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xnu-2050.22.13.tar.gz
[apple/xnu.git] / bsd / vfs / vfs_journal.h
index 9551218a075b62c48d592d94b1cea47bc64e0d41..7b7f4f319117e6e65a77a7cfcfb75b7aa6eb269c 100644 (file)
@@ -1,17 +1,20 @@
 
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+ * Copyright (c) 2000-2011 Apple Inc. All rights reserved.
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@@ -21,7 +24,7 @@
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  * 
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+ * @APPLE_OSREFERENCE_LICENSE_HEADER_END@
  */
 /*
  * This header contains the structures and function prototypes
 #define _SYS_VFS_JOURNAL_H_
 
 #include <sys/appleapiopts.h>
+#include <sys/cdefs.h>
 
 #ifdef __APPLE_API_UNSTABLE
 
 #include <sys/types.h>
+#include <kern/locks.h>
+#include <sys/disk.h>
+
+
+typedef struct _blk_info {
+    int32_t    bsize;
+    union {
+       int32_t    cksum;
+       uint32_t   sequence_num;
+    } b;
+} _blk_info;
 
 typedef struct block_info {
     off_t       bnum;                // block # on the file system device
-    size_t      bsize;               // in bytes
-    struct buf *bp;
-} block_info;
+    union {
+       _blk_info   bi;
+       struct buf *bp;
+    } u;
+} __attribute__((__packed__)) block_info;
 
 typedef struct block_list_header {
     u_int16_t   max_blocks;          // max number of blocks in this chunk
     u_int16_t   num_blocks;          // number of valid block numbers in block_nums
     int32_t     bytes_used;          // how many bytes of this tbuffer are used
     int32_t     checksum;            // on-disk: checksum of this header and binfo[0]
-    int32_t     pad;                 // pad out to 16 bytes
+    int32_t     flags;               // check-checksums, initial blhdr, etc
     block_info  binfo[1];            // so we can reference them by name
 } block_list_header;
 
+#define BLHDR_CHECK_CHECKSUMS   0x0001
+#define BLHDR_FIRST_HEADER      0x0002
+
 
 struct journal;
 
+struct jnl_trim_list {
+       uint32_t        allocated_count;
+       uint32_t        extent_count;
+       dk_extent_t *extents;
+};
+
+typedef void (*jnl_trim_callback_t)(void *arg, uint32_t extent_count, const dk_extent_t *extents);
+
 typedef struct transaction {
     int                 tbuffer_size;  // in bytes
     char               *tbuffer;       // memory copy of the transaction
@@ -68,6 +96,9 @@ typedef struct transaction {
     off_t               journal_end;   // where in the journal this transaction ends
     struct journal     *jnl;           // ptr back to the journal structure
     struct transaction *next;          // list of tr's (either completed or to be free'd)
+    uint32_t            sequence_num;
+       struct jnl_trim_list trim;
+    boolean_t          delayed_header_write;
 } transaction;
 
 
@@ -84,11 +115,20 @@ typedef struct journal_header {
     int32_t        blhdr_size;    // size in bytes of each block_list_header in the journal
     int32_t        checksum;
     int32_t        jhdr_size;     // block size (in bytes) of the journal header
+    uint32_t       sequence_num;  // NEW FIELD: a monotonically increasing value assigned to all txn's
 } journal_header;
 
 #define JOURNAL_HEADER_MAGIC  0x4a4e4c78   // 'JNLx'
 #define ENDIAN_MAGIC          0x12345678
 
+//
+// we only checksum the original size of the journal_header to remain
+// backwards compatible.  the size of the original journal_heade is
+// everything up to the the sequence_num field, hence we use the
+// offsetof macro to calculate the size.
+//
+#define JOURNAL_HEADER_CKSUM_SIZE  (offsetof(struct journal_header, sequence_num))
+
 #define OLD_JOURNAL_HEADER_MAGIC  0x4a484452   // 'JHDR'
 
 
@@ -96,8 +136,14 @@ typedef struct journal_header {
  * In memory structure about the journal.
  */
 typedef struct journal {
+    lck_mtx_t           jlock;             // protects the struct journal data
+    lck_mtx_t          flock;             // serializes flushing of journal
+       lck_rw_t            trim_lock;         // protects the async_trim field, below
+
+
     struct vnode       *jdev;              // vnode of the device where the journal lives
     off_t               jdev_offset;       // byte offset to the start of the journal
+    const char         *jdev_name;
 
     struct vnode       *fsdev;             // vnode of the file system device
     
@@ -106,10 +152,26 @@ typedef struct journal {
 
     int32_t             flags;
     int32_t             tbuffer_size;      // default transaction buffer size
-
+    boolean_t          flush_aborted;
+    boolean_t          flushing;
+    boolean_t          asyncIO;
+    boolean_t          writing_header;
+    boolean_t          write_header_failed;
+       
+    struct jnl_trim_list *async_trim;      // extents to be trimmed by transaction being asynchronously flushed
+    jnl_trim_callback_t        trim_callback;
+    void                               *trim_callback_arg;
+    
     char               *header_buf;        // in-memory copy of the journal header
+    int32_t             header_buf_size;
     journal_header     *jhdr;              // points to the first byte of header_buf
 
+       uint32_t                saved_sequence_num;
+       uint32_t                sequence_num;
+
+    off_t               max_read_size;
+    off_t               max_write_size;
+
     transaction        *cur_tr;            // for group-commit
     transaction        *completed_trs;     // out-of-order transactions that completed
     transaction        *active_tr;         // for nested transactions
@@ -118,24 +180,35 @@ typedef struct journal {
 
     transaction        *tr_freeme;         // transaction structs that need to be free'd
 
-       volatile off_t      active_start;      // the active start that we only keep in memory
-       simple_lock_data_t  old_start_lock;    // guard access
-       volatile off_t      old_start[16];     // this is how we do lazy start update
+    volatile off_t      active_start;      // the active start that we only keep in memory
+    lck_mtx_t           old_start_lock;    // protects the old_start
+    volatile off_t      old_start[16];     // this is how we do lazy start update
 
-    semaphore_t         jsem;
+    int                 last_flush_err;    // last error from flushing the cache
 } journal;
 
 /* internal-only journal flags (top 16 bits) */
 #define JOURNAL_CLOSE_PENDING     0x00010000
 #define JOURNAL_INVALID           0x00020000
+#define JOURNAL_FLUSHCACHE_ERR    0x00040000   // means we already printed this err
+#define JOURNAL_NEED_SWAP         0x00080000   // swap any data read from disk
+#define JOURNAL_DO_FUA_WRITES     0x00100000   // do force-unit-access writes
+#define JOURNAL_USE_UNMAP         0x00200000   // device supports UNMAP (TRIM)
+
 
 /* journal_open/create options are always in the low-16 bits */
 #define JOURNAL_OPTION_FLAGS_MASK 0x0000ffff
 
+__BEGIN_DECLS
 /*
  * Prototypes.
  */
 
+/*
+ * Call journal_init() to initialize the journaling code (sets up lock attributes)
+ */
+void      journal_init(void) __attribute__((section("__TEXT, initcode")));
+
 /*
  * Call journal_create() to create a new journal.  You only
  * call this once, typically at file system creation time.
@@ -193,12 +266,25 @@ journal  *journal_open(struct vnode *jvp,
                                           void        (*flush)(void *arg),
                                           void         *arg);
 
+/*
+ * Test whether the journal is clean or not.  This is intended
+ * to be used when you're mounting read-only.  If the journal
+ * is not clean for some reason then you should not mount the
+ * volume as your data structures may be in an unknown state.
+ */
+int journal_is_clean(struct vnode *jvp,
+                    off_t         offset,
+                    off_t         journal_size,
+                    struct vnode *fsvp,
+                     size_t        min_fs_block_size);
+
+
 /*
  * Call journal_close() just before your file system is unmounted.
  * It flushes any outstanding transactions and makes sure the
  * journal is in a consistent state.
  */
-void      journal_close(journal *journal);
+void      journal_close(journal *journalp);
 
 /*
  * flags for journal_create/open.  only can use 
@@ -226,16 +312,51 @@ void      journal_close(journal *journal);
  * then call journal_kill_block().  This will mark it so
  * that the journal does not play it back (effectively
  * dropping it).
+ *
+ * journal_trim_add_extent() marks a range of bytes on the device which should
+ * be trimmed (invalidated, unmapped).  journal_trim_remove_extent() marks a
+ * range of bytes which should no longer be trimmed.  Accumulated extents
+ * will be trimmed when the transaction is flushed to the on-disk journal.
  */
 int   journal_start_transaction(journal *jnl);
 int   journal_modify_block_start(journal *jnl, struct buf *bp);
 int   journal_modify_block_abort(journal *jnl, struct buf *bp);
-int   journal_modify_block_end(journal *jnl, struct buf *bp);
+int   journal_modify_block_end(journal *jnl, struct buf *bp, void (*func)(struct buf *bp, void *arg), void *arg);
 int   journal_kill_block(journal *jnl, struct buf *bp);
+#ifdef BSD_KERNEL_PRIVATE
+int   journal_trim_add_extent(journal *jnl, uint64_t offset, uint64_t length);
+int   journal_trim_remove_extent(journal *jnl, uint64_t offset, uint64_t length);
+void  journal_trim_set_callback(journal *jnl, jnl_trim_callback_t callback, void *arg);
+#endif
 int   journal_end_transaction(journal *jnl);
 
 int   journal_active(journal *jnl);
-int   journal_flush(journal *jnl);
+int   journal_flush(journal *jnl, boolean_t wait_for_IO);
+void *journal_owner(journal *jnl);    // compare against current_thread()
+int   journal_uses_fua(journal *jnl);
+
+
+/*
+ * Relocate the journal.
+ * 
+ * You provide the new starting offset and size for the journal. You may
+ * optionally provide a new tbuffer_size; passing zero defaults to not
+ * changing the tbuffer size except as needed to fit within the new journal
+ * size.
+ * 
+ * You must have already started a transaction. The transaction may contain
+ * modified blocks (such as those needed to deallocate the old journal,
+ * allocate the new journal, and update the location and size of the journal
+ * in filesystem-private structures). Any transactions prior to the active
+ * transaction will be flushed to the old journal. The new journal will be
+ * initialized, and the blocks from the active transaction will be written to
+ * the new journal. The caller will need to update the structures that
+ * identify the location and size of the journal from the callback routine.
+ */
+int journal_relocate(journal *jnl, off_t offset, off_t journal_size, int32_t tbuffer_size,
+       errno_t (*callback)(void *), void *callback_arg);
+
+__END_DECLS
 
 #endif /* __APPLE_API_UNSTABLE */
 #endif /* !_SYS_VFS_JOURNAL_H_ */