Mention branches and keyring.
[releases.git] / 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 extern ushort jbd2_journal_enable_debug;
58 void __jbd2_debug(int level, const char *file, const char *func,
59                   unsigned int line, const char *fmt, ...);
60
61 #define jbd_debug(n, fmt, a...) \
62         __jbd2_debug((n), __FILE__, __func__, __LINE__, (fmt), ##a)
63 #else
64 #define jbd_debug(n, fmt, a...)  no_printk(fmt, ##a)
65 #endif
66
67 extern void *jbd2_alloc(size_t size, gfp_t flags);
68 extern void jbd2_free(void *ptr, size_t size);
69
70 #define JBD2_MIN_JOURNAL_BLOCKS 1024
71 #define JBD2_DEFAULT_FAST_COMMIT_BLOCKS 256
72
73 #ifdef __KERNEL__
74
75 /**
76  * typedef handle_t - The handle_t type represents a single atomic update being performed by some process.
77  *
78  * All filesystem modifications made by the process go
79  * through this handle.  Recursive operations (such as quota operations)
80  * are gathered into a single update.
81  *
82  * The buffer credits field is used to account for journaled buffers
83  * being modified by the running process.  To ensure that there is
84  * enough log space for all outstanding operations, we need to limit the
85  * number of outstanding buffers possible at any time.  When the
86  * operation completes, any buffer credits not used are credited back to
87  * the transaction, so that at all times we know how many buffers the
88  * outstanding updates on a transaction might possibly touch.
89  *
90  * This is an opaque datatype.
91  **/
92 typedef struct jbd2_journal_handle handle_t;    /* Atomic operation type */
93
94
95 /**
96  * typedef journal_t - The journal_t maintains all of the journaling state information for a single filesystem.
97  *
98  * journal_t is linked to from the fs superblock structure.
99  *
100  * We use the journal_t to keep track of all outstanding transaction
101  * activity on the filesystem, and to manage the state of the log
102  * writing process.
103  *
104  * This is an opaque datatype.
105  **/
106 typedef struct journal_s        journal_t;      /* Journal control structure */
107 #endif
108
109 /*
110  * Internal structures used by the logging mechanism:
111  */
112
113 #define JBD2_MAGIC_NUMBER 0xc03b3998U /* The first 4 bytes of /dev/random! */
114
115 /*
116  * On-disk structures
117  */
118
119 /*
120  * Descriptor block types:
121  */
122
123 #define JBD2_DESCRIPTOR_BLOCK   1
124 #define JBD2_COMMIT_BLOCK       2
125 #define JBD2_SUPERBLOCK_V1      3
126 #define JBD2_SUPERBLOCK_V2      4
127 #define JBD2_REVOKE_BLOCK       5
128
129 /*
130  * Standard header for all descriptor blocks:
131  */
132 typedef struct journal_header_s
133 {
134         __be32          h_magic;
135         __be32          h_blocktype;
136         __be32          h_sequence;
137 } journal_header_t;
138
139 /*
140  * Checksum types.
141  */
142 #define JBD2_CRC32_CHKSUM   1
143 #define JBD2_MD5_CHKSUM     2
144 #define JBD2_SHA1_CHKSUM    3
145 #define JBD2_CRC32C_CHKSUM  4
146
147 #define JBD2_CRC32_CHKSUM_SIZE 4
148
149 #define JBD2_CHECKSUM_BYTES (32 / sizeof(u32))
150 /*
151  * Commit block header for storing transactional checksums:
152  *
153  * NOTE: If FEATURE_COMPAT_CHECKSUM (checksum v1) is set, the h_chksum*
154  * fields are used to store a checksum of the descriptor and data blocks.
155  *
156  * If FEATURE_INCOMPAT_CSUM_V2 (checksum v2) is set, then the h_chksum
157  * field is used to store crc32c(uuid+commit_block).  Each journal metadata
158  * block gets its own checksum, and data block checksums are stored in
159  * journal_block_tag (in the descriptor).  The other h_chksum* fields are
160  * not used.
161  *
162  * If FEATURE_INCOMPAT_CSUM_V3 is set, the descriptor block uses
163  * journal_block_tag3_t to store a full 32-bit checksum.  Everything else
164  * is the same as v2.
165  *
166  * Checksum v1, v2, and v3 are mutually exclusive features.
167  */
168 struct commit_header {
169         __be32          h_magic;
170         __be32          h_blocktype;
171         __be32          h_sequence;
172         unsigned char   h_chksum_type;
173         unsigned char   h_chksum_size;
174         unsigned char   h_padding[2];
175         __be32          h_chksum[JBD2_CHECKSUM_BYTES];
176         __be64          h_commit_sec;
177         __be32          h_commit_nsec;
178 };
179
180 /*
181  * The block tag: used to describe a single buffer in the journal.
182  * t_blocknr_high is only used if INCOMPAT_64BIT is set, so this
183  * raw struct shouldn't be used for pointer math or sizeof() - use
184  * journal_tag_bytes(journal) instead to compute this.
185  */
186 typedef struct journal_block_tag3_s
187 {
188         __be32          t_blocknr;      /* The on-disk block number */
189         __be32          t_flags;        /* See below */
190         __be32          t_blocknr_high; /* most-significant high 32bits. */
191         __be32          t_checksum;     /* crc32c(uuid+seq+block) */
192 } journal_block_tag3_t;
193
194 typedef struct journal_block_tag_s
195 {
196         __be32          t_blocknr;      /* The on-disk block number */
197         __be16          t_checksum;     /* truncated crc32c(uuid+seq+block) */
198         __be16          t_flags;        /* See below */
199         __be32          t_blocknr_high; /* most-significant high 32bits. */
200 } journal_block_tag_t;
201
202 /* Tail of descriptor or revoke block, for checksumming */
203 struct jbd2_journal_block_tail {
204         __be32          t_checksum;     /* crc32c(uuid+descr_block) */
205 };
206
207 /*
208  * The revoke descriptor: used on disk to describe a series of blocks to
209  * be revoked from the log
210  */
211 typedef struct jbd2_journal_revoke_header_s
212 {
213         journal_header_t r_header;
214         __be32           r_count;       /* Count of bytes used in the block */
215 } jbd2_journal_revoke_header_t;
216
217 /* Definitions for the journal tag flags word: */
218 #define JBD2_FLAG_ESCAPE                1       /* on-disk block is escaped */
219 #define JBD2_FLAG_SAME_UUID     2       /* block has same uuid as previous */
220 #define JBD2_FLAG_DELETED       4       /* block deleted by this transaction */
221 #define JBD2_FLAG_LAST_TAG      8       /* last tag in this descriptor block */
222
223
224 /*
225  * The journal superblock.  All fields are in big-endian byte order.
226  */
227 typedef struct journal_superblock_s
228 {
229 /* 0x0000 */
230         journal_header_t s_header;
231
232 /* 0x000C */
233         /* Static information describing the journal */
234         __be32  s_blocksize;            /* journal device blocksize */
235         __be32  s_maxlen;               /* total blocks in journal file */
236         __be32  s_first;                /* first block of log information */
237
238 /* 0x0018 */
239         /* Dynamic information describing the current state of the log */
240         __be32  s_sequence;             /* first commit ID expected in log */
241         __be32  s_start;                /* blocknr of start of log */
242
243 /* 0x0020 */
244         /* Error value, as set by jbd2_journal_abort(). */
245         __be32  s_errno;
246
247 /* 0x0024 */
248         /* Remaining fields are only valid in a version-2 superblock */
249         __be32  s_feature_compat;       /* compatible feature set */
250         __be32  s_feature_incompat;     /* incompatible feature set */
251         __be32  s_feature_ro_compat;    /* readonly-compatible feature set */
252 /* 0x0030 */
253         __u8    s_uuid[16];             /* 128-bit uuid for journal */
254
255 /* 0x0040 */
256         __be32  s_nr_users;             /* Nr of filesystems sharing log */
257
258         __be32  s_dynsuper;             /* Blocknr of dynamic superblock copy*/
259
260 /* 0x0048 */
261         __be32  s_max_transaction;      /* Limit of journal blocks per trans.*/
262         __be32  s_max_trans_data;       /* Limit of data blocks per trans. */
263
264 /* 0x0050 */
265         __u8    s_checksum_type;        /* checksum type */
266         __u8    s_padding2[3];
267 /* 0x0054 */
268         __be32  s_num_fc_blks;          /* Number of fast commit blocks */
269 /* 0x0058 */
270         __u32   s_padding[41];
271         __be32  s_checksum;             /* crc32c(superblock) */
272
273 /* 0x0100 */
274         __u8    s_users[16*48];         /* ids of all fs'es sharing the log */
275 /* 0x0400 */
276 } journal_superblock_t;
277
278 /* Use the jbd2_{has,set,clear}_feature_* helpers; these will be removed */
279 #define JBD2_HAS_COMPAT_FEATURE(j,mask)                                 \
280         ((j)->j_format_version >= 2 &&                                  \
281          ((j)->j_superblock->s_feature_compat & cpu_to_be32((mask))))
282 #define JBD2_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(j,mask)                              \
283         ((j)->j_format_version >= 2 &&                                  \
284          ((j)->j_superblock->s_feature_ro_compat & cpu_to_be32((mask))))
285 #define JBD2_HAS_INCOMPAT_FEATURE(j,mask)                               \
286         ((j)->j_format_version >= 2 &&                                  \
287          ((j)->j_superblock->s_feature_incompat & cpu_to_be32((mask))))
288
289 #define JBD2_FEATURE_COMPAT_CHECKSUM            0x00000001
290
291 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_REVOKE            0x00000001
292 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_64BIT             0x00000002
293 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_ASYNC_COMMIT      0x00000004
294 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_CSUM_V2           0x00000008
295 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_CSUM_V3           0x00000010
296 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FAST_COMMIT       0x00000020
297
298 /* See "journal feature predicate functions" below */
299
300 /* Features known to this kernel version: */
301 #define JBD2_KNOWN_COMPAT_FEATURES      JBD2_FEATURE_COMPAT_CHECKSUM
302 #define JBD2_KNOWN_ROCOMPAT_FEATURES    0
303 #define JBD2_KNOWN_INCOMPAT_FEATURES    (JBD2_FEATURE_INCOMPAT_REVOKE | \
304                                         JBD2_FEATURE_INCOMPAT_64BIT | \
305                                         JBD2_FEATURE_INCOMPAT_ASYNC_COMMIT | \
306                                         JBD2_FEATURE_INCOMPAT_CSUM_V2 | \
307                                         JBD2_FEATURE_INCOMPAT_CSUM_V3 | \
308                                         JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FAST_COMMIT)
309
310 #ifdef __KERNEL__
311
312 #include <linux/fs.h>
313 #include <linux/sched.h>
314
315 enum jbd_state_bits {
316         BH_JBD                  /* Has an attached ext3 journal_head */
317           = BH_PrivateStart,
318         BH_JWrite,              /* Being written to log (@@@ DEBUGGING) */
319         BH_Freed,               /* Has been freed (truncated) */
320         BH_Revoked,             /* Has been revoked from the log */
321         BH_RevokeValid,         /* Revoked flag is valid */
322         BH_JBDDirty,            /* Is dirty but journaled */
323         BH_JournalHead,         /* Pins bh->b_private and jh->b_bh */
324         BH_Shadow,              /* IO on shadow buffer is running */
325         BH_Verified,            /* Metadata block has been verified ok */
326         BH_JBDPrivateStart,     /* First bit available for private use by FS */
327 };
328
329 BUFFER_FNS(JBD, jbd)
330 BUFFER_FNS(JWrite, jwrite)
331 BUFFER_FNS(JBDDirty, jbddirty)
332 TAS_BUFFER_FNS(JBDDirty, jbddirty)
333 BUFFER_FNS(Revoked, revoked)
334 TAS_BUFFER_FNS(Revoked, revoked)
335 BUFFER_FNS(RevokeValid, revokevalid)
336 TAS_BUFFER_FNS(RevokeValid, revokevalid)
337 BUFFER_FNS(Freed, freed)
338 BUFFER_FNS(Shadow, shadow)
339 BUFFER_FNS(Verified, verified)
340
341 static inline struct buffer_head *jh2bh(struct journal_head *jh)
342 {
343         return jh->b_bh;
344 }
345
346 static inline struct journal_head *bh2jh(struct buffer_head *bh)
347 {
348         return bh->b_private;
349 }
350
351 static inline void jbd_lock_bh_journal_head(struct buffer_head *bh)
352 {
353         bit_spin_lock(BH_JournalHead, &bh->b_state);
354 }
355
356 static inline void jbd_unlock_bh_journal_head(struct buffer_head *bh)
357 {
358         bit_spin_unlock(BH_JournalHead, &bh->b_state);
359 }
360
361 #define J_ASSERT(assert)        BUG_ON(!(assert))
362
363 #define J_ASSERT_BH(bh, expr)   J_ASSERT(expr)
364 #define J_ASSERT_JH(jh, expr)   J_ASSERT(expr)
365
366 #if defined(JBD2_PARANOID_IOFAIL)
367 #define J_EXPECT(expr, why...)          J_ASSERT(expr)
368 #define J_EXPECT_BH(bh, expr, why...)   J_ASSERT_BH(bh, expr)
369 #define J_EXPECT_JH(jh, expr, why...)   J_ASSERT_JH(jh, expr)
370 #else
371 #define __journal_expect(expr, why...)                                       \
372         ({                                                                   \
373                 int val = (expr);                                            \
374                 if (!val) {                                                  \
375                         printk(KERN_ERR                                      \
376                                "JBD2 unexpected failure: %s: %s;\n",         \
377                                __func__, #expr);                             \
378                         printk(KERN_ERR why "\n");                           \
379                 }                                                            \
380                 val;                                                         \
381         })
382 #define J_EXPECT(expr, why...)          __journal_expect(expr, ## why)
383 #define J_EXPECT_BH(bh, expr, why...)   __journal_expect(expr, ## why)
384 #define J_EXPECT_JH(jh, expr, why...)   __journal_expect(expr, ## why)
385 #endif
386
387 /* Flags in jbd_inode->i_flags */
388 #define __JI_COMMIT_RUNNING 0
389 #define __JI_WRITE_DATA 1
390 #define __JI_WAIT_DATA 2
391
392 /*
393  * Commit of the inode data in progress. We use this flag to protect us from
394  * concurrent deletion of inode. We cannot use reference to inode for this
395  * since we cannot afford doing last iput() on behalf of kjournald
396  */
397 #define JI_COMMIT_RUNNING (1 << __JI_COMMIT_RUNNING)
398 /* Write allocated dirty buffers in this inode before commit */
399 #define JI_WRITE_DATA (1 << __JI_WRITE_DATA)
400 /* Wait for outstanding data writes for this inode before commit */
401 #define JI_WAIT_DATA (1 << __JI_WAIT_DATA)
402
403 /**
404  * struct jbd2_inode - The jbd_inode type is the structure linking inodes in
405  * ordered mode present in a transaction so that we can sync them during commit.
406  */
407 struct jbd2_inode {
408         /**
409          * @i_transaction:
410          *
411          * Which transaction does this inode belong to? Either the running
412          * transaction or the committing one. [j_list_lock]
413          */
414         transaction_t *i_transaction;
415
416         /**
417          * @i_next_transaction:
418          *
419          * Pointer to the running transaction modifying inode's data in case
420          * there is already a committing transaction touching it. [j_list_lock]
421          */
422         transaction_t *i_next_transaction;
423
424         /**
425          * @i_list: List of inodes in the i_transaction [j_list_lock]
426          */
427         struct list_head i_list;
428
429         /**
430          * @i_vfs_inode:
431          *
432          * VFS inode this inode belongs to [constant for lifetime of structure]
433          */
434         struct inode *i_vfs_inode;
435
436         /**
437          * @i_flags: Flags of inode [j_list_lock]
438          */
439         unsigned long i_flags;
440
441         /**
442          * @i_dirty_start:
443          *
444          * Offset in bytes where the dirty range for this inode starts.
445          * [j_list_lock]
446          */
447         loff_t i_dirty_start;
448
449         /**
450          * @i_dirty_end:
451          *
452          * Inclusive offset in bytes where the dirty range for this inode
453          * ends. [j_list_lock]
454          */
455         loff_t i_dirty_end;
456 };
457
458 struct jbd2_revoke_table_s;
459
460 /**
461  * struct jbd2_journal_handle - The jbd2_journal_handle type is the concrete
462  *     type associated with handle_t.
463  * @h_transaction: Which compound transaction is this update a part of?
464  * @h_journal: Which journal handle belongs to - used iff h_reserved set.
465  * @h_rsv_handle: Handle reserved for finishing the logical operation.
466  * @h_total_credits: Number of remaining buffers we are allowed to add to
467  *      journal. These are dirty buffers and revoke descriptor blocks.
468  * @h_revoke_credits: Number of remaining revoke records available for handle
469  * @h_ref: Reference count on this handle.
470  * @h_err: Field for caller's use to track errors through large fs operations.
471  * @h_sync: Flag for sync-on-close.
472  * @h_jdata: Flag to force data journaling.
473  * @h_reserved: Flag for handle for reserved credits.
474  * @h_aborted: Flag indicating fatal error on handle.
475  * @h_type: For handle statistics.
476  * @h_line_no: For handle statistics.
477  * @h_start_jiffies: Handle Start time.
478  * @h_requested_credits: Holds @h_total_credits after handle is started.
479  * @h_revoke_credits_requested: Holds @h_revoke_credits after handle is started.
480  * @saved_alloc_context: Saved context while transaction is open.
481  **/
482
483 /* Docbook can't yet cope with the bit fields, but will leave the documentation
484  * in so it can be fixed later.
485  */
486
487 struct jbd2_journal_handle
488 {
489         union {
490                 transaction_t   *h_transaction;
491                 /* Which journal handle belongs to - used iff h_reserved set */
492                 journal_t       *h_journal;
493         };
494
495         handle_t                *h_rsv_handle;
496         int                     h_total_credits;
497         int                     h_revoke_credits;
498         int                     h_revoke_credits_requested;
499         int                     h_ref;
500         int                     h_err;
501
502         /* Flags [no locking] */
503         unsigned int    h_sync:         1;
504         unsigned int    h_jdata:        1;
505         unsigned int    h_reserved:     1;
506         unsigned int    h_aborted:      1;
507         unsigned int    h_type:         8;
508         unsigned int    h_line_no:      16;
509
510         unsigned long           h_start_jiffies;
511         unsigned int            h_requested_credits;
512
513         unsigned int            saved_alloc_context;
514 };
515
516
517 /*
518  * Some stats for checkpoint phase
519  */
520 struct transaction_chp_stats_s {
521         unsigned long           cs_chp_time;
522         __u32                   cs_forced_to_close;
523         __u32                   cs_written;
524         __u32                   cs_dropped;
525 };
526
527 /* The transaction_t type is the guts of the journaling mechanism.  It
528  * tracks a compound transaction through its various states:
529  *
530  * RUNNING:     accepting new updates
531  * LOCKED:      Updates still running but we don't accept new ones
532  * RUNDOWN:     Updates are tidying up but have finished requesting
533  *              new buffers to modify (state not used for now)
534  * FLUSH:       All updates complete, but we are still writing to disk
535  * COMMIT:      All data on disk, writing commit record
536  * FINISHED:    We still have to keep the transaction for checkpointing.
537  *
538  * The transaction keeps track of all of the buffers modified by a
539  * running transaction, and all of the buffers committed but not yet
540  * flushed to home for finished transactions.
541  * (Locking Documentation improved by LockDoc)
542  */
543
544 /*
545  * Lock ranking:
546  *
547  *    j_list_lock
548  *      ->jbd_lock_bh_journal_head()    (This is "innermost")
549  *
550  *    j_state_lock
551  *    ->b_state_lock
552  *
553  *    b_state_lock
554  *    ->j_list_lock
555  *
556  *    j_state_lock
557  *    ->j_list_lock                     (journal_unmap_buffer)
558  *
559  */
560
561 struct transaction_s
562 {
563         /* Pointer to the journal for this transaction. [no locking] */
564         journal_t               *t_journal;
565
566         /* Sequence number for this transaction [no locking] */
567         tid_t                   t_tid;
568
569         /*
570          * Transaction's current state
571          * [no locking - only kjournald2 alters this]
572          * [j_list_lock] guards transition of a transaction into T_FINISHED
573          * state and subsequent call of __jbd2_journal_drop_transaction()
574          * FIXME: needs barriers
575          * KLUDGE: [use j_state_lock]
576          */
577         enum {
578                 T_RUNNING,
579                 T_LOCKED,
580                 T_SWITCH,
581                 T_FLUSH,
582                 T_COMMIT,
583                 T_COMMIT_DFLUSH,
584                 T_COMMIT_JFLUSH,
585                 T_COMMIT_CALLBACK,
586                 T_FINISHED
587         }                       t_state;
588
589         /*
590          * Where in the log does this transaction's commit start? [no locking]
591          */
592         unsigned long           t_log_start;
593
594         /*
595          * Number of buffers on the t_buffers list [j_list_lock, no locks
596          * needed for jbd2 thread]
597          */
598         int                     t_nr_buffers;
599
600         /*
601          * Doubly-linked circular list of all buffers reserved but not yet
602          * modified by this transaction [j_list_lock, no locks needed fo
603          * jbd2 thread]
604          */
605         struct journal_head     *t_reserved_list;
606
607         /*
608          * Doubly-linked circular list of all metadata buffers owned by this
609          * transaction [j_list_lock, no locks needed for jbd2 thread]
610          */
611         struct journal_head     *t_buffers;
612
613         /*
614          * Doubly-linked circular list of all forget buffers (superseded
615          * buffers which we can un-checkpoint once this transaction commits)
616          * [j_list_lock]
617          */
618         struct journal_head     *t_forget;
619
620         /*
621          * Doubly-linked circular list of all buffers still to be flushed before
622          * this transaction can be checkpointed. [j_list_lock]
623          */
624         struct journal_head     *t_checkpoint_list;
625
626         /*
627          * Doubly-linked circular list of all buffers submitted for IO while
628          * checkpointing. [j_list_lock]
629          */
630         struct journal_head     *t_checkpoint_io_list;
631
632         /*
633          * Doubly-linked circular list of metadata buffers being
634          * shadowed by log IO.  The IO buffers on the iobuf list and
635          * the shadow buffers on this list match each other one for
636          * one at all times. [j_list_lock, no locks needed for jbd2
637          * thread]
638          */
639         struct journal_head     *t_shadow_list;
640
641         /*
642          * List of inodes associated with the transaction; e.g., ext4 uses
643          * this to track inodes in data=ordered and data=journal mode that
644          * need special handling on transaction commit; also used by ocfs2.
645          * [j_list_lock]
646          */
647         struct list_head        t_inode_list;
648
649         /*
650          * Protects info related to handles
651          */
652         spinlock_t              t_handle_lock;
653
654         /*
655          * Longest time some handle had to wait for running transaction
656          */
657         unsigned long           t_max_wait;
658
659         /*
660          * When transaction started
661          */
662         unsigned long           t_start;
663
664         /*
665          * When commit was requested [j_state_lock]
666          */
667         unsigned long           t_requested;
668
669         /*
670          * Checkpointing stats [j_list_lock]
671          */
672         struct transaction_chp_stats_s t_chp_stats;
673
674         /*
675          * Number of outstanding updates running on this transaction
676          * [none]
677          */
678         atomic_t                t_updates;
679
680         /*
681          * Number of blocks reserved for this transaction in the journal.
682          * This is including all credits reserved when starting transaction
683          * handles as well as all journal descriptor blocks needed for this
684          * transaction. [none]
685          */
686         atomic_t                t_outstanding_credits;
687
688         /*
689          * Number of revoke records for this transaction added by already
690          * stopped handles. [none]
691          */
692         atomic_t                t_outstanding_revokes;
693
694         /*
695          * How many handles used this transaction? [none]
696          */
697         atomic_t                t_handle_count;
698
699         /*
700          * Forward and backward links for the circular list of all transactions
701          * awaiting checkpoint. [j_list_lock]
702          */
703         transaction_t           *t_cpnext, *t_cpprev;
704
705         /*
706          * When will the transaction expire (become due for commit), in jiffies?
707          * [no locking]
708          */
709         unsigned long           t_expires;
710
711         /*
712          * When this transaction started, in nanoseconds [no locking]
713          */
714         ktime_t                 t_start_time;
715
716         /*
717          * This transaction is being forced and some process is
718          * waiting for it to finish.
719          */
720         unsigned int t_synchronous_commit:1;
721
722         /* Disk flush needs to be sent to fs partition [no locking] */
723         int                     t_need_data_flush;
724
725         /*
726          * For use by the filesystem to store fs-specific data
727          * structures associated with the transaction
728          */
729         struct list_head        t_private_list;
730 };
731
732 struct transaction_run_stats_s {
733         unsigned long           rs_wait;
734         unsigned long           rs_request_delay;
735         unsigned long           rs_running;
736         unsigned long           rs_locked;
737         unsigned long           rs_flushing;
738         unsigned long           rs_logging;
739
740         __u32                   rs_handle_count;
741         __u32                   rs_blocks;
742         __u32                   rs_blocks_logged;
743 };
744
745 struct transaction_stats_s {
746         unsigned long           ts_tid;
747         unsigned long           ts_requested;
748         struct transaction_run_stats_s run;
749 };
750
751 static inline unsigned long
752 jbd2_time_diff(unsigned long start, unsigned long end)
753 {
754         if (end >= start)
755                 return end - start;
756
757         return end + (MAX_JIFFY_OFFSET - start);
758 }
759
760 #define JBD2_NR_BATCH   64
761
762 enum passtype {PASS_SCAN, PASS_REVOKE, PASS_REPLAY};
763
764 #define JBD2_FC_REPLAY_STOP     0
765 #define JBD2_FC_REPLAY_CONTINUE 1
766
767 /**
768  * struct journal_s - The journal_s type is the concrete type associated with
769  *     journal_t.
770  */
771 struct journal_s
772 {
773         /**
774          * @j_flags: General journaling state flags [j_state_lock,
775          * no lock for quick racy checks]
776          */
777         unsigned long           j_flags;
778
779         /**
780          * @j_atomic_flags: Atomic journaling state flags.
781          */
782         unsigned long           j_atomic_flags;
783
784         /**
785          * @j_errno:
786          *
787          * Is there an outstanding uncleared error on the journal (from a prior
788          * abort)? [j_state_lock]
789          */
790         int                     j_errno;
791
792         /**
793          * @j_abort_mutex: Lock the whole aborting procedure.
794          */
795         struct mutex            j_abort_mutex;
796
797         /**
798          * @j_sb_buffer: The first part of the superblock buffer.
799          */
800         struct buffer_head      *j_sb_buffer;
801
802         /**
803          * @j_superblock: The second part of the superblock buffer.
804          */
805         journal_superblock_t    *j_superblock;
806
807         /**
808          * @j_format_version: Version of the superblock format.
809          */
810         int                     j_format_version;
811
812         /**
813          * @j_state_lock: Protect the various scalars in the journal.
814          */
815         rwlock_t                j_state_lock;
816
817         /**
818          * @j_barrier_count:
819          *
820          * Number of processes waiting to create a barrier lock [j_state_lock,
821          * no lock for quick racy checks]
822          */
823         int                     j_barrier_count;
824
825         /**
826          * @j_barrier: The barrier lock itself.
827          */
828         struct mutex            j_barrier;
829
830         /**
831          * @j_running_transaction:
832          *
833          * Transactions: The current running transaction...
834          * [j_state_lock, no lock for quick racy checks] [caller holding
835          * open handle]
836          */
837         transaction_t           *j_running_transaction;
838
839         /**
840          * @j_committing_transaction:
841          *
842          * the transaction we are pushing to disk
843          * [j_state_lock] [caller holding open handle]
844          */
845         transaction_t           *j_committing_transaction;
846
847         /**
848          * @j_checkpoint_transactions:
849          *
850          * ... and a linked circular list of all transactions waiting for
851          * checkpointing. [j_list_lock]
852          */
853         transaction_t           *j_checkpoint_transactions;
854
855         /**
856          * @j_wait_transaction_locked:
857          *
858          * Wait queue for waiting for a locked transaction to start committing,
859          * or for a barrier lock to be released.
860          */
861         wait_queue_head_t       j_wait_transaction_locked;
862
863         /**
864          * @j_wait_done_commit: Wait queue for waiting for commit to complete.
865          */
866         wait_queue_head_t       j_wait_done_commit;
867
868         /**
869          * @j_wait_commit: Wait queue to trigger commit.
870          */
871         wait_queue_head_t       j_wait_commit;
872
873         /**
874          * @j_wait_updates: Wait queue to wait for updates to complete.
875          */
876         wait_queue_head_t       j_wait_updates;
877
878         /**
879          * @j_wait_reserved:
880          *
881          * Wait queue to wait for reserved buffer credits to drop.
882          */
883         wait_queue_head_t       j_wait_reserved;
884
885         /**
886          * @j_fc_wait:
887          *
888          * Wait queue to wait for completion of async fast commits.
889          */
890         wait_queue_head_t       j_fc_wait;
891
892         /**
893          * @j_checkpoint_mutex:
894          *
895          * Semaphore for locking against concurrent checkpoints.
896          */
897         struct mutex            j_checkpoint_mutex;
898
899         /**
900          * @j_chkpt_bhs:
901          *
902          * List of buffer heads used by the checkpoint routine.  This
903          * was moved from jbd2_log_do_checkpoint() to reduce stack
904          * usage.  Access to this array is controlled by the
905          * @j_checkpoint_mutex.  [j_checkpoint_mutex]
906          */
907         struct buffer_head      *j_chkpt_bhs[JBD2_NR_BATCH];
908
909         /**
910          * @j_shrinker:
911          *
912          * Journal head shrinker, reclaim buffer's journal head which
913          * has been written back.
914          */
915         struct shrinker         j_shrinker;
916
917         /**
918          * @j_checkpoint_jh_count:
919          *
920          * Number of journal buffers on the checkpoint list. [j_list_lock]
921          */
922         struct percpu_counter   j_checkpoint_jh_count;
923
924         /**
925          * @j_shrink_transaction:
926          *
927          * Record next transaction will shrink on the checkpoint list.
928          * [j_list_lock]
929          */
930         transaction_t           *j_shrink_transaction;
931
932         /**
933          * @j_head:
934          *
935          * Journal head: identifies the first unused block in the journal.
936          * [j_state_lock]
937          */
938         unsigned long           j_head;
939
940         /**
941          * @j_tail:
942          *
943          * Journal tail: identifies the oldest still-used block in the journal.
944          * [j_state_lock]
945          */
946         unsigned long           j_tail;
947
948         /**
949          * @j_free:
950          *
951          * Journal free: how many free blocks are there in the journal?
952          * [j_state_lock]
953          */
954         unsigned long           j_free;
955
956         /**
957          * @j_first:
958          *
959          * The block number of the first usable block in the journal
960          * [j_state_lock].
961          */
962         unsigned long           j_first;
963
964         /**
965          * @j_last:
966          *
967          * The block number one beyond the last usable block in the journal
968          * [j_state_lock].
969          */
970         unsigned long           j_last;
971
972         /**
973          * @j_fc_first:
974          *
975          * The block number of the first fast commit block in the journal
976          * [j_state_lock].
977          */
978         unsigned long           j_fc_first;
979
980         /**
981          * @j_fc_off:
982          *
983          * Number of fast commit blocks currently allocated. Accessed only
984          * during fast commit. Currently only process can do fast commit, so
985          * this field is not protected by any lock.
986          */
987         unsigned long           j_fc_off;
988
989         /**
990          * @j_fc_last:
991          *
992          * The block number one beyond the last fast commit block in the journal
993          * [j_state_lock].
994          */
995         unsigned long           j_fc_last;
996
997         /**
998          * @j_dev: Device where we store the journal.
999          */
1000         struct block_device     *j_dev;
1001
1002         /**
1003          * @j_blocksize: Block size for the location where we store the journal.
1004          */
1005         int                     j_blocksize;
1006
1007         /**
1008          * @j_blk_offset:
1009          *
1010          * Starting block offset into the device where we store the journal.
1011          */
1012         unsigned long long      j_blk_offset;
1013
1014         /**
1015          * @j_devname: Journal device name.
1016          */
1017         char                    j_devname[BDEVNAME_SIZE+24];
1018
1019         /**
1020          * @j_fs_dev:
1021          *
1022          * Device which holds the client fs.  For internal journal this will be
1023          * equal to j_dev.
1024          */
1025         struct block_device     *j_fs_dev;
1026
1027         /**
1028          * @j_total_len: Total maximum capacity of the journal region on disk.
1029          */
1030         unsigned int            j_total_len;
1031
1032         /**
1033          * @j_reserved_credits:
1034          *
1035          * Number of buffers reserved from the running transaction.
1036          */
1037         atomic_t                j_reserved_credits;
1038
1039         /**
1040          * @j_list_lock: Protects the buffer lists and internal buffer state.
1041          */
1042         spinlock_t              j_list_lock;
1043
1044         /**
1045          * @j_inode:
1046          *
1047          * Optional inode where we store the journal.  If present, all
1048          * journal block numbers are mapped into this inode via bmap().
1049          */
1050         struct inode            *j_inode;
1051
1052         /**
1053          * @j_tail_sequence:
1054          *
1055          * Sequence number of the oldest transaction in the log [j_state_lock]
1056          */
1057         tid_t                   j_tail_sequence;
1058
1059         /**
1060          * @j_transaction_sequence:
1061          *
1062          * Sequence number of the next transaction to grant [j_state_lock]
1063          */
1064         tid_t                   j_transaction_sequence;
1065
1066         /**
1067          * @j_commit_sequence:
1068          *
1069          * Sequence number of the most recently committed transaction
1070          * [j_state_lock, no lock for quick racy checks]
1071          */
1072         tid_t                   j_commit_sequence;
1073
1074         /**
1075          * @j_commit_request:
1076          *
1077          * Sequence number of the most recent transaction wanting commit
1078          * [j_state_lock, no lock for quick racy checks]
1079          */
1080         tid_t                   j_commit_request;
1081
1082         /**
1083          * @j_uuid:
1084          *
1085          * Journal uuid: identifies the object (filesystem, LVM volume etc)
1086          * backed by this journal.  This will eventually be replaced by an array
1087          * of uuids, allowing us to index multiple devices within a single
1088          * journal and to perform atomic updates across them.
1089          */
1090         __u8                    j_uuid[16];
1091
1092         /**
1093          * @j_task: Pointer to the current commit thread for this journal.
1094          */
1095         struct task_struct      *j_task;
1096
1097         /**
1098          * @j_max_transaction_buffers:
1099          *
1100          * Maximum number of metadata buffers to allow in a single compound
1101          * commit transaction.
1102          */
1103         int                     j_max_transaction_buffers;
1104
1105         /**
1106          * @j_revoke_records_per_block:
1107          *
1108          * Number of revoke records that fit in one descriptor block.
1109          */
1110         int                     j_revoke_records_per_block;
1111
1112         /**
1113          * @j_commit_interval:
1114          *
1115          * What is the maximum transaction lifetime before we begin a commit?
1116          */
1117         unsigned long           j_commit_interval;
1118
1119         /**
1120          * @j_commit_timer: The timer used to wakeup the commit thread.
1121          */
1122         struct timer_list       j_commit_timer;
1123
1124         /**
1125          * @j_revoke_lock: Protect the revoke table.
1126          */
1127         spinlock_t              j_revoke_lock;
1128
1129         /**
1130          * @j_revoke:
1131          *
1132          * The revoke table - maintains the list of revoked blocks in the
1133          * current transaction.
1134          */
1135         struct jbd2_revoke_table_s *j_revoke;
1136
1137         /**
1138          * @j_revoke_table: Alternate revoke tables for j_revoke.
1139          */
1140         struct jbd2_revoke_table_s *j_revoke_table[2];
1141
1142         /**
1143          * @j_wbuf: Array of bhs for jbd2_journal_commit_transaction.
1144          */
1145         struct buffer_head      **j_wbuf;
1146
1147         /**
1148          * @j_fc_wbuf: Array of fast commit bhs for fast commit. Accessed only
1149          * during a fast commit. Currently only process can do fast commit, so
1150          * this field is not protected by any lock.
1151          */
1152         struct buffer_head      **j_fc_wbuf;
1153
1154         /**
1155          * @j_wbufsize:
1156          *
1157          * Size of @j_wbuf array.
1158          */
1159         int                     j_wbufsize;
1160
1161         /**
1162          * @j_fc_wbufsize:
1163          *
1164          * Size of @j_fc_wbuf array.
1165          */
1166         int                     j_fc_wbufsize;
1167
1168         /**
1169          * @j_last_sync_writer:
1170          *
1171          * The pid of the last person to run a synchronous operation
1172          * through the journal.
1173          */
1174         pid_t                   j_last_sync_writer;
1175
1176         /**
1177          * @j_average_commit_time:
1178          *
1179          * The average amount of time in nanoseconds it takes to commit a
1180          * transaction to disk. [j_state_lock]
1181          */
1182         u64                     j_average_commit_time;
1183
1184         /**
1185          * @j_min_batch_time:
1186          *
1187          * Minimum time that we should wait for additional filesystem operations
1188          * to get batched into a synchronous handle in microseconds.
1189          */
1190         u32                     j_min_batch_time;
1191
1192         /**
1193          * @j_max_batch_time:
1194          *
1195          * Maximum time that we should wait for additional filesystem operations
1196          * to get batched into a synchronous handle in microseconds.
1197          */
1198         u32                     j_max_batch_time;
1199
1200         /**
1201          * @j_commit_callback:
1202          *
1203          * This function is called when a transaction is closed.
1204          */
1205         void                    (*j_commit_callback)(journal_t *,
1206                                                      transaction_t *);
1207
1208         /**
1209          * @j_submit_inode_data_buffers:
1210          *
1211          * This function is called for all inodes associated with the
1212          * committing transaction marked with JI_WRITE_DATA flag
1213          * before we start to write out the transaction to the journal.
1214          */
1215         int                     (*j_submit_inode_data_buffers)
1216                                         (struct jbd2_inode *);
1217
1218         /**
1219          * @j_finish_inode_data_buffers:
1220          *
1221          * This function is called for all inodes associated with the
1222          * committing transaction marked with JI_WAIT_DATA flag
1223          * after we have written the transaction to the journal
1224          * but before we write out the commit block.
1225          */
1226         int                     (*j_finish_inode_data_buffers)
1227                                         (struct jbd2_inode *);
1228
1229         /*
1230          * Journal statistics
1231          */
1232
1233         /**
1234          * @j_history_lock: Protect the transactions statistics history.
1235          */
1236         spinlock_t              j_history_lock;
1237
1238         /**
1239          * @j_proc_entry: procfs entry for the jbd statistics directory.
1240          */
1241         struct proc_dir_entry   *j_proc_entry;
1242
1243         /**
1244          * @j_stats: Overall statistics.
1245          */
1246         struct transaction_stats_s j_stats;
1247
1248         /**
1249          * @j_failed_commit: Failed journal commit ID.
1250          */
1251         unsigned int            j_failed_commit;
1252
1253         /**
1254          * @j_private:
1255          *
1256          * An opaque pointer to fs-private information.  ext3 puts its
1257          * superblock pointer here.
1258          */
1259         void *j_private;
1260
1261         /**
1262          * @j_chksum_driver:
1263          *
1264          * Reference to checksum algorithm driver via cryptoapi.
1265          */
1266         struct crypto_shash *j_chksum_driver;
1267
1268         /**
1269          * @j_csum_seed:
1270          *
1271          * Precomputed journal UUID checksum for seeding other checksums.
1272          */
1273         __u32 j_csum_seed;
1274
1275 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
1276         /**
1277          * @j_trans_commit_map:
1278          *
1279          * Lockdep entity to track transaction commit dependencies. Handles
1280          * hold this "lock" for read, when we wait for commit, we acquire the
1281          * "lock" for writing. This matches the properties of jbd2 journalling
1282          * where the running transaction has to wait for all handles to be
1283          * dropped to commit that transaction and also acquiring a handle may
1284          * require transaction commit to finish.
1285          */
1286         struct lockdep_map      j_trans_commit_map;
1287 #endif
1288
1289         /**
1290          * @j_fc_cleanup_callback:
1291          *
1292          * Clean-up after fast commit or full commit. JBD2 calls this function
1293          * after every commit operation.
1294          */
1295         void (*j_fc_cleanup_callback)(struct journal_s *journal, int full, tid_t tid);
1296
1297         /**
1298          * @j_fc_replay_callback:
1299          *
1300          * File-system specific function that performs replay of a fast
1301          * commit. JBD2 calls this function for each fast commit block found in
1302          * the journal. This function should return JBD2_FC_REPLAY_CONTINUE
1303          * to indicate that the block was processed correctly and more fast
1304          * commit replay should continue. Return value of JBD2_FC_REPLAY_STOP
1305          * indicates the end of replay (no more blocks remaining). A negative
1306          * return value indicates error.
1307          */
1308         int (*j_fc_replay_callback)(struct journal_s *journal,
1309                                     struct buffer_head *bh,
1310                                     enum passtype pass, int off,
1311                                     tid_t expected_commit_id);
1312 };
1313
1314 #define jbd2_might_wait_for_commit(j) \
1315         do { \
1316                 rwsem_acquire(&j->j_trans_commit_map, 0, 0, _THIS_IP_); \
1317                 rwsem_release(&j->j_trans_commit_map, _THIS_IP_); \
1318         } while (0)
1319
1320 /* journal feature predicate functions */
1321 #define JBD2_FEATURE_COMPAT_FUNCS(name, flagname) \
1322 static inline bool jbd2_has_feature_##name(journal_t *j) \
1323 { \
1324         return ((j)->j_format_version >= 2 && \
1325                 ((j)->j_superblock->s_feature_compat & \
1326                  cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_COMPAT_##flagname)) != 0); \
1327 } \
1328 static inline void jbd2_set_feature_##name(journal_t *j) \
1329 { \
1330         (j)->j_superblock->s_feature_compat |= \
1331                 cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_COMPAT_##flagname); \
1332 } \
1333 static inline void jbd2_clear_feature_##name(journal_t *j) \
1334 { \
1335         (j)->j_superblock->s_feature_compat &= \
1336                 ~cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_COMPAT_##flagname); \
1337 }
1338
1339 #define JBD2_FEATURE_RO_COMPAT_FUNCS(name, flagname) \
1340 static inline bool jbd2_has_feature_##name(journal_t *j) \
1341 { \
1342         return ((j)->j_format_version >= 2 && \
1343                 ((j)->j_superblock->s_feature_ro_compat & \
1344                  cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_RO_COMPAT_##flagname)) != 0); \
1345 } \
1346 static inline void jbd2_set_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 static inline void jbd2_clear_feature_##name(journal_t *j) \
1352 { \
1353         (j)->j_superblock->s_feature_ro_compat &= \
1354                 ~cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_RO_COMPAT_##flagname); \
1355 }
1356
1357 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FUNCS(name, flagname) \
1358 static inline bool jbd2_has_feature_##name(journal_t *j) \
1359 { \
1360         return ((j)->j_format_version >= 2 && \
1361                 ((j)->j_superblock->s_feature_incompat & \
1362                  cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_INCOMPAT_##flagname)) != 0); \
1363 } \
1364 static inline void jbd2_set_feature_##name(journal_t *j) \
1365 { \
1366         (j)->j_superblock->s_feature_incompat |= \
1367                 cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_INCOMPAT_##flagname); \
1368 } \
1369 static inline void jbd2_clear_feature_##name(journal_t *j) \
1370 { \
1371         (j)->j_superblock->s_feature_incompat &= \
1372                 ~cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_INCOMPAT_##flagname); \
1373 }
1374
1375 JBD2_FEATURE_COMPAT_FUNCS(checksum,             CHECKSUM)
1376
1377 JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FUNCS(revoke,             REVOKE)
1378 JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FUNCS(64bit,              64BIT)
1379 JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FUNCS(async_commit,       ASYNC_COMMIT)
1380 JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FUNCS(csum2,              CSUM_V2)
1381 JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FUNCS(csum3,              CSUM_V3)
1382 JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FUNCS(fast_commit,        FAST_COMMIT)
1383
1384 /*
1385  * Journal flag definitions
1386  */
1387 #define JBD2_UNMOUNT    0x001   /* Journal thread is being destroyed */
1388 #define JBD2_ABORT      0x002   /* Journaling has been aborted for errors. */
1389 #define JBD2_ACK_ERR    0x004   /* The errno in the sb has been acked */
1390 #define JBD2_FLUSHED    0x008   /* The journal superblock has been flushed */
1391 #define JBD2_LOADED     0x010   /* The journal superblock has been loaded */
1392 #define JBD2_BARRIER    0x020   /* Use IDE barriers */
1393 #define JBD2_ABORT_ON_SYNCDATA_ERR      0x040   /* Abort the journal on file
1394                                                  * data write error in ordered
1395                                                  * mode */
1396 #define JBD2_FAST_COMMIT_ONGOING        0x100   /* Fast commit is ongoing */
1397 #define JBD2_FULL_COMMIT_ONGOING        0x200   /* Full commit is ongoing */
1398 #define JBD2_JOURNAL_FLUSH_DISCARD      0x0001
1399 #define JBD2_JOURNAL_FLUSH_ZEROOUT      0x0002
1400 #define JBD2_JOURNAL_FLUSH_VALID        (JBD2_JOURNAL_FLUSH_DISCARD | \
1401                                         JBD2_JOURNAL_FLUSH_ZEROOUT)
1402
1403 /*
1404  * Journal atomic flag definitions
1405  */
1406 #define JBD2_CHECKPOINT_IO_ERROR        0x001   /* Detect io error while writing
1407                                                  * buffer back to disk */
1408
1409 /*
1410  * Function declarations for the journaling transaction and buffer
1411  * management
1412  */
1413
1414 /* Filing buffers */
1415 extern void jbd2_journal_unfile_buffer(journal_t *, struct journal_head *);
1416 extern bool __jbd2_journal_refile_buffer(struct journal_head *);
1417 extern void jbd2_journal_refile_buffer(journal_t *, struct journal_head *);
1418 extern void __jbd2_journal_file_buffer(struct journal_head *, transaction_t *, int);
1419 extern void jbd2_journal_file_buffer(struct journal_head *, transaction_t *, int);
1420 static inline void jbd2_file_log_bh(struct list_head *head, struct buffer_head *bh)
1421 {
1422         list_add_tail(&bh->b_assoc_buffers, head);
1423 }
1424 static inline void jbd2_unfile_log_bh(struct buffer_head *bh)
1425 {
1426         list_del_init(&bh->b_assoc_buffers);
1427 }
1428
1429 /* Log buffer allocation */
1430 struct buffer_head *jbd2_journal_get_descriptor_buffer(transaction_t *, int);
1431 void jbd2_descriptor_block_csum_set(journal_t *, struct buffer_head *);
1432 int jbd2_journal_next_log_block(journal_t *, unsigned long long *);
1433 int jbd2_journal_get_log_tail(journal_t *journal, tid_t *tid,
1434                               unsigned long *block);
1435 int __jbd2_update_log_tail(journal_t *journal, tid_t tid, unsigned long block);
1436 void jbd2_update_log_tail(journal_t *journal, tid_t tid, unsigned long block);
1437
1438 /* Commit management */
1439 extern void jbd2_journal_commit_transaction(journal_t *);
1440
1441 /* Checkpoint list management */
1442 void __jbd2_journal_clean_checkpoint_list(journal_t *journal, bool destroy);
1443 unsigned long jbd2_journal_shrink_checkpoint_list(journal_t *journal, unsigned long *nr_to_scan);
1444 int __jbd2_journal_remove_checkpoint(struct journal_head *);
1445 void jbd2_journal_destroy_checkpoint(journal_t *journal);
1446 void __jbd2_journal_insert_checkpoint(struct journal_head *, transaction_t *);
1447
1448
1449 /*
1450  * Triggers
1451  */
1452
1453 struct jbd2_buffer_trigger_type {
1454         /*
1455          * Fired a the moment data to write to the journal are known to be
1456          * stable - so either at the moment b_frozen_data is created or just
1457          * before a buffer is written to the journal.  mapped_data is a mapped
1458          * buffer that is the frozen data for commit.
1459          */
1460         void (*t_frozen)(struct jbd2_buffer_trigger_type *type,
1461                          struct buffer_head *bh, void *mapped_data,
1462                          size_t size);
1463
1464         /*
1465          * Fired during journal abort for dirty buffers that will not be
1466          * committed.
1467          */
1468         void (*t_abort)(struct jbd2_buffer_trigger_type *type,
1469                         struct buffer_head *bh);
1470 };
1471
1472 extern void jbd2_buffer_frozen_trigger(struct journal_head *jh,
1473                                        void *mapped_data,
1474                                        struct jbd2_buffer_trigger_type *triggers);
1475 extern void jbd2_buffer_abort_trigger(struct journal_head *jh,
1476                                       struct jbd2_buffer_trigger_type *triggers);
1477
1478 /* Buffer IO */
1479 extern int jbd2_journal_write_metadata_buffer(transaction_t *transaction,
1480                                               struct journal_head *jh_in,
1481                                               struct buffer_head **bh_out,
1482                                               sector_t blocknr);
1483
1484 /* Transaction cache support */
1485 extern void jbd2_journal_destroy_transaction_cache(void);
1486 extern int __init jbd2_journal_init_transaction_cache(void);
1487 extern void jbd2_journal_free_transaction(transaction_t *);
1488
1489 /*
1490  * Journal locking.
1491  *
1492  * We need to lock the journal during transaction state changes so that nobody
1493  * ever tries to take a handle on the running transaction while we are in the
1494  * middle of moving it to the commit phase.  j_state_lock does this.
1495  *
1496  * Note that the locking is completely interrupt unsafe.  We never touch
1497  * journal structures from interrupts.
1498  */
1499
1500 static inline handle_t *journal_current_handle(void)
1501 {
1502         return current->journal_info;
1503 }
1504
1505 /* The journaling code user interface:
1506  *
1507  * Create and destroy handles
1508  * Register buffer modifications against the current transaction.
1509  */
1510
1511 extern handle_t *jbd2_journal_start(journal_t *, int nblocks);
1512 extern handle_t *jbd2__journal_start(journal_t *, int blocks, int rsv_blocks,
1513                                      int revoke_records, gfp_t gfp_mask,
1514                                      unsigned int type, unsigned int line_no);
1515 extern int       jbd2_journal_restart(handle_t *, int nblocks);
1516 extern int       jbd2__journal_restart(handle_t *, int nblocks,
1517                                        int revoke_records, gfp_t gfp_mask);
1518 extern int       jbd2_journal_start_reserved(handle_t *handle,
1519                                 unsigned int type, unsigned int line_no);
1520 extern void      jbd2_journal_free_reserved(handle_t *handle);
1521 extern int       jbd2_journal_extend(handle_t *handle, int nblocks,
1522                                      int revoke_records);
1523 extern int       jbd2_journal_get_write_access(handle_t *, struct buffer_head *);
1524 extern int       jbd2_journal_get_create_access (handle_t *, struct buffer_head *);
1525 extern int       jbd2_journal_get_undo_access(handle_t *, struct buffer_head *);
1526 void             jbd2_journal_set_triggers(struct buffer_head *,
1527                                            struct jbd2_buffer_trigger_type *type);
1528 extern int       jbd2_journal_dirty_metadata (handle_t *, struct buffer_head *);
1529 extern int       jbd2_journal_forget (handle_t *, struct buffer_head *);
1530 int jbd2_journal_invalidate_folio(journal_t *, struct folio *,
1531                                         size_t offset, size_t length);
1532 bool jbd2_journal_try_to_free_buffers(journal_t *journal, struct folio *folio);
1533 extern int       jbd2_journal_stop(handle_t *);
1534 extern int       jbd2_journal_flush(journal_t *journal, unsigned int flags);
1535 extern void      jbd2_journal_lock_updates (journal_t *);
1536 extern void      jbd2_journal_unlock_updates (journal_t *);
1537
1538 void jbd2_journal_wait_updates(journal_t *);
1539
1540 extern journal_t * jbd2_journal_init_dev(struct block_device *bdev,
1541                                 struct block_device *fs_dev,
1542                                 unsigned long long start, int len, int bsize);
1543 extern journal_t * jbd2_journal_init_inode (struct inode *);
1544 extern int         jbd2_journal_update_format (journal_t *);
1545 extern int         jbd2_journal_check_used_features
1546                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1547 extern int         jbd2_journal_check_available_features
1548                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1549 extern int         jbd2_journal_set_features
1550                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1551 extern void        jbd2_journal_clear_features
1552                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1553 extern int         jbd2_journal_load       (journal_t *journal);
1554 extern int         jbd2_journal_destroy    (journal_t *);
1555 extern int         jbd2_journal_recover    (journal_t *journal);
1556 extern int         jbd2_journal_wipe       (journal_t *, int);
1557 extern int         jbd2_journal_skip_recovery   (journal_t *);
1558 extern void        jbd2_journal_update_sb_errno(journal_t *);
1559 extern int         jbd2_journal_update_sb_log_tail      (journal_t *, tid_t,
1560                                 unsigned long, int);
1561 extern void        jbd2_journal_abort      (journal_t *, int);
1562 extern int         jbd2_journal_errno      (journal_t *);
1563 extern void        jbd2_journal_ack_err    (journal_t *);
1564 extern int         jbd2_journal_clear_err  (journal_t *);
1565 extern int         jbd2_journal_bmap(journal_t *, unsigned long, unsigned long long *);
1566 extern int         jbd2_journal_force_commit(journal_t *);
1567 extern int         jbd2_journal_force_commit_nested(journal_t *);
1568 extern int         jbd2_journal_inode_ranged_write(handle_t *handle,
1569                         struct jbd2_inode *inode, loff_t start_byte,
1570                         loff_t length);
1571 extern int         jbd2_journal_inode_ranged_wait(handle_t *handle,
1572                         struct jbd2_inode *inode, loff_t start_byte,
1573                         loff_t length);
1574 extern int         jbd2_journal_submit_inode_data_buffers(
1575                         struct jbd2_inode *jinode);
1576 extern int         jbd2_journal_finish_inode_data_buffers(
1577                         struct jbd2_inode *jinode);
1578 extern int         jbd2_journal_begin_ordered_truncate(journal_t *journal,
1579                                 struct jbd2_inode *inode, loff_t new_size);
1580 extern void        jbd2_journal_init_jbd_inode(struct jbd2_inode *jinode, struct inode *inode);
1581 extern void        jbd2_journal_release_jbd_inode(journal_t *journal, struct jbd2_inode *jinode);
1582
1583 /*
1584  * journal_head management
1585  */
1586 struct journal_head *jbd2_journal_add_journal_head(struct buffer_head *bh);
1587 struct journal_head *jbd2_journal_grab_journal_head(struct buffer_head *bh);
1588 void jbd2_journal_put_journal_head(struct journal_head *jh);
1589
1590 /*
1591  * handle management
1592  */
1593 extern struct kmem_cache *jbd2_handle_cache;
1594
1595 static inline handle_t *jbd2_alloc_handle(gfp_t gfp_flags)
1596 {
1597         return kmem_cache_zalloc(jbd2_handle_cache, gfp_flags);
1598 }
1599
1600 static inline void jbd2_free_handle(handle_t *handle)
1601 {
1602         kmem_cache_free(jbd2_handle_cache, handle);
1603 }
1604
1605 /*
1606  * jbd2_inode management (optional, for those file systems that want to use
1607  * dynamically allocated jbd2_inode structures)
1608  */
1609 extern struct kmem_cache *jbd2_inode_cache;
1610
1611 static inline struct jbd2_inode *jbd2_alloc_inode(gfp_t gfp_flags)
1612 {
1613         return kmem_cache_alloc(jbd2_inode_cache, gfp_flags);
1614 }
1615
1616 static inline void jbd2_free_inode(struct jbd2_inode *jinode)
1617 {
1618         kmem_cache_free(jbd2_inode_cache, jinode);
1619 }
1620
1621 /* Primary revoke support */
1622 #define JOURNAL_REVOKE_DEFAULT_HASH 256
1623 extern int         jbd2_journal_init_revoke(journal_t *, int);
1624 extern void        jbd2_journal_destroy_revoke_record_cache(void);
1625 extern void        jbd2_journal_destroy_revoke_table_cache(void);
1626 extern int __init jbd2_journal_init_revoke_record_cache(void);
1627 extern int __init jbd2_journal_init_revoke_table_cache(void);
1628
1629 extern void        jbd2_journal_destroy_revoke(journal_t *);
1630 extern int         jbd2_journal_revoke (handle_t *, unsigned long long, struct buffer_head *);
1631 extern int         jbd2_journal_cancel_revoke(handle_t *, struct journal_head *);
1632 extern void        jbd2_journal_write_revoke_records(transaction_t *transaction,
1633                                                      struct list_head *log_bufs);
1634
1635 /* Recovery revoke support */
1636 extern int      jbd2_journal_set_revoke(journal_t *, unsigned long long, tid_t);
1637 extern int      jbd2_journal_test_revoke(journal_t *, unsigned long long, tid_t);
1638 extern void     jbd2_journal_clear_revoke(journal_t *);
1639 extern void     jbd2_journal_switch_revoke_table(journal_t *journal);
1640 extern void     jbd2_clear_buffer_revoked_flags(journal_t *journal);
1641
1642 /*
1643  * The log thread user interface:
1644  *
1645  * Request space in the current transaction, and force transaction commit
1646  * transitions on demand.
1647  */
1648
1649 int jbd2_log_start_commit(journal_t *journal, tid_t tid);
1650 int __jbd2_log_start_commit(journal_t *journal, tid_t tid);
1651 int jbd2_journal_start_commit(journal_t *journal, tid_t *tid);
1652 int jbd2_log_wait_commit(journal_t *journal, tid_t tid);
1653 int jbd2_transaction_committed(journal_t *journal, tid_t tid);
1654 int jbd2_complete_transaction(journal_t *journal, tid_t tid);
1655 int jbd2_log_do_checkpoint(journal_t *journal);
1656 int jbd2_trans_will_send_data_barrier(journal_t *journal, tid_t tid);
1657
1658 void __jbd2_log_wait_for_space(journal_t *journal);
1659 extern void __jbd2_journal_drop_transaction(journal_t *, transaction_t *);
1660 extern int jbd2_cleanup_journal_tail(journal_t *);
1661
1662 /* Fast commit related APIs */
1663 int jbd2_fc_begin_commit(journal_t *journal, tid_t tid);
1664 int jbd2_fc_end_commit(journal_t *journal);
1665 int jbd2_fc_end_commit_fallback(journal_t *journal);
1666 int jbd2_fc_get_buf(journal_t *journal, struct buffer_head **bh_out);
1667 int jbd2_submit_inode_data(struct jbd2_inode *jinode);
1668 int jbd2_wait_inode_data(journal_t *journal, struct jbd2_inode *jinode);
1669 int jbd2_fc_wait_bufs(journal_t *journal, int num_blks);
1670 int jbd2_fc_release_bufs(journal_t *journal);
1671
1672 static inline int jbd2_journal_get_max_txn_bufs(journal_t *journal)
1673 {
1674         return (journal->j_total_len - journal->j_fc_wbufsize) / 4;
1675 }
1676
1677 /*
1678  * is_journal_abort
1679  *
1680  * Simple test wrapper function to test the JBD2_ABORT state flag.  This
1681  * bit, when set, indicates that we have had a fatal error somewhere,
1682  * either inside the journaling layer or indicated to us by the client
1683  * (eg. ext3), and that we and should not commit any further
1684  * transactions.
1685  */
1686
1687 static inline int is_journal_aborted(journal_t *journal)
1688 {
1689         return journal->j_flags & JBD2_ABORT;
1690 }
1691
1692 static inline int is_handle_aborted(handle_t *handle)
1693 {
1694         if (handle->h_aborted || !handle->h_transaction)
1695                 return 1;
1696         return is_journal_aborted(handle->h_transaction->t_journal);
1697 }
1698
1699 static inline void jbd2_journal_abort_handle(handle_t *handle)
1700 {
1701         handle->h_aborted = 1;
1702 }
1703
1704 #endif /* __KERNEL__   */
1705
1706 /* Comparison functions for transaction IDs: perform comparisons using
1707  * modulo arithmetic so that they work over sequence number wraps. */
1708
1709 static inline int tid_gt(tid_t x, tid_t y)
1710 {
1711         int difference = (x - y);
1712         return (difference > 0);
1713 }
1714
1715 static inline int tid_geq(tid_t x, tid_t y)
1716 {
1717         int difference = (x - y);
1718         return (difference >= 0);
1719 }
1720
1721 extern int jbd2_journal_blocks_per_page(struct inode *inode);
1722 extern size_t journal_tag_bytes(journal_t *journal);
1723
1724 static inline bool jbd2_journal_has_csum_v2or3_feature(journal_t *j)
1725 {
1726         return jbd2_has_feature_csum2(j) || jbd2_has_feature_csum3(j);
1727 }
1728
1729 static inline int jbd2_journal_has_csum_v2or3(journal_t *journal)
1730 {
1731         WARN_ON_ONCE(jbd2_journal_has_csum_v2or3_feature(journal) &&
1732                      journal->j_chksum_driver == NULL);
1733
1734         return journal->j_chksum_driver != NULL;
1735 }
1736
1737 static inline int jbd2_journal_get_num_fc_blks(journal_superblock_t *jsb)
1738 {
1739         int num_fc_blocks = be32_to_cpu(jsb->s_num_fc_blks);
1740
1741         return num_fc_blocks ? num_fc_blocks : JBD2_DEFAULT_FAST_COMMIT_BLOCKS;
1742 }
1743
1744 /*
1745  * Return number of free blocks in the log. Must be called under j_state_lock.
1746  */
1747 static inline unsigned long jbd2_log_space_left(journal_t *journal)
1748 {
1749         /* Allow for rounding errors */
1750         long free = journal->j_free - 32;
1751
1752         if (journal->j_committing_transaction) {
1753                 free -= atomic_read(&journal->
1754                         j_committing_transaction->t_outstanding_credits);
1755         }
1756         return max_t(long, free, 0);
1757 }
1758
1759 /*
1760  * Definitions which augment the buffer_head layer
1761  */
1762
1763 /* journaling buffer types */
1764 #define BJ_None         0       /* Not journaled */
1765 #define BJ_Metadata     1       /* Normal journaled metadata */
1766 #define BJ_Forget       2       /* Buffer superseded by this transaction */
1767 #define BJ_Shadow       3       /* Buffer contents being shadowed to the log */
1768 #define BJ_Reserved     4       /* Buffer is reserved for access by journal */
1769 #define BJ_Types        5
1770
1771 /* JBD uses a CRC32 checksum */
1772 #define JBD_MAX_CHECKSUM_SIZE 4
1773
1774 static inline u32 jbd2_chksum(journal_t *journal, u32 crc,
1775                               const void *address, unsigned int length)
1776 {
1777         struct {
1778                 struct shash_desc shash;
1779                 char ctx[JBD_MAX_CHECKSUM_SIZE];
1780         } desc;
1781         int err;
1782
1783         BUG_ON(crypto_shash_descsize(journal->j_chksum_driver) >
1784                 JBD_MAX_CHECKSUM_SIZE);
1785
1786         desc.shash.tfm = journal->j_chksum_driver;
1787         *(u32 *)desc.ctx = crc;
1788
1789         err = crypto_shash_update(&desc.shash, address, length);
1790         BUG_ON(err);
1791
1792         return *(u32 *)desc.ctx;
1793 }
1794
1795 /* Return most recent uncommitted transaction */
1796 static inline tid_t  jbd2_get_latest_transaction(journal_t *journal)
1797 {
1798         tid_t tid;
1799
1800         read_lock(&journal->j_state_lock);
1801         tid = journal->j_commit_request;
1802         if (journal->j_running_transaction)
1803                 tid = journal->j_running_transaction->t_tid;
1804         read_unlock(&journal->j_state_lock);
1805         return tid;
1806 }
1807
1808 static inline int jbd2_handle_buffer_credits(handle_t *handle)
1809 {
1810         journal_t *journal;
1811
1812         if (!handle->h_reserved)
1813                 journal = handle->h_transaction->t_journal;
1814         else
1815                 journal = handle->h_journal;
1816
1817         return handle->h_total_credits -
1818                 DIV_ROUND_UP(handle->h_revoke_credits_requested,
1819                              journal->j_revoke_records_per_block);
1820 }
1821
1822 #ifdef __KERNEL__
1823
1824 #define buffer_trace_init(bh)   do {} while (0)
1825 #define print_buffer_fields(bh) do {} while (0)
1826 #define print_buffer_trace(bh)  do {} while (0)
1827 #define BUFFER_TRACE(bh, info)  do {} while (0)
1828 #define BUFFER_TRACE2(bh, bh2, info)    do {} while (0)
1829 #define JBUFFER_TRACE(jh, info) do {} while (0)
1830
1831 #endif  /* __KERNEL__ */
1832
1833 #define EFSBADCRC       EBADMSG         /* Bad CRC detected */
1834 #define EFSCORRUPTED    EUCLEAN         /* Filesystem is corrupted */
1835
1836 #endif  /* _LINUX_JBD2_H */