ocfs2: Move struct recovery_map to a header file
[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 /*
42  * The recovery_list is a simple linked list of node numbers to recover.
43  * It is protected by the recovery_lock.
44  */
45
46 struct ocfs2_recovery_map {
47         unsigned int rm_used;
48         unsigned int *rm_entries;
49 };
50
51
52 struct ocfs2_journal {
53         enum ocfs2_journal_state   j_state;    /* Journals current state   */
54
55         journal_t                 *j_journal; /* The kernels journal type */
56         struct inode              *j_inode;   /* Kernel inode pointing to
57                                                * this journal             */
58         struct ocfs2_super        *j_osb;     /* pointer to the super
59                                                * block for the node
60                                                * we're currently
61                                                * running on -- not
62                                                * necessarily the super
63                                                * block from the node
64                                                * which we usually run
65                                                * from (recovery,
66                                                * etc)                     */
67         struct buffer_head        *j_bh;      /* Journal disk inode block */
68         atomic_t                  j_num_trans; /* Number of transactions
69                                                 * currently in the system. */
70         unsigned long             j_trans_id;
71         struct rw_semaphore       j_trans_barrier;
72         wait_queue_head_t         j_checkpointed;
73
74         spinlock_t                j_lock;
75         struct list_head          j_la_cleanups;
76         struct work_struct        j_recovery_work;
77 };
78
79 extern spinlock_t trans_inc_lock;
80
81 /* wrap j_trans_id so we never have it equal to zero. */
82 static inline unsigned long ocfs2_inc_trans_id(struct ocfs2_journal *j)
83 {
84         unsigned long old_id;
85         spin_lock(&trans_inc_lock);
86         old_id = j->j_trans_id++;
87         if (unlikely(!j->j_trans_id))
88                 j->j_trans_id = 1;
89         spin_unlock(&trans_inc_lock);
90         return old_id;
91 }
92
93 static inline void ocfs2_set_inode_lock_trans(struct ocfs2_journal *journal,
94                                               struct inode *inode)
95 {
96         spin_lock(&trans_inc_lock);
97         OCFS2_I(inode)->ip_last_trans = journal->j_trans_id;
98         spin_unlock(&trans_inc_lock);
99 }
100
101 /* Used to figure out whether it's safe to drop a metadata lock on an
102  * inode. Returns true if all the inodes changes have been
103  * checkpointed to disk. You should be holding the spinlock on the
104  * metadata lock while calling this to be sure that nobody can take
105  * the lock and put it on another transaction. */
106 static inline int ocfs2_inode_fully_checkpointed(struct inode *inode)
107 {
108         int ret;
109         struct ocfs2_journal *journal = OCFS2_SB(inode->i_sb)->journal;
110
111         spin_lock(&trans_inc_lock);
112         ret = time_after(journal->j_trans_id, OCFS2_I(inode)->ip_last_trans);
113         spin_unlock(&trans_inc_lock);
114         return ret;
115 }
116
117 /* convenience function to check if an inode is still new (has never
118  * hit disk) Will do you a favor and set created_trans = 0 when you've
119  * been checkpointed.  returns '1' if the inode is still new. */
120 static inline int ocfs2_inode_is_new(struct inode *inode)
121 {
122         int ret;
123
124         /* System files are never "new" as they're written out by
125          * mkfs. This helps us early during mount, before we have the
126          * journal open and j_trans_id could be junk. */
127         if (OCFS2_I(inode)->ip_flags & OCFS2_INODE_SYSTEM_FILE)
128                 return 0;
129         spin_lock(&trans_inc_lock);
130         ret = !(time_after(OCFS2_SB(inode->i_sb)->journal->j_trans_id,
131                            OCFS2_I(inode)->ip_created_trans));
132         if (!ret)
133                 OCFS2_I(inode)->ip_created_trans = 0;
134         spin_unlock(&trans_inc_lock);
135         return ret;
136 }
137
138 static inline void ocfs2_inode_set_new(struct ocfs2_super *osb,
139                                        struct inode *inode)
140 {
141         spin_lock(&trans_inc_lock);
142         OCFS2_I(inode)->ip_created_trans = osb->journal->j_trans_id;
143         spin_unlock(&trans_inc_lock);
144 }
145
146 /* Exported only for the journal struct init code in super.c. Do not call. */
147 void ocfs2_complete_recovery(struct work_struct *work);
148 void ocfs2_wait_for_recovery(struct ocfs2_super *osb);
149
150 int ocfs2_recovery_init(struct ocfs2_super *osb);
151 void ocfs2_recovery_exit(struct ocfs2_super *osb);
152
153 /*
154  *  Journal Control:
155  *  Initialize, Load, Shutdown, Wipe a journal.
156  *
157  *  ocfs2_journal_init     - Initialize journal structures in the OSB.
158  *  ocfs2_journal_load     - Load the given journal off disk. Replay it if
159  *                          there's transactions still in there.
160  *  ocfs2_journal_shutdown - Shutdown a journal, this will flush all
161  *                          uncommitted, uncheckpointed transactions.
162  *  ocfs2_journal_wipe     - Wipe transactions from a journal. Optionally
163  *                          zero out each block.
164  *  ocfs2_recovery_thread  - Perform recovery on a node. osb is our own osb.
165  *  ocfs2_mark_dead_nodes - Start recovery on nodes we won't get a heartbeat
166  *                          event on.
167  *  ocfs2_start_checkpoint - Kick the commit thread to do a checkpoint.
168  */
169 void   ocfs2_set_journal_params(struct ocfs2_super *osb);
170 int    ocfs2_journal_init(struct ocfs2_journal *journal,
171                           int *dirty);
172 void   ocfs2_journal_shutdown(struct ocfs2_super *osb);
173 int    ocfs2_journal_wipe(struct ocfs2_journal *journal,
174                           int full);
175 int    ocfs2_journal_load(struct ocfs2_journal *journal, int local,
176                           int replayed);
177 int    ocfs2_check_journals_nolocks(struct ocfs2_super *osb);
178 void   ocfs2_recovery_thread(struct ocfs2_super *osb,
179                              int node_num);
180 int    ocfs2_mark_dead_nodes(struct ocfs2_super *osb);
181 void   ocfs2_complete_mount_recovery(struct ocfs2_super *osb);
182 void ocfs2_complete_quota_recovery(struct ocfs2_super *osb);
183
184 static inline void ocfs2_start_checkpoint(struct ocfs2_super *osb)
185 {
186         atomic_set(&osb->needs_checkpoint, 1);
187         wake_up(&osb->checkpoint_event);
188 }
189
190 static inline void ocfs2_checkpoint_inode(struct inode *inode)
191 {
192         struct ocfs2_super *osb = OCFS2_SB(inode->i_sb);
193
194         if (ocfs2_mount_local(osb))
195                 return;
196
197         if (!ocfs2_inode_fully_checkpointed(inode)) {
198                 /* WARNING: This only kicks off a single
199                  * checkpoint. If someone races you and adds more
200                  * metadata to the journal, you won't know, and will
201                  * wind up waiting *alot* longer than necessary. Right
202                  * now we only use this in clear_inode so that's
203                  * OK. */
204                 ocfs2_start_checkpoint(osb);
205
206                 wait_event(osb->journal->j_checkpointed,
207                            ocfs2_inode_fully_checkpointed(inode));
208         }
209 }
210
211 /*
212  *  Transaction Handling:
213  *  Manage the lifetime of a transaction handle.
214  *
215  *  ocfs2_start_trans      - Begin a transaction. Give it an upper estimate of
216  *                          the number of blocks that will be changed during
217  *                          this handle.
218  *  ocfs2_commit_trans - Complete a handle. It might return -EIO if
219  *                       the journal was aborted. The majority of paths don't
220  *                       check the return value as an error there comes too
221  *                       late to do anything (and will be picked up in a
222  *                       later transaction).
223  *  ocfs2_extend_trans     - Extend a handle by nblocks credits. This may
224  *                          commit the handle to disk in the process, but will
225  *                          not release any locks taken during the transaction.
226  *  ocfs2_journal_access* - Notify the handle that we want to journal this
227  *                          buffer. Will have to call ocfs2_journal_dirty once
228  *                          we've actually dirtied it. Type is one of . or .
229  *                          Always call the specific flavor of
230  *                          ocfs2_journal_access_*() unless you intend to
231  *                          manage the checksum by hand.
232  *  ocfs2_journal_dirty    - Mark a journalled buffer as having dirty data.
233  *  ocfs2_jbd2_file_inode  - Mark an inode so that its data goes out before
234  *                           the current handle commits.
235  */
236
237 /* You must always start_trans with a number of buffs > 0, but it's
238  * perfectly legal to go through an entire transaction without having
239  * dirtied any buffers. */
240 handle_t                    *ocfs2_start_trans(struct ocfs2_super *osb,
241                                                int max_buffs);
242 int                          ocfs2_commit_trans(struct ocfs2_super *osb,
243                                                 handle_t *handle);
244 int                          ocfs2_extend_trans(handle_t *handle, int nblocks);
245
246 /*
247  * Create access is for when we get a newly created buffer and we're
248  * not gonna read it off disk, but rather fill it ourselves.  Right
249  * now, we don't do anything special with this (it turns into a write
250  * request), but this is a good placeholder in case we do...
251  *
252  * Write access is for when we read a block off disk and are going to
253  * modify it. This way the journalling layer knows it may need to make
254  * a copy of that block (if it's part of another, uncommitted
255  * transaction) before we do so.
256  */
257 #define OCFS2_JOURNAL_ACCESS_CREATE 0
258 #define OCFS2_JOURNAL_ACCESS_WRITE  1
259 #define OCFS2_JOURNAL_ACCESS_UNDO   2
260
261
262 /* ocfs2_inode */
263 int ocfs2_journal_access_di(handle_t *handle, struct inode *inode,
264                             struct buffer_head *bh, int type);
265 /* ocfs2_extent_block */
266 int ocfs2_journal_access_eb(handle_t *handle, struct inode *inode,
267                             struct buffer_head *bh, int type);
268 /* ocfs2_group_desc */
269 int ocfs2_journal_access_gd(handle_t *handle, struct inode *inode,
270                             struct buffer_head *bh, int type);
271 /* ocfs2_xattr_block */
272 int ocfs2_journal_access_xb(handle_t *handle, struct inode *inode,
273                             struct buffer_head *bh, int type);
274 /* quota blocks */
275 int ocfs2_journal_access_dq(handle_t *handle, struct inode *inode,
276                             struct buffer_head *bh, int type);
277 /* dirblock */
278 int ocfs2_journal_access_db(handle_t *handle, struct inode *inode,
279                             struct buffer_head *bh, int type);
280 /* Anything that has no ecc */
281 int ocfs2_journal_access(handle_t *handle, struct inode *inode,
282                          struct buffer_head *bh, int type);
283
284 /*
285  * A word about the journal_access/journal_dirty "dance". It is
286  * entirely legal to journal_access a buffer more than once (as long
287  * as the access type is the same -- I'm not sure what will happen if
288  * access type is different but this should never happen anyway) It is
289  * also legal to journal_dirty a buffer more than once. In fact, you
290  * can even journal_access a buffer after you've done a
291  * journal_access/journal_dirty pair. The only thing you cannot do
292  * however, is journal_dirty a buffer which you haven't yet passed to
293  * journal_access at least once.
294  *
295  * That said, 99% of the time this doesn't matter and this is what the
296  * path looks like:
297  *
298  *      <read a bh>
299  *      ocfs2_journal_access(handle, bh,        OCFS2_JOURNAL_ACCESS_WRITE);
300  *      <modify the bh>
301  *      ocfs2_journal_dirty(handle, bh);
302  */
303 int                  ocfs2_journal_dirty(handle_t *handle,
304                                          struct buffer_head *bh);
305
306 /*
307  *  Credit Macros:
308  *  Convenience macros to calculate number of credits needed.
309  *
310  *  For convenience sake, I have a set of macros here which calculate
311  *  the *maximum* number of sectors which will be changed for various
312  *  metadata updates.
313  */
314
315 /* simple file updates like chmod, etc. */
316 #define OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS 1
317
318 /* extended attribute block update */
319 #define OCFS2_XATTR_BLOCK_UPDATE_CREDITS 1
320
321 /* global quotafile inode update, data block */
322 #define OCFS2_QINFO_WRITE_CREDITS (OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS + 1)
323
324 /*
325  * The two writes below can accidentally see global info dirty due
326  * to set_info() quotactl so make them prepared for the writes.
327  */
328 /* quota data block, global info */
329 /* Write to local quota file */
330 #define OCFS2_QWRITE_CREDITS (OCFS2_QINFO_WRITE_CREDITS + 1)
331
332 /* global quota data block, local quota data block, global quota inode,
333  * global quota info */
334 #define OCFS2_QSYNC_CREDITS (OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS + 3)
335
336 static inline int ocfs2_quota_trans_credits(struct super_block *sb)
337 {
338         int credits = 0;
339
340         if (OCFS2_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(sb, OCFS2_FEATURE_RO_COMPAT_USRQUOTA))
341                 credits += OCFS2_QWRITE_CREDITS;
342         if (OCFS2_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(sb, OCFS2_FEATURE_RO_COMPAT_GRPQUOTA))
343                 credits += OCFS2_QWRITE_CREDITS;
344         return credits;
345 }
346
347 /* Number of credits needed for removing quota structure from file */
348 int ocfs2_calc_qdel_credits(struct super_block *sb, int type);
349 /* Number of credits needed for initialization of new quota structure */
350 int ocfs2_calc_qinit_credits(struct super_block *sb, int type);
351
352 /* group extend. inode update and last group update. */
353 #define OCFS2_GROUP_EXTEND_CREDITS      (OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS + 1)
354
355 /* group add. inode update and the new group update. */
356 #define OCFS2_GROUP_ADD_CREDITS (OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS + 1)
357
358 /* get one bit out of a suballocator: dinode + group descriptor +
359  * prev. group desc. if we relink. */
360 #define OCFS2_SUBALLOC_ALLOC (3)
361
362 static inline int ocfs2_inline_to_extents_credits(struct super_block *sb)
363 {
364         return OCFS2_SUBALLOC_ALLOC + OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS +
365                ocfs2_quota_trans_credits(sb);
366 }
367
368 /* dinode + group descriptor update. We don't relink on free yet. */
369 #define OCFS2_SUBALLOC_FREE  (2)
370
371 #define OCFS2_TRUNCATE_LOG_UPDATE OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS
372 #define OCFS2_TRUNCATE_LOG_FLUSH_ONE_REC (OCFS2_SUBALLOC_FREE                 \
373                                          + OCFS2_TRUNCATE_LOG_UPDATE)
374
375 static inline int ocfs2_remove_extent_credits(struct super_block *sb)
376 {
377         return OCFS2_TRUNCATE_LOG_UPDATE + OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS +
378                ocfs2_quota_trans_credits(sb);
379 }
380
381 /* data block for new dir/symlink, 2 for bitmap updates (bitmap fe +
382  * bitmap block for the new bit) */
383 #define OCFS2_DIR_LINK_ADDITIONAL_CREDITS (1 + 2)
384
385 /* parent fe, parent block, new file entry, inode alloc fe, inode alloc
386  * group descriptor + mkdir/symlink blocks + quota update */
387 static inline int ocfs2_mknod_credits(struct super_block *sb)
388 {
389         return 3 + OCFS2_SUBALLOC_ALLOC + OCFS2_DIR_LINK_ADDITIONAL_CREDITS +
390                ocfs2_quota_trans_credits(sb);
391 }
392
393 /* local alloc metadata change + main bitmap updates */
394 #define OCFS2_WINDOW_MOVE_CREDITS (OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS                 \
395                                   + OCFS2_SUBALLOC_ALLOC + OCFS2_SUBALLOC_FREE)
396
397 /* used when we don't need an allocation change for a dir extend. One
398  * for the dinode, one for the new block. */
399 #define OCFS2_SIMPLE_DIR_EXTEND_CREDITS (2)
400
401 /* file update (nlink, etc) + directory mtime/ctime + dir entry block + quota
402  * update on dir */
403 static inline int ocfs2_link_credits(struct super_block *sb)
404 {
405         return 2*OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS + 1 +
406                ocfs2_quota_trans_credits(sb);
407 }
408
409 /* inode + dir inode (if we unlink a dir), + dir entry block + orphan
410  * dir inode link */
411 static inline int ocfs2_unlink_credits(struct super_block *sb)
412 {
413         /* The quota update from ocfs2_link_credits is unused here... */
414         return 2 * OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS + 1 + ocfs2_link_credits(sb);
415 }
416
417 /* dinode + orphan dir dinode + inode alloc dinode + orphan dir entry +
418  * inode alloc group descriptor */
419 #define OCFS2_DELETE_INODE_CREDITS (3 * OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS + 1 + 1)
420
421 /* dinode update, old dir dinode update, new dir dinode update, old
422  * dir dir entry, new dir dir entry, dir entry update for renaming
423  * directory + target unlink */
424 static inline int ocfs2_rename_credits(struct super_block *sb)
425 {
426         return 3 * OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS + 3 + ocfs2_unlink_credits(sb);
427 }
428
429 /* global bitmap dinode, group desc., relinked group,
430  * suballocator dinode, group desc., relinked group,
431  * dinode, xattr block */
432 #define OCFS2_XATTR_BLOCK_CREATE_CREDITS (OCFS2_SUBALLOC_ALLOC * 2 + \
433                                           + OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS \
434                                           + OCFS2_XATTR_BLOCK_UPDATE_CREDITS)
435
436 /*
437  * Please note that the caller must make sure that root_el is the root
438  * of extent tree. So for an inode, it should be &fe->id2.i_list. Otherwise
439  * the result may be wrong.
440  */
441 static inline int ocfs2_calc_extend_credits(struct super_block *sb,
442                                             struct ocfs2_extent_list *root_el,
443                                             u32 bits_wanted)
444 {
445         int bitmap_blocks, sysfile_bitmap_blocks, extent_blocks;
446
447         /* bitmap dinode, group desc. + relinked group. */
448         bitmap_blocks = OCFS2_SUBALLOC_ALLOC;
449
450         /* we might need to shift tree depth so lets assume an
451          * absolute worst case of complete fragmentation.  Even with
452          * that, we only need one update for the dinode, and then
453          * however many metadata chunks needed * a remaining suballoc
454          * alloc. */
455         sysfile_bitmap_blocks = 1 +
456                 (OCFS2_SUBALLOC_ALLOC - 1) * ocfs2_extend_meta_needed(root_el);
457
458         /* this does not include *new* metadata blocks, which are
459          * accounted for in sysfile_bitmap_blocks. root_el +
460          * prev. last_eb_blk + blocks along edge of tree.
461          * calc_symlink_credits passes because we just need 1
462          * credit for the dinode there. */
463         extent_blocks = 1 + 1 + le16_to_cpu(root_el->l_tree_depth);
464
465         return bitmap_blocks + sysfile_bitmap_blocks + extent_blocks +
466                ocfs2_quota_trans_credits(sb);
467 }
468
469 static inline int ocfs2_calc_symlink_credits(struct super_block *sb)
470 {
471         int blocks = ocfs2_mknod_credits(sb);
472
473         /* links can be longer than one block so we may update many
474          * within our single allocated extent. */
475         blocks += ocfs2_clusters_to_blocks(sb, 1);
476
477         return blocks + ocfs2_quota_trans_credits(sb);
478 }
479
480 static inline int ocfs2_calc_group_alloc_credits(struct super_block *sb,
481                                                  unsigned int cpg)
482 {
483         int blocks;
484         int bitmap_blocks = OCFS2_SUBALLOC_ALLOC + 1;
485         /* parent inode update + new block group header + bitmap inode update
486            + bitmap blocks affected */
487         blocks = 1 + 1 + 1 + bitmap_blocks;
488         return blocks;
489 }
490
491 static inline int ocfs2_calc_tree_trunc_credits(struct super_block *sb,
492                                                 unsigned int clusters_to_del,
493                                                 struct ocfs2_dinode *fe,
494                                                 struct ocfs2_extent_list *last_el)
495 {
496         /* for dinode + all headers in this pass + update to next leaf */
497         u16 next_free = le16_to_cpu(last_el->l_next_free_rec);
498         u16 tree_depth = le16_to_cpu(fe->id2.i_list.l_tree_depth);
499         int credits = 1 + tree_depth + 1;
500         int i;
501
502         i = next_free - 1;
503         BUG_ON(i < 0);
504
505         /* We may be deleting metadata blocks, so metadata alloc dinode +
506            one desc. block for each possible delete. */
507         if (tree_depth && next_free == 1 &&
508             ocfs2_rec_clusters(last_el, &last_el->l_recs[i]) == clusters_to_del)
509                 credits += 1 + tree_depth;
510
511         /* update to the truncate log. */
512         credits += OCFS2_TRUNCATE_LOG_UPDATE;
513
514         credits += ocfs2_quota_trans_credits(sb);
515
516         return credits;
517 }
518
519 static inline int ocfs2_jbd2_file_inode(handle_t *handle, struct inode *inode)
520 {
521         return jbd2_journal_file_inode(handle, &OCFS2_I(inode)->ip_jinode);
522 }
523
524 static inline int ocfs2_begin_ordered_truncate(struct inode *inode,
525                                                loff_t new_size)
526 {
527         return jbd2_journal_begin_ordered_truncate(
528                                 OCFS2_SB(inode->i_sb)->journal->j_journal,
529                                 &OCFS2_I(inode)->ip_jinode,
530                                 new_size);
531 }
532
533 #endif /* OCFS2_JOURNAL_H */