0b75d52955ae95b82b94231f5bcc7b8f729e47be
[zfs.git] / include / sys / zfs_znode.h
1 /*
2  * CDDL HEADER START
3  *
4  * The contents of this file are subject to the terms of the
5  * Common Development and Distribution License (the "License").
6  * You may not use this file except in compliance with the License.
7  *
8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
10  * See the License for the specific language governing permissions
11  * and limitations under the License.
12  *
13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
18  *
19  * CDDL HEADER END
20  */
21 /*
22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
23  */
24
25 #ifndef _SYS_FS_ZFS_ZNODE_H
26 #define _SYS_FS_ZFS_ZNODE_H
27
28 #ifdef _KERNEL
29 #include <sys/isa_defs.h>
30 #include <sys/types32.h>
31 #include <sys/attr.h>
32 #include <sys/list.h>
33 #include <sys/dmu.h>
34 #include <sys/sa.h>
35 #include <sys/zfs_vfsops.h>
36 #include <sys/rrwlock.h>
37 #include <sys/zfs_sa.h>
38 #include <sys/zfs_stat.h>
39 #endif
40 #include <sys/zfs_acl.h>
41 #include <sys/zil.h>
42
43 #ifdef  __cplusplus
44 extern "C" {
45 #endif
46
47 /*
48  * Additional file level attributes, that are stored
49  * in the upper half of zp_flags
50  */
51 #define ZFS_READONLY            0x0000000100000000ull
52 #define ZFS_HIDDEN              0x0000000200000000ull
53 #define ZFS_SYSTEM              0x0000000400000000ull
54 #define ZFS_ARCHIVE             0x0000000800000000ull
55 #define ZFS_IMMUTABLE           0x0000001000000000ull
56 #define ZFS_NOUNLINK            0x0000002000000000ull
57 #define ZFS_APPENDONLY          0x0000004000000000ull
58 #define ZFS_NODUMP              0x0000008000000000ull
59 #define ZFS_OPAQUE              0x0000010000000000ull
60 #define ZFS_AV_QUARANTINED      0x0000020000000000ull
61 #define ZFS_AV_MODIFIED         0x0000040000000000ull
62 #define ZFS_REPARSE             0x0000080000000000ull
63 #define ZFS_OFFLINE             0x0000100000000000ull
64 #define ZFS_SPARSE              0x0000200000000000ull
65
66 #define ZFS_ATTR_SET(zp, attr, value, pflags, tx) \
67 { \
68         if (value) \
69                 pflags |= attr; \
70         else \
71                 pflags &= ~attr; \
72         VERIFY(0 == sa_update(zp->z_sa_hdl, SA_ZPL_FLAGS(ZTOZSB(zp)), \
73             &pflags, sizeof (pflags), tx)); \
74 }
75
76 /*
77  * Define special zfs pflags
78  */
79 #define ZFS_XATTR               0x1             /* is an extended attribute */
80 #define ZFS_INHERIT_ACE         0x2             /* ace has inheritable ACEs */
81 #define ZFS_ACL_TRIVIAL         0x4             /* files ACL is trivial */
82 #define ZFS_ACL_OBJ_ACE         0x8             /* ACL has CMPLX Object ACE */
83 #define ZFS_ACL_PROTECTED       0x10            /* ACL protected */
84 #define ZFS_ACL_DEFAULTED       0x20            /* ACL should be defaulted */
85 #define ZFS_ACL_AUTO_INHERIT    0x40            /* ACL should be inherited */
86 #define ZFS_BONUS_SCANSTAMP     0x80            /* Scanstamp in bonus area */
87 #define ZFS_NO_EXECS_DENIED     0x100           /* exec was given to everyone */
88
89 #define SA_ZPL_ATIME(z)         z->z_attr_table[ZPL_ATIME]
90 #define SA_ZPL_MTIME(z)         z->z_attr_table[ZPL_MTIME]
91 #define SA_ZPL_CTIME(z)         z->z_attr_table[ZPL_CTIME]
92 #define SA_ZPL_CRTIME(z)        z->z_attr_table[ZPL_CRTIME]
93 #define SA_ZPL_GEN(z)           z->z_attr_table[ZPL_GEN]
94 #define SA_ZPL_DACL_ACES(z)     z->z_attr_table[ZPL_DACL_ACES]
95 #define SA_ZPL_XATTR(z)         z->z_attr_table[ZPL_XATTR]
96 #define SA_ZPL_SYMLINK(z)       z->z_attr_table[ZPL_SYMLINK]
97 #define SA_ZPL_RDEV(z)          z->z_attr_table[ZPL_RDEV]
98 #define SA_ZPL_SCANSTAMP(z)     z->z_attr_table[ZPL_SCANSTAMP]
99 #define SA_ZPL_UID(z)           z->z_attr_table[ZPL_UID]
100 #define SA_ZPL_GID(z)           z->z_attr_table[ZPL_GID]
101 #define SA_ZPL_PARENT(z)        z->z_attr_table[ZPL_PARENT]
102 #define SA_ZPL_LINKS(z)         z->z_attr_table[ZPL_LINKS]
103 #define SA_ZPL_MODE(z)          z->z_attr_table[ZPL_MODE]
104 #define SA_ZPL_DACL_COUNT(z)    z->z_attr_table[ZPL_DACL_COUNT]
105 #define SA_ZPL_FLAGS(z)         z->z_attr_table[ZPL_FLAGS]
106 #define SA_ZPL_SIZE(z)          z->z_attr_table[ZPL_SIZE]
107 #define SA_ZPL_ZNODE_ACL(z)     z->z_attr_table[ZPL_ZNODE_ACL]
108 #define SA_ZPL_DXATTR(z)        z->z_attr_table[ZPL_DXATTR]
109 #define SA_ZPL_PAD(z)           z->z_attr_table[ZPL_PAD]
110
111 /*
112  * Is ID ephemeral?
113  */
114 #define IS_EPHEMERAL(x)         (x > MAXUID)
115
116 /*
117  * Should we use FUIDs?
118  */
119 #define USE_FUIDS(version, os)  (version >= ZPL_VERSION_FUID && \
120     spa_version(dmu_objset_spa(os)) >= SPA_VERSION_FUID)
121 #define USE_SA(version, os) (version >= ZPL_VERSION_SA && \
122     spa_version(dmu_objset_spa(os)) >= SPA_VERSION_SA)
123
124 #define MASTER_NODE_OBJ 1
125
126 /*
127  * Special attributes for master node.
128  * "userquota@" and "groupquota@" are also valid (from
129  * zfs_userquota_prop_prefixes[]).
130  */
131 #define ZFS_FSID                "FSID"
132 #define ZFS_UNLINKED_SET        "DELETE_QUEUE"
133 #define ZFS_ROOT_OBJ            "ROOT"
134 #define ZPL_VERSION_STR         "VERSION"
135 #define ZFS_FUID_TABLES         "FUID"
136 #define ZFS_SHARES_DIR          "SHARES"
137 #define ZFS_SA_ATTRS            "SA_ATTRS"
138
139 #define ZFS_MAX_BLOCKSIZE       (SPA_MAXBLOCKSIZE)
140
141 /* Path component length */
142 /*
143  * The generic fs code uses MAXNAMELEN to represent
144  * what the largest component length is.  Unfortunately,
145  * this length includes the terminating NULL.  ZFS needs
146  * to tell the users via pathconf() and statvfs() what the
147  * true maximum length of a component is, excluding the NULL.
148  */
149 #define ZFS_MAXNAMELEN  (MAXNAMELEN - 1)
150
151 /*
152  * Convert mode bits (zp_mode) to BSD-style DT_* values for storing in
153  * the directory entries.  On Linux systems this value is already
154  * defined correctly as part of the /usr/include/dirent.h header file.
155  */
156 #ifndef IFTODT
157 #define IFTODT(mode) (((mode) & S_IFMT) >> 12)
158 #endif
159
160 /*
161  * The directory entry has the type (currently unused on Solaris) in the
162  * top 4 bits, and the object number in the low 48 bits.  The "middle"
163  * 12 bits are unused.
164  */
165 #define ZFS_DIRENT_TYPE(de) BF64_GET(de, 60, 4)
166 #define ZFS_DIRENT_OBJ(de) BF64_GET(de, 0, 48)
167
168 /*
169  * Directory entry locks control access to directory entries.
170  * They are used to protect creates, deletes, and renames.
171  * Each directory znode has a mutex and a list of locked names.
172  */
173 #ifdef _KERNEL
174 typedef struct zfs_dirlock {
175         char            *dl_name;       /* directory entry being locked */
176         uint32_t        dl_sharecnt;    /* 0 if exclusive, > 0 if shared */
177         uint8_t         dl_namelock;    /* 1 if z_name_lock is NOT held */
178         uint16_t        dl_namesize;    /* set if dl_name was allocated */
179         kcondvar_t      dl_cv;          /* wait for entry to be unlocked */
180         struct znode    *dl_dzp;        /* directory znode */
181         struct zfs_dirlock *dl_next;    /* next in z_dirlocks list */
182 } zfs_dirlock_t;
183
184 typedef struct znode {
185         uint64_t        z_id;           /* object ID for this znode */
186         kmutex_t        z_lock;         /* znode modification lock */
187         krwlock_t       z_parent_lock;  /* parent lock for directories */
188         krwlock_t       z_name_lock;    /* "master" lock for dirent locks */
189         zfs_dirlock_t   *z_dirlocks;    /* directory entry lock list */
190         kmutex_t        z_range_lock;   /* protects changes to z_range_avl */
191         avl_tree_t      z_range_avl;    /* avl tree of file range locks */
192         uint8_t         z_unlinked;     /* file has been unlinked */
193         uint8_t         z_atime_dirty;  /* atime needs to be synced */
194         uint8_t         z_zn_prefetch;  /* Prefetch znodes? */
195         uint8_t         z_moved;        /* Has this znode been moved? */
196         uint_t          z_blksz;        /* block size in bytes */
197         uint_t          z_seq;          /* modification sequence number */
198         uint64_t        z_mapcnt;       /* number of pages mapped to file */
199         uint64_t        z_gen;          /* generation (cached) */
200         uint64_t        z_size;         /* file size (cached) */
201         uint64_t        z_atime[2];     /* atime (cached) */
202         uint64_t        z_links;        /* file links (cached) */
203         uint64_t        z_pflags;       /* pflags (cached) */
204         uint64_t        z_uid;          /* uid fuid (cached) */
205         uint64_t        z_gid;          /* gid fuid (cached) */
206         mode_t          z_mode;         /* mode (cached) */
207         uint32_t        z_sync_cnt;     /* synchronous open count */
208         kmutex_t        z_acl_lock;     /* acl data lock */
209         zfs_acl_t       *z_acl_cached;  /* cached acl */
210         krwlock_t       z_xattr_lock;   /* xattr data lock */
211         nvlist_t        *z_xattr_cached;/* cached xattrs */
212         struct znode    *z_xattr_parent;/* xattr parent znode */
213         list_node_t     z_link_node;    /* all znodes in fs link */
214         sa_handle_t     *z_sa_hdl;      /* handle to sa data */
215         boolean_t       z_is_sa;        /* are we native sa? */
216         boolean_t       z_is_zvol;      /* are we used by the zvol */
217         boolean_t       z_is_mapped;    /* are we mmap'ed */
218         boolean_t       z_is_ctldir;    /* are we .zfs entry */
219         struct inode    z_inode;        /* generic vfs inode */
220 } znode_t;
221
222
223 /*
224  * Range locking rules
225  * --------------------
226  * 1. When truncating a file (zfs_create, zfs_setattr, zfs_space) the whole
227  *    file range needs to be locked as RL_WRITER. Only then can the pages be
228  *    freed etc and zp_size reset. zp_size must be set within range lock.
229  * 2. For writes and punching holes (zfs_write & zfs_space) just the range
230  *    being written or freed needs to be locked as RL_WRITER.
231  *    Multiple writes at the end of the file must coordinate zp_size updates
232  *    to ensure data isn't lost. A compare and swap loop is currently used
233  *    to ensure the file size is at least the offset last written.
234  * 3. For reads (zfs_read, zfs_get_data & zfs_putapage) just the range being
235  *    read needs to be locked as RL_READER. A check against zp_size can then
236  *    be made for reading beyond end of file.
237  */
238
239 /*
240  * Convert between znode pointers and inode pointers
241  */
242 #define ZTOI(znode)     (&((znode)->z_inode))
243 #define ITOZ(inode)     (container_of((inode), znode_t, z_inode))
244 #define ZTOZSB(znode)   ((zfs_sb_t *)(ZTOI(znode)->i_sb->s_fs_info))
245 #define ITOZSB(inode)   ((zfs_sb_t *)((inode)->i_sb->s_fs_info))
246
247 #define S_ISDEV(mode)   (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode) || S_ISFIFO(mode))
248
249 /*
250  * ZFS_ENTER() is called on entry to each ZFS inode and vfs operation.
251  * ZFS_EXIT() must be called before exitting the vop.
252  * ZFS_VERIFY_ZP() verifies the znode is valid.
253  */
254 #define ZFS_ENTER(zsb) \
255         { \
256                 rrw_enter(&(zsb)->z_teardown_lock, RW_READER, FTAG); \
257                 if ((zsb)->z_unmounted) { \
258                         ZFS_EXIT(zsb); \
259                         return (EIO); \
260                 } \
261         }
262
263 #define ZFS_EXIT(zsb) \
264         { \
265                 rrw_exit(&(zsb)->z_teardown_lock, FTAG); \
266                 tsd_exit(); \
267         }
268
269 #define ZFS_VERIFY_ZP(zp) \
270         if ((zp)->z_sa_hdl == NULL) { \
271                 ZFS_EXIT(ZTOZSB(zp)); \
272                 return (EIO); \
273         }
274
275 /*
276  * Macros for dealing with dmu_buf_hold
277  */
278 #define ZFS_OBJ_HASH(obj_num)   ((obj_num) & (ZFS_OBJ_MTX_SZ - 1))
279 #define ZFS_OBJ_MUTEX(zsb, obj_num)     \
280         (&(zsb)->z_hold_mtx[ZFS_OBJ_HASH(obj_num)])
281 #define ZFS_OBJ_HOLD_ENTER(zsb, obj_num) \
282         mutex_enter(ZFS_OBJ_MUTEX((zsb), (obj_num)))
283 #define ZFS_OBJ_HOLD_TRYENTER(zsb, obj_num) \
284         mutex_tryenter(ZFS_OBJ_MUTEX((zsb), (obj_num)))
285 #define ZFS_OBJ_HOLD_EXIT(zsb, obj_num) \
286         mutex_exit(ZFS_OBJ_MUTEX((zsb), (obj_num)))
287 #define ZFS_OBJ_HOLD_OWNED(zsb, obj_num) \
288         mutex_owned(ZFS_OBJ_MUTEX((zsb), (obj_num)))
289
290 /*
291  * Macros to encode/decode ZFS stored time values from/to struct timespec
292  */
293 #define ZFS_TIME_ENCODE(tp, stmp)               \
294 {                                               \
295         (stmp)[0] = (uint64_t)(tp)->tv_sec;     \
296         (stmp)[1] = (uint64_t)(tp)->tv_nsec;    \
297 }
298
299 #define ZFS_TIME_DECODE(tp, stmp)               \
300 {                                               \
301         (tp)->tv_sec = (time_t)(stmp)[0];               \
302         (tp)->tv_nsec = (long)(stmp)[1];                \
303 }
304
305 /*
306  * Timestamp defines
307  */
308 #define ACCESSED                (ATTR_ATIME)
309 #define STATE_CHANGED           (ATTR_CTIME)
310 #define CONTENT_MODIFIED        (ATTR_MTIME | ATTR_CTIME)
311
312 #define ZFS_ACCESSTIME_STAMP(zsb, zp) \
313         if ((zsb)->z_atime && !(zfs_is_readonly(zsb))) \
314                 zfs_tstamp_update_setup(zp, ACCESSED, NULL, NULL, B_FALSE);
315
316 extern int      zfs_init_fs(zfs_sb_t *, znode_t **);
317 extern void     zfs_set_dataprop(objset_t *);
318 extern void     zfs_create_fs(objset_t *os, cred_t *cr, nvlist_t *,
319     dmu_tx_t *tx);
320 extern void     zfs_tstamp_update_setup(znode_t *, uint_t, uint64_t [2],
321     uint64_t [2], boolean_t);
322 extern void     zfs_grow_blocksize(znode_t *, uint64_t, dmu_tx_t *);
323 extern int      zfs_freesp(znode_t *, uint64_t, uint64_t, int, boolean_t);
324 extern void     zfs_znode_init(void);
325 extern void     zfs_znode_fini(void);
326 extern int      zfs_zget(zfs_sb_t *, uint64_t, znode_t **);
327 extern int      zfs_rezget(znode_t *);
328 extern void     zfs_zinactive(znode_t *);
329 extern void     zfs_znode_delete(znode_t *, dmu_tx_t *);
330 extern void     zfs_remove_op_tables(void);
331 extern int      zfs_create_op_tables(void);
332 extern int      zfs_sync(struct super_block *, int, cred_t *);
333 extern dev_t    zfs_cmpldev(uint64_t);
334 extern int      zfs_get_zplprop(objset_t *os, zfs_prop_t prop, uint64_t *value);
335 extern int      zfs_get_stats(objset_t *os, nvlist_t *nv);
336 extern void     zfs_znode_dmu_fini(znode_t *);
337 extern int      zfs_inode_alloc(struct super_block *, struct inode **ip);
338 extern void     zfs_inode_destroy(struct inode *);
339 extern void     zfs_inode_update(znode_t *);
340
341 extern void zfs_log_create(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx, uint64_t txtype,
342     znode_t *dzp, znode_t *zp, char *name, vsecattr_t *, zfs_fuid_info_t *,
343     vattr_t *vap);
344 extern int zfs_log_create_txtype(zil_create_t, vsecattr_t *vsecp,
345     vattr_t *vap);
346 extern void zfs_log_remove(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx, uint64_t txtype,
347     znode_t *dzp, char *name, uint64_t foid);
348 #define ZFS_NO_OBJECT   0       /* no object id */
349 extern void zfs_log_link(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx, uint64_t txtype,
350     znode_t *dzp, znode_t *zp, char *name);
351 extern void zfs_log_symlink(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx, uint64_t txtype,
352     znode_t *dzp, znode_t *zp, char *name, char *link);
353 extern void zfs_log_rename(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx, uint64_t txtype,
354     znode_t *sdzp, char *sname, znode_t *tdzp, char *dname, znode_t *szp);
355 extern void zfs_log_write(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx, int txtype,
356     znode_t *zp, offset_t off, ssize_t len, int ioflag);
357 extern void zfs_log_truncate(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx, int txtype,
358     znode_t *zp, uint64_t off, uint64_t len);
359 extern void zfs_log_setattr(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx, int txtype,
360     znode_t *zp, vattr_t *vap, uint_t mask_applied, zfs_fuid_info_t *fuidp);
361 extern void zfs_log_acl(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx, znode_t *zp,
362     vsecattr_t *vsecp, zfs_fuid_info_t *fuidp);
363 extern void zfs_xvattr_set(znode_t *zp, xvattr_t *xvap, dmu_tx_t *tx);
364 extern void zfs_upgrade(zfs_sb_t *zsb, dmu_tx_t *tx);
365 extern int zfs_create_share_dir(zfs_sb_t *zsb, dmu_tx_t *tx);
366
367 #if defined(HAVE_UIO_RW)
368 extern caddr_t zfs_map_page(page_t *, enum seg_rw);
369 extern void zfs_unmap_page(page_t *, caddr_t);
370 #endif /* HAVE_UIO_RW */
371
372 extern zil_get_data_t zfs_get_data;
373 extern zil_replay_func_t *zfs_replay_vector[TX_MAX_TYPE];
374 extern int zfsfstype;
375
376 #endif /* _KERNEL */
377
378 extern int zfs_obj_to_path(objset_t *osp, uint64_t obj, char *buf, int len);
379
380 #ifdef  __cplusplus
381 }
382 #endif
383
384 #endif  /* _SYS_FS_ZFS_ZNODE_H */