Merge branch 'upstream-linus' of master.kernel.org:/pub/scm/linux/kernel/git/jgarzik...
[linux-2.6] / fs / xfs / xfs_log_priv.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2000-2003,2005 Silicon Graphics, Inc.
3  * All Rights Reserved.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
7  * published by the Free Software Foundation.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
17  */
18 #ifndef __XFS_LOG_PRIV_H__
19 #define __XFS_LOG_PRIV_H__
20
21 struct xfs_buf;
22 struct ktrace;
23 struct log;
24 struct xlog_ticket;
25 struct xfs_buf_cancel;
26 struct xfs_mount;
27
28 /*
29  * Macros, structures, prototypes for internal log manager use.
30  */
31
32 #define XLOG_MIN_ICLOGS         2
33 #define XLOG_MAX_ICLOGS         8
34 #define XLOG_HEADER_MAGIC_NUM   0xFEEDbabe      /* Invalid cycle number */
35 #define XLOG_VERSION_1          1
36 #define XLOG_VERSION_2          2               /* Large IClogs, Log sunit */
37 #define XLOG_VERSION_OKBITS     (XLOG_VERSION_1 | XLOG_VERSION_2)
38 #define XLOG_MIN_RECORD_BSIZE   (16*1024)       /* eventually 32k */
39 #define XLOG_BIG_RECORD_BSIZE   (32*1024)       /* 32k buffers */
40 #define XLOG_MAX_RECORD_BSIZE   (256*1024)
41 #define XLOG_HEADER_CYCLE_SIZE  (32*1024)       /* cycle data in header */
42 #define XLOG_MIN_RECORD_BSHIFT  14              /* 16384 == 1 << 14 */
43 #define XLOG_BIG_RECORD_BSHIFT  15              /* 32k == 1 << 15 */
44 #define XLOG_MAX_RECORD_BSHIFT  18              /* 256k == 1 << 18 */
45 #define XLOG_BTOLSUNIT(log, b)  (((b)+(log)->l_mp->m_sb.sb_logsunit-1) / \
46                                  (log)->l_mp->m_sb.sb_logsunit)
47 #define XLOG_LSUNITTOB(log, su) ((su) * (log)->l_mp->m_sb.sb_logsunit)
48
49 #define XLOG_HEADER_SIZE        512
50
51 #define XLOG_REC_SHIFT(log) \
52         BTOBB(1 << (XFS_SB_VERSION_HASLOGV2(&log->l_mp->m_sb) ? \
53          XLOG_MAX_RECORD_BSHIFT : XLOG_BIG_RECORD_BSHIFT))
54 #define XLOG_TOTAL_REC_SHIFT(log) \
55         BTOBB(XLOG_MAX_ICLOGS << (XFS_SB_VERSION_HASLOGV2(&log->l_mp->m_sb) ? \
56          XLOG_MAX_RECORD_BSHIFT : XLOG_BIG_RECORD_BSHIFT))
57
58 /*
59  *  set lsns
60  */
61
62 #define ASSIGN_ANY_LSN_HOST(lsn,cycle,block)  \
63     { \
64         (lsn) = ((xfs_lsn_t)(cycle)<<32)|(block); \
65     }
66 #define ASSIGN_ANY_LSN_DISK(lsn,cycle,block)  \
67     { \
68         INT_SET(((uint *)&(lsn))[0], ARCH_CONVERT, (cycle)); \
69         INT_SET(((uint *)&(lsn))[1], ARCH_CONVERT, (block)); \
70     }
71 #define ASSIGN_LSN(lsn,log) \
72     ASSIGN_ANY_LSN_DISK(lsn,(log)->l_curr_cycle,(log)->l_curr_block);
73
74 #define XLOG_SET(f,b)           (((f) & (b)) == (b))
75
76 #define GET_CYCLE(ptr, arch) \
77     (INT_GET(*(uint *)(ptr), arch) == XLOG_HEADER_MAGIC_NUM ? \
78          INT_GET(*((uint *)(ptr)+1), arch) : \
79          INT_GET(*(uint *)(ptr), arch) \
80     )
81
82 #define BLK_AVG(blk1, blk2)     ((blk1+blk2) >> 1)
83
84
85 #ifdef __KERNEL__
86
87 /*
88  * get client id from packed copy.
89  *
90  * this hack is here because the xlog_pack code copies four bytes
91  * of xlog_op_header containing the fields oh_clientid, oh_flags
92  * and oh_res2 into the packed copy.
93  *
94  * later on this four byte chunk is treated as an int and the
95  * client id is pulled out.
96  *
97  * this has endian issues, of course.
98  */
99
100 #ifndef XFS_NATIVE_HOST
101 #define GET_CLIENT_ID(i,arch) \
102     ((i) & 0xff)
103 #else
104 #define GET_CLIENT_ID(i,arch) \
105     ((i) >> 24)
106 #endif
107
108 #define GRANT_LOCK(log)         mutex_spinlock(&(log)->l_grant_lock)
109 #define GRANT_UNLOCK(log, s)    mutex_spinunlock(&(log)->l_grant_lock, s)
110 #define LOG_LOCK(log)           mutex_spinlock(&(log)->l_icloglock)
111 #define LOG_UNLOCK(log, s)      mutex_spinunlock(&(log)->l_icloglock, s)
112
113 #define xlog_panic(args...)     cmn_err(CE_PANIC, ## args)
114 #define xlog_exit(args...)      cmn_err(CE_PANIC, ## args)
115 #define xlog_warn(args...)      cmn_err(CE_WARN, ## args)
116
117 /*
118  * In core log state
119  */
120 #define XLOG_STATE_ACTIVE    0x0001 /* Current IC log being written to */
121 #define XLOG_STATE_WANT_SYNC 0x0002 /* Want to sync this iclog; no more writes */
122 #define XLOG_STATE_SYNCING   0x0004 /* This IC log is syncing */
123 #define XLOG_STATE_DONE_SYNC 0x0008 /* Done syncing to disk */
124 #define XLOG_STATE_DO_CALLBACK \
125                              0x0010 /* Process callback functions */
126 #define XLOG_STATE_CALLBACK  0x0020 /* Callback functions now */
127 #define XLOG_STATE_DIRTY     0x0040 /* Dirty IC log, not ready for ACTIVE status*/
128 #define XLOG_STATE_IOERROR   0x0080 /* IO error happened in sync'ing log */
129 #define XLOG_STATE_ALL       0x7FFF /* All possible valid flags */
130 #define XLOG_STATE_NOTUSED   0x8000 /* This IC log not being used */
131 #endif  /* __KERNEL__ */
132
133 /*
134  * Flags to log operation header
135  *
136  * The first write of a new transaction will be preceded with a start
137  * record, XLOG_START_TRANS.  Once a transaction is committed, a commit
138  * record is written, XLOG_COMMIT_TRANS.  If a single region can not fit into
139  * the remainder of the current active in-core log, it is split up into
140  * multiple regions.  Each partial region will be marked with a
141  * XLOG_CONTINUE_TRANS until the last one, which gets marked with XLOG_END_TRANS.
142  *
143  */
144 #define XLOG_START_TRANS        0x01    /* Start a new transaction */
145 #define XLOG_COMMIT_TRANS       0x02    /* Commit this transaction */
146 #define XLOG_CONTINUE_TRANS     0x04    /* Cont this trans into new region */
147 #define XLOG_WAS_CONT_TRANS     0x08    /* Cont this trans into new region */
148 #define XLOG_END_TRANS          0x10    /* End a continued transaction */
149 #define XLOG_UNMOUNT_TRANS      0x20    /* Unmount a filesystem transaction */
150
151 #ifdef __KERNEL__
152 /*
153  * Flags to log ticket
154  */
155 #define XLOG_TIC_INITED         0x1     /* has been initialized */
156 #define XLOG_TIC_PERM_RESERV    0x2     /* permanent reservation */
157 #define XLOG_TIC_IN_Q           0x4
158 #endif  /* __KERNEL__ */
159
160 #define XLOG_UNMOUNT_TYPE       0x556e  /* Un for Unmount */
161
162 /*
163  * Flags for log structure
164  */
165 #define XLOG_CHKSUM_MISMATCH    0x1     /* used only during recovery */
166 #define XLOG_ACTIVE_RECOVERY    0x2     /* in the middle of recovery */
167 #define XLOG_RECOVERY_NEEDED    0x4     /* log was recovered */
168 #define XLOG_IO_ERROR           0x8     /* log hit an I/O error, and being
169                                            shutdown */
170 typedef __uint32_t xlog_tid_t;
171
172
173 #ifdef __KERNEL__
174 /*
175  * Below are states for covering allocation transactions.
176  * By covering, we mean changing the h_tail_lsn in the last on-disk
177  * log write such that no allocation transactions will be re-done during
178  * recovery after a system crash. Recovery starts at the last on-disk
179  * log write.
180  *
181  * These states are used to insert dummy log entries to cover
182  * space allocation transactions which can undo non-transactional changes
183  * after a crash. Writes to a file with space
184  * already allocated do not result in any transactions. Allocations
185  * might include space beyond the EOF. So if we just push the EOF a
186  * little, the last transaction for the file could contain the wrong
187  * size. If there is no file system activity, after an allocation
188  * transaction, and the system crashes, the allocation transaction
189  * will get replayed and the file will be truncated. This could
190  * be hours/days/... after the allocation occurred.
191  *
192  * The fix for this is to do two dummy transactions when the
193  * system is idle. We need two dummy transaction because the h_tail_lsn
194  * in the log record header needs to point beyond the last possible
195  * non-dummy transaction. The first dummy changes the h_tail_lsn to
196  * the first transaction before the dummy. The second dummy causes
197  * h_tail_lsn to point to the first dummy. Recovery starts at h_tail_lsn.
198  *
199  * These dummy transactions get committed when everything
200  * is idle (after there has been some activity).
201  *
202  * There are 5 states used to control this.
203  *
204  *  IDLE -- no logging has been done on the file system or
205  *              we are done covering previous transactions.
206  *  NEED -- logging has occurred and we need a dummy transaction
207  *              when the log becomes idle.
208  *  DONE -- we were in the NEED state and have committed a dummy
209  *              transaction.
210  *  NEED2 -- we detected that a dummy transaction has gone to the
211  *              on disk log with no other transactions.
212  *  DONE2 -- we committed a dummy transaction when in the NEED2 state.
213  *
214  * There are two places where we switch states:
215  *
216  * 1.) In xfs_sync, when we detect an idle log and are in NEED or NEED2.
217  *      We commit the dummy transaction and switch to DONE or DONE2,
218  *      respectively. In all other states, we don't do anything.
219  *
220  * 2.) When we finish writing the on-disk log (xlog_state_clean_log).
221  *
222  *      No matter what state we are in, if this isn't the dummy
223  *      transaction going out, the next state is NEED.
224  *      So, if we aren't in the DONE or DONE2 states, the next state
225  *      is NEED. We can't be finishing a write of the dummy record
226  *      unless it was committed and the state switched to DONE or DONE2.
227  *
228  *      If we are in the DONE state and this was a write of the
229  *              dummy transaction, we move to NEED2.
230  *
231  *      If we are in the DONE2 state and this was a write of the
232  *              dummy transaction, we move to IDLE.
233  *
234  *
235  * Writing only one dummy transaction can get appended to
236  * one file space allocation. When this happens, the log recovery
237  * code replays the space allocation and a file could be truncated.
238  * This is why we have the NEED2 and DONE2 states before going idle.
239  */
240
241 #define XLOG_STATE_COVER_IDLE   0
242 #define XLOG_STATE_COVER_NEED   1
243 #define XLOG_STATE_COVER_DONE   2
244 #define XLOG_STATE_COVER_NEED2  3
245 #define XLOG_STATE_COVER_DONE2  4
246
247 #define XLOG_COVER_OPS          5
248
249
250 /* Ticket reservation region accounting */ 
251 #define XLOG_TIC_LEN_MAX        15
252
253 /*
254  * Reservation region
255  * As would be stored in xfs_log_iovec but without the i_addr which
256  * we don't care about.
257  */
258 typedef struct xlog_res {
259         uint    r_len;  /* region length                :4 */
260         uint    r_type; /* region's transaction type    :4 */
261 } xlog_res_t;
262
263 typedef struct xlog_ticket {
264         sv_t               t_sema;       /* sleep on this semaphore      : 20 */
265         struct xlog_ticket *t_next;      /*                              :4|8 */
266         struct xlog_ticket *t_prev;      /*                              :4|8 */
267         xlog_tid_t         t_tid;        /* transaction identifier       : 4  */
268         int                t_curr_res;   /* current reservation in bytes : 4  */
269         int                t_unit_res;   /* unit reservation in bytes    : 4  */
270         char               t_ocnt;       /* original count               : 1  */
271         char               t_cnt;        /* current count                : 1  */
272         char               t_clientid;   /* who does this belong to;     : 1  */
273         char               t_flags;      /* properties of reservation    : 1  */
274         uint               t_trans_type; /* transaction type             : 4  */
275
276         /* reservation array fields */
277         uint               t_res_num;                    /* num in array : 4 */
278         uint               t_res_num_ophdrs;             /* num op hdrs  : 4 */
279         uint               t_res_arr_sum;                /* array sum    : 4 */
280         uint               t_res_o_flow;                 /* sum overflow : 4 */
281         xlog_res_t         t_res_arr[XLOG_TIC_LEN_MAX];  /* array of res : 8 * 15 */ 
282 } xlog_ticket_t;
283
284 #endif
285
286
287 typedef struct xlog_op_header {
288         xlog_tid_t oh_tid;      /* transaction id of operation  :  4 b */
289         int        oh_len;      /* bytes in data region         :  4 b */
290         __uint8_t  oh_clientid; /* who sent me this             :  1 b */
291         __uint8_t  oh_flags;    /*                              :  1 b */
292         ushort     oh_res2;     /* 32 bit align                 :  2 b */
293 } xlog_op_header_t;
294
295
296 /* valid values for h_fmt */
297 #define XLOG_FMT_UNKNOWN  0
298 #define XLOG_FMT_LINUX_LE 1
299 #define XLOG_FMT_LINUX_BE 2
300 #define XLOG_FMT_IRIX_BE  3
301
302 /* our fmt */
303 #ifdef XFS_NATIVE_HOST
304 #define XLOG_FMT XLOG_FMT_LINUX_BE
305 #else
306 #define XLOG_FMT XLOG_FMT_LINUX_LE
307 #endif
308
309 typedef struct xlog_rec_header {
310         uint      h_magicno;    /* log record (LR) identifier           :  4 */
311         uint      h_cycle;      /* write cycle of log                   :  4 */
312         int       h_version;    /* LR version                           :  4 */
313         int       h_len;        /* len in bytes; should be 64-bit aligned: 4 */
314         xfs_lsn_t h_lsn;        /* lsn of this LR                       :  8 */
315         xfs_lsn_t h_tail_lsn;   /* lsn of 1st LR w/ buffers not committed: 8 */
316         uint      h_chksum;     /* may not be used; non-zero if used    :  4 */
317         int       h_prev_block; /* block number to previous LR          :  4 */
318         int       h_num_logops; /* number of log operations in this LR  :  4 */
319         uint      h_cycle_data[XLOG_HEADER_CYCLE_SIZE / BBSIZE];
320         /* new fields */
321         int       h_fmt;        /* format of log record                 :  4 */
322         uuid_t    h_fs_uuid;    /* uuid of FS                           : 16 */
323         int       h_size;       /* iclog size                           :  4 */
324 } xlog_rec_header_t;
325
326 typedef struct xlog_rec_ext_header {
327         uint      xh_cycle;     /* write cycle of log                   : 4 */
328         uint      xh_cycle_data[XLOG_HEADER_CYCLE_SIZE / BBSIZE]; /*    : 256 */
329 } xlog_rec_ext_header_t;
330
331 #ifdef __KERNEL__
332 /*
333  * - A log record header is 512 bytes.  There is plenty of room to grow the
334  *      xlog_rec_header_t into the reserved space.
335  * - ic_data follows, so a write to disk can start at the beginning of
336  *      the iclog.
337  * - ic_forcesema is used to implement synchronous forcing of the iclog to disk.
338  * - ic_next is the pointer to the next iclog in the ring.
339  * - ic_bp is a pointer to the buffer used to write this incore log to disk.
340  * - ic_log is a pointer back to the global log structure.
341  * - ic_callback is a linked list of callback function/argument pairs to be
342  *      called after an iclog finishes writing.
343  * - ic_size is the full size of the header plus data.
344  * - ic_offset is the current number of bytes written to in this iclog.
345  * - ic_refcnt is bumped when someone is writing to the log.
346  * - ic_state is the state of the iclog.
347  */
348 typedef struct xlog_iclog_fields {
349         sv_t                    ic_forcesema;
350         sv_t                    ic_writesema;
351         struct xlog_in_core     *ic_next;
352         struct xlog_in_core     *ic_prev;
353         struct xfs_buf          *ic_bp;
354         struct log              *ic_log;
355         xfs_log_callback_t      *ic_callback;
356         xfs_log_callback_t      **ic_callback_tail;
357 #ifdef XFS_LOG_TRACE
358         struct ktrace           *ic_trace;
359 #endif
360         int                     ic_size;
361         int                     ic_offset;
362         int                     ic_refcnt;
363         int                     ic_bwritecnt;
364         ushort_t                ic_state;
365         char                    *ic_datap;      /* pointer to iclog data */
366 } xlog_iclog_fields_t;
367
368 typedef union xlog_in_core2 {
369         xlog_rec_header_t       hic_header;
370         xlog_rec_ext_header_t   hic_xheader;
371         char                    hic_sector[XLOG_HEADER_SIZE];
372 } xlog_in_core_2_t;
373
374 typedef struct xlog_in_core {
375         xlog_iclog_fields_t     hic_fields;
376         xlog_in_core_2_t        *hic_data;
377 } xlog_in_core_t;
378
379 /*
380  * Defines to save our code from this glop.
381  */
382 #define ic_forcesema    hic_fields.ic_forcesema
383 #define ic_writesema    hic_fields.ic_writesema
384 #define ic_next         hic_fields.ic_next
385 #define ic_prev         hic_fields.ic_prev
386 #define ic_bp           hic_fields.ic_bp
387 #define ic_log          hic_fields.ic_log
388 #define ic_callback     hic_fields.ic_callback
389 #define ic_callback_tail hic_fields.ic_callback_tail
390 #define ic_trace        hic_fields.ic_trace
391 #define ic_size         hic_fields.ic_size
392 #define ic_offset       hic_fields.ic_offset
393 #define ic_refcnt       hic_fields.ic_refcnt
394 #define ic_bwritecnt    hic_fields.ic_bwritecnt
395 #define ic_state        hic_fields.ic_state
396 #define ic_datap        hic_fields.ic_datap
397 #define ic_header       hic_data->hic_header
398
399 /*
400  * The reservation head lsn is not made up of a cycle number and block number.
401  * Instead, it uses a cycle number and byte number.  Logs don't expect to
402  * overflow 31 bits worth of byte offset, so using a byte number will mean
403  * that round off problems won't occur when releasing partial reservations.
404  */
405 typedef struct log {
406         /* The following block of fields are changed while holding icloglock */
407         sema_t                  l_flushsema;    /* iclog flushing semaphore */
408         int                     l_flushcnt;     /* # of procs waiting on this
409                                                  * sema */
410         int                     l_ticket_cnt;   /* free ticket count */
411         int                     l_ticket_tcnt;  /* total ticket count */
412         int                     l_covered_state;/* state of "covering disk
413                                                  * log entries" */
414         xlog_ticket_t           *l_freelist;    /* free list of tickets */
415         xlog_ticket_t           *l_unmount_free;/* kmem_free these addresses */
416         xlog_ticket_t           *l_tail;        /* free list of tickets */
417         xlog_in_core_t          *l_iclog;       /* head log queue       */
418         lock_t                  l_icloglock;    /* grab to change iclog state */
419         xfs_lsn_t               l_tail_lsn;     /* lsn of 1st LR with unflushed
420                                                  * buffers */
421         xfs_lsn_t               l_last_sync_lsn;/* lsn of last LR on disk */
422         struct xfs_mount        *l_mp;          /* mount point */
423         struct xfs_buf          *l_xbuf;        /* extra buffer for log
424                                                  * wrapping */
425         struct xfs_buftarg      *l_targ;        /* buftarg of log */
426         xfs_daddr_t             l_logBBstart;   /* start block of log */
427         int                     l_logsize;      /* size of log in bytes */
428         int                     l_logBBsize;    /* size of log in BB chunks */
429         int                     l_curr_cycle;   /* Cycle number of log writes */
430         int                     l_prev_cycle;   /* Cycle number before last
431                                                  * block increment */
432         int                     l_curr_block;   /* current logical log block */
433         int                     l_prev_block;   /* previous logical log block */
434         int                     l_iclog_size;   /* size of log in bytes */
435         int                     l_iclog_size_log; /* log power size of log */
436         int                     l_iclog_bufs;   /* number of iclog buffers */
437
438         /* The following field are used for debugging; need to hold icloglock */
439         char                    *l_iclog_bak[XLOG_MAX_ICLOGS];
440
441         /* The following block of fields are changed while holding grant_lock */
442         lock_t                  l_grant_lock;
443         xlog_ticket_t           *l_reserve_headq;
444         xlog_ticket_t           *l_write_headq;
445         int                     l_grant_reserve_cycle;
446         int                     l_grant_reserve_bytes;
447         int                     l_grant_write_cycle;
448         int                     l_grant_write_bytes;
449
450         /* The following fields don't need locking */
451 #ifdef XFS_LOG_TRACE
452         struct ktrace           *l_trace;
453         struct ktrace           *l_grant_trace;
454 #endif
455         uint                    l_flags;
456         uint                    l_quotaoffs_flag; /* XFS_DQ_*, for QUOTAOFFs */
457         struct xfs_buf_cancel   **l_buf_cancel_table;
458         int                     l_iclog_hsize;  /* size of iclog header */
459         int                     l_iclog_heads;  /* # of iclog header sectors */
460         uint                    l_sectbb_log;   /* log2 of sector size in BBs */
461         uint                    l_sectbb_mask;  /* sector size (in BBs)
462                                                  * alignment mask */
463 } xlog_t;
464
465 #define XLOG_FORCED_SHUTDOWN(log)       ((log)->l_flags & XLOG_IO_ERROR)
466
467
468 /* common routines */
469 extern xfs_lsn_t xlog_assign_tail_lsn(struct xfs_mount *mp);
470 extern int       xlog_find_tail(xlog_t  *log,
471                                 xfs_daddr_t *head_blk,
472                                 xfs_daddr_t *tail_blk);
473 extern int       xlog_recover(xlog_t *log);
474 extern int       xlog_recover_finish(xlog_t *log, int mfsi_flags);
475 extern void      xlog_pack_data(xlog_t *log, xlog_in_core_t *iclog, int);
476 extern void      xlog_recover_process_iunlinks(xlog_t *log);
477
478 extern struct xfs_buf *xlog_get_bp(xlog_t *, int);
479 extern void      xlog_put_bp(struct xfs_buf *);
480 extern int       xlog_bread(xlog_t *, xfs_daddr_t, int, struct xfs_buf *);
481
482 /* iclog tracing */
483 #define XLOG_TRACE_GRAB_FLUSH  1
484 #define XLOG_TRACE_REL_FLUSH   2
485 #define XLOG_TRACE_SLEEP_FLUSH 3
486 #define XLOG_TRACE_WAKE_FLUSH  4
487
488 /*
489  * Unmount record type is used as a pseudo transaction type for the ticket.
490  * It's value must be outside the range of XFS_TRANS_* values.
491  */
492 #define XLOG_UNMOUNT_REC_TYPE   (-1U)
493
494 #endif  /* __KERNEL__ */
495
496 #endif  /* __XFS_LOG_PRIV_H__ */