Merge tag 'ext4_for_linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tytso...
[linux-2.6-microblaze.git] / include / linux / jbd2.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later */
2 /*
3  * linux/include/linux/jbd2.h
4  *
5  * Written by Stephen C. Tweedie <sct@redhat.com>
6  *
7  * Copyright 1998-2000 Red Hat, Inc --- All Rights Reserved
8  *
9  * Definitions for transaction data structures for the buffer cache
10  * filesystem journaling support.
11  */
12
13 #ifndef _LINUX_JBD2_H
14 #define _LINUX_JBD2_H
15
16 /* Allow this file to be included directly into e2fsprogs */
17 #ifndef __KERNEL__
18 #include "jfs_compat.h"
19 #define JBD2_DEBUG
20 #else
21
22 #include <linux/types.h>
23 #include <linux/buffer_head.h>
24 #include <linux/journal-head.h>
25 #include <linux/stddef.h>
26 #include <linux/mutex.h>
27 #include <linux/timer.h>
28 #include <linux/slab.h>
29 #include <linux/bit_spinlock.h>
30 #include <linux/blkdev.h>
31 #include <crypto/hash.h>
32 #endif
33
34 #define journal_oom_retry 1
35
36 /*
37  * Define JBD2_PARANIOD_IOFAIL to cause a kernel BUG() if ext4 finds
38  * certain classes of error which can occur due to failed IOs.  Under
39  * normal use we want ext4 to continue after such errors, because
40  * hardware _can_ fail, but for debugging purposes when running tests on
41  * known-good hardware we may want to trap these errors.
42  */
43 #undef JBD2_PARANOID_IOFAIL
44
45 /*
46  * The default maximum commit age, in seconds.
47  */
48 #define JBD2_DEFAULT_MAX_COMMIT_AGE 5
49
50 #ifdef CONFIG_JBD2_DEBUG
51 /*
52  * Define JBD2_EXPENSIVE_CHECKING to enable more expensive internal
53  * consistency checks.  By default we don't do this unless
54  * CONFIG_JBD2_DEBUG is on.
55  */
56 #define JBD2_EXPENSIVE_CHECKING
57 void __jbd2_debug(int level, const char *file, const char *func,
58                   unsigned int line, const char *fmt, ...);
59
60 #define jbd2_debug(n, fmt, a...) \
61         __jbd2_debug((n), __FILE__, __func__, __LINE__, (fmt), ##a)
62 #else
63 #define jbd2_debug(n, fmt, a...)  no_printk(fmt, ##a)
64 #endif
65
66 extern void *jbd2_alloc(size_t size, gfp_t flags);
67 extern void jbd2_free(void *ptr, size_t size);
68
69 #define JBD2_MIN_JOURNAL_BLOCKS 1024
70 #define JBD2_DEFAULT_FAST_COMMIT_BLOCKS 256
71
72 #ifdef __KERNEL__
73
74 /**
75  * typedef handle_t - The handle_t type represents a single atomic update being performed by some process.
76  *
77  * All filesystem modifications made by the process go
78  * through this handle.  Recursive operations (such as quota operations)
79  * are gathered into a single update.
80  *
81  * The buffer credits field is used to account for journaled buffers
82  * being modified by the running process.  To ensure that there is
83  * enough log space for all outstanding operations, we need to limit the
84  * number of outstanding buffers possible at any time.  When the
85  * operation completes, any buffer credits not used are credited back to
86  * the transaction, so that at all times we know how many buffers the
87  * outstanding updates on a transaction might possibly touch.
88  *
89  * This is an opaque datatype.
90  **/
91 typedef struct jbd2_journal_handle handle_t;    /* Atomic operation type */
92
93
94 /**
95  * typedef journal_t - The journal_t maintains all of the journaling state information for a single filesystem.
96  *
97  * journal_t is linked to from the fs superblock structure.
98  *
99  * We use the journal_t to keep track of all outstanding transaction
100  * activity on the filesystem, and to manage the state of the log
101  * writing process.
102  *
103  * This is an opaque datatype.
104  **/
105 typedef struct journal_s        journal_t;      /* Journal control structure */
106 #endif
107
108 /*
109  * Internal structures used by the logging mechanism:
110  */
111
112 #define JBD2_MAGIC_NUMBER 0xc03b3998U /* The first 4 bytes of /dev/random! */
113
114 /*
115  * On-disk structures
116  */
117
118 /*
119  * Descriptor block types:
120  */
121
122 #define JBD2_DESCRIPTOR_BLOCK   1
123 #define JBD2_COMMIT_BLOCK       2
124 #define JBD2_SUPERBLOCK_V1      3
125 #define JBD2_SUPERBLOCK_V2      4
126 #define JBD2_REVOKE_BLOCK       5
127
128 /*
129  * Standard header for all descriptor blocks:
130  */
131 typedef struct journal_header_s
132 {
133         __be32          h_magic;
134         __be32          h_blocktype;
135         __be32          h_sequence;
136 } journal_header_t;
137
138 /*
139  * Checksum types.
140  */
141 #define JBD2_CRC32_CHKSUM   1
142 #define JBD2_MD5_CHKSUM     2
143 #define JBD2_SHA1_CHKSUM    3
144 #define JBD2_CRC32C_CHKSUM  4
145
146 #define JBD2_CRC32_CHKSUM_SIZE 4
147
148 #define JBD2_CHECKSUM_BYTES (32 / sizeof(u32))
149 /*
150  * Commit block header for storing transactional checksums:
151  *
152  * NOTE: If FEATURE_COMPAT_CHECKSUM (checksum v1) is set, the h_chksum*
153  * fields are used to store a checksum of the descriptor and data blocks.
154  *
155  * If FEATURE_INCOMPAT_CSUM_V2 (checksum v2) is set, then the h_chksum
156  * field is used to store crc32c(uuid+commit_block).  Each journal metadata
157  * block gets its own checksum, and data block checksums are stored in
158  * journal_block_tag (in the descriptor).  The other h_chksum* fields are
159  * not used.
160  *
161  * If FEATURE_INCOMPAT_CSUM_V3 is set, the descriptor block uses
162  * journal_block_tag3_t to store a full 32-bit checksum.  Everything else
163  * is the same as v2.
164  *
165  * Checksum v1, v2, and v3 are mutually exclusive features.
166  */
167 struct commit_header {
168         __be32          h_magic;
169         __be32          h_blocktype;
170         __be32          h_sequence;
171         unsigned char   h_chksum_type;
172         unsigned char   h_chksum_size;
173         unsigned char   h_padding[2];
174         __be32          h_chksum[JBD2_CHECKSUM_BYTES];
175         __be64          h_commit_sec;
176         __be32          h_commit_nsec;
177 };
178
179 /*
180  * The block tag: used to describe a single buffer in the journal.
181  * t_blocknr_high is only used if INCOMPAT_64BIT is set, so this
182  * raw struct shouldn't be used for pointer math or sizeof() - use
183  * journal_tag_bytes(journal) instead to compute this.
184  */
185 typedef struct journal_block_tag3_s
186 {
187         __be32          t_blocknr;      /* The on-disk block number */
188         __be32          t_flags;        /* See below */
189         __be32          t_blocknr_high; /* most-significant high 32bits. */
190         __be32          t_checksum;     /* crc32c(uuid+seq+block) */
191 } journal_block_tag3_t;
192
193 typedef struct journal_block_tag_s
194 {
195         __be32          t_blocknr;      /* The on-disk block number */
196         __be16          t_checksum;     /* truncated crc32c(uuid+seq+block) */
197         __be16          t_flags;        /* See below */
198         __be32          t_blocknr_high; /* most-significant high 32bits. */
199 } journal_block_tag_t;
200
201 /* Tail of descriptor or revoke block, for checksumming */
202 struct jbd2_journal_block_tail {
203         __be32          t_checksum;     /* crc32c(uuid+descr_block) */
204 };
205
206 /*
207  * The revoke descriptor: used on disk to describe a series of blocks to
208  * be revoked from the log
209  */
210 typedef struct jbd2_journal_revoke_header_s
211 {
212         journal_header_t r_header;
213         __be32           r_count;       /* Count of bytes used in the block */
214 } jbd2_journal_revoke_header_t;
215
216 /* Definitions for the journal tag flags word: */
217 #define JBD2_FLAG_ESCAPE                1       /* on-disk block is escaped */
218 #define JBD2_FLAG_SAME_UUID     2       /* block has same uuid as previous */
219 #define JBD2_FLAG_DELETED       4       /* block deleted by this transaction */
220 #define JBD2_FLAG_LAST_TAG      8       /* last tag in this descriptor block */
221
222
223 /*
224  * The journal superblock.  All fields are in big-endian byte order.
225  */
226 typedef struct journal_superblock_s
227 {
228 /* 0x0000 */
229         journal_header_t s_header;
230
231 /* 0x000C */
232         /* Static information describing the journal */
233         __be32  s_blocksize;            /* journal device blocksize */
234         __be32  s_maxlen;               /* total blocks in journal file */
235         __be32  s_first;                /* first block of log information */
236
237 /* 0x0018 */
238         /* Dynamic information describing the current state of the log */
239         __be32  s_sequence;             /* first commit ID expected in log */
240         __be32  s_start;                /* blocknr of start of log */
241
242 /* 0x0020 */
243         /* Error value, as set by jbd2_journal_abort(). */
244         __be32  s_errno;
245
246 /* 0x0024 */
247         /* Remaining fields are only valid in a version-2 superblock */
248         __be32  s_feature_compat;       /* compatible feature set */
249         __be32  s_feature_incompat;     /* incompatible feature set */
250         __be32  s_feature_ro_compat;    /* readonly-compatible feature set */
251 /* 0x0030 */
252         __u8    s_uuid[16];             /* 128-bit uuid for journal */
253
254 /* 0x0040 */
255         __be32  s_nr_users;             /* Nr of filesystems sharing log */
256
257         __be32  s_dynsuper;             /* Blocknr of dynamic superblock copy*/
258
259 /* 0x0048 */
260         __be32  s_max_transaction;      /* Limit of journal blocks per trans.*/
261         __be32  s_max_trans_data;       /* Limit of data blocks per trans. */
262
263 /* 0x0050 */
264         __u8    s_checksum_type;        /* checksum type */
265         __u8    s_padding2[3];
266 /* 0x0054 */
267         __be32  s_num_fc_blks;          /* Number of fast commit blocks */
268 /* 0x0058 */
269         __u32   s_padding[41];
270         __be32  s_checksum;             /* crc32c(superblock) */
271
272 /* 0x0100 */
273         __u8    s_users[16*48];         /* ids of all fs'es sharing the log */
274 /* 0x0400 */
275 } journal_superblock_t;
276
277 /* Use the jbd2_{has,set,clear}_feature_* helpers; these will be removed */
278 #define JBD2_HAS_COMPAT_FEATURE(j,mask)                                 \
279         ((j)->j_format_version >= 2 &&                                  \
280          ((j)->j_superblock->s_feature_compat & cpu_to_be32((mask))))
281 #define JBD2_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(j,mask)                              \
282         ((j)->j_format_version >= 2 &&                                  \
283          ((j)->j_superblock->s_feature_ro_compat & cpu_to_be32((mask))))
284 #define JBD2_HAS_INCOMPAT_FEATURE(j,mask)                               \
285         ((j)->j_format_version >= 2 &&                                  \
286          ((j)->j_superblock->s_feature_incompat & cpu_to_be32((mask))))
287
288 #define JBD2_FEATURE_COMPAT_CHECKSUM            0x00000001
289
290 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_REVOKE            0x00000001
291 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_64BIT             0x00000002
292 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_ASYNC_COMMIT      0x00000004
293 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_CSUM_V2           0x00000008
294 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_CSUM_V3           0x00000010
295 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FAST_COMMIT       0x00000020
296
297 /* See "journal feature predicate functions" below */
298
299 /* Features known to this kernel version: */
300 #define JBD2_KNOWN_COMPAT_FEATURES      JBD2_FEATURE_COMPAT_CHECKSUM
301 #define JBD2_KNOWN_ROCOMPAT_FEATURES    0
302 #define JBD2_KNOWN_INCOMPAT_FEATURES    (JBD2_FEATURE_INCOMPAT_REVOKE | \
303                                         JBD2_FEATURE_INCOMPAT_64BIT | \
304                                         JBD2_FEATURE_INCOMPAT_ASYNC_COMMIT | \
305                                         JBD2_FEATURE_INCOMPAT_CSUM_V2 | \
306                                         JBD2_FEATURE_INCOMPAT_CSUM_V3 | \
307                                         JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FAST_COMMIT)
308
309 #ifdef __KERNEL__
310
311 #include <linux/fs.h>
312 #include <linux/sched.h>
313
314 enum jbd_state_bits {
315         BH_JBD                  /* Has an attached ext3 journal_head */
316           = BH_PrivateStart,
317         BH_JWrite,              /* Being written to log (@@@ DEBUGGING) */
318         BH_Freed,               /* Has been freed (truncated) */
319         BH_Revoked,             /* Has been revoked from the log */
320         BH_RevokeValid,         /* Revoked flag is valid */
321         BH_JBDDirty,            /* Is dirty but journaled */
322         BH_JournalHead,         /* Pins bh->b_private and jh->b_bh */
323         BH_Shadow,              /* IO on shadow buffer is running */
324         BH_Verified,            /* Metadata block has been verified ok */
325         BH_JBDPrivateStart,     /* First bit available for private use by FS */
326 };
327
328 BUFFER_FNS(JBD, jbd)
329 BUFFER_FNS(JWrite, jwrite)
330 BUFFER_FNS(JBDDirty, jbddirty)
331 TAS_BUFFER_FNS(JBDDirty, jbddirty)
332 BUFFER_FNS(Revoked, revoked)
333 TAS_BUFFER_FNS(Revoked, revoked)
334 BUFFER_FNS(RevokeValid, revokevalid)
335 TAS_BUFFER_FNS(RevokeValid, revokevalid)
336 BUFFER_FNS(Freed, freed)
337 BUFFER_FNS(Shadow, shadow)
338 BUFFER_FNS(Verified, verified)
339
340 static inline struct buffer_head *jh2bh(struct journal_head *jh)
341 {
342         return jh->b_bh;
343 }
344
345 static inline struct journal_head *bh2jh(struct buffer_head *bh)
346 {
347         return bh->b_private;
348 }
349
350 static inline void jbd_lock_bh_journal_head(struct buffer_head *bh)
351 {
352         bit_spin_lock(BH_JournalHead, &bh->b_state);
353 }
354
355 static inline void jbd_unlock_bh_journal_head(struct buffer_head *bh)
356 {
357         bit_spin_unlock(BH_JournalHead, &bh->b_state);
358 }
359
360 #define J_ASSERT(assert)        BUG_ON(!(assert))
361
362 #define J_ASSERT_BH(bh, expr)   J_ASSERT(expr)
363 #define J_ASSERT_JH(jh, expr)   J_ASSERT(expr)
364
365 #if defined(JBD2_PARANOID_IOFAIL)
366 #define J_EXPECT(expr, why...)          J_ASSERT(expr)
367 #define J_EXPECT_BH(bh, expr, why...)   J_ASSERT_BH(bh, expr)
368 #define J_EXPECT_JH(jh, expr, why...)   J_ASSERT_JH(jh, expr)
369 #else
370 #define __journal_expect(expr, why...)                                       \
371         ({                                                                   \
372                 int val = (expr);                                            \
373                 if (!val) {                                                  \
374                         printk(KERN_ERR                                      \
375                                "JBD2 unexpected failure: %s: %s;\n",         \
376                                __func__, #expr);                             \
377                         printk(KERN_ERR why "\n");                           \
378                 }                                                            \
379                 val;                                                         \
380         })
381 #define J_EXPECT(expr, why...)          __journal_expect(expr, ## why)
382 #define J_EXPECT_BH(bh, expr, why...)   __journal_expect(expr, ## why)
383 #define J_EXPECT_JH(jh, expr, why...)   __journal_expect(expr, ## why)
384 #endif
385
386 /* Flags in jbd_inode->i_flags */
387 #define __JI_COMMIT_RUNNING 0
388 #define __JI_WRITE_DATA 1
389 #define __JI_WAIT_DATA 2
390
391 /*
392  * Commit of the inode data in progress. We use this flag to protect us from
393  * concurrent deletion of inode. We cannot use reference to inode for this
394  * since we cannot afford doing last iput() on behalf of kjournald
395  */
396 #define JI_COMMIT_RUNNING (1 << __JI_COMMIT_RUNNING)
397 /* Write allocated dirty buffers in this inode before commit */
398 #define JI_WRITE_DATA (1 << __JI_WRITE_DATA)
399 /* Wait for outstanding data writes for this inode before commit */
400 #define JI_WAIT_DATA (1 << __JI_WAIT_DATA)
401
402 /**
403  * struct jbd2_inode - The jbd_inode type is the structure linking inodes in
404  * ordered mode present in a transaction so that we can sync them during commit.
405  */
406 struct jbd2_inode {
407         /**
408          * @i_transaction:
409          *
410          * Which transaction does this inode belong to? Either the running
411          * transaction or the committing one. [j_list_lock]
412          */
413         transaction_t *i_transaction;
414
415         /**
416          * @i_next_transaction:
417          *
418          * Pointer to the running transaction modifying inode's data in case
419          * there is already a committing transaction touching it. [j_list_lock]
420          */
421         transaction_t *i_next_transaction;
422
423         /**
424          * @i_list: List of inodes in the i_transaction [j_list_lock]
425          */
426         struct list_head i_list;
427
428         /**
429          * @i_vfs_inode:
430          *
431          * VFS inode this inode belongs to [constant for lifetime of structure]
432          */
433         struct inode *i_vfs_inode;
434
435         /**
436          * @i_flags: Flags of inode [j_list_lock]
437          */
438         unsigned long i_flags;
439
440         /**
441          * @i_dirty_start:
442          *
443          * Offset in bytes where the dirty range for this inode starts.
444          * [j_list_lock]
445          */
446         loff_t i_dirty_start;
447
448         /**
449          * @i_dirty_end:
450          *
451          * Inclusive offset in bytes where the dirty range for this inode
452          * ends. [j_list_lock]
453          */
454         loff_t i_dirty_end;
455 };
456
457 struct jbd2_revoke_table_s;
458
459 /**
460  * struct jbd2_journal_handle - The jbd2_journal_handle type is the concrete
461  *     type associated with handle_t.
462  * @h_transaction: Which compound transaction is this update a part of?
463  * @h_journal: Which journal handle belongs to - used iff h_reserved set.
464  * @h_rsv_handle: Handle reserved for finishing the logical operation.
465  * @h_total_credits: Number of remaining buffers we are allowed to add to
466  *      journal. These are dirty buffers and revoke descriptor blocks.
467  * @h_revoke_credits: Number of remaining revoke records available for handle
468  * @h_ref: Reference count on this handle.
469  * @h_err: Field for caller's use to track errors through large fs operations.
470  * @h_sync: Flag for sync-on-close.
471  * @h_jdata: Flag to force data journaling.
472  * @h_reserved: Flag for handle for reserved credits.
473  * @h_aborted: Flag indicating fatal error on handle.
474  * @h_type: For handle statistics.
475  * @h_line_no: For handle statistics.
476  * @h_start_jiffies: Handle Start time.
477  * @h_requested_credits: Holds @h_total_credits after handle is started.
478  * @h_revoke_credits_requested: Holds @h_revoke_credits after handle is started.
479  * @saved_alloc_context: Saved context while transaction is open.
480  **/
481
482 /* Docbook can't yet cope with the bit fields, but will leave the documentation
483  * in so it can be fixed later.
484  */
485
486 struct jbd2_journal_handle
487 {
488         union {
489                 transaction_t   *h_transaction;
490                 /* Which journal handle belongs to - used iff h_reserved set */
491                 journal_t       *h_journal;
492         };
493
494         handle_t                *h_rsv_handle;
495         int                     h_total_credits;
496         int                     h_revoke_credits;
497         int                     h_revoke_credits_requested;
498         int                     h_ref;
499         int                     h_err;
500
501         /* Flags [no locking] */
502         unsigned int    h_sync:         1;
503         unsigned int    h_jdata:        1;
504         unsigned int    h_reserved:     1;
505         unsigned int    h_aborted:      1;
506         unsigned int    h_type:         8;
507         unsigned int    h_line_no:      16;
508
509         unsigned long           h_start_jiffies;
510         unsigned int            h_requested_credits;
511
512         unsigned int            saved_alloc_context;
513 };
514
515
516 /*
517  * Some stats for checkpoint phase
518  */
519 struct transaction_chp_stats_s {
520         unsigned long           cs_chp_time;
521         __u32                   cs_forced_to_close;
522         __u32                   cs_written;
523         __u32                   cs_dropped;
524 };
525
526 /* The transaction_t type is the guts of the journaling mechanism.  It
527  * tracks a compound transaction through its various states:
528  *
529  * RUNNING:     accepting new updates
530  * LOCKED:      Updates still running but we don't accept new ones
531  * RUNDOWN:     Updates are tidying up but have finished requesting
532  *              new buffers to modify (state not used for now)
533  * FLUSH:       All updates complete, but we are still writing to disk
534  * COMMIT:      All data on disk, writing commit record
535  * FINISHED:    We still have to keep the transaction for checkpointing.
536  *
537  * The transaction keeps track of all of the buffers modified by a
538  * running transaction, and all of the buffers committed but not yet
539  * flushed to home for finished transactions.
540  * (Locking Documentation improved by LockDoc)
541  */
542
543 /*
544  * Lock ranking:
545  *
546  *    j_list_lock
547  *      ->jbd_lock_bh_journal_head()    (This is "innermost")
548  *
549  *    j_state_lock
550  *    ->b_state_lock
551  *
552  *    b_state_lock
553  *    ->j_list_lock
554  *
555  *    j_state_lock
556  *    ->j_list_lock                     (journal_unmap_buffer)
557  *
558  */
559
560 struct transaction_s
561 {
562         /* Pointer to the journal for this transaction. [no locking] */
563         journal_t               *t_journal;
564
565         /* Sequence number for this transaction [no locking] */
566         tid_t                   t_tid;
567
568         /*
569          * Transaction's current state
570          * [no locking - only kjournald2 alters this]
571          * [j_list_lock] guards transition of a transaction into T_FINISHED
572          * state and subsequent call of __jbd2_journal_drop_transaction()
573          * FIXME: needs barriers
574          * KLUDGE: [use j_state_lock]
575          */
576         enum {
577                 T_RUNNING,
578                 T_LOCKED,
579                 T_SWITCH,
580                 T_FLUSH,
581                 T_COMMIT,
582                 T_COMMIT_DFLUSH,
583                 T_COMMIT_JFLUSH,
584                 T_COMMIT_CALLBACK,
585                 T_FINISHED
586         }                       t_state;
587
588         /*
589          * Where in the log does this transaction's commit start? [no locking]
590          */
591         unsigned long           t_log_start;
592
593         /*
594          * Number of buffers on the t_buffers list [j_list_lock, no locks
595          * needed for jbd2 thread]
596          */
597         int                     t_nr_buffers;
598
599         /*
600          * Doubly-linked circular list of all buffers reserved but not yet
601          * modified by this transaction [j_list_lock, no locks needed fo
602          * jbd2 thread]
603          */
604         struct journal_head     *t_reserved_list;
605
606         /*
607          * Doubly-linked circular list of all metadata buffers owned by this
608          * transaction [j_list_lock, no locks needed for jbd2 thread]
609          */
610         struct journal_head     *t_buffers;
611
612         /*
613          * Doubly-linked circular list of all forget buffers (superseded
614          * buffers which we can un-checkpoint once this transaction commits)
615          * [j_list_lock]
616          */
617         struct journal_head     *t_forget;
618
619         /*
620          * Doubly-linked circular list of all buffers still to be flushed before
621          * this transaction can be checkpointed. [j_list_lock]
622          */
623         struct journal_head     *t_checkpoint_list;
624
625         /*
626          * Doubly-linked circular list of all buffers submitted for IO while
627          * checkpointing. [j_list_lock]
628          */
629         struct journal_head     *t_checkpoint_io_list;
630
631         /*
632          * Doubly-linked circular list of metadata buffers being
633          * shadowed by log IO.  The IO buffers on the iobuf list and
634          * the shadow buffers on this list match each other one for
635          * one at all times. [j_list_lock, no locks needed for jbd2
636          * thread]
637          */
638         struct journal_head     *t_shadow_list;
639
640         /*
641          * List of inodes associated with the transaction; e.g., ext4 uses
642          * this to track inodes in data=ordered and data=journal mode that
643          * need special handling on transaction commit; also used by ocfs2.
644          * [j_list_lock]
645          */
646         struct list_head        t_inode_list;
647
648         /*
649          * Protects info related to handles
650          */
651         spinlock_t              t_handle_lock;
652
653         /*
654          * Longest time some handle had to wait for running transaction
655          */
656         unsigned long           t_max_wait;
657
658         /*
659          * When transaction started
660          */
661         unsigned long           t_start;
662
663         /*
664          * When commit was requested [j_state_lock]
665          */
666         unsigned long           t_requested;
667
668         /*
669          * Checkpointing stats [j_list_lock]
670          */
671         struct transaction_chp_stats_s t_chp_stats;
672
673         /*
674          * Number of outstanding updates running on this transaction
675          * [none]
676          */
677         atomic_t                t_updates;
678
679         /*
680          * Number of blocks reserved for this transaction in the journal.
681          * This is including all credits reserved when starting transaction
682          * handles as well as all journal descriptor blocks needed for this
683          * transaction. [none]
684          */
685         atomic_t                t_outstanding_credits;
686
687         /*
688          * Number of revoke records for this transaction added by already
689          * stopped handles. [none]
690          */
691         atomic_t                t_outstanding_revokes;
692
693         /*
694          * How many handles used this transaction? [none]
695          */
696         atomic_t                t_handle_count;
697
698         /*
699          * Forward and backward links for the circular list of all transactions
700          * awaiting checkpoint. [j_list_lock]
701          */
702         transaction_t           *t_cpnext, *t_cpprev;
703
704         /*
705          * When will the transaction expire (become due for commit), in jiffies?
706          * [no locking]
707          */
708         unsigned long           t_expires;
709
710         /*
711          * When this transaction started, in nanoseconds [no locking]
712          */
713         ktime_t                 t_start_time;
714
715         /*
716          * This transaction is being forced and some process is
717          * waiting for it to finish.
718          */
719         unsigned int t_synchronous_commit:1;
720
721         /* Disk flush needs to be sent to fs partition [no locking] */
722         int                     t_need_data_flush;
723
724         /*
725          * For use by the filesystem to store fs-specific data
726          * structures associated with the transaction
727          */
728         struct list_head        t_private_list;
729 };
730
731 struct transaction_run_stats_s {
732         unsigned long           rs_wait;
733         unsigned long           rs_request_delay;
734         unsigned long           rs_running;
735         unsigned long           rs_locked;
736         unsigned long           rs_flushing;
737         unsigned long           rs_logging;
738
739         __u32                   rs_handle_count;
740         __u32                   rs_blocks;
741         __u32                   rs_blocks_logged;
742 };
743
744 struct transaction_stats_s {
745         unsigned long           ts_tid;
746         unsigned long           ts_requested;
747         struct transaction_run_stats_s run;
748 };
749
750 static inline unsigned long
751 jbd2_time_diff(unsigned long start, unsigned long end)
752 {
753         if (end >= start)
754                 return end - start;
755
756         return end + (MAX_JIFFY_OFFSET - start);
757 }
758
759 #define JBD2_NR_BATCH   64
760
761 enum passtype {PASS_SCAN, PASS_REVOKE, PASS_REPLAY};
762
763 #define JBD2_FC_REPLAY_STOP     0
764 #define JBD2_FC_REPLAY_CONTINUE 1
765
766 /**
767  * struct journal_s - The journal_s type is the concrete type associated with
768  *     journal_t.
769  */
770 struct journal_s
771 {
772         /**
773          * @j_flags: General journaling state flags [j_state_lock,
774          * no lock for quick racy checks]
775          */
776         unsigned long           j_flags;
777
778         /**
779          * @j_atomic_flags: Atomic journaling state flags.
780          */
781         unsigned long           j_atomic_flags;
782
783         /**
784          * @j_errno:
785          *
786          * Is there an outstanding uncleared error on the journal (from a prior
787          * abort)? [j_state_lock]
788          */
789         int                     j_errno;
790
791         /**
792          * @j_abort_mutex: Lock the whole aborting procedure.
793          */
794         struct mutex            j_abort_mutex;
795
796         /**
797          * @j_sb_buffer: The first part of the superblock buffer.
798          */
799         struct buffer_head      *j_sb_buffer;
800
801         /**
802          * @j_superblock: The second part of the superblock buffer.
803          */
804         journal_superblock_t    *j_superblock;
805
806         /**
807          * @j_format_version: Version of the superblock format.
808          */
809         int                     j_format_version;
810
811         /**
812          * @j_state_lock: Protect the various scalars in the journal.
813          */
814         rwlock_t                j_state_lock;
815
816         /**
817          * @j_barrier_count:
818          *
819          * Number of processes waiting to create a barrier lock [j_state_lock,
820          * no lock for quick racy checks]
821          */
822         int                     j_barrier_count;
823
824         /**
825          * @j_barrier: The barrier lock itself.
826          */
827         struct mutex            j_barrier;
828
829         /**
830          * @j_running_transaction:
831          *
832          * Transactions: The current running transaction...
833          * [j_state_lock, no lock for quick racy checks] [caller holding
834          * open handle]
835          */
836         transaction_t           *j_running_transaction;
837
838         /**
839          * @j_committing_transaction:
840          *
841          * the transaction we are pushing to disk
842          * [j_state_lock] [caller holding open handle]
843          */
844         transaction_t           *j_committing_transaction;
845
846         /**
847          * @j_checkpoint_transactions:
848          *
849          * ... and a linked circular list of all transactions waiting for
850          * checkpointing. [j_list_lock]
851          */
852         transaction_t           *j_checkpoint_transactions;
853
854         /**
855          * @j_wait_transaction_locked:
856          *
857          * Wait queue for waiting for a locked transaction to start committing,
858          * or for a barrier lock to be released.
859          */
860         wait_queue_head_t       j_wait_transaction_locked;
861
862         /**
863          * @j_wait_done_commit: Wait queue for waiting for commit to complete.
864          */
865         wait_queue_head_t       j_wait_done_commit;
866
867         /**
868          * @j_wait_commit: Wait queue to trigger commit.
869          */
870         wait_queue_head_t       j_wait_commit;
871
872         /**
873          * @j_wait_updates: Wait queue to wait for updates to complete.
874          */
875         wait_queue_head_t       j_wait_updates;
876
877         /**
878          * @j_wait_reserved:
879          *
880          * Wait queue to wait for reserved buffer credits to drop.
881          */
882         wait_queue_head_t       j_wait_reserved;
883
884         /**
885          * @j_fc_wait:
886          *
887          * Wait queue to wait for completion of async fast commits.
888          */
889         wait_queue_head_t       j_fc_wait;
890
891         /**
892          * @j_checkpoint_mutex:
893          *
894          * Semaphore for locking against concurrent checkpoints.
895          */
896         struct mutex            j_checkpoint_mutex;
897
898         /**
899          * @j_chkpt_bhs:
900          *
901          * List of buffer heads used by the checkpoint routine.  This
902          * was moved from jbd2_log_do_checkpoint() to reduce stack
903          * usage.  Access to this array is controlled by the
904          * @j_checkpoint_mutex.  [j_checkpoint_mutex]
905          */
906         struct buffer_head      *j_chkpt_bhs[JBD2_NR_BATCH];
907
908         /**
909          * @j_shrinker:
910          *
911          * Journal head shrinker, reclaim buffer's journal head which
912          * has been written back.
913          */
914         struct shrinker         j_shrinker;
915
916         /**
917          * @j_checkpoint_jh_count:
918          *
919          * Number of journal buffers on the checkpoint list. [j_list_lock]
920          */
921         struct percpu_counter   j_checkpoint_jh_count;
922
923         /**
924          * @j_shrink_transaction:
925          *
926          * Record next transaction will shrink on the checkpoint list.
927          * [j_list_lock]
928          */
929         transaction_t           *j_shrink_transaction;
930
931         /**
932          * @j_head:
933          *
934          * Journal head: identifies the first unused block in the journal.
935          * [j_state_lock]
936          */
937         unsigned long           j_head;
938
939         /**
940          * @j_tail:
941          *
942          * Journal tail: identifies the oldest still-used block in the journal.
943          * [j_state_lock]
944          */
945         unsigned long           j_tail;
946
947         /**
948          * @j_free:
949          *
950          * Journal free: how many free blocks are there in the journal?
951          * [j_state_lock]
952          */
953         unsigned long           j_free;
954
955         /**
956          * @j_first:
957          *
958          * The block number of the first usable block in the journal
959          * [j_state_lock].
960          */
961         unsigned long           j_first;
962
963         /**
964          * @j_last:
965          *
966          * The block number one beyond the last usable block in the journal
967          * [j_state_lock].
968          */
969         unsigned long           j_last;
970
971         /**
972          * @j_fc_first:
973          *
974          * The block number of the first fast commit block in the journal
975          * [j_state_lock].
976          */
977         unsigned long           j_fc_first;
978
979         /**
980          * @j_fc_off:
981          *
982          * Number of fast commit blocks currently allocated. Accessed only
983          * during fast commit. Currently only process can do fast commit, so
984          * this field is not protected by any lock.
985          */
986         unsigned long           j_fc_off;
987
988         /**
989          * @j_fc_last:
990          *
991          * The block number one beyond the last fast commit block in the journal
992          * [j_state_lock].
993          */
994         unsigned long           j_fc_last;
995
996         /**
997          * @j_dev: Device where we store the journal.
998          */
999         struct block_device     *j_dev;
1000
1001         /**
1002          * @j_blocksize: Block size for the location where we store the journal.
1003          */
1004         int                     j_blocksize;
1005
1006         /**
1007          * @j_blk_offset:
1008          *
1009          * Starting block offset into the device where we store the journal.
1010          */
1011         unsigned long long      j_blk_offset;
1012
1013         /**
1014          * @j_devname: Journal device name.
1015          */
1016         char                    j_devname[BDEVNAME_SIZE+24];
1017
1018         /**
1019          * @j_fs_dev:
1020          *
1021          * Device which holds the client fs.  For internal journal this will be
1022          * equal to j_dev.
1023          */
1024         struct block_device     *j_fs_dev;
1025
1026         /**
1027          * @j_total_len: Total maximum capacity of the journal region on disk.
1028          */
1029         unsigned int            j_total_len;
1030
1031         /**
1032          * @j_reserved_credits:
1033          *
1034          * Number of buffers reserved from the running transaction.
1035          */
1036         atomic_t                j_reserved_credits;
1037
1038         /**
1039          * @j_list_lock: Protects the buffer lists and internal buffer state.
1040          */
1041         spinlock_t              j_list_lock;
1042
1043         /**
1044          * @j_inode:
1045          *
1046          * Optional inode where we store the journal.  If present, all
1047          * journal block numbers are mapped into this inode via bmap().
1048          */
1049         struct inode            *j_inode;
1050
1051         /**
1052          * @j_tail_sequence:
1053          *
1054          * Sequence number of the oldest transaction in the log [j_state_lock]
1055          */
1056         tid_t                   j_tail_sequence;
1057
1058         /**
1059          * @j_transaction_sequence:
1060          *
1061          * Sequence number of the next transaction to grant [j_state_lock]
1062          */
1063         tid_t                   j_transaction_sequence;
1064
1065         /**
1066          * @j_commit_sequence:
1067          *
1068          * Sequence number of the most recently committed transaction
1069          * [j_state_lock, no lock for quick racy checks]
1070          */
1071         tid_t                   j_commit_sequence;
1072
1073         /**
1074          * @j_commit_request:
1075          *
1076          * Sequence number of the most recent transaction wanting commit
1077          * [j_state_lock, no lock for quick racy checks]
1078          */
1079         tid_t                   j_commit_request;
1080
1081         /**
1082          * @j_uuid:
1083          *
1084          * Journal uuid: identifies the object (filesystem, LVM volume etc)
1085          * backed by this journal.  This will eventually be replaced by an array
1086          * of uuids, allowing us to index multiple devices within a single
1087          * journal and to perform atomic updates across them.
1088          */
1089         __u8                    j_uuid[16];
1090
1091         /**
1092          * @j_task: Pointer to the current commit thread for this journal.
1093          */
1094         struct task_struct      *j_task;
1095
1096         /**
1097          * @j_max_transaction_buffers:
1098          *
1099          * Maximum number of metadata buffers to allow in a single compound
1100          * commit transaction.
1101          */
1102         int                     j_max_transaction_buffers;
1103
1104         /**
1105          * @j_revoke_records_per_block:
1106          *
1107          * Number of revoke records that fit in one descriptor block.
1108          */
1109         int                     j_revoke_records_per_block;
1110
1111         /**
1112          * @j_commit_interval:
1113          *
1114          * What is the maximum transaction lifetime before we begin a commit?
1115          */
1116         unsigned long           j_commit_interval;
1117
1118         /**
1119          * @j_commit_timer: The timer used to wakeup the commit thread.
1120          */
1121         struct timer_list       j_commit_timer;
1122
1123         /**
1124          * @j_revoke_lock: Protect the revoke table.
1125          */
1126         spinlock_t              j_revoke_lock;
1127
1128         /**
1129          * @j_revoke:
1130          *
1131          * The revoke table - maintains the list of revoked blocks in the
1132          * current transaction.
1133          */
1134         struct jbd2_revoke_table_s *j_revoke;
1135
1136         /**
1137          * @j_revoke_table: Alternate revoke tables for j_revoke.
1138          */
1139         struct jbd2_revoke_table_s *j_revoke_table[2];
1140
1141         /**
1142          * @j_wbuf: Array of bhs for jbd2_journal_commit_transaction.
1143          */
1144         struct buffer_head      **j_wbuf;
1145
1146         /**
1147          * @j_fc_wbuf: Array of fast commit bhs for fast commit. Accessed only
1148          * during a fast commit. Currently only process can do fast commit, so
1149          * this field is not protected by any lock.
1150          */
1151         struct buffer_head      **j_fc_wbuf;
1152
1153         /**
1154          * @j_wbufsize:
1155          *
1156          * Size of @j_wbuf array.
1157          */
1158         int                     j_wbufsize;
1159
1160         /**
1161          * @j_fc_wbufsize:
1162          *
1163          * Size of @j_fc_wbuf array.
1164          */
1165         int                     j_fc_wbufsize;
1166
1167         /**
1168          * @j_last_sync_writer:
1169          *
1170          * The pid of the last person to run a synchronous operation
1171          * through the journal.
1172          */
1173         pid_t                   j_last_sync_writer;
1174
1175         /**
1176          * @j_average_commit_time:
1177          *
1178          * The average amount of time in nanoseconds it takes to commit a
1179          * transaction to disk. [j_state_lock]
1180          */
1181         u64                     j_average_commit_time;
1182
1183         /**
1184          * @j_min_batch_time:
1185          *
1186          * Minimum time that we should wait for additional filesystem operations
1187          * to get batched into a synchronous handle in microseconds.
1188          */
1189         u32                     j_min_batch_time;
1190
1191         /**
1192          * @j_max_batch_time:
1193          *
1194          * Maximum time that we should wait for additional filesystem operations
1195          * to get batched into a synchronous handle in microseconds.
1196          */
1197         u32                     j_max_batch_time;
1198
1199         /**
1200          * @j_commit_callback:
1201          *
1202          * This function is called when a transaction is closed.
1203          */
1204         void                    (*j_commit_callback)(journal_t *,
1205                                                      transaction_t *);
1206
1207         /**
1208          * @j_submit_inode_data_buffers:
1209          *
1210          * This function is called for all inodes associated with the
1211          * committing transaction marked with JI_WRITE_DATA flag
1212          * before we start to write out the transaction to the journal.
1213          */
1214         int                     (*j_submit_inode_data_buffers)
1215                                         (struct jbd2_inode *);
1216
1217         /**
1218          * @j_finish_inode_data_buffers:
1219          *
1220          * This function is called for all inodes associated with the
1221          * committing transaction marked with JI_WAIT_DATA flag
1222          * after we have written the transaction to the journal
1223          * but before we write out the commit block.
1224          */
1225         int                     (*j_finish_inode_data_buffers)
1226                                         (struct jbd2_inode *);
1227
1228         /*
1229          * Journal statistics
1230          */
1231
1232         /**
1233          * @j_history_lock: Protect the transactions statistics history.
1234          */
1235         spinlock_t              j_history_lock;
1236
1237         /**
1238          * @j_proc_entry: procfs entry for the jbd statistics directory.
1239          */
1240         struct proc_dir_entry   *j_proc_entry;
1241
1242         /**
1243          * @j_stats: Overall statistics.
1244          */
1245         struct transaction_stats_s j_stats;
1246
1247         /**
1248          * @j_failed_commit: Failed journal commit ID.
1249          */
1250         unsigned int            j_failed_commit;
1251
1252         /**
1253          * @j_private:
1254          *
1255          * An opaque pointer to fs-private information.  ext3 puts its
1256          * superblock pointer here.
1257          */
1258         void *j_private;
1259
1260         /**
1261          * @j_chksum_driver:
1262          *
1263          * Reference to checksum algorithm driver via cryptoapi.
1264          */
1265         struct crypto_shash *j_chksum_driver;
1266
1267         /**
1268          * @j_csum_seed:
1269          *
1270          * Precomputed journal UUID checksum for seeding other checksums.
1271          */
1272         __u32 j_csum_seed;
1273
1274 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
1275         /**
1276          * @j_trans_commit_map:
1277          *
1278          * Lockdep entity to track transaction commit dependencies. Handles
1279          * hold this "lock" for read, when we wait for commit, we acquire the
1280          * "lock" for writing. This matches the properties of jbd2 journalling
1281          * where the running transaction has to wait for all handles to be
1282          * dropped to commit that transaction and also acquiring a handle may
1283          * require transaction commit to finish.
1284          */
1285         struct lockdep_map      j_trans_commit_map;
1286 #endif
1287
1288         /**
1289          * @j_fc_cleanup_callback:
1290          *
1291          * Clean-up after fast commit or full commit. JBD2 calls this function
1292          * after every commit operation.
1293          */
1294         void (*j_fc_cleanup_callback)(struct journal_s *journal, int full, tid_t tid);
1295
1296         /**
1297          * @j_fc_replay_callback:
1298          *
1299          * File-system specific function that performs replay of a fast
1300          * commit. JBD2 calls this function for each fast commit block found in
1301          * the journal. This function should return JBD2_FC_REPLAY_CONTINUE
1302          * to indicate that the block was processed correctly and more fast
1303          * commit replay should continue. Return value of JBD2_FC_REPLAY_STOP
1304          * indicates the end of replay (no more blocks remaining). A negative
1305          * return value indicates error.
1306          */
1307         int (*j_fc_replay_callback)(struct journal_s *journal,
1308                                     struct buffer_head *bh,
1309                                     enum passtype pass, int off,
1310                                     tid_t expected_commit_id);
1311 };
1312
1313 #define jbd2_might_wait_for_commit(j) \
1314         do { \
1315                 rwsem_acquire(&j->j_trans_commit_map, 0, 0, _THIS_IP_); \
1316                 rwsem_release(&j->j_trans_commit_map, _THIS_IP_); \
1317         } while (0)
1318
1319 /* journal feature predicate functions */
1320 #define JBD2_FEATURE_COMPAT_FUNCS(name, flagname) \
1321 static inline bool jbd2_has_feature_##name(journal_t *j) \
1322 { \
1323         return ((j)->j_format_version >= 2 && \
1324                 ((j)->j_superblock->s_feature_compat & \
1325                  cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_COMPAT_##flagname)) != 0); \
1326 } \
1327 static inline void jbd2_set_feature_##name(journal_t *j) \
1328 { \
1329         (j)->j_superblock->s_feature_compat |= \
1330                 cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_COMPAT_##flagname); \
1331 } \
1332 static inline void jbd2_clear_feature_##name(journal_t *j) \
1333 { \
1334         (j)->j_superblock->s_feature_compat &= \
1335                 ~cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_COMPAT_##flagname); \
1336 }
1337
1338 #define JBD2_FEATURE_RO_COMPAT_FUNCS(name, flagname) \
1339 static inline bool jbd2_has_feature_##name(journal_t *j) \
1340 { \
1341         return ((j)->j_format_version >= 2 && \
1342                 ((j)->j_superblock->s_feature_ro_compat & \
1343                  cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_RO_COMPAT_##flagname)) != 0); \
1344 } \
1345 static inline void jbd2_set_feature_##name(journal_t *j) \
1346 { \
1347         (j)->j_superblock->s_feature_ro_compat |= \
1348                 cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_RO_COMPAT_##flagname); \
1349 } \
1350 static inline void jbd2_clear_feature_##name(journal_t *j) \
1351 { \
1352         (j)->j_superblock->s_feature_ro_compat &= \
1353                 ~cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_RO_COMPAT_##flagname); \
1354 }
1355
1356 #define JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FUNCS(name, flagname) \
1357 static inline bool jbd2_has_feature_##name(journal_t *j) \
1358 { \
1359         return ((j)->j_format_version >= 2 && \
1360                 ((j)->j_superblock->s_feature_incompat & \
1361                  cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_INCOMPAT_##flagname)) != 0); \
1362 } \
1363 static inline void jbd2_set_feature_##name(journal_t *j) \
1364 { \
1365         (j)->j_superblock->s_feature_incompat |= \
1366                 cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_INCOMPAT_##flagname); \
1367 } \
1368 static inline void jbd2_clear_feature_##name(journal_t *j) \
1369 { \
1370         (j)->j_superblock->s_feature_incompat &= \
1371                 ~cpu_to_be32(JBD2_FEATURE_INCOMPAT_##flagname); \
1372 }
1373
1374 JBD2_FEATURE_COMPAT_FUNCS(checksum,             CHECKSUM)
1375
1376 JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FUNCS(revoke,             REVOKE)
1377 JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FUNCS(64bit,              64BIT)
1378 JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FUNCS(async_commit,       ASYNC_COMMIT)
1379 JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FUNCS(csum2,              CSUM_V2)
1380 JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FUNCS(csum3,              CSUM_V3)
1381 JBD2_FEATURE_INCOMPAT_FUNCS(fast_commit,        FAST_COMMIT)
1382
1383 /*
1384  * Journal flag definitions
1385  */
1386 #define JBD2_UNMOUNT    0x001   /* Journal thread is being destroyed */
1387 #define JBD2_ABORT      0x002   /* Journaling has been aborted for errors. */
1388 #define JBD2_ACK_ERR    0x004   /* The errno in the sb has been acked */
1389 #define JBD2_FLUSHED    0x008   /* The journal superblock has been flushed */
1390 #define JBD2_LOADED     0x010   /* The journal superblock has been loaded */
1391 #define JBD2_BARRIER    0x020   /* Use IDE barriers */
1392 #define JBD2_ABORT_ON_SYNCDATA_ERR      0x040   /* Abort the journal on file
1393                                                  * data write error in ordered
1394                                                  * mode */
1395 #define JBD2_FAST_COMMIT_ONGOING        0x100   /* Fast commit is ongoing */
1396 #define JBD2_FULL_COMMIT_ONGOING        0x200   /* Full commit is ongoing */
1397 #define JBD2_JOURNAL_FLUSH_DISCARD      0x0001
1398 #define JBD2_JOURNAL_FLUSH_ZEROOUT      0x0002
1399 #define JBD2_JOURNAL_FLUSH_VALID        (JBD2_JOURNAL_FLUSH_DISCARD | \
1400                                         JBD2_JOURNAL_FLUSH_ZEROOUT)
1401
1402 /*
1403  * Journal atomic flag definitions
1404  */
1405 #define JBD2_CHECKPOINT_IO_ERROR        0x001   /* Detect io error while writing
1406                                                  * buffer back to disk */
1407
1408 /*
1409  * Function declarations for the journaling transaction and buffer
1410  * management
1411  */
1412
1413 /* Filing buffers */
1414 extern void jbd2_journal_unfile_buffer(journal_t *, struct journal_head *);
1415 extern bool __jbd2_journal_refile_buffer(struct journal_head *);
1416 extern void jbd2_journal_refile_buffer(journal_t *, struct journal_head *);
1417 extern void __jbd2_journal_file_buffer(struct journal_head *, transaction_t *, int);
1418 extern void jbd2_journal_file_buffer(struct journal_head *, transaction_t *, int);
1419 static inline void jbd2_file_log_bh(struct list_head *head, struct buffer_head *bh)
1420 {
1421         list_add_tail(&bh->b_assoc_buffers, head);
1422 }
1423 static inline void jbd2_unfile_log_bh(struct buffer_head *bh)
1424 {
1425         list_del_init(&bh->b_assoc_buffers);
1426 }
1427
1428 /* Log buffer allocation */
1429 struct buffer_head *jbd2_journal_get_descriptor_buffer(transaction_t *, int);
1430 void jbd2_descriptor_block_csum_set(journal_t *, struct buffer_head *);
1431 int jbd2_journal_next_log_block(journal_t *, unsigned long long *);
1432 int jbd2_journal_get_log_tail(journal_t *journal, tid_t *tid,
1433                               unsigned long *block);
1434 int __jbd2_update_log_tail(journal_t *journal, tid_t tid, unsigned long block);
1435 void jbd2_update_log_tail(journal_t *journal, tid_t tid, unsigned long block);
1436
1437 /* Commit management */
1438 extern void jbd2_journal_commit_transaction(journal_t *);
1439
1440 /* Checkpoint list management */
1441 void __jbd2_journal_clean_checkpoint_list(journal_t *journal, bool destroy);
1442 unsigned long jbd2_journal_shrink_checkpoint_list(journal_t *journal, unsigned long *nr_to_scan);
1443 int __jbd2_journal_remove_checkpoint(struct journal_head *);
1444 void jbd2_journal_destroy_checkpoint(journal_t *journal);
1445 void __jbd2_journal_insert_checkpoint(struct journal_head *, transaction_t *);
1446
1447
1448 /*
1449  * Triggers
1450  */
1451
1452 struct jbd2_buffer_trigger_type {
1453         /*
1454          * Fired a the moment data to write to the journal are known to be
1455          * stable - so either at the moment b_frozen_data is created or just
1456          * before a buffer is written to the journal.  mapped_data is a mapped
1457          * buffer that is the frozen data for commit.
1458          */
1459         void (*t_frozen)(struct jbd2_buffer_trigger_type *type,
1460                          struct buffer_head *bh, void *mapped_data,
1461                          size_t size);
1462
1463         /*
1464          * Fired during journal abort for dirty buffers that will not be
1465          * committed.
1466          */
1467         void (*t_abort)(struct jbd2_buffer_trigger_type *type,
1468                         struct buffer_head *bh);
1469 };
1470
1471 extern void jbd2_buffer_frozen_trigger(struct journal_head *jh,
1472                                        void *mapped_data,
1473                                        struct jbd2_buffer_trigger_type *triggers);
1474 extern void jbd2_buffer_abort_trigger(struct journal_head *jh,
1475                                       struct jbd2_buffer_trigger_type *triggers);
1476
1477 /* Buffer IO */
1478 extern int jbd2_journal_write_metadata_buffer(transaction_t *transaction,
1479                                               struct journal_head *jh_in,
1480                                               struct buffer_head **bh_out,
1481                                               sector_t blocknr);
1482
1483 /* Transaction cache support */
1484 extern void jbd2_journal_destroy_transaction_cache(void);
1485 extern int __init jbd2_journal_init_transaction_cache(void);
1486 extern void jbd2_journal_free_transaction(transaction_t *);
1487
1488 /*
1489  * Journal locking.
1490  *
1491  * We need to lock the journal during transaction state changes so that nobody
1492  * ever tries to take a handle on the running transaction while we are in the
1493  * middle of moving it to the commit phase.  j_state_lock does this.
1494  *
1495  * Note that the locking is completely interrupt unsafe.  We never touch
1496  * journal structures from interrupts.
1497  */
1498
1499 static inline handle_t *journal_current_handle(void)
1500 {
1501         return current->journal_info;
1502 }
1503
1504 /* The journaling code user interface:
1505  *
1506  * Create and destroy handles
1507  * Register buffer modifications against the current transaction.
1508  */
1509
1510 extern handle_t *jbd2_journal_start(journal_t *, int nblocks);
1511 extern handle_t *jbd2__journal_start(journal_t *, int blocks, int rsv_blocks,
1512                                      int revoke_records, gfp_t gfp_mask,
1513                                      unsigned int type, unsigned int line_no);
1514 extern int       jbd2_journal_restart(handle_t *, int nblocks);
1515 extern int       jbd2__journal_restart(handle_t *, int nblocks,
1516                                        int revoke_records, gfp_t gfp_mask);
1517 extern int       jbd2_journal_start_reserved(handle_t *handle,
1518                                 unsigned int type, unsigned int line_no);
1519 extern void      jbd2_journal_free_reserved(handle_t *handle);
1520 extern int       jbd2_journal_extend(handle_t *handle, int nblocks,
1521                                      int revoke_records);
1522 extern int       jbd2_journal_get_write_access(handle_t *, struct buffer_head *);
1523 extern int       jbd2_journal_get_create_access (handle_t *, struct buffer_head *);
1524 extern int       jbd2_journal_get_undo_access(handle_t *, struct buffer_head *);
1525 void             jbd2_journal_set_triggers(struct buffer_head *,
1526                                            struct jbd2_buffer_trigger_type *type);
1527 extern int       jbd2_journal_dirty_metadata (handle_t *, struct buffer_head *);
1528 extern int       jbd2_journal_forget (handle_t *, struct buffer_head *);
1529 int jbd2_journal_invalidate_folio(journal_t *, struct folio *,
1530                                         size_t offset, size_t length);
1531 bool jbd2_journal_try_to_free_buffers(journal_t *journal, struct folio *folio);
1532 extern int       jbd2_journal_stop(handle_t *);
1533 extern int       jbd2_journal_flush(journal_t *journal, unsigned int flags);
1534 extern void      jbd2_journal_lock_updates (journal_t *);
1535 extern void      jbd2_journal_unlock_updates (journal_t *);
1536
1537 void jbd2_journal_wait_updates(journal_t *);
1538
1539 extern journal_t * jbd2_journal_init_dev(struct block_device *bdev,
1540                                 struct block_device *fs_dev,
1541                                 unsigned long long start, int len, int bsize);
1542 extern journal_t * jbd2_journal_init_inode (struct inode *);
1543 extern int         jbd2_journal_update_format (journal_t *);
1544 extern int         jbd2_journal_check_used_features
1545                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1546 extern int         jbd2_journal_check_available_features
1547                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1548 extern int         jbd2_journal_set_features
1549                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1550 extern void        jbd2_journal_clear_features
1551                    (journal_t *, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1552 extern int         jbd2_journal_load       (journal_t *journal);
1553 extern int         jbd2_journal_destroy    (journal_t *);
1554 extern int         jbd2_journal_recover    (journal_t *journal);
1555 extern int         jbd2_journal_wipe       (journal_t *, int);
1556 extern int         jbd2_journal_skip_recovery   (journal_t *);
1557 extern void        jbd2_journal_update_sb_errno(journal_t *);
1558 extern int         jbd2_journal_update_sb_log_tail      (journal_t *, tid_t,
1559                                 unsigned long, blk_opf_t);
1560 extern void        jbd2_journal_abort      (journal_t *, int);
1561 extern int         jbd2_journal_errno      (journal_t *);
1562 extern void        jbd2_journal_ack_err    (journal_t *);
1563 extern int         jbd2_journal_clear_err  (journal_t *);
1564 extern int         jbd2_journal_bmap(journal_t *, unsigned long, unsigned long long *);
1565 extern int         jbd2_journal_force_commit(journal_t *);
1566 extern int         jbd2_journal_force_commit_nested(journal_t *);
1567 extern int         jbd2_journal_inode_ranged_write(handle_t *handle,
1568                         struct jbd2_inode *inode, loff_t start_byte,
1569                         loff_t length);
1570 extern int         jbd2_journal_inode_ranged_wait(handle_t *handle,
1571                         struct jbd2_inode *inode, loff_t start_byte,
1572                         loff_t length);
1573 extern int         jbd2_journal_submit_inode_data_buffers(
1574                         struct jbd2_inode *jinode);
1575 extern int         jbd2_journal_finish_inode_data_buffers(
1576                         struct jbd2_inode *jinode);
1577 extern int         jbd2_journal_begin_ordered_truncate(journal_t *journal,
1578                                 struct jbd2_inode *inode, loff_t new_size);
1579 extern void        jbd2_journal_init_jbd_inode(struct jbd2_inode *jinode, struct inode *inode);
1580 extern void        jbd2_journal_release_jbd_inode(journal_t *journal, struct jbd2_inode *jinode);
1581
1582 /*
1583  * journal_head management
1584  */
1585 struct journal_head *jbd2_journal_add_journal_head(struct buffer_head *bh);
1586 struct journal_head *jbd2_journal_grab_journal_head(struct buffer_head *bh);
1587 void jbd2_journal_put_journal_head(struct journal_head *jh);
1588
1589 /*
1590  * handle management
1591  */
1592 extern struct kmem_cache *jbd2_handle_cache;
1593
1594 static inline handle_t *jbd2_alloc_handle(gfp_t gfp_flags)
1595 {
1596         return kmem_cache_zalloc(jbd2_handle_cache, gfp_flags);
1597 }
1598
1599 static inline void jbd2_free_handle(handle_t *handle)
1600 {
1601         kmem_cache_free(jbd2_handle_cache, handle);
1602 }
1603
1604 /*
1605  * jbd2_inode management (optional, for those file systems that want to use
1606  * dynamically allocated jbd2_inode structures)
1607  */
1608 extern struct kmem_cache *jbd2_inode_cache;
1609
1610 static inline struct jbd2_inode *jbd2_alloc_inode(gfp_t gfp_flags)
1611 {
1612         return kmem_cache_alloc(jbd2_inode_cache, gfp_flags);
1613 }
1614
1615 static inline void jbd2_free_inode(struct jbd2_inode *jinode)
1616 {
1617         kmem_cache_free(jbd2_inode_cache, jinode);
1618 }
1619
1620 /* Primary revoke support */
1621 #define JOURNAL_REVOKE_DEFAULT_HASH 256
1622 extern int         jbd2_journal_init_revoke(journal_t *, int);
1623 extern void        jbd2_journal_destroy_revoke_record_cache(void);
1624 extern void        jbd2_journal_destroy_revoke_table_cache(void);
1625 extern int __init jbd2_journal_init_revoke_record_cache(void);
1626 extern int __init jbd2_journal_init_revoke_table_cache(void);
1627
1628 extern void        jbd2_journal_destroy_revoke(journal_t *);
1629 extern int         jbd2_journal_revoke (handle_t *, unsigned long long, struct buffer_head *);
1630 extern int         jbd2_journal_cancel_revoke(handle_t *, struct journal_head *);
1631 extern void        jbd2_journal_write_revoke_records(transaction_t *transaction,
1632                                                      struct list_head *log_bufs);
1633
1634 /* Recovery revoke support */
1635 extern int      jbd2_journal_set_revoke(journal_t *, unsigned long long, tid_t);
1636 extern int      jbd2_journal_test_revoke(journal_t *, unsigned long long, tid_t);
1637 extern void     jbd2_journal_clear_revoke(journal_t *);
1638 extern void     jbd2_journal_switch_revoke_table(journal_t *journal);
1639 extern void     jbd2_clear_buffer_revoked_flags(journal_t *journal);
1640
1641 /*
1642  * The log thread user interface:
1643  *
1644  * Request space in the current transaction, and force transaction commit
1645  * transitions on demand.
1646  */
1647
1648 int jbd2_log_start_commit(journal_t *journal, tid_t tid);
1649 int jbd2_journal_start_commit(journal_t *journal, tid_t *tid);
1650 int jbd2_log_wait_commit(journal_t *journal, tid_t tid);
1651 int jbd2_transaction_committed(journal_t *journal, tid_t tid);
1652 int jbd2_complete_transaction(journal_t *journal, tid_t tid);
1653 int jbd2_log_do_checkpoint(journal_t *journal);
1654 int jbd2_trans_will_send_data_barrier(journal_t *journal, tid_t tid);
1655
1656 void __jbd2_log_wait_for_space(journal_t *journal);
1657 extern void __jbd2_journal_drop_transaction(journal_t *, transaction_t *);
1658 extern int jbd2_cleanup_journal_tail(journal_t *);
1659
1660 /* Fast commit related APIs */
1661 int jbd2_fc_begin_commit(journal_t *journal, tid_t tid);
1662 int jbd2_fc_end_commit(journal_t *journal);
1663 int jbd2_fc_end_commit_fallback(journal_t *journal);
1664 int jbd2_fc_get_buf(journal_t *journal, struct buffer_head **bh_out);
1665 int jbd2_submit_inode_data(struct jbd2_inode *jinode);
1666 int jbd2_wait_inode_data(journal_t *journal, struct jbd2_inode *jinode);
1667 int jbd2_fc_wait_bufs(journal_t *journal, int num_blks);
1668 int jbd2_fc_release_bufs(journal_t *journal);
1669
1670 static inline int jbd2_journal_get_max_txn_bufs(journal_t *journal)
1671 {
1672         return (journal->j_total_len - journal->j_fc_wbufsize) / 4;
1673 }
1674
1675 /*
1676  * is_journal_abort
1677  *
1678  * Simple test wrapper function to test the JBD2_ABORT state flag.  This
1679  * bit, when set, indicates that we have had a fatal error somewhere,
1680  * either inside the journaling layer or indicated to us by the client
1681  * (eg. ext3), and that we and should not commit any further
1682  * transactions.
1683  */
1684
1685 static inline int is_journal_aborted(journal_t *journal)
1686 {
1687         return journal->j_flags & JBD2_ABORT;
1688 }
1689
1690 static inline int is_handle_aborted(handle_t *handle)
1691 {
1692         if (handle->h_aborted || !handle->h_transaction)
1693                 return 1;
1694         return is_journal_aborted(handle->h_transaction->t_journal);
1695 }
1696
1697 static inline void jbd2_journal_abort_handle(handle_t *handle)
1698 {
1699         handle->h_aborted = 1;
1700 }
1701
1702 #endif /* __KERNEL__   */
1703
1704 /* Comparison functions for transaction IDs: perform comparisons using
1705  * modulo arithmetic so that they work over sequence number wraps. */
1706
1707 static inline int tid_gt(tid_t x, tid_t y)
1708 {
1709         int difference = (x - y);
1710         return (difference > 0);
1711 }
1712
1713 static inline int tid_geq(tid_t x, tid_t y)
1714 {
1715         int difference = (x - y);
1716         return (difference >= 0);
1717 }
1718
1719 extern int jbd2_journal_blocks_per_page(struct inode *inode);
1720 extern size_t journal_tag_bytes(journal_t *journal);
1721
1722 static inline bool jbd2_journal_has_csum_v2or3_feature(journal_t *j)
1723 {
1724         return jbd2_has_feature_csum2(j) || jbd2_has_feature_csum3(j);
1725 }
1726
1727 static inline int jbd2_journal_has_csum_v2or3(journal_t *journal)
1728 {
1729         WARN_ON_ONCE(jbd2_journal_has_csum_v2or3_feature(journal) &&
1730                      journal->j_chksum_driver == NULL);
1731
1732         return journal->j_chksum_driver != NULL;
1733 }
1734
1735 static inline int jbd2_journal_get_num_fc_blks(journal_superblock_t *jsb)
1736 {
1737         int num_fc_blocks = be32_to_cpu(jsb->s_num_fc_blks);
1738
1739         return num_fc_blocks ? num_fc_blocks : JBD2_DEFAULT_FAST_COMMIT_BLOCKS;
1740 }
1741
1742 /*
1743  * Return number of free blocks in the log. Must be called under j_state_lock.
1744  */
1745 static inline unsigned long jbd2_log_space_left(journal_t *journal)
1746 {
1747         /* Allow for rounding errors */
1748         long free = journal->j_free - 32;
1749
1750         if (journal->j_committing_transaction) {
1751                 free -= atomic_read(&journal->
1752                         j_committing_transaction->t_outstanding_credits);
1753         }
1754         return max_t(long, free, 0);
1755 }
1756
1757 /*
1758  * Definitions which augment the buffer_head layer
1759  */
1760
1761 /* journaling buffer types */
1762 #define BJ_None         0       /* Not journaled */
1763 #define BJ_Metadata     1       /* Normal journaled metadata */
1764 #define BJ_Forget       2       /* Buffer superseded by this transaction */
1765 #define BJ_Shadow       3       /* Buffer contents being shadowed to the log */
1766 #define BJ_Reserved     4       /* Buffer is reserved for access by journal */
1767 #define BJ_Types        5
1768
1769 /* JBD uses a CRC32 checksum */
1770 #define JBD_MAX_CHECKSUM_SIZE 4
1771
1772 static inline u32 jbd2_chksum(journal_t *journal, u32 crc,
1773                               const void *address, unsigned int length)
1774 {
1775         struct {
1776                 struct shash_desc shash;
1777                 char ctx[JBD_MAX_CHECKSUM_SIZE];
1778         } desc;
1779         int err;
1780
1781         BUG_ON(crypto_shash_descsize(journal->j_chksum_driver) >
1782                 JBD_MAX_CHECKSUM_SIZE);
1783
1784         desc.shash.tfm = journal->j_chksum_driver;
1785         *(u32 *)desc.ctx = crc;
1786
1787         err = crypto_shash_update(&desc.shash, address, length);
1788         BUG_ON(err);
1789
1790         return *(u32 *)desc.ctx;
1791 }
1792
1793 /* Return most recent uncommitted transaction */
1794 static inline tid_t  jbd2_get_latest_transaction(journal_t *journal)
1795 {
1796         tid_t tid;
1797
1798         read_lock(&journal->j_state_lock);
1799         tid = journal->j_commit_request;
1800         if (journal->j_running_transaction)
1801                 tid = journal->j_running_transaction->t_tid;
1802         read_unlock(&journal->j_state_lock);
1803         return tid;
1804 }
1805
1806 static inline int jbd2_handle_buffer_credits(handle_t *handle)
1807 {
1808         journal_t *journal;
1809
1810         if (!handle->h_reserved)
1811                 journal = handle->h_transaction->t_journal;
1812         else
1813                 journal = handle->h_journal;
1814
1815         return handle->h_total_credits -
1816                 DIV_ROUND_UP(handle->h_revoke_credits_requested,
1817                              journal->j_revoke_records_per_block);
1818 }
1819
1820 #ifdef __KERNEL__
1821
1822 #define buffer_trace_init(bh)   do {} while (0)
1823 #define print_buffer_fields(bh) do {} while (0)
1824 #define print_buffer_trace(bh)  do {} while (0)
1825 #define BUFFER_TRACE(bh, info)  do {} while (0)
1826 #define BUFFER_TRACE2(bh, bh2, info)    do {} while (0)
1827 #define JBUFFER_TRACE(jh, info) do {} while (0)
1828
1829 #endif  /* __KERNEL__ */
1830
1831 #define EFSBADCRC       EBADMSG         /* Bad CRC detected */
1832 #define EFSCORRUPTED    EUCLEAN         /* Filesystem is corrupted */
1833
1834 #endif  /* _LINUX_JBD2_H */