Add linux-next specific files for 20110831
[linux-2.6/next.git] / Documentation / filesystems / porting
blobb4a3d765ff9ac07aa41e8d12ddbd4e97be5b9bc6
1 Changes since 2.5.0:
3 ---
4 [recommended]
6 New helpers: sb_bread(), sb_getblk(), sb_find_get_block(), set_bh(),
7         sb_set_blocksize() and sb_min_blocksize().
9 Use them.
11 (sb_find_get_block() replaces 2.4's get_hash_table())
13 ---
14 [recommended]
16 New methods: ->alloc_inode() and ->destroy_inode().
18 Remove inode->u.foo_inode_i
19 Declare
20         struct foo_inode_info {
21                 /* fs-private stuff */
22                 struct inode vfs_inode;
23         };
24         static inline struct foo_inode_info *FOO_I(struct inode *inode)
25         {
26                 return list_entry(inode, struct foo_inode_info, vfs_inode);
27         }
29 Use FOO_I(inode) instead of &inode->u.foo_inode_i;
31 Add foo_alloc_inode() and foo_destroy_inode() - the former should allocate
32 foo_inode_info and return the address of ->vfs_inode, the latter should free
33 FOO_I(inode) (see in-tree filesystems for examples).
35 Make them ->alloc_inode and ->destroy_inode in your super_operations.
37 Keep in mind that now you need explicit initialization of private data
38 typically between calling iget_locked() and unlocking the inode.
40 At some point that will become mandatory.
42 ---
43 [mandatory]
45 Change of file_system_type method (->read_super to ->get_sb)
47 ->read_super() is no more.  Ditto for DECLARE_FSTYPE and DECLARE_FSTYPE_DEV.
49 Turn your foo_read_super() into a function that would return 0 in case of
50 success and negative number in case of error (-EINVAL unless you have more
51 informative error value to report).  Call it foo_fill_super().  Now declare
53 int foo_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
54         int flags, const char *dev_name, void *data, struct vfsmount *mnt)
56         return get_sb_bdev(fs_type, flags, dev_name, data, foo_fill_super,
57                            mnt);
60 (or similar with s/bdev/nodev/ or s/bdev/single/, depending on the kind of
61 filesystem).
63 Replace DECLARE_FSTYPE... with explicit initializer and have ->get_sb set as
64 foo_get_sb.
66 ---
67 [mandatory]
69 Locking change: ->s_vfs_rename_sem is taken only by cross-directory renames.
70 Most likely there is no need to change anything, but if you relied on
71 global exclusion between renames for some internal purpose - you need to
72 change your internal locking.  Otherwise exclusion warranties remain the
73 same (i.e. parents and victim are locked, etc.).
75 ---
76 [informational]
78 Now we have the exclusion between ->lookup() and directory removal (by
79 ->rmdir() and ->rename()).  If you used to need that exclusion and do
80 it by internal locking (most of filesystems couldn't care less) - you
81 can relax your locking.
83 ---
84 [mandatory]
86 ->lookup(), ->truncate(), ->create(), ->unlink(), ->mknod(), ->mkdir(),
87 ->rmdir(), ->link(), ->lseek(), ->symlink(), ->rename()
88 and ->readdir() are called without BKL now.  Grab it on entry, drop upon return
89 - that will guarantee the same locking you used to have.  If your method or its
90 parts do not need BKL - better yet, now you can shift lock_kernel() and
91 unlock_kernel() so that they would protect exactly what needs to be
92 protected.
94 ---
95 [mandatory]
97 BKL is also moved from around sb operations.  ->write_super() Is now called 
98 without BKL held.  BKL should have been shifted into individual fs sb_op
99 functions.  If you don't need it, remove it.  
102 [informational]
104 check for ->link() target not being a directory is done by callers.  Feel
105 free to drop it...
108 [informational]
110 ->link() callers hold ->i_mutex on the object we are linking to.  Some of your
111 problems might be over...
114 [mandatory]
116 new file_system_type method - kill_sb(superblock).  If you are converting
117 an existing filesystem, set it according to ->fs_flags:
118         FS_REQUIRES_DEV         -       kill_block_super
119         FS_LITTER               -       kill_litter_super
120         neither                 -       kill_anon_super
121 FS_LITTER is gone - just remove it from fs_flags.
124 [mandatory]
126         FS_SINGLE is gone (actually, that had happened back when ->get_sb()
127 went in - and hadn't been documented ;-/).  Just remove it from fs_flags
128 (and see ->get_sb() entry for other actions).
131 [mandatory]
133 ->setattr() is called without BKL now.  Caller _always_ holds ->i_mutex, so
134 watch for ->i_mutex-grabbing code that might be used by your ->setattr().
135 Callers of notify_change() need ->i_mutex now.
138 [recommended]
140 New super_block field "struct export_operations *s_export_op" for
141 explicit support for exporting, e.g. via NFS.  The structure is fully
142 documented at its declaration in include/linux/fs.h, and in
143 Documentation/filesystems/nfs/Exporting.
145 Briefly it allows for the definition of decode_fh and encode_fh operations
146 to encode and decode filehandles, and allows the filesystem to use
147 a standard helper function for decode_fh, and provide file-system specific
148 support for this helper, particularly get_parent.
150 It is planned that this will be required for exporting once the code
151 settles down a bit.
153 [mandatory]
155 s_export_op is now required for exporting a filesystem.
156 isofs, ext2, ext3, resierfs, fat
157 can be used as examples of very different filesystems.
160 [mandatory]
162 iget4() and the read_inode2 callback have been superseded by iget5_locked()
163 which has the following prototype,
165     struct inode *iget5_locked(struct super_block *sb, unsigned long ino,
166                                 int (*test)(struct inode *, void *),
167                                 int (*set)(struct inode *, void *),
168                                 void *data);
170 'test' is an additional function that can be used when the inode
171 number is not sufficient to identify the actual file object. 'set'
172 should be a non-blocking function that initializes those parts of a
173 newly created inode to allow the test function to succeed. 'data' is
174 passed as an opaque value to both test and set functions.
176 When the inode has been created by iget5_locked(), it will be returned with the
177 I_NEW flag set and will still be locked.  The filesystem then needs to finalize
178 the initialization. Once the inode is initialized it must be unlocked by
179 calling unlock_new_inode().
181 The filesystem is responsible for setting (and possibly testing) i_ino
182 when appropriate. There is also a simpler iget_locked function that
183 just takes the superblock and inode number as arguments and does the
184 test and set for you.
186 e.g.
187         inode = iget_locked(sb, ino);
188         if (inode->i_state & I_NEW) {
189                 err = read_inode_from_disk(inode);
190                 if (err < 0) {
191                         iget_failed(inode);
192                         return err;
193                 }
194                 unlock_new_inode(inode);
195         }
197 Note that if the process of setting up a new inode fails, then iget_failed()
198 should be called on the inode to render it dead, and an appropriate error
199 should be passed back to the caller.
202 [recommended]
204 ->getattr() finally getting used.  See instances in nfs, minix, etc.
207 [mandatory]
209 ->revalidate() is gone.  If your filesystem had it - provide ->getattr()
210 and let it call whatever you had as ->revlidate() + (for symlinks that
211 had ->revalidate()) add calls in ->follow_link()/->readlink().
214 [mandatory]
216 ->d_parent changes are not protected by BKL anymore.  Read access is safe
217 if at least one of the following is true:
218         * filesystem has no cross-directory rename()
219         * we know that parent had been locked (e.g. we are looking at
220 ->d_parent of ->lookup() argument).
221         * we are called from ->rename().
222         * the child's ->d_lock is held
223 Audit your code and add locking if needed.  Notice that any place that is
224 not protected by the conditions above is risky even in the old tree - you
225 had been relying on BKL and that's prone to screwups.  Old tree had quite
226 a few holes of that kind - unprotected access to ->d_parent leading to
227 anything from oops to silent memory corruption.
230 [mandatory]
232         FS_NOMOUNT is gone.  If you use it - just set MS_NOUSER in flags
233 (see rootfs for one kind of solution and bdev/socket/pipe for another).
236 [recommended]
238         Use bdev_read_only(bdev) instead of is_read_only(kdev).  The latter
239 is still alive, but only because of the mess in drivers/s390/block/dasd.c.
240 As soon as it gets fixed is_read_only() will die.
243 [mandatory]
245 ->permission() is called without BKL now. Grab it on entry, drop upon
246 return - that will guarantee the same locking you used to have.  If
247 your method or its parts do not need BKL - better yet, now you can
248 shift lock_kernel() and unlock_kernel() so that they would protect
249 exactly what needs to be protected.
252 [mandatory]
254 ->statfs() is now called without BKL held.  BKL should have been
255 shifted into individual fs sb_op functions where it's not clear that
256 it's safe to remove it.  If you don't need it, remove it.
259 [mandatory]
261         is_read_only() is gone; use bdev_read_only() instead.
264 [mandatory]
266         destroy_buffers() is gone; use invalidate_bdev().
269 [mandatory]
271         fsync_dev() is gone; use fsync_bdev().  NOTE: lvm breakage is
272 deliberate; as soon as struct block_device * is propagated in a reasonable
273 way by that code fixing will become trivial; until then nothing can be
274 done.
276 [mandatory]
278         block truncatation on error exit from ->write_begin, and ->direct_IO
279 moved from generic methods (block_write_begin, cont_write_begin,
280 nobh_write_begin, blockdev_direct_IO*) to callers.  Take a look at
281 ext2_write_failed and callers for an example.
283 [mandatory]
285         ->truncate is going away.  The whole truncate sequence needs to be
286 implemented in ->setattr, which is now mandatory for filesystems
287 implementing on-disk size changes.  Start with a copy of the old inode_setattr
288 and vmtruncate, and the reorder the vmtruncate + foofs_vmtruncate sequence to
289 be in order of zeroing blocks using block_truncate_page or similar helpers,
290 size update and on finally on-disk truncation which should not fail.
291 inode_change_ok now includes the size checks for ATTR_SIZE and must be called
292 in the beginning of ->setattr unconditionally.
294 [mandatory]
296         ->clear_inode() and ->delete_inode() are gone; ->evict_inode() should
297 be used instead.  It gets called whenever the inode is evicted, whether it has
298 remaining links or not.  Caller does *not* evict the pagecache or inode-associated
299 metadata buffers; getting rid of those is responsibility of method, as it had
300 been for ->delete_inode().
302         ->drop_inode() returns int now; it's called on final iput() with
303 inode->i_lock held and it returns true if filesystems wants the inode to be
304 dropped.  As before, generic_drop_inode() is still the default and it's been
305 updated appropriately.  generic_delete_inode() is also alive and it consists
306 simply of return 1.  Note that all actual eviction work is done by caller after
307 ->drop_inode() returns.
309         clear_inode() is gone; use end_writeback() instead.  As before, it must
310 be called exactly once on each call of ->evict_inode() (as it used to be for
311 each call of ->delete_inode()).  Unlike before, if you are using inode-associated
312 metadata buffers (i.e. mark_buffer_dirty_inode()), it's your responsibility to
313 call invalidate_inode_buffers() before end_writeback().
314         No async writeback (and thus no calls of ->write_inode()) will happen
315 after end_writeback() returns, so actions that should not overlap with ->write_inode()
316 (e.g. freeing on-disk inode if i_nlink is 0) ought to be done after that call.
318         NOTE: checking i_nlink in the beginning of ->write_inode() and bailing out
319 if it's zero is not *and* *never* *had* *been* enough.  Final unlink() and iput()
320 may happen while the inode is in the middle of ->write_inode(); e.g. if you blindly
321 free the on-disk inode, you may end up doing that while ->write_inode() is writing
322 to it.
325 [mandatory]
327         .d_delete() now only advises the dcache as to whether or not to cache
328 unreferenced dentries, and is now only called when the dentry refcount goes to
329 0. Even on 0 refcount transition, it must be able to tolerate being called 0,
330 1, or more times (eg. constant, idempotent).
333 [mandatory]
335         .d_compare() calling convention and locking rules are significantly
336 changed. Read updated documentation in Documentation/filesystems/vfs.txt (and
337 look at examples of other filesystems) for guidance.
340 [mandatory]
342         .d_hash() calling convention and locking rules are significantly
343 changed. Read updated documentation in Documentation/filesystems/vfs.txt (and
344 look at examples of other filesystems) for guidance.
347 [mandatory]
348         dcache_lock is gone, replaced by fine grained locks. See fs/dcache.c
349 for details of what locks to replace dcache_lock with in order to protect
350 particular things. Most of the time, a filesystem only needs ->d_lock, which
351 protects *all* the dcache state of a given dentry.
354 [mandatory]
356         Filesystems must RCU-free their inodes, if they can have been accessed
357 via rcu-walk path walk (basically, if the file can have had a path name in the
358 vfs namespace).
360         i_dentry and i_rcu share storage in a union, and the vfs expects
361 i_dentry to be reinitialized before it is freed, so an:
363   INIT_LIST_HEAD(&inode->i_dentry);
365 must be done in the RCU callback.
368 [recommended]
369         vfs now tries to do path walking in "rcu-walk mode", which avoids
370 atomic operations and scalability hazards on dentries and inodes (see
371 Documentation/filesystems/path-lookup.txt). d_hash and d_compare changes
372 (above) are examples of the changes required to support this. For more complex
373 filesystem callbacks, the vfs drops out of rcu-walk mode before the fs call, so
374 no changes are required to the filesystem. However, this is costly and loses
375 the benefits of rcu-walk mode. We will begin to add filesystem callbacks that
376 are rcu-walk aware, shown below. Filesystems should take advantage of this
377 where possible.
380 [mandatory]
381         d_revalidate is a callback that is made on every path element (if
382 the filesystem provides it), which requires dropping out of rcu-walk mode. This
383 may now be called in rcu-walk mode (nd->flags & LOOKUP_RCU). -ECHILD should be
384 returned if the filesystem cannot handle rcu-walk. See
385 Documentation/filesystems/vfs.txt for more details.
387         permission and check_acl are inode permission checks that are called
388 on many or all directory inodes on the way down a path walk (to check for
389 exec permission). These must now be rcu-walk aware (flags & IPERM_FLAG_RCU).
390 See Documentation/filesystems/vfs.txt for more details.
393 [mandatory]
394         In ->fallocate() you must check the mode option passed in.  If your
395 filesystem does not support hole punching (deallocating space in the middle of a
396 file) you must return -EOPNOTSUPP if FALLOC_FL_PUNCH_HOLE is set in mode.
397 Currently you can only have FALLOC_FL_PUNCH_HOLE with FALLOC_FL_KEEP_SIZE set,
398 so the i_size should not change when hole punching, even when puching the end of
399 a file off.
402 [mandatory]
403         ->get_sb() is gone.  Switch to use of ->mount().  Typically it's just
404 a matter of switching from calling get_sb_... to mount_... and changing the
405 function type.  If you were doing it manually, just switch from setting ->mnt_root
406 to some pointer to returning that pointer.  On errors return ERR_PTR(...).
409 [mandatory]
410         ->permission() and generic_permission()have lost flags
411 argument; instead of passing IPERM_FLAG_RCU we add MAY_NOT_BLOCK into mask.
412         generic_permission() has also lost the check_acl argument; ACL checking
413 has been taken to VFS and filesystems need to provide a non-NULL ->i_op->get_acl
414 to read an ACL from disk.
417 [mandatory]
418         If you implement your own ->llseek() you must handle SEEK_HOLE and
419 SEEK_DATA.  You can hanle this by returning -EINVAL, but it would be nicer to
420 support it in some way.  The generic handler assumes that the entire file is
421 data and there is a virtual hole at the end of the file.  So if the provided
422 offset is less than i_size and SEEK_DATA is specified, return the same offset.
423 If the above is true for the offset and you are given SEEK_HOLE, return the end
424 of the file.  If the offset is i_size or greater return -ENXIO in either case.
426 [mandatory]
427         If you have your own ->fsync() you must make sure to call
428 filemap_write_and_wait_range() so that all dirty pages are synced out properly.
429 You must also keep in mind that ->fsync() is not called with i_mutex held
430 anymore, so if you require i_mutex locking you must make sure to take it and
431 release it yourself.