fscache: Implement functions add/remove a cache
[linux-2.6-microblaze.git] / include / linux / fscache-cache.h
index 8d39491..f78add6 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later */
 /* General filesystem caching backing cache interface
  *
- * Copyright (C) 2004-2007 Red Hat, Inc. All Rights Reserved.
+ * Copyright (C) 2021 Red Hat, Inc. All Rights Reserved.
  * Written by David Howells (dhowells@redhat.com)
  *
  * NOTE!!! See:
 #define _LINUX_FSCACHE_CACHE_H
 
 #include <linux/fscache.h>
-#include <linux/sched.h>
-#include <linux/workqueue.h>
 
-#define NR_MAXCACHES BITS_PER_LONG
-
-struct fscache_cache;
-struct fscache_cache_ops;
-struct fscache_object;
-struct fscache_operation;
-
-enum fscache_obj_ref_trace {
-       fscache_obj_get_add_to_deps,
-       fscache_obj_get_queue,
-       fscache_obj_put_alloc_fail,
-       fscache_obj_put_attach_fail,
-       fscache_obj_put_drop_obj,
-       fscache_obj_put_enq_dep,
-       fscache_obj_put_queue,
-       fscache_obj_put_work,
-       fscache_obj_ref__nr_traces
-};
-
-/*
- * cache tag definition
- */
-struct fscache_cache_tag {
-       struct list_head        link;
-       struct fscache_cache    *cache;         /* cache referred to by this tag */
-       unsigned long           flags;
-#define FSCACHE_TAG_RESERVED   0               /* T if tag is reserved for a cache */
-       atomic_t                usage;
-       char                    name[]; /* tag name */
+enum fscache_cache_trace;
+enum fscache_cookie_trace;
+enum fscache_access_trace;
+
+enum fscache_cache_state {
+       FSCACHE_CACHE_IS_NOT_PRESENT,   /* No cache is present for this name */
+       FSCACHE_CACHE_IS_PREPARING,     /* A cache is preparing to come live */
+       FSCACHE_CACHE_IS_ACTIVE,        /* Attached cache is active and can be used */
+       FSCACHE_CACHE_GOT_IOERROR,      /* Attached cache stopped on I/O error */
+       FSCACHE_CACHE_IS_WITHDRAWN,     /* Attached cache is being withdrawn */
+#define NR__FSCACHE_CACHE_STATE (FSCACHE_CACHE_IS_WITHDRAWN + 1)
 };
 
 /*
- * cache definition
+ * Cache cookie.
  */
 struct fscache_cache {
        const struct fscache_cache_ops *ops;
-       struct fscache_cache_tag *tag;          /* tag representing this cache */
-       struct kobject          *kobj;          /* system representation of this cache */
-       struct list_head        link;           /* link in list of caches */
-       size_t                  max_index_size; /* maximum size of index data */
-       char                    identifier[36]; /* cache label */
-
-       /* node management */
-       struct work_struct      op_gc;          /* operation garbage collector */
-       struct list_head        object_list;    /* list of data/index objects */
-       struct list_head        op_gc_list;     /* list of ops to be deleted */
-       spinlock_t              object_list_lock;
-       spinlock_t              op_gc_list_lock;
+       struct list_head        cache_link;     /* Link in cache list */
+       void                    *cache_priv;    /* Private cache data (or NULL) */
+       refcount_t              ref;
+       atomic_t                n_volumes;      /* Number of active volumes; */
+       atomic_t                n_accesses;     /* Number of in-progress accesses on the cache */
        atomic_t                object_count;   /* no. of live objects in this cache */
-       struct fscache_object   *fsdef;         /* object for the fsdef index */
-       unsigned long           flags;
-#define FSCACHE_IOERROR                0       /* cache stopped on I/O error */
-#define FSCACHE_CACHE_WITHDRAWN        1       /* cache has been withdrawn */
-};
-
-extern wait_queue_head_t fscache_cache_cleared_wq;
-
-/*
- * operation to be applied to a cache object
- * - retrieval initiation operations are done in the context of the process
- *   that issued them, and not in an async thread pool
- */
-typedef void (*fscache_operation_release_t)(struct fscache_operation *op);
-typedef void (*fscache_operation_processor_t)(struct fscache_operation *op);
-typedef void (*fscache_operation_cancel_t)(struct fscache_operation *op);
-
-enum fscache_operation_state {
-       FSCACHE_OP_ST_BLANK,            /* Op is not yet submitted */
-       FSCACHE_OP_ST_INITIALISED,      /* Op is initialised */
-       FSCACHE_OP_ST_PENDING,          /* Op is blocked from running */
-       FSCACHE_OP_ST_IN_PROGRESS,      /* Op is in progress */
-       FSCACHE_OP_ST_COMPLETE,         /* Op is complete */
-       FSCACHE_OP_ST_CANCELLED,        /* Op has been cancelled */
-       FSCACHE_OP_ST_DEAD              /* Op is now dead */
-};
-
-struct fscache_operation {
-       struct work_struct      work;           /* record for async ops */
-       struct list_head        pend_link;      /* link in object->pending_ops */
-       struct fscache_object   *object;        /* object to be operated upon */
-
-       unsigned long           flags;
-#define FSCACHE_OP_TYPE                0x000f  /* operation type */
-#define FSCACHE_OP_ASYNC       0x0001  /* - async op, processor may sleep for disk */
-#define FSCACHE_OP_MYTHREAD    0x0002  /* - processing is done be issuing thread, not pool */
-#define FSCACHE_OP_WAITING     4       /* cleared when op is woken */
-#define FSCACHE_OP_EXCLUSIVE   5       /* exclusive op, other ops must wait */
-#define FSCACHE_OP_DEC_READ_CNT        6       /* decrement object->n_reads on destruction */
-#define FSCACHE_OP_UNUSE_COOKIE        7       /* call fscache_unuse_cookie() on completion */
-#define FSCACHE_OP_KEEP_FLAGS  0x00f0  /* flags to keep when repurposing an op */
-
-       enum fscache_operation_state state;
-       atomic_t                usage;
-       unsigned                debug_id;       /* debugging ID */
-
-       /* operation processor callback
-        * - can be NULL if FSCACHE_OP_WAITING is going to be used to perform
-        *   the op in a non-pool thread */
-       fscache_operation_processor_t processor;
-
-       /* Operation cancellation cleanup (optional) */
-       fscache_operation_cancel_t cancel;
-
-       /* operation releaser */
-       fscache_operation_release_t release;
-};
-
-extern atomic_t fscache_op_debug_id;
-extern void fscache_op_work_func(struct work_struct *work);
-
-extern void fscache_enqueue_operation(struct fscache_operation *);
-extern void fscache_op_complete(struct fscache_operation *, bool);
-extern void fscache_put_operation(struct fscache_operation *);
-extern void fscache_operation_init(struct fscache_cookie *,
-                                  struct fscache_operation *,
-                                  fscache_operation_processor_t,
-                                  fscache_operation_cancel_t,
-                                  fscache_operation_release_t);
-
-/*
- * data read operation
- */
-struct fscache_retrieval {
-       struct fscache_operation op;
-       struct fscache_cookie   *cookie;        /* The netfs cookie */
-       struct address_space    *mapping;       /* netfs pages */
-       fscache_rw_complete_t   end_io_func;    /* function to call on I/O completion */
-       void                    *context;       /* netfs read context (pinned) */
-       struct list_head        to_do;          /* list of things to be done by the backend */
-       atomic_t                n_pages;        /* number of pages to be retrieved */
-};
-
-typedef int (*fscache_page_retrieval_func_t)(struct fscache_retrieval *op,
-                                            struct page *page,
-                                            gfp_t gfp);
-
-typedef int (*fscache_pages_retrieval_func_t)(struct fscache_retrieval *op,
-                                             struct list_head *pages,
-                                             unsigned *nr_pages,
-                                             gfp_t gfp);
-
-/**
- * fscache_get_retrieval - Get an extra reference on a retrieval operation
- * @op: The retrieval operation to get a reference on
- *
- * Get an extra reference on a retrieval operation.
- */
-static inline
-struct fscache_retrieval *fscache_get_retrieval(struct fscache_retrieval *op)
-{
-       atomic_inc(&op->op.usage);
-       return op;
-}
-
-/**
- * fscache_enqueue_retrieval - Enqueue a retrieval operation for processing
- * @op: The retrieval operation affected
- *
- * Enqueue a retrieval operation for processing by the FS-Cache thread pool.
- */
-static inline void fscache_enqueue_retrieval(struct fscache_retrieval *op)
-{
-       fscache_enqueue_operation(&op->op);
-}
-
-/**
- * fscache_retrieval_complete - Record (partial) completion of a retrieval
- * @op: The retrieval operation affected
- * @n_pages: The number of pages to account for
- */
-static inline void fscache_retrieval_complete(struct fscache_retrieval *op,
-                                             int n_pages)
-{
-       if (atomic_sub_return_relaxed(n_pages, &op->n_pages) <= 0)
-               fscache_op_complete(&op->op, false);
-}
-
-/**
- * fscache_put_retrieval - Drop a reference to a retrieval operation
- * @op: The retrieval operation affected
- *
- * Drop a reference to a retrieval operation.
- */
-static inline void fscache_put_retrieval(struct fscache_retrieval *op)
-{
-       fscache_put_operation(&op->op);
-}
-
-/*
- * cached page storage work item
- * - used to do three things:
- *   - batch writes to the cache
- *   - do cache writes asynchronously
- *   - defer writes until cache object lookup completion
- */
-struct fscache_storage {
-       struct fscache_operation op;
-       pgoff_t                 store_limit;    /* don't write more than this */
+       unsigned int            debug_id;
+       enum fscache_cache_state state;
+       char                    *name;
 };
 
 /*
@@ -224,342 +51,46 @@ struct fscache_storage {
 struct fscache_cache_ops {
        /* name of cache provider */
        const char *name;
-
-       /* allocate an object record for a cookie */
-       struct fscache_object *(*alloc_object)(struct fscache_cache *cache,
-                                              struct fscache_cookie *cookie);
-
-       /* look up the object for a cookie
-        * - return -ETIMEDOUT to be requeued
-        */
-       int (*lookup_object)(struct fscache_object *object);
-
-       /* finished looking up */
-       void (*lookup_complete)(struct fscache_object *object);
-
-       /* increment the usage count on this object (may fail if unmounting) */
-       struct fscache_object *(*grab_object)(struct fscache_object *object,
-                                             enum fscache_obj_ref_trace why);
-
-       /* pin an object in the cache */
-       int (*pin_object)(struct fscache_object *object);
-
-       /* unpin an object in the cache */
-       void (*unpin_object)(struct fscache_object *object);
-
-       /* check the consistency between the backing cache and the FS-Cache
-        * cookie */
-       int (*check_consistency)(struct fscache_operation *op);
-
-       /* store the updated auxiliary data on an object */
-       void (*update_object)(struct fscache_object *object);
-
-       /* Invalidate an object */
-       void (*invalidate_object)(struct fscache_operation *op);
-
-       /* discard the resources pinned by an object and effect retirement if
-        * necessary */
-       void (*drop_object)(struct fscache_object *object);
-
-       /* dispose of a reference to an object */
-       void (*put_object)(struct fscache_object *object,
-                          enum fscache_obj_ref_trace why);
-
-       /* sync a cache */
-       void (*sync_cache)(struct fscache_cache *cache);
-
-       /* notification that the attributes of a non-index object (such as
-        * i_size) have changed */
-       int (*attr_changed)(struct fscache_object *object);
-
-       /* reserve space for an object's data and associated metadata */
-       int (*reserve_space)(struct fscache_object *object, loff_t i_size);
-
-       /* request a backing block for a page be read or allocated in the
-        * cache */
-       fscache_page_retrieval_func_t read_or_alloc_page;
-
-       /* request backing blocks for a list of pages be read or allocated in
-        * the cache */
-       fscache_pages_retrieval_func_t read_or_alloc_pages;
-
-       /* request a backing block for a page be allocated in the cache so that
-        * it can be written directly */
-       fscache_page_retrieval_func_t allocate_page;
-
-       /* request backing blocks for pages be allocated in the cache so that
-        * they can be written directly */
-       fscache_pages_retrieval_func_t allocate_pages;
-
-       /* write a page to its backing block in the cache */
-       int (*write_page)(struct fscache_storage *op, struct page *page);
-
-       /* detach backing block from a page (optional)
-        * - must release the cookie lock before returning
-        * - may sleep
-        */
-       void (*uncache_page)(struct fscache_object *object,
-                            struct page *page);
-
-       /* dissociate a cache from all the pages it was backing */
-       void (*dissociate_pages)(struct fscache_cache *cache);
-
-       /* Begin a read operation for the netfs lib */
-       int (*begin_read_operation)(struct netfs_read_request *rreq,
-                                   struct fscache_retrieval *op);
-};
-
-extern struct fscache_cookie fscache_fsdef_index;
-
-/*
- * Event list for fscache_object::{event_mask,events}
- */
-enum {
-       FSCACHE_OBJECT_EV_NEW_CHILD,    /* T if object has a new child */
-       FSCACHE_OBJECT_EV_PARENT_READY, /* T if object's parent is ready */
-       FSCACHE_OBJECT_EV_UPDATE,       /* T if object should be updated */
-       FSCACHE_OBJECT_EV_INVALIDATE,   /* T if cache requested object invalidation */
-       FSCACHE_OBJECT_EV_CLEARED,      /* T if accessors all gone */
-       FSCACHE_OBJECT_EV_ERROR,        /* T if fatal error occurred during processing */
-       FSCACHE_OBJECT_EV_KILL,         /* T if netfs relinquished or cache withdrew object */
-       NR_FSCACHE_OBJECT_EVENTS
 };
 
-#define FSCACHE_OBJECT_EVENTS_MASK ((1UL << NR_FSCACHE_OBJECT_EVENTS) - 1)
+extern struct workqueue_struct *fscache_wq;
 
 /*
- * States for object state machine.
- */
-struct fscache_transition {
-       unsigned long events;
-       const struct fscache_state *transit_to;
-};
-
-struct fscache_state {
-       char name[24];
-       char short_name[8];
-       const struct fscache_state *(*work)(struct fscache_object *object,
-                                           int event);
-       const struct fscache_transition transitions[];
-};
-
-/*
- * on-disk cache file or index handle
+ * out-of-line cache backend functions
  */
-struct fscache_object {
-       const struct fscache_state *state;      /* Object state machine state */
-       const struct fscache_transition *oob_table; /* OOB state transition table */
-       int                     debug_id;       /* debugging ID */
-       int                     n_children;     /* number of child objects */
-       int                     n_ops;          /* number of extant ops on object */
-       int                     n_obj_ops;      /* number of object ops outstanding on object */
-       int                     n_in_progress;  /* number of ops in progress */
-       int                     n_exclusive;    /* number of exclusive ops queued or in progress */
-       atomic_t                n_reads;        /* number of read ops in progress */
-       spinlock_t              lock;           /* state and operations lock */
-
-       unsigned long           lookup_jif;     /* time at which lookup started */
-       unsigned long           oob_event_mask; /* OOB events this object is interested in */
-       unsigned long           event_mask;     /* events this object is interested in */
-       unsigned long           events;         /* events to be processed by this object
-                                                * (order is important - using fls) */
-
-       unsigned long           flags;
-#define FSCACHE_OBJECT_LOCK            0       /* T if object is busy being processed */
-#define FSCACHE_OBJECT_PENDING_WRITE   1       /* T if object has pending write */
-#define FSCACHE_OBJECT_WAITING         2       /* T if object is waiting on its parent */
-#define FSCACHE_OBJECT_IS_LIVE         3       /* T if object is not withdrawn or relinquished */
-#define FSCACHE_OBJECT_IS_LOOKED_UP    4       /* T if object has been looked up */
-#define FSCACHE_OBJECT_IS_AVAILABLE    5       /* T if object has become active */
-#define FSCACHE_OBJECT_RETIRED         6       /* T if object was retired on relinquishment */
-#define FSCACHE_OBJECT_KILLED_BY_CACHE 7       /* T if object was killed by the cache */
-#define FSCACHE_OBJECT_RUN_AFTER_DEAD  8       /* T if object has been dispatched after death */
-
-       struct list_head        cache_link;     /* link in cache->object_list */
-       struct hlist_node       cookie_link;    /* link in cookie->backing_objects */
-       struct fscache_cache    *cache;         /* cache that supplied this object */
-       struct fscache_cookie   *cookie;        /* netfs's file/index object */
-       struct fscache_object   *parent;        /* parent object */
-       struct work_struct      work;           /* attention scheduling record */
-       struct list_head        dependents;     /* FIFO of dependent objects */
-       struct list_head        dep_link;       /* link in parent's dependents list */
-       struct list_head        pending_ops;    /* unstarted operations on this object */
-       pgoff_t                 store_limit;    /* current storage limit */
-       loff_t                  store_limit_l;  /* current storage limit */
-};
-
-extern void fscache_object_init(struct fscache_object *, struct fscache_cookie *,
-                               struct fscache_cache *);
-extern void fscache_object_destroy(struct fscache_object *);
-
-extern void fscache_object_lookup_negative(struct fscache_object *object);
-extern void fscache_obtained_object(struct fscache_object *object);
-
-static inline bool fscache_object_is_live(struct fscache_object *object)
-{
-       return test_bit(FSCACHE_OBJECT_IS_LIVE, &object->flags);
-}
-
-static inline bool fscache_object_is_dying(struct fscache_object *object)
-{
-       return !fscache_object_is_live(object);
-}
-
-static inline bool fscache_object_is_available(struct fscache_object *object)
-{
-       return test_bit(FSCACHE_OBJECT_IS_AVAILABLE, &object->flags);
-}
-
-static inline bool fscache_cache_is_broken(struct fscache_object *object)
-{
-       return test_bit(FSCACHE_IOERROR, &object->cache->flags);
-}
-
-static inline bool fscache_object_is_active(struct fscache_object *object)
-{
-       return fscache_object_is_available(object) &&
-               fscache_object_is_live(object) &&
-               !fscache_cache_is_broken(object);
-}
+extern struct rw_semaphore fscache_addremove_sem;
+extern struct fscache_cache *fscache_acquire_cache(const char *name);
+extern void fscache_relinquish_cache(struct fscache_cache *cache);
+extern int fscache_add_cache(struct fscache_cache *cache,
+                            const struct fscache_cache_ops *ops,
+                            void *cache_priv);
+extern void fscache_withdraw_cache(struct fscache_cache *cache);
 
-/**
- * fscache_object_destroyed - Note destruction of an object in a cache
- * @cache: The cache from which the object came
- *
- * Note the destruction and deallocation of an object record in a cache.
- */
-static inline void fscache_object_destroyed(struct fscache_cache *cache)
-{
-       if (atomic_dec_and_test(&cache->object_count))
-               wake_up_all(&fscache_cache_cleared_wq);
-}
+extern void fscache_end_volume_access(struct fscache_volume *volume,
+                                     struct fscache_cookie *cookie,
+                                     enum fscache_access_trace why);
 
-/**
- * fscache_object_lookup_error - Note an object encountered an error
- * @object: The object on which the error was encountered
- *
- * Note that an object encountered a fatal error (usually an I/O error) and
- * that it should be withdrawn as soon as possible.
- */
-static inline void fscache_object_lookup_error(struct fscache_object *object)
-{
-       set_bit(FSCACHE_OBJECT_EV_ERROR, &object->events);
-}
+extern struct fscache_cookie *fscache_get_cookie(struct fscache_cookie *cookie,
+                                                enum fscache_cookie_trace where);
+extern void fscache_put_cookie(struct fscache_cookie *cookie,
+                              enum fscache_cookie_trace where);
+extern void fscache_end_cookie_access(struct fscache_cookie *cookie,
+                                     enum fscache_access_trace why);
+extern void fscache_set_cookie_state(struct fscache_cookie *cookie,
+                                    enum fscache_cookie_state state);
 
 /**
- * fscache_set_store_limit - Set the maximum size to be stored in an object
- * @object: The object to set the maximum on
- * @i_size: The limit to set in bytes
- *
- * Set the maximum size an object is permitted to reach, implying the highest
- * byte that may be written.  Intended to be called by the attr_changed() op.
+ * fscache_get_key - Get a pointer to the cookie key
+ * @cookie: The cookie to query
  *
- * See Documentation/filesystems/caching/backend-api.rst for a complete
- * description.
+ * Return a pointer to the where a cookie's key is stored.
  */
-static inline
-void fscache_set_store_limit(struct fscache_object *object, loff_t i_size)
+static inline void *fscache_get_key(struct fscache_cookie *cookie)
 {
-       object->store_limit_l = i_size;
-       object->store_limit = i_size >> PAGE_SHIFT;
-       if (i_size & ~PAGE_MASK)
-               object->store_limit++;
+       if (cookie->key_len <= sizeof(cookie->inline_key))
+               return cookie->inline_key;
+       else
+               return cookie->key;
 }
 
-/**
- * fscache_end_io - End a retrieval operation on a page
- * @op: The FS-Cache operation covering the retrieval
- * @page: The page that was to be fetched
- * @error: The error code (0 if successful)
- *
- * Note the end of an operation to retrieve a page, as covered by a particular
- * operation record.
- */
-static inline void fscache_end_io(struct fscache_retrieval *op,
-                                 struct page *page, int error)
-{
-       op->end_io_func(page, op->context, error);
-}
-
-static inline void __fscache_use_cookie(struct fscache_cookie *cookie)
-{
-       atomic_inc(&cookie->n_active);
-}
-
-/**
- * fscache_use_cookie - Request usage of cookie attached to an object
- * @object: Object description
- * 
- * Request usage of the cookie attached to an object.  NULL is returned if the
- * relinquishment had reduced the cookie usage count to 0.
- */
-static inline bool fscache_use_cookie(struct fscache_object *object)
-{
-       struct fscache_cookie *cookie = object->cookie;
-       return atomic_inc_not_zero(&cookie->n_active) != 0;
-}
-
-static inline bool __fscache_unuse_cookie(struct fscache_cookie *cookie)
-{
-       return atomic_dec_and_test(&cookie->n_active);
-}
-
-static inline void __fscache_wake_unused_cookie(struct fscache_cookie *cookie)
-{
-       wake_up_var(&cookie->n_active);
-}
-
-/**
- * fscache_unuse_cookie - Cease usage of cookie attached to an object
- * @object: Object description
- * 
- * Cease usage of the cookie attached to an object.  When the users count
- * reaches zero then the cookie relinquishment will be permitted to proceed.
- */
-static inline void fscache_unuse_cookie(struct fscache_object *object)
-{
-       struct fscache_cookie *cookie = object->cookie;
-       if (__fscache_unuse_cookie(cookie))
-               __fscache_wake_unused_cookie(cookie);
-}
-
-/*
- * out-of-line cache backend functions
- */
-extern __printf(3, 4)
-void fscache_init_cache(struct fscache_cache *cache,
-                       const struct fscache_cache_ops *ops,
-                       const char *idfmt, ...);
-
-extern int fscache_add_cache(struct fscache_cache *cache,
-                            struct fscache_object *fsdef,
-                            const char *tagname);
-extern void fscache_withdraw_cache(struct fscache_cache *cache);
-
-extern void fscache_io_error(struct fscache_cache *cache);
-
-extern void fscache_mark_page_cached(struct fscache_retrieval *op,
-                                    struct page *page);
-
-extern void fscache_mark_pages_cached(struct fscache_retrieval *op,
-                                     struct pagevec *pagevec);
-
-extern bool fscache_object_sleep_till_congested(signed long *timeoutp);
-
-extern enum fscache_checkaux fscache_check_aux(struct fscache_object *object,
-                                              const void *data,
-                                              uint16_t datalen,
-                                              loff_t object_size);
-
-extern void fscache_object_retrying_stale(struct fscache_object *object);
-
-enum fscache_why_object_killed {
-       FSCACHE_OBJECT_IS_STALE,
-       FSCACHE_OBJECT_NO_SPACE,
-       FSCACHE_OBJECT_WAS_RETIRED,
-       FSCACHE_OBJECT_WAS_CULLED,
-};
-extern void fscache_object_mark_killed(struct fscache_object *object,
-                                      enum fscache_why_object_killed why);
-
 #endif /* _LINUX_FSCACHE_CACHE_H */