Merge branch 'linus' into x86/urgent
[linux-2.6] / fs / ocfs2 / journal.h
1 /* -*- mode: c; c-basic-offset: 8; -*-
2  * vim: noexpandtab sw=8 ts=8 sts=0:
3  *
4  * journal.h
5  *
6  * Defines journalling api and structures.
7  *
8  * Copyright (C) 2003, 2005 Oracle.  All rights reserved.
9  *
10  * This program is free software; you can redistribute it and/or
11  * modify it under the terms of the GNU General Public
12  * License as published by the Free Software Foundation; either
13  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
14  *
15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
18  * General Public License for more details.
19  *
20  * You should have received a copy of the GNU General Public
21  * License along with this program; if not, write to the
22  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
23  * Boston, MA 021110-1307, USA.
24  */
25
26 #ifndef OCFS2_JOURNAL_H
27 #define OCFS2_JOURNAL_H
28
29 #include <linux/fs.h>
30 #include <linux/jbd2.h>
31
32 enum ocfs2_journal_state {
33         OCFS2_JOURNAL_FREE = 0,
34         OCFS2_JOURNAL_LOADED,
35         OCFS2_JOURNAL_IN_SHUTDOWN,
36 };
37
38 struct ocfs2_super;
39 struct ocfs2_dinode;
40
41 struct ocfs2_journal {
42         enum ocfs2_journal_state   j_state;    /* Journals current state   */
43
44         journal_t                 *j_journal; /* The kernels journal type */
45         struct inode              *j_inode;   /* Kernel inode pointing to
46                                                * this journal             */
47         struct ocfs2_super        *j_osb;     /* pointer to the super
48                                                * block for the node
49                                                * we're currently
50                                                * running on -- not
51                                                * necessarily the super
52                                                * block from the node
53                                                * which we usually run
54                                                * from (recovery,
55                                                * etc)                     */
56         struct buffer_head        *j_bh;      /* Journal disk inode block */
57         atomic_t                  j_num_trans; /* Number of transactions
58                                                 * currently in the system. */
59         unsigned long             j_trans_id;
60         struct rw_semaphore       j_trans_barrier;
61         wait_queue_head_t         j_checkpointed;
62
63         spinlock_t                j_lock;
64         struct list_head          j_la_cleanups;
65         struct work_struct        j_recovery_work;
66 };
67
68 extern spinlock_t trans_inc_lock;
69
70 /* wrap j_trans_id so we never have it equal to zero. */
71 static inline unsigned long ocfs2_inc_trans_id(struct ocfs2_journal *j)
72 {
73         unsigned long old_id;
74         spin_lock(&trans_inc_lock);
75         old_id = j->j_trans_id++;
76         if (unlikely(!j->j_trans_id))
77                 j->j_trans_id = 1;
78         spin_unlock(&trans_inc_lock);
79         return old_id;
80 }
81
82 static inline void ocfs2_set_inode_lock_trans(struct ocfs2_journal *journal,
83                                               struct inode *inode)
84 {
85         spin_lock(&trans_inc_lock);
86         OCFS2_I(inode)->ip_last_trans = journal->j_trans_id;
87         spin_unlock(&trans_inc_lock);
88 }
89
90 /* Used to figure out whether it's safe to drop a metadata lock on an
91  * inode. Returns true if all the inodes changes have been
92  * checkpointed to disk. You should be holding the spinlock on the
93  * metadata lock while calling this to be sure that nobody can take
94  * the lock and put it on another transaction. */
95 static inline int ocfs2_inode_fully_checkpointed(struct inode *inode)
96 {
97         int ret;
98         struct ocfs2_journal *journal = OCFS2_SB(inode->i_sb)->journal;
99
100         spin_lock(&trans_inc_lock);
101         ret = time_after(journal->j_trans_id, OCFS2_I(inode)->ip_last_trans);
102         spin_unlock(&trans_inc_lock);
103         return ret;
104 }
105
106 /* convenience function to check if an inode is still new (has never
107  * hit disk) Will do you a favor and set created_trans = 0 when you've
108  * been checkpointed.  returns '1' if the inode is still new. */
109 static inline int ocfs2_inode_is_new(struct inode *inode)
110 {
111         int ret;
112
113         /* System files are never "new" as they're written out by
114          * mkfs. This helps us early during mount, before we have the
115          * journal open and j_trans_id could be junk. */
116         if (OCFS2_I(inode)->ip_flags & OCFS2_INODE_SYSTEM_FILE)
117                 return 0;
118         spin_lock(&trans_inc_lock);
119         ret = !(time_after(OCFS2_SB(inode->i_sb)->journal->j_trans_id,
120                            OCFS2_I(inode)->ip_created_trans));
121         if (!ret)
122                 OCFS2_I(inode)->ip_created_trans = 0;
123         spin_unlock(&trans_inc_lock);
124         return ret;
125 }
126
127 static inline void ocfs2_inode_set_new(struct ocfs2_super *osb,
128                                        struct inode *inode)
129 {
130         spin_lock(&trans_inc_lock);
131         OCFS2_I(inode)->ip_created_trans = osb->journal->j_trans_id;
132         spin_unlock(&trans_inc_lock);
133 }
134
135 /* Exported only for the journal struct init code in super.c. Do not call. */
136 void ocfs2_complete_recovery(struct work_struct *work);
137 void ocfs2_wait_for_recovery(struct ocfs2_super *osb);
138
139 int ocfs2_recovery_init(struct ocfs2_super *osb);
140 void ocfs2_recovery_exit(struct ocfs2_super *osb);
141
142 /*
143  *  Journal Control:
144  *  Initialize, Load, Shutdown, Wipe a journal.
145  *
146  *  ocfs2_journal_init     - Initialize journal structures in the OSB.
147  *  ocfs2_journal_load     - Load the given journal off disk. Replay it if
148  *                          there's transactions still in there.
149  *  ocfs2_journal_shutdown - Shutdown a journal, this will flush all
150  *                          uncommitted, uncheckpointed transactions.
151  *  ocfs2_journal_wipe     - Wipe transactions from a journal. Optionally
152  *                          zero out each block.
153  *  ocfs2_recovery_thread  - Perform recovery on a node. osb is our own osb.
154  *  ocfs2_mark_dead_nodes - Start recovery on nodes we won't get a heartbeat
155  *                          event on.
156  *  ocfs2_start_checkpoint - Kick the commit thread to do a checkpoint.
157  */
158 void   ocfs2_set_journal_params(struct ocfs2_super *osb);
159 int    ocfs2_journal_init(struct ocfs2_journal *journal,
160                           int *dirty);
161 void   ocfs2_journal_shutdown(struct ocfs2_super *osb);
162 int    ocfs2_journal_wipe(struct ocfs2_journal *journal,
163                           int full);
164 int    ocfs2_journal_load(struct ocfs2_journal *journal, int local,
165                           int replayed);
166 int    ocfs2_check_journals_nolocks(struct ocfs2_super *osb);
167 void   ocfs2_recovery_thread(struct ocfs2_super *osb,
168                              int node_num);
169 int    ocfs2_mark_dead_nodes(struct ocfs2_super *osb);
170 void   ocfs2_complete_mount_recovery(struct ocfs2_super *osb);
171 void ocfs2_complete_quota_recovery(struct ocfs2_super *osb);
172
173 static inline void ocfs2_start_checkpoint(struct ocfs2_super *osb)
174 {
175         atomic_set(&osb->needs_checkpoint, 1);
176         wake_up(&osb->checkpoint_event);
177 }
178
179 static inline void ocfs2_checkpoint_inode(struct inode *inode)
180 {
181         struct ocfs2_super *osb = OCFS2_SB(inode->i_sb);
182
183         if (ocfs2_mount_local(osb))
184                 return;
185
186         if (!ocfs2_inode_fully_checkpointed(inode)) {
187                 /* WARNING: This only kicks off a single
188                  * checkpoint. If someone races you and adds more
189                  * metadata to the journal, you won't know, and will
190                  * wind up waiting *alot* longer than necessary. Right
191                  * now we only use this in clear_inode so that's
192                  * OK. */
193                 ocfs2_start_checkpoint(osb);
194
195                 wait_event(osb->journal->j_checkpointed,
196                            ocfs2_inode_fully_checkpointed(inode));
197         }
198 }
199
200 /*
201  *  Transaction Handling:
202  *  Manage the lifetime of a transaction handle.
203  *
204  *  ocfs2_start_trans      - Begin a transaction. Give it an upper estimate of
205  *                          the number of blocks that will be changed during
206  *                          this handle.
207  *  ocfs2_commit_trans - Complete a handle. It might return -EIO if
208  *                       the journal was aborted. The majority of paths don't
209  *                       check the return value as an error there comes too
210  *                       late to do anything (and will be picked up in a
211  *                       later transaction).
212  *  ocfs2_extend_trans     - Extend a handle by nblocks credits. This may
213  *                          commit the handle to disk in the process, but will
214  *                          not release any locks taken during the transaction.
215  *  ocfs2_journal_access* - Notify the handle that we want to journal this
216  *                          buffer. Will have to call ocfs2_journal_dirty once
217  *                          we've actually dirtied it. Type is one of . or .
218  *                          Always call the specific flavor of
219  *                          ocfs2_journal_access_*() unless you intend to
220  *                          manage the checksum by hand.
221  *  ocfs2_journal_dirty    - Mark a journalled buffer as having dirty data.
222  *  ocfs2_jbd2_file_inode  - Mark an inode so that its data goes out before
223  *                           the current handle commits.
224  */
225
226 /* You must always start_trans with a number of buffs > 0, but it's
227  * perfectly legal to go through an entire transaction without having
228  * dirtied any buffers. */
229 handle_t                    *ocfs2_start_trans(struct ocfs2_super *osb,
230                                                int max_buffs);
231 int                          ocfs2_commit_trans(struct ocfs2_super *osb,
232                                                 handle_t *handle);
233 int                          ocfs2_extend_trans(handle_t *handle, int nblocks);
234
235 /*
236  * Create access is for when we get a newly created buffer and we're
237  * not gonna read it off disk, but rather fill it ourselves.  Right
238  * now, we don't do anything special with this (it turns into a write
239  * request), but this is a good placeholder in case we do...
240  *
241  * Write access is for when we read a block off disk and are going to
242  * modify it. This way the journalling layer knows it may need to make
243  * a copy of that block (if it's part of another, uncommitted
244  * transaction) before we do so.
245  */
246 #define OCFS2_JOURNAL_ACCESS_CREATE 0
247 #define OCFS2_JOURNAL_ACCESS_WRITE  1
248 #define OCFS2_JOURNAL_ACCESS_UNDO   2
249
250
251 /* ocfs2_inode */
252 int ocfs2_journal_access_di(handle_t *handle, struct inode *inode,
253                             struct buffer_head *bh, int type);
254 /* ocfs2_extent_block */
255 int ocfs2_journal_access_eb(handle_t *handle, struct inode *inode,
256                             struct buffer_head *bh, int type);
257 /* ocfs2_group_desc */
258 int ocfs2_journal_access_gd(handle_t *handle, struct inode *inode,
259                             struct buffer_head *bh, int type);
260 /* ocfs2_xattr_block */
261 int ocfs2_journal_access_xb(handle_t *handle, struct inode *inode,
262                             struct buffer_head *bh, int type);
263 /* quota blocks */
264 int ocfs2_journal_access_dq(handle_t *handle, struct inode *inode,
265                             struct buffer_head *bh, int type);
266 /* dirblock */
267 int ocfs2_journal_access_db(handle_t *handle, struct inode *inode,
268                             struct buffer_head *bh, int type);
269 /* Anything that has no ecc */
270 int ocfs2_journal_access(handle_t *handle, struct inode *inode,
271                          struct buffer_head *bh, int type);
272
273 /*
274  * A word about the journal_access/journal_dirty "dance". It is
275  * entirely legal to journal_access a buffer more than once (as long
276  * as the access type is the same -- I'm not sure what will happen if
277  * access type is different but this should never happen anyway) It is
278  * also legal to journal_dirty a buffer more than once. In fact, you
279  * can even journal_access a buffer after you've done a
280  * journal_access/journal_dirty pair. The only thing you cannot do
281  * however, is journal_dirty a buffer which you haven't yet passed to
282  * journal_access at least once.
283  *
284  * That said, 99% of the time this doesn't matter and this is what the
285  * path looks like:
286  *
287  *      <read a bh>
288  *      ocfs2_journal_access(handle, bh,        OCFS2_JOURNAL_ACCESS_WRITE);
289  *      <modify the bh>
290  *      ocfs2_journal_dirty(handle, bh);
291  */
292 int                  ocfs2_journal_dirty(handle_t *handle,
293                                          struct buffer_head *bh);
294
295 /*
296  *  Credit Macros:
297  *  Convenience macros to calculate number of credits needed.
298  *
299  *  For convenience sake, I have a set of macros here which calculate
300  *  the *maximum* number of sectors which will be changed for various
301  *  metadata updates.
302  */
303
304 /* simple file updates like chmod, etc. */
305 #define OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS 1
306
307 /* extended attribute block update */
308 #define OCFS2_XATTR_BLOCK_UPDATE_CREDITS 1
309
310 /* global quotafile inode update, data block */
311 #define OCFS2_QINFO_WRITE_CREDITS (OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS + 1)
312
313 /*
314  * The two writes below can accidentally see global info dirty due
315  * to set_info() quotactl so make them prepared for the writes.
316  */
317 /* quota data block, global info */
318 /* Write to local quota file */
319 #define OCFS2_QWRITE_CREDITS (OCFS2_QINFO_WRITE_CREDITS + 1)
320
321 /* global quota data block, local quota data block, global quota inode,
322  * global quota info */
323 #define OCFS2_QSYNC_CREDITS (OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS + 3)
324
325 static inline int ocfs2_quota_trans_credits(struct super_block *sb)
326 {
327         int credits = 0;
328
329         if (OCFS2_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(sb, OCFS2_FEATURE_RO_COMPAT_USRQUOTA))
330                 credits += OCFS2_QWRITE_CREDITS;
331         if (OCFS2_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(sb, OCFS2_FEATURE_RO_COMPAT_GRPQUOTA))
332                 credits += OCFS2_QWRITE_CREDITS;
333         return credits;
334 }
335
336 /* Number of credits needed for removing quota structure from file */
337 int ocfs2_calc_qdel_credits(struct super_block *sb, int type);
338 /* Number of credits needed for initialization of new quota structure */
339 int ocfs2_calc_qinit_credits(struct super_block *sb, int type);
340
341 /* group extend. inode update and last group update. */
342 #define OCFS2_GROUP_EXTEND_CREDITS      (OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS + 1)
343
344 /* group add. inode update and the new group update. */
345 #define OCFS2_GROUP_ADD_CREDITS (OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS + 1)
346
347 /* get one bit out of a suballocator: dinode + group descriptor +
348  * prev. group desc. if we relink. */
349 #define OCFS2_SUBALLOC_ALLOC (3)
350
351 static inline int ocfs2_inline_to_extents_credits(struct super_block *sb)
352 {
353         return OCFS2_SUBALLOC_ALLOC + OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS +
354                ocfs2_quota_trans_credits(sb);
355 }
356
357 /* dinode + group descriptor update. We don't relink on free yet. */
358 #define OCFS2_SUBALLOC_FREE  (2)
359
360 #define OCFS2_TRUNCATE_LOG_UPDATE OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS
361 #define OCFS2_TRUNCATE_LOG_FLUSH_ONE_REC (OCFS2_SUBALLOC_FREE                 \
362                                          + OCFS2_TRUNCATE_LOG_UPDATE)
363
364 static inline int ocfs2_remove_extent_credits(struct super_block *sb)
365 {
366         return OCFS2_TRUNCATE_LOG_UPDATE + OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS +
367                ocfs2_quota_trans_credits(sb);
368 }
369
370 /* data block for new dir/symlink, 2 for bitmap updates (bitmap fe +
371  * bitmap block for the new bit) */
372 #define OCFS2_DIR_LINK_ADDITIONAL_CREDITS (1 + 2)
373
374 /* parent fe, parent block, new file entry, inode alloc fe, inode alloc
375  * group descriptor + mkdir/symlink blocks + quota update */
376 static inline int ocfs2_mknod_credits(struct super_block *sb)
377 {
378         return 3 + OCFS2_SUBALLOC_ALLOC + OCFS2_DIR_LINK_ADDITIONAL_CREDITS +
379                ocfs2_quota_trans_credits(sb);
380 }
381
382 /* local alloc metadata change + main bitmap updates */
383 #define OCFS2_WINDOW_MOVE_CREDITS (OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS                 \
384                                   + OCFS2_SUBALLOC_ALLOC + OCFS2_SUBALLOC_FREE)
385
386 /* used when we don't need an allocation change for a dir extend. One
387  * for the dinode, one for the new block. */
388 #define OCFS2_SIMPLE_DIR_EXTEND_CREDITS (2)
389
390 /* file update (nlink, etc) + directory mtime/ctime + dir entry block + quota
391  * update on dir */
392 static inline int ocfs2_link_credits(struct super_block *sb)
393 {
394         return 2*OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS + 1 +
395                ocfs2_quota_trans_credits(sb);
396 }
397
398 /* inode + dir inode (if we unlink a dir), + dir entry block + orphan
399  * dir inode link */
400 static inline int ocfs2_unlink_credits(struct super_block *sb)
401 {
402         /* The quota update from ocfs2_link_credits is unused here... */
403         return 2 * OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS + 1 + ocfs2_link_credits(sb);
404 }
405
406 /* dinode + orphan dir dinode + inode alloc dinode + orphan dir entry +
407  * inode alloc group descriptor */
408 #define OCFS2_DELETE_INODE_CREDITS (3 * OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS + 1 + 1)
409
410 /* dinode update, old dir dinode update, new dir dinode update, old
411  * dir dir entry, new dir dir entry, dir entry update for renaming
412  * directory + target unlink */
413 static inline int ocfs2_rename_credits(struct super_block *sb)
414 {
415         return 3 * OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS + 3 + ocfs2_unlink_credits(sb);
416 }
417
418 /* global bitmap dinode, group desc., relinked group,
419  * suballocator dinode, group desc., relinked group,
420  * dinode, xattr block */
421 #define OCFS2_XATTR_BLOCK_CREATE_CREDITS (OCFS2_SUBALLOC_ALLOC * 2 + \
422                                           + OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS \
423                                           + OCFS2_XATTR_BLOCK_UPDATE_CREDITS)
424
425 /*
426  * Please note that the caller must make sure that root_el is the root
427  * of extent tree. So for an inode, it should be &fe->id2.i_list. Otherwise
428  * the result may be wrong.
429  */
430 static inline int ocfs2_calc_extend_credits(struct super_block *sb,
431                                             struct ocfs2_extent_list *root_el,
432                                             u32 bits_wanted)
433 {
434         int bitmap_blocks, sysfile_bitmap_blocks, extent_blocks;
435
436         /* bitmap dinode, group desc. + relinked group. */
437         bitmap_blocks = OCFS2_SUBALLOC_ALLOC;
438
439         /* we might need to shift tree depth so lets assume an
440          * absolute worst case of complete fragmentation.  Even with
441          * that, we only need one update for the dinode, and then
442          * however many metadata chunks needed * a remaining suballoc
443          * alloc. */
444         sysfile_bitmap_blocks = 1 +
445                 (OCFS2_SUBALLOC_ALLOC - 1) * ocfs2_extend_meta_needed(root_el);
446
447         /* this does not include *new* metadata blocks, which are
448          * accounted for in sysfile_bitmap_blocks. root_el +
449          * prev. last_eb_blk + blocks along edge of tree.
450          * calc_symlink_credits passes because we just need 1
451          * credit for the dinode there. */
452         extent_blocks = 1 + 1 + le16_to_cpu(root_el->l_tree_depth);
453
454         return bitmap_blocks + sysfile_bitmap_blocks + extent_blocks +
455                ocfs2_quota_trans_credits(sb);
456 }
457
458 static inline int ocfs2_calc_symlink_credits(struct super_block *sb)
459 {
460         int blocks = ocfs2_mknod_credits(sb);
461
462         /* links can be longer than one block so we may update many
463          * within our single allocated extent. */
464         blocks += ocfs2_clusters_to_blocks(sb, 1);
465
466         return blocks + ocfs2_quota_trans_credits(sb);
467 }
468
469 static inline int ocfs2_calc_group_alloc_credits(struct super_block *sb,
470                                                  unsigned int cpg)
471 {
472         int blocks;
473         int bitmap_blocks = OCFS2_SUBALLOC_ALLOC + 1;
474         /* parent inode update + new block group header + bitmap inode update
475            + bitmap blocks affected */
476         blocks = 1 + 1 + 1 + bitmap_blocks;
477         return blocks;
478 }
479
480 static inline int ocfs2_calc_tree_trunc_credits(struct super_block *sb,
481                                                 unsigned int clusters_to_del,
482                                                 struct ocfs2_dinode *fe,
483                                                 struct ocfs2_extent_list *last_el)
484 {
485         /* for dinode + all headers in this pass + update to next leaf */
486         u16 next_free = le16_to_cpu(last_el->l_next_free_rec);
487         u16 tree_depth = le16_to_cpu(fe->id2.i_list.l_tree_depth);
488         int credits = 1 + tree_depth + 1;
489         int i;
490
491         i = next_free - 1;
492         BUG_ON(i < 0);
493
494         /* We may be deleting metadata blocks, so metadata alloc dinode +
495            one desc. block for each possible delete. */
496         if (tree_depth && next_free == 1 &&
497             ocfs2_rec_clusters(last_el, &last_el->l_recs[i]) == clusters_to_del)
498                 credits += 1 + tree_depth;
499
500         /* update to the truncate log. */
501         credits += OCFS2_TRUNCATE_LOG_UPDATE;
502
503         credits += ocfs2_quota_trans_credits(sb);
504
505         return credits;
506 }
507
508 static inline int ocfs2_jbd2_file_inode(handle_t *handle, struct inode *inode)
509 {
510         return jbd2_journal_file_inode(handle, &OCFS2_I(inode)->ip_jinode);
511 }
512
513 static inline int ocfs2_begin_ordered_truncate(struct inode *inode,
514                                                loff_t new_size)
515 {
516         return jbd2_journal_begin_ordered_truncate(
517                                 OCFS2_SB(inode->i_sb)->journal->j_journal,
518                                 &OCFS2_I(inode)->ip_jinode,
519                                 new_size);
520 }
521
522 #endif /* OCFS2_JOURNAL_H */