Enable TCP wrappers in sshd.
[dragonfly.git] / sys / sys / journal.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2004 The DragonFly Project.  All rights reserved.
3  * 
4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
5  * by Matthew Dillon <dillon@backplane.com>
6  * 
7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  * modification, are permitted provided that the following conditions
9  * are met:
10  * 
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
15  *    the documentation and/or other materials provided with the
16  *    distribution.
17  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
18  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
19  *    from this software without specific, prior written permission.
20  * 
21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
22  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
24  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
25  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
27  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
28  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
29  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
30  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
31  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
32  * SUCH DAMAGE.
33  *
34  * $DragonFly: src/sys/sys/journal.h,v 1.11 2006/05/07 00:24:58 dillon Exp $
35  */
36
37 #ifndef _SYS_JOURNAL_H_
38 #define _SYS_JOURNAL_H_
39
40 /*
41  * Physical file format (binary)
42  *
43  * All raw records are 128-bit aligned, but all record sizes are actual.
44  * This means that any scanning code must 16-byte-align the recsize field
45  * when calculating skips.  The top level raw record has a header and a
46  * trailer to allow both forwards and backwards scanning of the journal.
47  * The alignment requirement allows the worker thread FIFO reservation
48  * API to operate efficiently, amoung other things.
49  *
50  * Logical data stream records are usually no larger then the journal's
51  * in-memory FIFO, since the journal's transactional APIs return contiguous
52  * blocks of buffer space and since logical stream records are used to avoid
53  * stalls when concurrent blocking operations are being written to the journal.
54  * Programs can depend on a logical stream record being a 'reasonable' size.
55  *
56  * Multiple logical data streams may operate concurrently in the journal,
57  * reflecting the fact that the system may be executing multiple blocking
58  * operations on the filesystem all at the same time.  These logical data
59  * streams are short-lived transactional entities which use a 13 bit id
60  * plus a transaction start bit, end bit, and abort bit.
61  *
62  * Stream identifiers in the 0x00-0xFF range are special and not used for
63  * normal transactional commands. 
64  *
65  * Stream id 0x00 indicates that no other streams should be active at that
66  * point in the journal, which helps the journaling code detect corruption.
67  *
68  * Stream id 0x01 is used for pad.  Pads are used to align data on convenient
69  * boundaries and to deal with dead space.
70  *
71  * Stream id 0x02 indicates a discontinuity in the streamed data and typically
72  * contains information relating to the reason for the discontinuity.
73  * JTYPE_ASSOCIATE and JTYPE_DISASSOCIATE are usually emplaced in stream 0x02.
74  *
75  * Stream id 0x03 may be used to annotate the journal with text comments
76  * via mountctl commands.  This can be extremely useful to note situations
77  * that may help with later recovery or audit operations.
78  *
79  * Stream id 0x04-0x7F are reserved by DragonFly for future protocol expansion.
80  *
81  * Stream id 0x80-0xFF may be used for third-party protocol expansion.
82  *
83  * Stream id's 0x0100-0x1FFF typically represent short-lived transactions
84  * (i.e. an id may be reused once the previous use has completed).  The
85  * journaling system runs through these id's sequentially which means that
86  * the journaling code can handle up to 8192-256 = 7936 simultanious
87  * transactions at any given moment.
88  *
89  * The sequence number field is context-sensitive.  It is typically used by
90  * a journaling stream to provide an incrementing counter and/or timestamp
91  * so recovery utilities can determine if any data is missing.
92  *
93  * The check word in the trailer may be used to provide an integrity check
94  * on the journaled data.  A value of 0 always means that no check word
95  * has been calculated.
96  *
97  * The journal_rawrecbeg structure MUST be a multiple of 16 bytes.
98  * The journal_rawrecend structure MUST be a multiple of 8 bytes.
99  *
100  * NOTE: PAD RECORD SPECIAL CASE.  Pad records can be 16 bytes and have the
101  * rawrecend structure overlayed on the sequence number field of the 
102  * rawrecbeg structure.  This is necessary because stream records are
103  * 16 byte aligned, not 24 byte aligned, and dead space is not allowed.
104  * So the pad record must fit into any dead space.  THEREFORE, THE TRANSID
105  * FIELD FOR A PAD RECORD MUST BE IGNORED.
106  *
107  * NOTE: ENDIAN HANDLING.  Data records can be in little or big endian form.
108  * The receiver detects the state by observing the 'begmagic' field.  Each
109  * direction in a full-duplex connection can be operating with different
110  * endianess.  Checksum data is always calculated on the raw record (including
111  * dead space) in a byte-stream fashion, and then converted to the transmit
112  * endianess like everything else.  If the receiver's endianess is different
113  * it must convert it back to host normal form to compare it against the
114  * calculated checksum.
115  */
116 struct journal_rawrecbeg {
117         u_int16_t begmagic;     /* recovery scan, endianess detection */
118         u_int16_t streamid;     /* start/stop bits and stream identifier */
119         int32_t recsize;        /* stream data block (incls beg & end) */
120         int64_t transid;        /* sequence number or transaction id */
121         /* ADDITIONAL DATA */
122 };
123
124 struct journal_rawrecend {
125         u_int16_t endmagic;     /* recovery scan, endianess detection */
126         u_int16_t check;        /* check word or 0 */
127         int32_t recsize;        /* same as rawrecbeg->recsize, for rev scan */
128 };
129
130 struct journal_ackrecord {
131         struct journal_rawrecbeg        rbeg;
132         int32_t                         filler0;
133         int32_t                         filler1;
134         struct journal_rawrecend        rend;
135 };
136
137 /*
138  * Constants for stream record magic numbers.    The incomplete magic
139  * number code is used internally by the memory FIFO reservation API
140  * and worker thread, allowing a block of space in the journaling
141  * stream (aka a stream block) to be reserved and then populated without
142  * stalling other threads doing their own reservation and population.
143  */
144 #define JREC_BEGMAGIC           0x1234
145 #define JREC_ENDMAGIC           0xCDEF
146 #define JREC_INCOMPLETEMAGIC    0xFFFF
147
148 /*
149  * Stream ids are 14 bits.  The top 2 bits specify when a new logical
150  * stream is being created or an existing logical stream is being terminated.
151  * A single raw stream record will set both the BEGIN and END bits if the
152  * entire transaction is encapsulated in a single stream record.
153  */
154 #define JREC_STREAMCTL_MASK     0xE000
155 #define JREC_STREAMCTL_BEGIN    0x8000  /* start a new logical stream */
156 #define JREC_STREAMCTL_END      0x4000  /* terminate a logical stream */
157 #define JREC_STREAMCTL_ABORTED  0x2000
158
159 #define JREC_STREAMID_MASK      0x1FFF
160 #define JREC_STREAMID_SYNCPT    (JREC_STREAMCTL_BEGIN|JREC_STREAMCTL_END|0x0000)
161 #define JREC_STREAMID_PAD       (JREC_STREAMCTL_BEGIN|JREC_STREAMCTL_END|0x0001)
162 #define JREC_STREAMID_DISCONT   0x0002  /* discontinuity */
163 #define JREC_STREAMID_ANNOTATE  0x0003  /* annotation */
164 #define JREC_STREAMID_ACK       0x0004  /* acknowledgement */
165 #define JREC_STREAMID_RESTART   0x0005  /* disctoninuity - journal restart */
166                                 /* 0x0006-0x007F reserved by DragonFly */
167                                 /* 0x0080-0x00FF for third party use */
168 #define JREC_STREAMID_JMIN      0x0100  /* lowest allowed general id */
169 #define JREC_STREAMID_JMAX      0x2000  /* (one past the highest allowed id) */
170
171 #define JREC_DEFAULTSIZE        64      /* reasonable initial reservation */
172 #define JREC_MINRECSIZE         16      /* (after alignment) */
173 #define JREC_MAXRECSIZE         (128*1024*1024)
174
175 /*
176  * Each logical journaling stream typically represents a transaction...
177  * that is, a VFS operation.  The VFS operation is written out using 
178  * sub-records and may contain multiple, possibly nested sub-transactions.
179  * multiple sub-transactions occur when a VFS operation cannot be represented
180  * by a single command.  This is typically the case when a journal is 
181  * configured to be reversable because UNDO sequences almost always have to
182  * be specified in such cases.  For example, if you ftruncate() a file the
183  * journal might have to write out a sequence of WRITE records representing
184  * the lost data, otherwise the journal would not be reversable.
185  * Sub-transactions within a particular stream do not have their own sequence
186  * number field and thus may not be parallelized (the protocol is already
187  * complex enough!).
188  *
189  * In order to support streaming operation with a limited buffer the recsize
190  * field is allowed to be 0 for subrecords with the JMASK_NESTED bit set.
191  * If this case occurs a scanner can determine that the recursion has ended
192  * by detecting a nested subrecord with the JMASK_LAST bit set.  A scanner
193  * may also set the field to the proper value after the fact to make later
194  * operations more efficient. 
195  *
196  * Note that this bit must be properly set even if the recsize field is
197  * non-zero.  The recsize must always be properly specified for 'leaf'
198  * subrecords, however in order to allow subsystems to potentially allocate
199  * more data space then they use the protocol allows any 'dead' space to be
200  * filled with JLEAF_PAD records.
201  *
202  * The recsize field may indicate data well past the size of the current
203  * raw stream record.  That is, the scanner may have to glue together
204  * multiple stream records with the same stream id to fully decode the
205  * embedded subrecords.  In particular, a subrecord could very well represent
206  * hundreds of megabytes of data (e.g. if a program were to do a
207  * multi-megabyte write()) and be split up across thousands of raw streaming
208  * records, possibly interlaced with other unrelated streams from other
209  * unrelated processes.  
210  *
211  * If a large sub-transaction is aborted the logical stream may be
212  * terminated without writing out all the expected data.  When this occurs
213  * the stream's ending record must also have the JREC_STREAMCTL_ABORTED bit
214  * set.  However, scanners should still be robust enough to detect such
215  * overflows even if the aborted bit is not set and consider them data
216  * corruption.
217  * 
218  * Aborts may also occur in the normal course of operations, especially once
219  * the journaling API is integrated into the cache coherency API.  A normal
220  * abort is issued by emplacing a JLEAF_ABORT record within the transaction
221  * being aborted.  Such records must be the last record in the sub-transaction,
222  * so JLEAF_LAST is also usually set.  In a transaction with many 
223  * sub-transactions only those sub-transactions with an abort record are
224  * aborted, the rest remain valid.  Abort records are considered S.O.P. for
225  * two reasons:  First, limited memory buffer space may make it impossible
226  * to delete the portion of the stream being aborted (the data may have
227  * already been sent to the target).  Second, the journaling code will
228  * eventually be used to support a cache coherency layer which may have to
229  * abort operations as part of the cache coherency protocol.  Note that
230  * subrecord aborts are different from stream record aborts.  Stream record
231  * aborts are considered to be extrodinary situations while subrecord aborts
232  * are S.O.P.
233  */
234
235 struct journal_subrecord {
236         u_int16_t rectype;      /* 2 control bits, 14 record type bits */
237         int16_t reserved;       /* future use */
238         int32_t recsize;        /* record size (mandatory if not NESTED) */
239         /* ADDITIONAL DATA */
240 };
241
242 #define JMASK_NESTED            0x8000  /* data is a nested recursion */
243 #define JMASK_LAST              0x4000
244 #define JMASK_SUBRECORD         0x0400
245 #define JTYPE_MASK              (~JMASK_LAST)
246
247 #define JLEAF_PAD               0x0000
248 #define JLEAF_ABORT             0x0001
249 #define JTYPE_ASSOCIATE         0x0002
250 #define JTYPE_DISASSOCIATE      0x0003
251 #define JTYPE_UNDO              (JMASK_NESTED|0x0004)
252 #define JTYPE_AUDIT             (JMASK_NESTED|0x0005)
253 #define JTYPE_REDO              (JMASK_NESTED|0x0006)
254
255 #define JTYPE_SETATTR           (JMASK_NESTED|0x0010)
256 #define JTYPE_WRITE             (JMASK_NESTED|0x0011)
257 #define JTYPE_PUTPAGES          (JMASK_NESTED|0x0012)
258 #define JTYPE_SETACL            (JMASK_NESTED|0x0013)
259 #define JTYPE_SETEXTATTR        (JMASK_NESTED|0x0014)
260 #define JTYPE_CREATE            (JMASK_NESTED|0x0015)
261 #define JTYPE_MKNOD             (JMASK_NESTED|0x0016)
262 #define JTYPE_LINK              (JMASK_NESTED|0x0017)
263 #define JTYPE_SYMLINK           (JMASK_NESTED|0x0018)
264 #define JTYPE_WHITEOUT          (JMASK_NESTED|0x0019)
265 #define JTYPE_REMOVE            (JMASK_NESTED|0x001A)
266 #define JTYPE_MKDIR             (JMASK_NESTED|0x001B)
267 #define JTYPE_RMDIR             (JMASK_NESTED|0x001C)
268 #define JTYPE_RENAME            (JMASK_NESTED|0x001D)
269
270 #define JTYPE_VATTR             (JMASK_NESTED|0x0100)
271 #define JTYPE_CRED              (JMASK_NESTED|0x0101)
272
273 /*
274  * Low level record types
275  */
276 #define JLEAF_FILEDATA          0x0401
277 #define JLEAF_PATH1             0x0402
278 #define JLEAF_PATH2             0x0403
279 #define JLEAF_PATH3             0x0404
280 #define JLEAF_PATH4             0x0405
281 #define JLEAF_UID               0x0406
282 #define JLEAF_GID               0x0407
283 #define JLEAF_MODES             0x0408
284 #define JLEAF_FFLAGS            0x0409
285 #define JLEAF_PID               0x040A
286 #define JLEAF_PPID              0x040B
287 #define JLEAF_COMM              0x040C
288 #define JLEAF_ATTRNAME          0x040D
289 #define JLEAF_PATH_REF          0x040E
290 #define JLEAF_RESERVED_0F       0x040F
291 #define JLEAF_SYMLINKDATA       0x0410
292 #define JLEAF_SEEKPOS           0x0411
293 #define JLEAF_INUM              0x0412
294 #define JLEAF_NLINK             0x0413
295 #define JLEAF_FSID              0x0414
296 #define JLEAF_SIZE              0x0415
297 #define JLEAF_ATIME             0x0416
298 #define JLEAF_MTIME             0x0417
299 #define JLEAF_CTIME             0x0418
300 #define JLEAF_GEN               0x0419
301 #define JLEAF_FLAGS             0x041A
302 #define JLEAF_UDEV              0x041B
303 #define JLEAF_FILEREV           0x041C
304 #define JLEAF_VTYPE             0x041D
305 #define JLEAF_ERROR             0x041E
306
307 /*
308  * Low level journal data file structures
309  *
310  * NOTE: embedded strings may use the full width of the field and thus
311  * may not be 0-terminated.
312  */
313 struct jleaf_path {
314         char    path[4];        /* path from base of mount point */
315         /* path is variable length and 0-terminated */
316 };
317
318 struct jleaf_vattr {
319         int32_t modes;
320         int32_t fflags;
321         struct timespec atime;
322         struct timespec mtime;
323         struct timespec ctime;
324         int64_t inum;
325 };
326
327 struct jleaf_cred {
328         int32_t uid;
329         int32_t gid;
330         int32_t pid;
331         int32_t flags;          /* suid/sgid and other flags */
332         char    line[8];        /* ttyname or other session identification */
333         char    comm[8];        /* simplified command name for reference */
334 };
335
336 struct jleaf_ioinfo {
337         int64_t offset;
338 };
339
340 #endif