCOMPAT_FEATURES    0
293 #define JBD2_KNOWN_INCOMPAT_FEATURES    (JBD2_FEATURE_INCOMPAT_REVOKE | \
294                                         JBD2_FEATURE_INCOMPAT_64BIT | \
295                                         JBD2_FEATURE_INCOMPAT_ASYNC_COMMIT | \
296                                         JBD2_FEATURE_INCOMPAT_CSUM_V2 | \
297                                         JBD2_FEATURE_INCOMPAT_CSUM_V3 | \
298                                         JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FAST_COMMIT)
299
300 #ifdef __KERNEL__
301
302 #include <linux/fs.h>
303 #include <linux/sched.h>
304
305 enum jbd_state_bits {
306         BH_JBD                  /* Has an attached ext3 journal_head */
307           = BH_PrivateStart,
308         BH_JWrite,              /* Being written to log (@@@ DEBUGGING) */
309         BH_Freed,               /* Has been freed (truncated) */
310         BH_Revoked,             /* Has been revoked from the log */
311         BH_RevokeValid,         /* Revoked flag is valid */
312         BH_JBDDirty,            /* Is dirty but journaled */
313         BH_JournalHead,         /* Pins bh->b_private and jh->b_bh */
314         BH_Shadow,              /* IO on shadow buffer is running */
315         BH_Verified,            /* Metadata block has been verified ok */
316         BH_JBDPrivateStart,     /* First bit available for private use by FS */
317 };
318
319 BUFFER_FNS(JBD, jbd)
320 BUFFER_FNS(JWrite, jwrite)
321 BUFFER_FNS(JBDDirty, jbddirty)
322 TAS_BUFFER_FNS(JBDDirty, jbddirty)
323 BUFFER_FNS(Revoked, revoked)
324 TAS_BUFFER_FNS(Revoked, revoked)
325 BUFFER_FNS(RevokeValid, revokevalid)
326 TAS_BUFFER_FNS(RevokeValid, revokevalid)
327 BUFFER_FNS(Freed, freed)
328 BUFFER_FNS(Shadow, shadow)
329 BUFFER_FNS(Verified, verified)
330
331 static inline struct buffer_head *jh2bh(struct journal_head *jh)
332 {
333         return jh->b_bh;
334 }
335
336 static inline struct journal_head *bh2jh(struct buffer_head *bh)
337 {
338         return bh->b_private;
339 }
340
341 static inline void jbd_lock_bh_journal_head(struct buffer_head *bh)
342 {
343         bit_spin_lock(BH_JournalHead, &bh->b_state);
344 }
345
346 static inline void jbd_unlock_bh_journal_head(struct buffer_head *bh)
347 {
348         bit_spin_unlock(BH_JournalHead, &bh->b_state);
349 }
350
351 #define J_ASSERT(assert)        BUG_ON(!(assert))
352
353 #define J_ASSERT_BH(bh, expr)   J_ASSERT(expr)
354 #define J_ASSERT_JH(jh, expr)   J_ASSERT(expr)
355
356 #if defined(JBD2_PARANOID_IOFAIL)
357 #define J_EXPECT(expr, why...)          J_ASSERT(expr)
358 #define J_EXPECT_BH(bh, expr, why...)   J_ASSERT_BH(bh, expr)
359 #define J_EXPECT_JH(jh, expr, why...)   J_ASSERT_JH(jh, expr)
360 #else
361 #define __journal_expect(expr, why...)                                       \
362         ({                                                                   \
363                 int val = (expr);                                            \
364                 if (!val) {                                                  \
365                         printk(KERN_ERR                                      \
366                                "JBD2 unexpected failure: %s: %s;\n",         \
367                                __func__, #expr);                             \
368                         printk(KERN_ERR why "\n");                           \
369                 }                                                            \
370                 val;                                                         \
371         })
372 #define J_EXPECT(expr, why...)          __journal_expect(expr, ## why)
373 #define J_EXPECT_BH(bh, expr, why...)   __journal_expect(expr, ## why)
374 #define J_EXPECT_JH(jh, expr, why...)   __journal_expect(expr, ## why)
375 #endif
376
377 /* Flags in jbd_inode->i_flags */
378 #define __JI_COMMIT_RUNNING 0
379 #define __JI_WRITE_DATA 1
380 #define __JI_WAIT_DATA 2
381
382 /*
383  * Commit of the inode data in progress. We use this flag to protect us from
384  * concurrent deletion of inode. We cannot use reference to inode for this
385  * since we cannot afford doing last iput() on behalf of kjournald
386  */
387 #define JI_COMMIT_RUNNING (1 << __JI_COMMIT_RUNNING)
388 /* Write allocated dirty buffers in this inode before commit */
389 #define JI_WRITE_DATA (1 << __JI_WRITE_DATA)
390 /* Wait for outstanding data writes for this inode before commit */
391 #define JI_WAIT_DATA (1 << __JI_WAIT_DATA)
392
393 /**
394  * struct jbd2_inode - The jbd_inode type is the structure linking inodes in
395  * ordered mode present in a transaction so that we can sync them during commit.
396  */
397 struct jbd2_inode {
398         /**
399          * @i_transaction:
400          *
401          * Which transaction does this inode belong to? Either the running
402          * transaction or the committing one. [j_list_lock]
403          */
404         transaction_t *i_transaction;
405
406         /**
407          * @i_next_transaction:
408          *
409          * Pointer to the running transaction modifying inode's data in case
410          * there is already a committing transaction touching it. [j_list_lock]
411          */
412         transaction_t *i_next_transaction;
413
414         /**
415          * @i_list: List of inodes in the i_transaction [j_list_lock]
416          */
417         struct list_head i_list;
418
419         /**
420          * @i_vfs_inode:
421          *
422          * VFS inode this inode belongs to [constant for lifetime of structure]
423          */
424         struct inode *i_vfs_inode;
425
426         /**
427          * @i_flags: Flags of inode [j_list_lock]
428          */
429         unsigned long i_flags;
430
431         /**
432          * @i_dirty_start:
433          *
434          * Offset in bytes where the dirty range for this inode starts.
435          * [j_list_lock]
436          */
437         loff_t i_dirty_start;
438
439         /**
440          * @i_dirty_end:
441          *
442          * Inclusive offset in bytes where the dirty range for this inode
443          * ends. [j_list_lock]
444          */
445         loff_t i_dirty_end;
446 };
447
448 struct jbd2_revoke_table_s;
449
450 /**
451  * struct jbd2_journal_handle - The jbd2_journal_handle type is the concrete
452  *     type associated with handle_t.
453  * @h_transaction: Which compound transaction is this update a part of?
454  * @h_journal: Which journal handle belongs to - used iff h_reserved set.
455  * @h_rsv_handle: Handle reserved for finishing the logical operation.
456  * @h_total_credits: Number of remaining buffers we are allowed to add to
457  *      journal. These are dirty buffers and revoke descriptor blocks.
458  * @h_revoke_credits: Number of remaining revoke records available for handle
459  * @h_ref: Reference count on this handle.
460  * @h_err: Field for caller's use to track errors through large fs operations.
461  * @h_sync: Flag for sync-on-close.
462  * @h_jdata: Flag to force data journaling.
463  * @h_reserved: Flag for handle for reserved credits.
464  * @h_aborted: Flag indicating fatal error on handle.
465  * @h_type: For handle statistics.
466  * @h_line_no: For handle statistics.
467  * @h_start_jiffies: Handle Start time.
468  * @h_requested_credits: Holds @h_total_credits after handle is started.
469  * @h_revoke_credits_requested: Holds @h_revoke_credits after handle is started.
470  * @saved_alloc_context: Saved context while transaction is open.
471  **/
472
473 /* Docbook can't yet cope with the bit fields, but will leave the documentation
474  * in so it can be fixed later.
475  */
476
477 struct jbd2_journal_handle
478 {
479         union {
480                 transaction_t   *h_transaction;
481                 /* Which journal handle belongs to - used iff h_reserved set */
482                 journal_t       *h_journal;
483         };
484
485         handle_t                *h_rsv_handle;
486         int                     h_total_credits;
487         int                     h_revoke_credits;
488         int                     h_revoke_credits_requested;
489         int                     h_ref;
490         int                     h_err;
491
492         /* Flags [no locking] */
493         unsigned int    h_sync:         1;
494         unsigned int    h_jdata:        1;
495         unsigned int    h_reserved:     1;
496         unsigned int    h_aborted:      1;
497         unsigned int    h_type:         8;
498         unsigned int    h_line_no:      16;
499
500         unsigned long           h_start_jiffies;
501         unsigned int            h_requested_credits;
502
503         unsigned int            saved_alloc_context;
504 };
505
506
507 /*
508  * Some stats for checkpoint phase
509  */
510 struct transaction_chp_stats_s {
511         unsigned long           cs_chp_time;
512         __u32                   cs_forced_to_close;
513         __u32                   cs_written;
514         __u32                   cs_dropped;
515 };
516
517 /* The transaction_t type is the guts of the journaling mechanism.  It
518  * tracks a compound transaction through its various states:
519  *
520  * RUNNING:     accepting new updates
521  * LOCKED:      Updates still running but we don't accept new ones
522  * RUNDOWN:     Updates are tidying up but have finished requesting
523  *              new buffers to modify (state not used for now)
524  * FLUSH:       All updates complete, but we are still writing to disk
525  * COMMIT:      All data on disk, writing commit record
526  * FINISHED:    We still have to keep the transaction for checkpointing.
527  *
528  * The transaction keeps track of all of the buffers modified by a
529  * running transaction, and all of the buffers committed but not yet
530  * flushed to home for finished transactions.
531  * (Locking Documentation improved by LockDoc)
532  */
533
534 /*
535  * Lock ranking:
536  *
537  *    j_list_lock
538  *      ->jbd_lock_bh_journal_head()    (This is "innermost")
539  *
540  *    j_state_lock
541  *    ->b_state_lock
542  *
543  *    b_state_lock
544  *    ->j_list_lock
545  *
546  *    j_state_lock
547  *    ->j_list_lock                     (journal_unmap_buffer)
548  *
549  */
550
551 struct transaction_s
552 {
553         /* Pointer to the journal for this transaction. [no locking] */
554         journal_t               *t_journal;
555
556         /* Sequence number for this transaction [no locking] */
557         tid_t                   t_tid;
558
559         /*
560          * Transaction's current state
561          * [no locking - only kjournald2 alters this]
562          * [j_list_lock] guards transition of a transaction into T_FINISHED
563          * state and subsequent call of __jbd2_journal_drop_transaction()
564          * FIXME: needs barriers
565          * KLUDGE: [use j_state_lock]
566          */
567         enum {
568                 T_RUNNING,
569                 T_LOCKED,
570                 T_SWITCH,
571                 T_FLUSH,
572                 T_COMMIT,
573                 T_COMMIT_DFLUSH,
574                 T_COMMIT_JFLUSH,
575                 T_COMMIT_CALLBACK,
576                 T_FINISHED
577         }                       t_state;
578
579         /*
580          * Where in the log does this transaction's commit start? [no locking]
581          */
582         unsigned long           t_log_start;
583
584         /*
585          * Number of buffers on the t_buffers list [j_list_lock, no locks
586          * needed for jbd2 thread]
587          */
588         int                     t_nr_buffers;
589
590         /*
591          * Doubly-linked circular list of all buffers reserved but not yet
592          * modified by this transaction [j_list_lock, no locks needed fo
593          * jbd2 thread]
594          */
595         struct journal_head     *t_reserved_list;
596
597         /*
598          * Doubly-linked circular list of all metadata buffers owned by this
599          * transaction [j_list_lock, no locks needed for jbd2 thread]
600          */
601         struct journal_head     *t_buffers;
602
603         /*
604          * Doubly-linked circular list of all forget buffers (superseded
605          * buffers which we can un-checkpoint once this transaction commits)
606          * [j_list_lock]
607          */
608         struct journal_head     *t_forget;
609
610         /*
611          * Doubly-linked circular list of all buffers still to be flushed before
612          * this transaction can be checkpointed. [j_list_lock]
613          */
614         struct journal_head     *t_checkpoint_list;
615
616         /*
617          * Doubly-linked circular list of metadata buffers being
618          * shadowed by log IO.  The IO buffers on the iobuf list and
619          * the shadow buffers on this list match each other one for
620          * one at all times. [j_list_lock, no locks needed for jbd2
621          * thread]
622          */
623         struct journal_head     *t_shadow_list;
624
625         /*
626          * List of inodes associated with the transaction; e.g., ext4 uses
627          * this to track inodes in data=ordered and data=journal mode that
628          * need special handling on transaction commit; also used by ocfs2.
629          * [j_list_lock]
630          */
631         struct list_head        t_inode_list;
632
633         /*
634          * Longest time some handle had to wait for running transaction
635          */
636         unsigned long           t_max_wait;
637
638         /*
639          * When transaction started
640          */
641         unsigned long           t_start;
642
643         /*
644          * When commit was requested [j_state_lock]
645          */
646         unsigned long           t_requested;
647
648         /*
649          * Checkpointing stats [j_list_lock]
650          */
651         struct transaction_chp_stats_s t_chp_stats;
652
653         /*
654          * Number of outstanding updates running on this transaction
655          * [none]
656          */
657         atomic_t                t_updates;
658
659         /*
660          * Number of blocks reserved for this transaction in the journal.
661          * This is including all credits reserved when starting transaction
662          * handles as well as all journal descriptor blocks needed for this
663          * transaction. [none]
664          */
665         atomic_t                t_outstanding_credits;
666
667         /*
668          * Number of revoke records for this transaction added by already
669          * stopped handles. [none]
670          */
671         atomic_t                t_outstanding_revokes;
672
673         /*
674          * How many handles used this transaction? [none]
675          */
676         atomic_t                t_handle_count;
677
678         /*
679          * Forward and backward links for the circular list of all transactions
680          * awaiting checkpoint. [j_list_lock]
681          */
682         transaction_t           *t_cpnext, *t_cpprev;
683
684         /*
685          * When will the transaction expire (become due for commit), in jiffies?
686          * [no locking]
687          */
688         unsigned long           t_expires;
689
690         /*
691          * When this transaction started, in nanoseconds [no locking]
692          */
693         ktime_t                 t_start_time;
694
695         /*
696          * This transaction is being forced and some process is
697          * waiting for it to finish.
698          */
699         unsigned int t_synchronous_commit:1;
700
701         /* Disk flush needs to be sent to fs partition [no locking] */
702         int                     t_need_data_flush;
703
704         /*
705          * For use by the filesystem to store fs-specific data
706          * structures associated with the transaction
707          */
708         struct list_head        t_private_list;
709 };
710
711 struct transaction_run_stats_s {
712         unsigned long           rs_wait;
713         unsigned long           rs_request_delay;
714         unsigned long           rs_running;
715         unsigned long           rs_locked;
716         unsigned long           rs_flushing;
717         unsigned long           rs_logging;
718
719         __u32                   rs_handle_count;
720         __u32                   rs_blocks;
721         __u32                   rs_blocks_logged;
722 };
723
724 struct transaction_stats_s {
725         unsigned long           ts_tid;
726         unsigned long           ts_requested;
727         struct transaction_run_stats_s run;
728 };
729
730 static inline unsigned long
731 jbd2_time_diff(unsigned long start, unsigned long end)
732 {
733         if (end >= start)
734                 return end - start;
735
736         return end + (MAX_JIFFY_OFFSET - start);
737 }
738
739 #define JBD2_NR_BATCH   64
740
741 enum passtype {PASS_SCAN, PASS_REVOKE, PASS_REPLAY};
742
743 #define JBD2_FC_REPLAY_STOP     0
744 #define JBD2_FC_REPLAY_CONTINUE 1
745
746 /**
747  * struct journal_s - The journal_s type is the concrete type associated with
748  *     journal_t.
749  */
750 struct journal_s
751 {
752         /**
753          * @j_flags: General journaling state flags [j_state_lock,
754          * no lock for quick racy checks]
755          */
756         unsigned long           j_flags;
757
758         /**
759          * @j_errno:
760          *
761          * Is there an outstanding uncleared error on the journal (from a prior
762          * abort)? [j_state_lock]
763          */
764         int                     j_errno;
765
766         /**
767          * @j_abort_mutex: Lock the whole aborting procedure.
768          */
769         struct mutex            j_abort_mutex;
770
771         /**
772          * @j_sb_buffer: The first part of the superblock buffer.
773          */
774         struct buffer_head      *j_sb_buffer;
775
776         /**
777          * @j_superblock: The second part of the superblock buffer.
778          */
779         journal_superblock_t    *j_superblock;
780
781         /**
782          * @j_state_lock: Protect the various scalars in the journal.
783          */
784         rwlock_t                j_state_lock;
785
786         /**
787          * @j_barrier_count:
788          *
789          * Number of processes waiting to create a barrier lock [j_state_lock,
790          * no lock for quick racy checks]
791          */
792         int                     j_barrier_count;
793
794         /**
795          * @j_barrier: The barrier lock itself.
796          */
797         struct mutex            j_barrier;
798
799         /**
800          * @j_running_transaction:
801          *
802          * Transactions: The current running transaction...
803          * [j_state_lock, no lock for quick racy checks] [caller holding
804          * open handle]
805          */
806         transaction_t           *j_running_transaction;
807
808         /**
809          * @j_committing_transaction:
810          *
811          * the transaction we are pushing to disk
812          * [j_state_lock] [caller holding open handle]
813          */
814         transaction_t           *j_committing_transaction;
815
816         /**
817          * @j_checkpoint_transactions:
818          *
819          * ... and a linked circular list of all transactions waiting for
820          * checkpointing. [j_list_lock]
821          */
822         transaction_t           *j_checkpoint_transactions;
823
824         /**
825          * @j_wait_transaction_locked:
826          *
827          * Wait queue for waiting for a locked transaction to start committing,
828          * or for a barrier lock to be released.
829          */
830         wait_queue_head_t       j_wait_transaction_locked;
831
832         /**
833          * @j_wait_done_commit: Wait queue for waiting for commit to complete.
834          */
835         wait_queue_head_t       j_wait_done_commit;
836
837         /**
838          * @j_wait_commit: Wait queue to trigger commit.
839          */
840         wait_queue_head_t       j_wait_commit;
841
842         /**
843          * @j_wait_updates: Wait queue to wait for updates to complete.
844          */
845         wait_queue_head_t       j_wait_updates;
846
847         /**
848          * @j_wait_reserved:
849          *
850          * Wait queue to wait for reserved buffer credits to drop.
851          */
852         wait_queue_head_t       j_wait_reserved;
853
854         /**
855          * @j_fc_wait:
856          *
857          * Wait queue to wait for completion of async fast commits.
858          */
859         wait_queue_head_t       j_fc_wait;
860
861         /**
862          * @j_checkpoint_mutex:
863          *
864          * Semaphore for locking against concurrent checkpoints.
865          */
866         struct mutex            j_checkpoint_mutex;
867
868         /**
869          * @j_chkpt_bhs:
870          *
871          * List of buffer heads used by the checkpoint routine.  This
872          * was moved from jbd2_log_do_checkpoint() to reduce stack
873          * usage.  Access to this array is controlled by the
874          * @j_checkpoint_mutex.  [j_checkpoint_mutex]
875          */
876         struct buffer_head      *j_chkpt_bhs[JBD2_NR_BATCH];
877
878         /**
879          * @j_shrinker:
880          *
881          * Journal head shrinker, reclaim buffer's journal head which
882          * has been written back.
883          */
884         struct shrinker         *j_shrinker;
885
886         /**
887          * @j_checkpoint_jh_count:
888          *
889          * Number of journal buffers on the checkpoint list. [j_list_lock]
890          */
891         struct percpu_counter   j_checkpoint_jh_count;
892
893         /**
894          * @j_shrink_transaction:
895          *
896          * Record next transaction will shrink on the checkpoint list.
897          * [j_list_lock]
898          */
899         transaction_t           *j_shrink_transaction;
900
901         /**
902          * @j_head:
903          *
904          * Journal head: identifies the first unused block in the journal.
905          * [j_state_lock]
906          */
907         unsigned long           j_head;
908
909         /**
910          * @j_tail:
911          *
912          * Journal tail: identifies the oldest still-used block in the journal.
913          * [j_state_lock]
914          */
915         unsigned long           j_tail;
916
917         /**
918          * @j_free:
919          *
920          * Journal free: how many free blocks are there in the journal?
921          * [j_state_lock]
922          */
923         unsigned long           j_free;
924
925         /**
926          * @j_first:
927          *
928          * The block number of the first usable block in the journal
929          * [j_state_lock].
930          */
931         unsigned long           j_first;
932
933         /**
934          * @j_last:
935          *
936          * The block number one beyond the last usable block in the journal
937          * [j_state_lock].
938          */
939         unsigned long           j_last;
940
941         /**
942          * @j_fc_first:
943          *
944          * The block number of the first fast commit block in the journal
945          * [j_state_lock].
946          */
947         unsigned long           j_fc_first;
948
949         /**
950          * @j_fc_off:
951          *
952          * Number of fast commit blocks currently allocated. Accessed only
953          * during fast commit. Currently only process can do fast commit, so
954          * this field is not protected by any lock.
955          */
956         unsigned long           j_fc_off;
957
958         /**
959          * @j_fc_last:
960          *
961          * The block number one beyond the last fast commit block in the journal
962          * [j_state_lock].
963          */
964         unsigned long           j_fc_last;
965
966         /**
967          * @j_dev: Device where we store the journal.
968          */
969         struct block_device     *j_dev;
970
971         /**
972          * @j_blocksize: Block size for the location where we store the journal.
973          */
974         int                     j_blocksize;
975
976         /**
977          * @j_blk_offset:
978          *
979          * Starting block offset into the device where we store the journal.
980          */
981         unsigned long long      j_blk_offset;
982
983         /**
984          * @j_devname: Journal device name.
985          */
986         char                    j_devname[BDEVNAME_SIZE+24];
987
988         /**
989          * @j_fs_dev:
990          *
991          * Device which holds the client fs.  For internal journal this will be
992          * equal to j_dev.
993          */
994         struct block_device     *j_fs_dev;
995
996         /**
997          * @j_fs_dev_wb_err:
998          *
999          * Records the errseq of the client fs's backing block device.
1000          */
1001         errseq_t                j_fs_dev_wb_err;
1002
1003         /**
1004          * @j_total_len: Total maximum capacity of the journal region on disk.
1005          */
1006         unsigned int            j_total_len;
1007
1008         /**
1009          * @j_reserved_credits:
1010          *
1011          * Number of buffers reserved from the running transaction.
1012          */
1013         atomic_t                j_reserved_credits;
1014
1015         /**
1016          * @j_list_lock: Protects the buffer lists and internal buffer state.
1017          */
1018         spinlock_t              j_list_lock;
1019
1020         /**
1021          * @j_inode:
1022          *
1023          * Optional inode where we store the journal.  If present, all
1024          * journal block numbers are mapped into this inode via bmap().
1025          */
1026         struct inode            *j_inode;
1027
1028         /**
1029          * @j_tail_sequence:
1030          *
1031          * Sequence number of the oldest transaction in the log [j_state_lock]
1032          */
1033         tid_t                   j_tail_sequence;
1034
1035         /**
1036          * @j_transaction_sequence:
1037          *
1038          * Sequence number of the next transaction to grant [j_state_lock]
1039          */
1040         tid_t                   j_transaction_sequence;
1041
1042         /**
1043          * @j_commit_sequence:
1044          *
1045          * Sequence number of the most recently committed transaction
1046          * [j_state_lock, no lock for quick racy checks]
1047          */
1048         tid_t                   j_commit_sequence;
1049
1050         /**
1051          * @j_commit_request:
1052          *
1053          * Sequence number of the most recent transaction wanting commit
1054          * [j_state_lock, no lock for quick racy checks]
1055          */
1056         tid_t                   j_commit_request;
1057
1058         /**
1059          * @j_uuid:
1060          *
1061          * Journal uuid: identifies the object (filesystem, LVM volume etc)
1062          * backed by this journal.  This will eventually be replaced by an array
1063          * of uuids, allowing us to index multiple devices within a single
1064          * journal and to perform atomic updates across them.
1065          */
1066         __u8                    j_uuid[16];
1067
1068         /**
1069          * @j_task: Pointer to the current commit thread for this journal.
1070          */
1071         struct task_struct      *j_task;
1072
1073         /**
1074          * @j_max_transaction_buffers:
1075          *
1076          * Maximum number of metadata buffers to allow in a single compound
1077          * commit transaction.
1078          */
1079         int                     j_max_transaction_buffers;
1080
1081         /**
1082          * @j_revoke_records_per_block:
1083          *
1084          * Number of revoke records that fit in one descriptor block.
1085          */
1086         int                     j_revoke_records_per_block;
1087
1088         /**
1089          * @j_commit_interval:
1090          *
1091          * What is the maximum transaction lifetime before we begin a commit?
1092          */
1093         unsigned long           j_commit_interval;
1094
1095         /**
1096          * @j_commit_timer: The timer used to wakeup the commit thread.
1097          */
1098         struct timer_list       j_commit_timer;
1099
1100         /**
1101          * @j_revoke_lock: Protect the revoke table.
1102          */
1103         spinlock_t              j_revoke_lock;
1104
1105         /**
1106          * @j_revoke:
1107          *
1108          * The revoke table - maintains the list of revoked blocks in the
1109          * current transaction.
1110          */
1111         struct jbd2_revoke_table_s *j_revoke;
1112
1113         /**
1114          * @j_revoke_table: Alternate revoke tables for j_revoke.
1115          */
1116         struct jbd2_revoke_table_s *j_revoke_table[2];
1117
1118         /**
1119          * @j_wbuf: Array of bhs for jbd2_journal_commit_transaction.
1120          */
1121         struct buffer_head      **j_wbuf;
1122
1123         /**
1124          * @j_fc_wbuf: Array of fast commit bhs for fast commit. Accessed only
1125          * during a fast commit. Currently only process can do fast commit, so
1126          * this field is not protected by any lock.
1127          */
1128         struct buffer_head      **j_fc_wbuf;
1129
1130         /**
1131          * @j_wbufsize:
1132          *
1133          * Size of @j_wbuf array.
1134          */
1135         int                     j_wbufsize;
1136
1137         /**
1138          * @j_fc_wbufsize:
1139          *
1140          * Size of @j_fc_wbuf array.
1141          */
1142         int                     j_fc_wbufsize;
1143
1144         /**
1145          * @j_last_sync_writer:
1146          *
1147          * The pid of the last person to run a synchronous operation
1148          * through the journal.
1149          */
1150         pid_t                   j_last_sync_writer;
1151
1152         /**
1153          * @j_average_commit_time:
1154          *
1155          * The average amount of time in nanoseconds it takes to commit a
1156          * transaction to disk. [j_state_lock]
1157          */
1158         u64                     j_average_commit_time;
1159
1160         /**
1161          * @j_min_batch_time:
1162          *
1163          * Minimum time that we should wait for additional filesystem operations
1164          * to get batched into a synchronous handle in microseconds.
1165          */
1166         u32                     j_min_batch_time;
1167
1168         /**
1169          * @j_max_batch_time:
1170          *
1171          * Maximum time that we should wait for additional filesystem operations
1172          * to get batched into a synchronous handle in microseconds.
1173          */
1174         u32                     j_max_batch_time;
1175
1176         /**
1177          * @j_commit_callback:
1178          *
1179          * This function is called when a transaction is closed.
1180          */
1181         void                    (*j_commit_callback)(journal_t *,
1182                                                      transaction_t *);
1183
1184         /**
1185          * @j_submit_inode_data_buffers:
1186          *
1187          * This function is called for all inodes associated with the
1188          * committing transaction marked with JI_WRITE_DATA flag
1189          * before we start to write out the transaction to the journal.
1190          */
1191         int                     (*j_submit_inode_data_buffers)
1192                                         (struct jbd2_inode *);
1193
1194         /**
1195          * @j_finish_inode_data_buffers:
1196          *
1197          * This function is called for all inodes associated with the
1198          * committing transaction marked with JI_WAIT_DATA flag
1199          * after we have written the transaction to the journal
1200          * but before we write out the commit block.
1201          */
1202         int                     (*j_finish_inode_data_buffers)
1203                                         (struct jbd2_inode *);
1204
1205         /*
1206          * Journal statistics
1207          */
1208
1209         /**
1210          * @j_history_lock: Protect the transactions statistics history.
1211          */
1212         spinlock_t              j_history_lock;
1213
1214         /**
1215          * @j_proc_entry: procfs entry for the jbd statistics directory.
1216          */
1217         struct proc_dir_entry   *j_proc_entry;
1218
1219         /**
1220          * @j_stats: Overall statistics.
1221          */
1222         struct transaction_stats_s j_stats;
1223
1224         /**
1225          * @j_failed_commit: Failed journal commit ID.
1226          */
1227         unsigned int            j_failed_commit;
1228
1229         /**
1230          * @j_private:
1231          *
1232          * An opaque pointer to fs-private information.  ext3 puts its
1233          * superblock pointer here.
1234          */
1235         void *j_private;
1236
1237         /**
1238          * @j_chksum_driver:
1239          *
1240          * Reference to checksum algorithm driver via cryptoapi.
1241          */
1242         struct crypto_shash *j_chksum_driver;
1243
1244         /**
1245          * @j_csum_seed:
1246          *
1247          * Precomputed journal UUID checksum for seeding other checksums.
1248          */
1249         __u32 j_csum_seed;
1250
1251 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
1252         /**
1253          * @j_trans_commit_map:
1254          *
1255          * Lockdep entity to track transaction commit dependencies. Handles
1256          * hold this "lock" for read, when we wait for commit, we acquire the
1257          * "lock" for writing. This matches the properties of jbd2 journalling
1258          * where the running transaction has to wait for all handles to be
1259          * dropped to commit that transaction and also acquiring a handle may
1260          * require transaction commit to finish.
1261          */
1262         struct lockdep_map      j_trans_commit_map;
1263 #endif
1264
1265         /**
1266          * @j_fc_cleanup_callback:
1267          *
1268          * Clean-up after fast commit or full commit. JBD2 calls this function
1269          * after every commit operation.
1270          */
1271         void (*j_fc_cleanup_callback)(struct journal_s *journal, int full, tid_t tid);
1272
1273         /**
1274          * @j_fc_replay_callback:
1275          *
1276          * File-system specific function that performs replay of a fast
1277          * commit. JBD2 calls this function for each fast commit block found in
1278          * the journal. This function should return JBD2_FC_REPLAY_CONTINUE
1279          * to indicate that the block was processed correctly and more fast
1280          * commit replay should continue. Return value of JBD2_FC_REPLAY_STOP
1281          * indicates the end of replay (no more blocks remaining). A negative
1282          * return value indicates error.
1283          */
1284         int (*j_fc_replay_callback)(struct journal_s *journal,
1285                                     struct buffer_head *bh,
1286                                     enum passtype pass, int off,
1287                                     tid_t expected_commit_id);
1288
1289         /**
1290          * @j_bmap:
1291          *
1292          * Bmap function that should be used instead of the generic
1293          * VFS bmap function.
1294          */
1295         int (*j_bmap)(struct journal_s *journal, sector_t *block);
1296 };
1297
1298 #define jbd2_might_wait_for_commit(j) \
1299         do { \
1300                 rwsem_acquire(&j->j_trans_commit_map, 0, 0, _THIS_IP_); \
1301                 rwsem_release(&j->j_trans_commit_map, _THIS_IP_); \
1302         } while (0)
1303
1304 /*
1305  * We can support any known requested features iff the
1306  * superblock is not in version 1.  Otherwise we fail to support any
1307  * extended sb features.
1308  */
1309 static inline bool jbd2_format_support_feature(journal_t *j)
1310 {
1311         return j->j_superblock->s_header.h_blocktype !=
1312                                         cpu_to_be32(JBD2_SUPERBLOCK_V1);
1313 }
1314
1315 /* journal feature predicate functions */
1316 #define JBD2_FEATURE_COMPAT_FUNCS(name, flagname) \
1317 static inline bool jbd2_has_feature_##name(journal_t *j) \
1318 { \
1319         return (jbd2_format_support_feature(j) && \
1320                 ((j)->j_superblock->s_feature_compat & \
1321                  cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_COMPAT_##flagname)) != 0); \
1322 } \
1323 static inline void jbd2_set_feature_##name(journal_t *j) \
1324 { \
1325         (j)->j_superblock->s_feature_compat |= \
1326                 cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_COMPAT_##flagname); \
1327 } \
1328 static inline void jbd2_clear_feature_##name(journal_t *j) \
1329 { \
1330         (j)->j_superblock->s_feature_compat &= \
1331                 ~cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_COMPAT_##flagname); \
1332 }
1333
1334 #define JBD2_FEATURE_RO_COMPAT_FUNCS(name, flagname) \
1335 static inline bool jbd2_has_feature_##name(journal_t *j) \
1336 { \
1337         return (jbd2_format_support_feature(j) && \
1338                 ((j)->j_superblock->s_feature_ro_compat & \
1339                  cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_RO_COMPAT_##flagname)) != 0); \
1340 } \
1341 static inline void jbd2_set_feature_##name(journal_t *j) \
1342 { \
1343         (j)->j_superblock->s_feature_ro_compat |= \
1344                 cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_RO_COMPAT_##flagname); \
1345 } \
1346 static inline void jbd2_clear_feature_##name(journal_t *j) \
1347 { \
1348         (j)->j_superblock->s_feature_ro_compat &= \
1349                 ~cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_RO_COMPAT_##flagname); \
1350 }
1351
1352 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FUNCS(name, flagname) \
1353 static inline bool jbd2_has_feature_##name(journal_t *j) \
1354 { \
1355         return (jbd2_format_support_feature(j) && \
1356                 ((j)->j_superblock->s_feature_incompat & \
1357                  cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_INCOMPAT_##flagname)) != 0); \
1358 } \
1359 static inline void jbd2_set_feature_##name(journal_t *j) \
1360 { \
1361         (j)->j_superblock->s_feature_incompat |= \
1362                 cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_INCOMPAT_##flagname); \
1363 } \
1364 static inline void jbd2_clear_feature_##name(journal_t *j) \
1365 { \
1366         (j)->j_superblock->s_feature_incompat &= \
1367                 ~cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_INCOMPAT_##flagname); \
1368 }
1369
1370 JBD2_FEATURE_COMPAT_FUNCS(checksum,             CHECKSUM)
1371
1372 JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FUNCS(revoke,             REVOKE)
1373 JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FUNCS(64bit,              64BIT)
1374 JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FUNCS(async_commit,       ASYNC_COMMIT)
1375 JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FUNCS(csum2,              CSUM_V2)
1376 JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FUNCS(csum3,              CSUM_V3)
1377 JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FUNCS(fast_commit,        FAST_COMMIT)
1378
1379 /* Journal high priority write IO operation flags */
1380 #define JBD2_JOURNAL_REQ_FLAGS          (REQ_META | REQ_SYNC | REQ_IDLE)
1381
1382 /*
1383  * Journal flag definitions
1384  */
1385 #define JBD2_UNMOUNT    0x001   /* Journal thread is being destroyed */
1386 #define JBD2_ABORT      0x002   /* Journaling has been aborted for errors. */
1387 #define JBD2_ACK_ERR    0x004   /* The errno in the sb has been acked */
1388 #define JBD2_FLUSHED    0x008   /* The journal superblock has been flushed */
1389 #define JBD2_LOADED     0x010   /* The journal superblock has been loaded */
1390 #define JBD2_BARRIER    0x020   /* Use IDE barriers */
1391 #define JBD2_ABORT_ON_SYNCDATA_ERR      0x040   /* Abort the journal on file
1392                                                  * data write error in ordered
1393                                                  * mode */
1394 #define JBD2_CYCLE_RECORD               0x080   /* Journal cycled record log on
1395                                                  * clean and empty filesystem
1396                                                  * logging area */
1397 #define JBD2_FAST_COMMIT_ONGOING        0x100   /* Fast commit is ongoing */
1398 #define JBD2_FULL_COMMIT_ONGOING        0x200   /* Full commit is ongoing */
1399 #define JBD2_JOURNAL_FLUSH_DISCARD      0x0001
1400 #define JBD2_JOURNAL_FLUSH_ZEROOUT      0x0002
1401 #define JBD2_JOURNAL_FLUSH_VALID        (JBD2_JOURNAL_FLUSH_DISCARD | \
1402                                         JBD2_JOURNAL_FLUSH_ZEROOUT)
1403
1404 /*
1405  * Function declarations for the journaling transaction and buffer
1406  * management
1407  */
1408
1409 /* Filing buffers */
1410 extern void jbd2_journal_unfile_buffer(journal_t *, struct journal_head *);
1411 extern bool __jbd2_journal_refile_buffer(struct journal_head *);
1412 extern void jbd2_journal_refile_buffer(journal_t *, struct journal_head *);
1413 extern void __jbd2_journal_file_buffer(struct journal_head *, transaction_t *, int);
1414 extern void jbd2_journal_file_buffer(struct journal_head *, transaction_t *, int);
1415 static inline void jbd2_file_log_bh(struct list_head *head, struct buffer_head *bh)
1416 {
1417         list_add_tail(&bh->b_assoc_buffers, head);
1418 }
1419 static inline void jbd2_unfile_log_bh(struct buffer_head *bh)
1420 {
1421         list_del_init(&bh->b_assoc_buffers);
1422 }
1423
1424 /* Log buffer allocation */
1425 struct buffer_head *jbd2_journal_get_descriptor_buffer(transaction_t *, int);
1426 void jbd2_descriptor_block_csum_set(journal_t *, struct buffer_head *);
1427 int jbd2_journal_next_log_block(journal_t *, unsigned long long *);
1428 int jbd2_journal_get_log_tail(journal_t *journal, tid_t *tid,
1429                               unsigned long *block);
1430 int __jbd2_update_log_tail(journal_t *journal, tid_t tid, unsigned long block);
1431 void jbd2_update_log_tail(journal_t *journal, tid_t tid, unsigned long block);
1432
1433 /* Commit management */
1434 extern void jbd2_journal_commit_transaction(journal_t *);
1435
1436 /* Checkpoint list management */
1437 void __jbd2_journal_clean_checkpoint_list(journal_t *journal, bool destroy);
1438 unsigned long jbd2_journal_shrink_checkpoint_list(journal_t *journal, unsigned long *nr_to_scan);
1439 int __jbd2_journal_remove_checkpoint(struct journal_head *);
1440 int jbd2_journal_try_remove_checkpoint(struct journal_head *jh);
1441 void jbd2_journal_destroy_checkpoint(journal_t *journal);
1442 void __jbd2_journal_insert_checkpoint(struct journal_head *, transaction_t *);
1443
1444
1445 /*
1446  * Triggers
1447  */
1448
1449 struct jbd2_buffer_trigger_type {
1450         /*
1451          * Fired a the moment data to write to the journal are known to be
1452          * stable - so either at the moment b_frozen_data is created or just
1453          * before a buffer is written to the journal.  mapped_data is a mapped
1454          * buffer that is the frozen data for commit.
1455          */
1456         void (*t_frozen)(struct jbd2_buffer_trigger_type *type,
1457                          struct buffer_head *bh, void *mapped_data,
1458                          size_t size);
1459
1460         /*
1461          * Fired during journal abort for dirty buffers that will not be
1462          * committed.
1463          */
1464         void (*t_abort)(struct jbd2_buffer_trigger_type *type,
1465                         struct buffer_head *bh);
1466 };
1467
1468 extern void jbd2_buffer_frozen_trigger(struct journal_head *jh,
1469                                        void *mapped_data,
1470                                        struct jbd2_buffer_trigger_type *triggers);
1471 extern void jbd2_buffer_abort_trigger(struct journal_head *jh,
1472                                       struct jbd2_buffer_trigger_type *triggers);
1473
1474 /* Buffer IO */
1475 extern int jbd2_journal_write_metadata_buffer(transaction_t *transaction,
1476                                               struct journal_head *jh_in,
1477                                               struct buffer_head **bh_out,
1478                                               sector_t blocknr);
1479
1480 /* Transaction cache support */
1481 extern void jbd2_journal_destroy_transaction_cache(void);
1482 extern int __init jbd2_journal_init_transaction_cache(void);
1483 extern void jbd2_journal_free_transaction(transaction_t *);
1484
1485 /*
1486  * Journal locking.
1487  *
1488  * We need to lock the journal during transaction state changes so that nobody
1489  * ever tries to take a handle on the running transaction while we are in the
1490  * middle of moving it to the commit phase.  j_state_lock does this.
1491  *
1492  * Note that the locking is completely interrupt unsafe.  We never touch
1493  * journal structures from interrupts.
1494  */
1495
1496 static inline handle_t *journal_current_handle(void)
1497 {
1498         return current->journal_info;
1499 }
1500
1501 /* The journaling code user interface:
1502  *
1503  * Create and destroy handles
1504  * Register buffer modifications against the current transaction.
1505  */
1506
1507 extern handle_t *jbd2_journal_start(journal_t *, int nblocks);
1508 extern handle_t *jbd2__journal_start(journal_t *, int blocks, int rsv_blocks,
1509                                      int revoke_records, gfp_t gfp_mask,
1510                                      unsigned int type, unsigned int line_no);
1511 extern int       jbd2_journal_restart(handle_t *, int nblocks);
1512 extern int       jbd2__journal_restart(handle_t *, int nblocks,
1513                                        int revoke_records, gfp_t gfp_mask);
1514 extern int       jbd2_journal_start_reserved(handle_t *handle,
1515                                 unsigned int type, unsigned int line_no);
1516 extern void      jbd2_journal_free_reserved(handle_t *handle);
1517 extern int       jbd2_journal_extend(handle_t *handle, int nblocks,
1518                                      int revoke_records);
1519 extern int       jbd2_journal_get_write_access(handle_t *, struct buffer_head *);
1520 extern int       jbd2_journal_get_create_access (handle_t *, struct buffer_head *);
1521 extern int       jbd2_journal_get_undo_access(handle_t *, struct buffer_head *);
1522 void             jbd2_journal_set_triggers(struct buffer_head *,
1523                                            struct jbd2_buffer_trigger_type *type);
1524 extern int       jbd2_journal_dirty_metadata (handle_t *, struct buffer_head *);
1525 extern int       jbd2_journal_forget (handle_t *, struct buffer_head *);
1526 int jbd2_journal_invalidate_folio(journal_t *, struct folio *,
1527                                         size_t offset, size_t length);
1528 bool jbd2_journal_try_to_free_buffers(journal_t *journal, struct folio *folio);
1529 extern int       jbd2_journal_stop(handle_t *);
1530 extern int       jbd2_journal_flush(journal_t *journal, unsigned int flags);
1531 extern void      jbd2_journal_lock_updates (journal_t *);
1532 extern void      jbd2_journal_unlock_updates (journal_t *);
1533
1534 void jbd2_journal_wait_updates(journal_t *);
1535
1536 extern journal_t * jbd2_journal_init_dev(struct block_device *bdev,
1537                                 struct block_device *fs_dev,
1538                                 unsigned long long start, int len, int bsize);
1539 extern journal_t * jbd2_journal_init_inode (struct inode *);
1540 extern int         jbd2_journal_update_format (journal_t *);
1541 extern int         jbd2_journal_check_used_features
1542                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1543 extern int         jbd2_journal_check_available_features
1544                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1545 extern int         jbd2_journal_set_features
1546                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1547 extern void        jbd2_journal_clear_features
1548                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1549 extern int         jbd2_journal_load       (journal_t *journal);
1550 extern int         jbd2_journal_destroy    (journal_t *);
1551 extern int         jbd2_journal_recover    (journal_t *journal);
1552 extern int         jbd2_journal_wipe       (journal_t *, int);
1553 extern int         jbd2_journal_skip_recovery   (journal_t *);
1554 extern void        jbd2_journal_update_sb_errno(journal_t *);
1555 extern int         jbd2_journal_update_sb_log_tail      (journal_t *, tid_t,
1556                                 unsigned long, blk_opf_t);
1557 extern void        jbd2_journal_abort      (journal_t *, int);
1558 extern int         jbd2_journal_errno      (journal_t *);
1559 extern void        jbd2_journal_ack_err    (journal_t *);
1560 extern int         jbd2_journal_clear_err  (journal_t *);
1561 extern int         jbd2_journal_bmap(journal_t *, unsigned long, unsigned long long *);
1562 extern int         jbd2_journal_force_commit(journal_t *);
1563 extern int         jbd2_journal_force_commit_nested(journal_t *);
1564 extern int         jbd2_journal_inode_ranged_write(handle_t *handle,
1565                         struct jbd2_inode *inode, loff_t start_byte,
1566                         loff_t length);
1567 extern int         jbd2_journal_inode_ranged_wait(handle_t *handle,
1568                         struct jbd2_inode *inode, loff_t start_byte,
1569                         loff_t length);
1570 extern int         jbd2_journal_finish_inode_data_buffers(
1571                         struct jbd2_inode *jinode);
1572 extern int         jbd2_journal_begin_ordered_truncate(journal_t *journal,
1573                                 struct jbd2_inode *inode, loff_t new_size);
1574 extern void        jbd2_journal_init_jbd_inode(struct jbd2_inode *jinode, struct inode *inode);
1575 extern void        jbd2_journal_release_jbd_inode(journal_t *journal, struct jbd2_inode *jinode);
1576
1577 /*
1578  * journal_head management
1579  */
1580 struct journal_head *jbd2_journal_add_journal_head(struct buffer_head *bh);
1581 struct journal_head *jbd2_journal_grab_journal_head(struct buffer_head *bh);
1582 void jbd2_journal_put_journal_head(struct journal_head *jh);
1583
1584 /*
1585  * handle management
1586  */
1587 extern struct kmem_cache *jbd2_handle_cache;
1588
1589 static inline handle_t *jbd2_alloc_handle(gfp_t gfp_flags)
1590 {
1591         return kmem_cache_zalloc(jbd2_handle_cache, gfp_flags);
1592 }
1593
1594 static inline void jbd2_free_handle(handle_t *handle)
1595 {
1596         kmem_cache_free(jbd2_handle_cache, handle);
1597 }
1598
1599 /*
1600  * jbd2_inode management (optional, for those file systems that want to use
1601  * dynamically allocated jbd2_inode structures)
1602  */
1603 extern struct kmem_cache *jbd2_inode_cache;
1604
1605 static inline struct jbd2_inode *jbd2_alloc_inode(gfp_t gfp_flags)
1606 {
1607         return kmem_cache_alloc(jbd2_inode_cache, gfp_flags);
1608 }
1609
1610 static inline void jbd2_free_inode(struct jbd2_inode *jinode)
1611 {
1612         kmem_cache_free(jbd2_inode_cache, jinode);
1613 }
1614
1615 /* Primary revoke support */
1616 #define JOURNAL_REVOKE_DEFAULT_HASH 256
1617 extern int         jbd2_journal_init_revoke(journal_t *, int);
1618 extern void        jbd2_journal_destroy_revoke_record_cache(void);
1619 extern void        jbd2_journal_destroy_revoke_table_cache(void);
1620 extern int __init jbd2_journal_init_revoke_record_cache(void);
1621 extern int __init jbd2_journal_init_revoke_table_cache(void);
1622
1623 extern void        jbd2_journal_destroy_revoke(journal_t *);
1624 extern int         jbd2_journal_revoke (handle_t *, unsigned long long, struct buffer_head *);
1625 extern int         jbd2_journal_cancel_revoke(handle_t *, struct journal_head *);
1626 extern void        jbd2_journal_write_revoke_records(transaction_t *transaction,
1627                                                      struct list_head *log_bufs);
1628
1629 /* Recovery revoke support */
1630 extern int      jbd2_journal_set_revoke(journal_t *, unsigned long long, tid_t);
1631 extern int      jbd2_journal_test_revoke(journal_t *, unsigned long long, tid_t);
1632 extern void     jbd2_journal_clear_revoke(journal_t *);
1633 extern void     jbd2_journal_switch_revoke_table(journal_t *journal);
1634 extern void     jbd2_clear_buffer_revoked_flags(journal_t *journal);
1635
1636 /*
1637  * The log thread user interface:
1638  *
1639  * Request space in the current transaction, and force transaction commit
1640  * transitions on demand.
1641  */
1642
1643 int jbd2_log_start_commit(journal_t *journal, tid_t tid);
1644 int jbd2_journal_start_commit(journal_t *journal, tid_t *tid);
1645 int jbd2_log_wait_commit(journal_t *journal, tid_t tid);
1646 int jbd2_transaction_committed(journal_t *journal, tid_t tid);
1647 int jbd2_complete_transaction(journal_t *journal, tid_t tid);
1648 int jbd2_log_do_checkpoint(journal_t *journal);
1649 int jbd2_trans_will_send_data_barrier(journal_t *journal, tid_t tid);
1650
1651 void __jbd2_log_wait_for_space(journal_t *journal);
1652 extern void __jbd2_journal_drop_transaction(journal_t *, transaction_t *);
1653 extern int jbd2_cleanup_journal_tail(journal_t *);
1654
1655 /* Fast commit related APIs */
1656 int jbd2_fc_begin_commit(journal_t *journal, tid_t tid);
1657 int jbd2_fc_end_commit(journal_t *journal);
1658 int jbd2_fc_end_commit_fallback(journal_t *journal);
1659 int jbd2_fc_get_buf(journal_t *journal, struct buffer_head **bh_out);
1660 int jbd2_submit_inode_data(journal_t *journal, struct jbd2_inode *jinode);
1661 int jbd2_wait_inode_data(journal_t *journal, struct jbd2_inode *jinode);
1662 int jbd2_fc_wait_bufs(journal_t *journal, int num_blks);
1663 int jbd2_fc_release_bufs(journal_t *journal);
1664
1665 static inline int jbd2_journal_get_max_txn_bufs(journal_t *journal)
1666 {
1667         return (journal->j_total_len - journal->j_fc_wbufsize) / 4;
1668 }
1669
1670 /*
1671  * is_journal_abort
1672  *
1673  * Simple test wrapper function to test the JBD2_ABORT state flag.  This
1674  * bit, when set, indicates that we have had a fatal error somewhere,
1675  * either inside the journaling layer or indicated to us by the client
1676  * (eg. ext3), and that we and should not commit any further
1677  * transactions.
1678  */
1679
1680 static inline int is_journal_aborted(journal_t *journal)
1681 {
1682         return journal->j_flags & JBD2_ABORT;
1683 }
1684
1685 static inline int is_handle_aborted(handle_t *handle)
1686 {
1687         if (handle->h_aborted || !handle->h_transaction)
1688                 return 1;
1689         return is_journal_aborted(handle->h_transaction->t_journal);
1690 }
1691
1692 static inline void jbd2_journal_abort_handle(handle_t *handle)
1693 {
1694         handle->h_aborted = 1;
1695 }
1696
1697 static inline void jbd2_init_fs_dev_write_error(journal_t *journal)
1698 {
1699         struct address_space *mapping = journal->j_fs_dev->bd_inode->i_mapping;
1700
1701         /*
1702          * Save the original wb_err value of client fs's bdev mapping which
1703          * could be used to detect the client fs's metadata async write error.
1704          */
1705         errseq_check_and_advance(&mapping->wb_err, &journal->j_fs_dev_wb_err);
1706 }
1707
1708 static inline int jbd2_check_fs_dev_write_error(journal_t *journal)
1709 {
1710         struct address_space *mapping = journal->j_fs_dev->bd_inode->i_mapping;
1711
1712         return errseq_check(&mapping->wb_err,
1713                             READ_ONCE(journal->j_fs_dev_wb_err));
1714 }
1715
1716 #endif /* __KERNEL__   */
1717
1718 /* Comparison functions for transaction IDs: perform comparisons using
1719  * modulo arithmetic so that they work over sequence number wraps. */
1720
1721 static inline int tid_gt(tid_t x, tid_t y)
1722 {
1723         int difference = (x - y);
1724         return (difference > 0);
1725 }
1726
1727 static inline int tid_geq(tid_t x, tid_t y)
1728 {
1729         int difference = (x - y);
1730         return (difference >= 0);
1731 }
1732
1733 extern int jbd2_journal_blocks_per_page(struct inode *inode);
1734 extern size_t journal_tag_bytes(journal_t *journal);
1735
1736 static inline bool jbd2_journal_has_csum_v2or3_feature(journal_t *j)
1737 {
1738         return jbd2_has_feature_csum2(j) || jbd2_has_feature_csum3(j);
1739 }
1740
1741 static inline int jbd2_journal_has_csum_v2or3(journal_t *journal)
1742 {
1743         WARN_ON_ONCE(jbd2_journal_has_csum_v2or3_feature(journal) &&
1744                      journal->j_chksum_driver == NULL);
1745
1746         return journal->j_chksum_driver != NULL;
1747 }
1748
1749 static inline int jbd2_journal_get_num_fc_blks(journal_superblock_t *jsb)
1750 {
1751         int num_fc_blocks = be32_to_cpu(jsb->s_num_fc_blks);
1752
1753         return num_fc_blocks ? num_fc_blocks : JBD2_DEFAULT_FAST_COMMIT_BLOCKS;
1754 }
1755
1756 /*
1757  * Return number of free blocks in the log. Must be called under j_state_lock.
1758  */
1759 static inline unsigned long jbd2_log_space_left(journal_t *journal)
1760 {
1761         /* Allow for rounding errors */
1762         long free = journal->j_free - 32;
1763
1764         if (journal->j_committing_transaction) {
1765                 free -= atomic_read(&journal->
1766                         j_committing_transaction->t_outstanding_credits);
1767         }
1768         return max_t(long, free, 0);
1769 }
1770
1771 /*
1772  * Definitions which augment the buffer_head layer
1773  */
1774
1775 /* journaling buffer types */
1776 #define BJ_None         0       /* Not journaled */
1777 #define BJ_Metadata     1       /* Normal journaled metadata */
1778 #define BJ_Forget       2       /* Buffer superseded by this transaction */
1779 #define BJ_Shadow       3       /* Buffer contents being shadowed to the log */
1780 #define BJ_Reserved     4       /* Buffer is reserved for access by journal */
1781 #define BJ_Types        5
1782
1783 /* JBD uses a CRC32 checksum */
1784 #define JBD_MAX_CHECKSUM_SIZE 4
1785
1786 static inline u32 jbd2_chksum(journal_t *journal, u32 crc,
1787                               const void *address, unsigned int length)
1788 {
1789         struct {
1790                 struct shash_desc shash;
1791                 char ctx[JBD_MAX_CHECKSUM_SIZE];
1792         } desc;
1793         int err;
1794
1795         BUG_ON(crypto_shash_descsize(journal->j_chksum_driver) >
1796                 JBD_MAX_CHECKSUM_SIZE);
1797
1798         desc.shash.tfm = journal->j_chksum_driver;
1799         *(u32 *)desc.ctx = crc;
1800
1801         err = crypto_shash_update(&desc.shash, address, length);
1802         BUG_ON(err);
1803
1804         return *(u32 *)desc.ctx;
1805 }
1806
1807 /* Return most recent uncommitted transaction */
1808 static inline tid_t  jbd2_get_latest_transaction(journal_t *journal)
1809 {
1810         tid_t tid;
1811
1812         read_lock(&journal->j_state_lock);
1813         tid = journal->j_commit_request;
1814         if (journal->j_running_transaction)
1815                 tid = journal->j_running_transaction->t_tid;
1816         read_unlock(&journal->j_state_lock);
1817         return tid;
1818 }
1819
1820 static inline int jbd2_handle_buffer_credits(handle_t *handle)
1821 {
1822         journal_t *journal;
1823
1824         if (!handle->h_reserved)
1825                 journal = handle->h_transaction->t_journal;
1826         else
1827                 journal = handle->h_journal;
1828
1829         return handle->h_total_credits -
1830                 DIV_ROUND_UP(handle->h_revoke_credits_requested,
1831                              journal->j_revoke_records_per_block);
1832 }
1833
1834 #ifdef __KERNEL__
1835
1836 #define buffer_trace_init(bh)   do {} while (0)
1837 #define print_buffer_fields(bh) do {} while (0)
1838 #define print_buffer_trace(bh)  do {} while (0)
1839 #define BUFFER_TRACE(bh, info)  do {} while (0)
1840 #define BUFFER_TRACE2(bh, bh2, info)    do {} while (0)
1841 #define JBUFFER_TRACE(jh, info) do {} while (0)
1842
1843 #endif  /* __KERNEL__ */
1844
1845 #define EFSBADCRC       EBADMSG         /* Bad CRC detected */
1846 #define EFSCORRUPTED    EUCLEAN         /* Filesystem is corrupted */
1847
1848 #endif  /* _LINUX_JBD2_H */