fs/fscache/internal.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later */
   2 /* Internal definitions for FS-Cache
   3  *
   4  * Copyright (C) 2004-2007 Red Hat, Inc. All Rights Reserved.
   5  * Written by David Howells (dhowells@redhat.com)
   6  */
   7
   8 /*
   9  * Lock order, in the order in which multiple locks should be obtained:
  10  * - fscache_addremove_sem
  11  * - cookie->lock
  12  * - cookie->parent->lock
  13  * - cache->object_list_lock
  14  * - object->lock
  15  * - object->parent->lock
  16  * - cookie->stores_lock
  17  * - fscache_thread_lock
  18  *
  19  */
  20
  21 #ifdef pr_fmt
  22 #undef pr_fmt
  23 #endif
  24
  25 #define pr_fmt(fmt) "FS-Cache: " fmt
  26
  27 #include <linux/fscache-cache.h>
  28 #include <trace/events/fscache.h>
  29 #include <linux/sched.h>
  30 #include <linux/seq_file.h>
  31
  32 #define FSCACHE_MIN_THREADS     4
  33 #define FSCACHE_MAX_THREADS     32
  34
  35 /*
  36  * cache.c
  37  */
  38 extern struct list_head fscache_cache_list;
  39 extern struct rw_semaphore fscache_addremove_sem;
  40
  41 extern struct fscache_cache *fscache_select_cache_for_object(
  42         struct fscache_cookie *);
  43
  44 /*
  45  * cookie.c
  46  */
  47 extern struct kmem_cache *fscache_cookie_jar;
  48 extern const struct seq_operations fscache_cookies_seq_ops;
  49
  50 extern void fscache_free_cookie(struct fscache_cookie *);
  51 extern struct fscache_cookie *fscache_alloc_cookie(struct fscache_cookie *,
  52                                                    const struct fscache_cookie_def *,
  53                                                    const void *, size_t,
  54                                                    const void *, size_t,
  55                                                    void *, loff_t);
  56 extern struct fscache_cookie *fscache_hash_cookie(struct fscache_cookie *);
  57 extern struct fscache_cookie *fscache_cookie_get(struct fscache_cookie *,
  58                                                  enum fscache_cookie_trace);
  59 extern void fscache_cookie_put(struct fscache_cookie *,
  60                                enum fscache_cookie_trace);
  61
  62 static inline void fscache_cookie_see(struct fscache_cookie *cookie,
  63                                       enum fscache_cookie_trace where)
  64 {
  65         trace_fscache_cookie(cookie->debug_id, refcount_read(&cookie->ref),
  66                              where);
  67 }
  68
  69 /*
  70  * fsdef.c
  71  */
  72 extern struct fscache_cookie fscache_fsdef_index;
  73 extern struct fscache_cookie_def fscache_fsdef_netfs_def;
  74
  75 /*
  76  * main.c
  77  */
  78 extern unsigned fscache_defer_lookup;
  79 extern unsigned fscache_defer_create;
  80 extern unsigned fscache_debug;
  81 extern struct kobject *fscache_root;
  82 extern struct workqueue_struct *fscache_object_wq;
  83 extern struct workqueue_struct *fscache_op_wq;
  84
  85 extern unsigned int fscache_hash(unsigned int salt, unsigned int *data, unsigned int n);
  86
  87 static inline bool fscache_object_congested(void)
  88 {
  89         return workqueue_congested(WORK_CPU_UNBOUND, fscache_object_wq);
  90 }
  91
  92 /*
  93  * object.c
  94  */
  95 extern void fscache_enqueue_object(struct fscache_object *);
  96
  97 /*
  98  * operation.c
  99  */
 100 extern int fscache_submit_exclusive_op(struct fscache_object *,
 101                                        struct fscache_operation *);
 102 extern int fscache_submit_op(struct fscache_object *,
 103                              struct fscache_operation *);
 104 extern int fscache_cancel_op(struct fscache_operation *, bool);
 105 extern void fscache_cancel_all_ops(struct fscache_object *);
 106 extern void fscache_abort_object(struct fscache_object *);
 107 extern void fscache_start_operations(struct fscache_object *);
 108 extern void fscache_operation_gc(struct work_struct *);
 109
 110 /*
 111  * page.c
 112  */
 113 extern int fscache_wait_for_deferred_lookup(struct fscache_cookie *);
 114 extern int fscache_wait_for_operation_activation(struct fscache_object *,
 115                                                  struct fscache_operation *,
 116                                                  atomic_t *,
 117                                                  atomic_t *);
 118 extern void fscache_invalidate_writes(struct fscache_cookie *);
 119 struct fscache_retrieval *fscache_alloc_retrieval(struct fscache_cookie *cookie,
 120                                                   struct address_space *mapping,
 121                                                   fscache_rw_complete_t end_io_func,
 122                                                   void *context);
 123
 124 /*
 125  * proc.c
 126  */
 127 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 128 extern int __init fscache_proc_init(void);
 129 extern void fscache_proc_cleanup(void);
 130 #else
 131 #define fscache_proc_init()     (0)
 132 #define fscache_proc_cleanup()  do {} while (0)
 133 #endif
 134
 135 /*
 136  * stats.c
 137  */
 138 #ifdef CONFIG_FSCACHE_STATS
 139 extern atomic_t fscache_n_ops_processed[FSCACHE_MAX_THREADS];
 140 extern atomic_t fscache_n_objs_processed[FSCACHE_MAX_THREADS];
 141
 142 extern atomic_t fscache_n_op_pend;
 143 extern atomic_t fscache_n_op_run;
 144 extern atomic_t fscache_n_op_enqueue;
 145 extern atomic_t fscache_n_op_deferred_release;
 146 extern atomic_t fscache_n_op_initialised;
 147 extern atomic_t fscache_n_op_release;
 148 extern atomic_t fscache_n_op_gc;
 149 extern atomic_t fscache_n_op_cancelled;
 150 extern atomic_t fscache_n_op_rejected;
 151
 152 extern atomic_t fscache_n_attr_changed;
 153 extern atomic_t fscache_n_attr_changed_ok;
 154 extern atomic_t fscache_n_attr_changed_nobufs;
 155 extern atomic_t fscache_n_attr_changed_nomem;
 156 extern atomic_t fscache_n_attr_changed_calls;
 157
 158 extern atomic_t fscache_n_allocs;
 159 extern atomic_t fscache_n_allocs_ok;
 160 extern atomic_t fscache_n_allocs_wait;
 161 extern atomic_t fscache_n_allocs_nobufs;
 162 extern atomic_t fscache_n_allocs_intr;
 163 extern atomic_t fscache_n_allocs_object_dead;
 164 extern atomic_t fscache_n_alloc_ops;
 165 extern atomic_t fscache_n_alloc_op_waits;
 166
 167 extern atomic_t fscache_n_retrievals;
 168 extern atomic_t fscache_n_retrievals_ok;
 169 extern atomic_t fscache_n_retrievals_wait;
 170 extern atomic_t fscache_n_retrievals_nodata;
 171 extern atomic_t fscache_n_retrievals_nobufs;
 172 extern atomic_t fscache_n_retrievals_intr;
 173 extern atomic_t fscache_n_retrievals_nomem;
 174 extern atomic_t fscache_n_retrievals_object_dead;
 175 extern atomic_t fscache_n_retrieval_ops;
 176 extern atomic_t fscache_n_retrieval_op_waits;
 177
 178 extern atomic_t fscache_n_stores;
 179 extern atomic_t fscache_n_stores_ok;
 180 extern atomic_t fscache_n_stores_again;
 181 extern atomic_t fscache_n_stores_nobufs;
 182 extern atomic_t fscache_n_stores_oom;
 183 extern atomic_t fscache_n_store_ops;
 184 extern atomic_t fscache_n_store_calls;
 185 extern atomic_t fscache_n_store_pages;
 186 extern atomic_t fscache_n_store_radix_deletes;
 187 extern atomic_t fscache_n_store_pages_over_limit;
 188
 189 extern atomic_t fscache_n_store_vmscan_not_storing;
 190 extern atomic_t fscache_n_store_vmscan_gone;
 191 extern atomic_t fscache_n_store_vmscan_busy;
 192 extern atomic_t fscache_n_store_vmscan_cancelled;
 193 extern atomic_t fscache_n_store_vmscan_wait;
 194
 195 extern atomic_t fscache_n_marks;
 196 extern atomic_t fscache_n_uncaches;
 197
 198 extern atomic_t fscache_n_acquires;
 199 extern atomic_t fscache_n_acquires_null;
 200 extern atomic_t fscache_n_acquires_no_cache;
 201 extern atomic_t fscache_n_acquires_ok;
 202 extern atomic_t fscache_n_acquires_nobufs;
 203 extern atomic_t fscache_n_acquires_oom;
 204
 205 extern atomic_t fscache_n_invalidates;
 206 extern atomic_t fscache_n_invalidates_run;
 207
 208 extern atomic_t fscache_n_updates;
 209 extern atomic_t fscache_n_updates_null;
 210 extern atomic_t fscache_n_updates_run;
 211
 212 extern atomic_t fscache_n_relinquishes;
 213 extern atomic_t fscache_n_relinquishes_null;
 214 extern atomic_t fscache_n_relinquishes_waitcrt;
 215 extern atomic_t fscache_n_relinquishes_retire;
 216
 217 extern atomic_t fscache_n_cookie_index;
 218 extern atomic_t fscache_n_cookie_data;
 219 extern atomic_t fscache_n_cookie_special;
 220
 221 extern atomic_t fscache_n_object_alloc;
 222 extern atomic_t fscache_n_object_no_alloc;
 223 extern atomic_t fscache_n_object_lookups;
 224 extern atomic_t fscache_n_object_lookups_negative;
 225 extern atomic_t fscache_n_object_lookups_positive;
 226 extern atomic_t fscache_n_object_lookups_timed_out;
 227 extern atomic_t fscache_n_object_created;
 228 extern atomic_t fscache_n_object_avail;
 229 extern atomic_t fscache_n_object_dead;
 230
 231 extern atomic_t fscache_n_checkaux_none;
 232 extern atomic_t fscache_n_checkaux_okay;
 233 extern atomic_t fscache_n_checkaux_update;
 234 extern atomic_t fscache_n_checkaux_obsolete;
 235
 236 extern atomic_t fscache_n_cop_alloc_object;
 237 extern atomic_t fscache_n_cop_lookup_object;
 238 extern atomic_t fscache_n_cop_lookup_complete;
 239 extern atomic_t fscache_n_cop_grab_object;
 240 extern atomic_t fscache_n_cop_invalidate_object;
 241 extern atomic_t fscache_n_cop_update_object;
 242 extern atomic_t fscache_n_cop_drop_object;
 243 extern atomic_t fscache_n_cop_put_object;
 244 extern atomic_t fscache_n_cop_sync_cache;
 245 extern atomic_t fscache_n_cop_attr_changed;
 246 extern atomic_t fscache_n_cop_read_or_alloc_page;
 247 extern atomic_t fscache_n_cop_read_or_alloc_pages;
 248 extern atomic_t fscache_n_cop_allocate_page;
 249 extern atomic_t fscache_n_cop_allocate_pages;
 250 extern atomic_t fscache_n_cop_write_page;
 251 extern atomic_t fscache_n_cop_uncache_page;
 252 extern atomic_t fscache_n_cop_dissociate_pages;
 253
 254 extern atomic_t fscache_n_cache_no_space_reject;
 255 extern atomic_t fscache_n_cache_stale_objects;
 256 extern atomic_t fscache_n_cache_retired_objects;
 257 extern atomic_t fscache_n_cache_culled_objects;
 258
 259 static inline void fscache_stat(atomic_t *stat)
 260 {
 261         atomic_inc(stat);
 262 }
 263
 264 static inline void fscache_stat_d(atomic_t *stat)
 265 {
 266         atomic_dec(stat);
 267 }
 268
 269 #define __fscache_stat(stat) (stat)
 270
 271 int fscache_stats_show(struct seq_file *m, void *v);
 272 #else
 273
 274 #define __fscache_stat(stat) (NULL)
 275 #define fscache_stat(stat) do {} while (0)
 276 #define fscache_stat_d(stat) do {} while (0)
 277 #endif
 278
 279 /*
 280  * raise an event on an object
 281  * - if the event is not masked for that object, then the object is
 282  *   queued for attention by the thread pool.
 283  */
 284 static inline void fscache_raise_event(struct fscache_object *object,
 285                                        unsigned event)
 286 {
 287         BUG_ON(event >= NR_FSCACHE_OBJECT_EVENTS);
 288 #if 0
 289         printk("*** fscache_raise_event(OBJ%d{%lx},%x)\n",
 290                object->debug_id, object->event_mask, (1 << event));
 291 #endif
 292         if (!test_and_set_bit(event, &object->events) &&
 293             test_bit(event, &object->event_mask))
 294                 fscache_enqueue_object(object);
 295 }
 296
 297 /*
 298  * get an extra reference to a netfs retrieval context
 299  */
 300 static inline
 301 void *fscache_get_context(struct fscache_cookie *cookie, void *context)
 302 {
 303         if (cookie->def->get_context)
 304                 cookie->def->get_context(cookie->netfs_data, context);
 305         return context;
 306 }
 307
 308 /*
 309  * release a reference to a netfs retrieval context
 310  */
 311 static inline
 312 void fscache_put_context(struct fscache_cookie *cookie, void *context)
 313 {
 314         if (cookie->def->put_context)
 315                 cookie->def->put_context(cookie->netfs_data, context);
 316 }
 317
 318 /*
 319  * Update the auxiliary data on a cookie.
 320  */
 321 static inline
 322 void fscache_update_aux(struct fscache_cookie *cookie, const void *aux_data)
 323 {
 324         void *p;
 325
 326         if (!aux_data)
 327                 return;
 328         if (cookie->aux_len <= sizeof(cookie->inline_aux))
 329                 p = cookie->inline_aux;
 330         else
 331                 p = cookie->aux;
 332
 333         if (memcmp(p, aux_data, cookie->aux_len) != 0) {
 334                 memcpy(p, aux_data, cookie->aux_len);
 335                 set_bit(FSCACHE_COOKIE_AUX_UPDATED, &cookie->flags);
 336         }
 337 }
 338
 339 /*****************************************************************************/
 340 /*
 341  * debug tracing
 342  */
 343 #define dbgprintk(FMT, ...) \
 344         printk(KERN_DEBUG "[%-6.6s] "FMT"\n", current->comm, ##__VA_ARGS__)
 345
 346 #define kenter(FMT, ...) dbgprintk("==> %s("FMT")", __func__, ##__VA_ARGS__)
 347 #define kleave(FMT, ...) dbgprintk("<== %s()"FMT"", __func__, ##__VA_ARGS__)
 348 #define kdebug(FMT, ...) dbgprintk(FMT, ##__VA_ARGS__)
 349
 350 #define kjournal(FMT, ...) no_printk(FMT, ##__VA_ARGS__)
 351
 352 #ifdef __KDEBUG
 353 #define _enter(FMT, ...) kenter(FMT, ##__VA_ARGS__)
 354 #define _leave(FMT, ...) kleave(FMT, ##__VA_ARGS__)
 355 #define _debug(FMT, ...) kdebug(FMT, ##__VA_ARGS__)
 356
 357 #elif defined(CONFIG_FSCACHE_DEBUG)
 358 #define _enter(FMT, ...)                        \
 359 do {                                            \
 360         if (__do_kdebug(ENTER))                 \
 361                 kenter(FMT, ##__VA_ARGS__);     \
 362 } while (0)
 363
 364 #define _leave(FMT, ...)                        \
 365 do {                                            \
 366         if (__do_kdebug(LEAVE))                 \
 367                 kleave(FMT, ##__VA_ARGS__);     \
 368 } while (0)
 369
 370 #define _debug(FMT, ...)                        \
 371 do {                                            \
 372         if (__do_kdebug(DEBUG))                 \
 373                 kdebug(FMT, ##__VA_ARGS__);     \
 374 } while (0)
 375
 376 #else
 377 #define _enter(FMT, ...) no_printk("==> %s("FMT")", __func__, ##__VA_ARGS__)
 378 #define _leave(FMT, ...) no_printk("<== %s()"FMT"", __func__, ##__VA_ARGS__)
 379 #define _debug(FMT, ...) no_printk(FMT, ##__VA_ARGS__)
 380 #endif
 381
 382 /*
 383  * determine whether a particular optional debugging point should be logged
 384  * - we need to go through three steps to persuade cpp to correctly join the
 385  *   shorthand in FSCACHE_DEBUG_LEVEL with its prefix
 386  */
 387 #define ____do_kdebug(LEVEL, POINT) \
 388         unlikely((fscache_debug & \
 389                   (FSCACHE_POINT_##POINT << (FSCACHE_DEBUG_ ## LEVEL * 3))))
 390 #define ___do_kdebug(LEVEL, POINT) \
 391         ____do_kdebug(LEVEL, POINT)
 392 #define __do_kdebug(POINT) \
 393         ___do_kdebug(FSCACHE_DEBUG_LEVEL, POINT)
 394
 395 #define FSCACHE_DEBUG_CACHE     0
 396 #define FSCACHE_DEBUG_COOKIE    1
 397 #define FSCACHE_DEBUG_PAGE      2
 398 #define FSCACHE_DEBUG_OPERATION 3
 399
 400 #define FSCACHE_POINT_ENTER     1
 401 #define FSCACHE_POINT_LEAVE     2
 402 #define FSCACHE_POINT_DEBUG     4
 403
 404 #ifndef FSCACHE_DEBUG_LEVEL
 405 #define FSCACHE_DEBUG_LEVEL CACHE
 406 #endif
 407
 408 /*
 409  * assertions
 410  */
 411 #if 1 /* defined(__KDEBUGALL) */
 412
 413 #define ASSERT(X)                                                       \
 414 do {                                                                    \
 415         if (unlikely(!(X))) {                                           \
 416                 pr_err("\n");                                   \
 417                 pr_err("Assertion failed\n");   \
 418                 BUG();                                                  \
 419         }                                                               \
 420 } while (0)
 421
 422 #define ASSERTCMP(X, OP, Y)                                             \
 423 do {                                                                    \
 424         if (unlikely(!((X) OP (Y)))) {                                  \
 425                 pr_err("\n");                                   \
 426                 pr_err("Assertion failed\n");   \
 427                 pr_err("%lx " #OP " %lx is false\n",            \
 428                        (unsigned long)(X), (unsigned long)(Y));         \
 429                 BUG();                                                  \
 430         }                                                               \
 431 } while (0)
 432
 433 #define ASSERTIF(C, X)                                                  \
 434 do {                                                                    \
 435         if (unlikely((C) && !(X))) {                                    \
 436                 pr_err("\n");                                   \
 437                 pr_err("Assertion failed\n");   \
 438                 BUG();                                                  \
 439         }                                                               \
 440 } while (0)
 441
 442 #define ASSERTIFCMP(C, X, OP, Y)                                        \
 443 do {                                                                    \
 444         if (unlikely((C) && !((X) OP (Y)))) {                           \
 445                 pr_err("\n");                                   \
 446                 pr_err("Assertion failed\n");   \
 447                 pr_err("%lx " #OP " %lx is false\n",            \
 448                        (unsigned long)(X), (unsigned long)(Y));         \
 449                 BUG();                                                  \
 450         }                                                               \
 451 } while (0)
 452
 453 #else
 454
 455 #define ASSERT(X)                       do {} while (0)
 456 #define ASSERTCMP(X, OP, Y)             do {} while (0)
 457 #define ASSERTIF(C, X)                  do {} while (0)
 458 #define ASSERTIFCMP(C, X, OP, Y)        do {} while (0)
 459
 460 #endif /* assert or not */