Merge branch 'stable/for-jens-3.13-take-two' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux...
[sfrench/cifs-2.6.git] / Documentation / filesystems / caching / netfs-api.txt
1                         ===============================
2                         FS-CACHE NETWORK FILESYSTEM API
3                         ===============================
4
5 There's an API by which a network filesystem can make use of the FS-Cache
6 facilities.  This is based around a number of principles:
7
8  (1) Caches can store a number of different object types.  There are two main
9      object types: indices and files.  The first is a special type used by
10      FS-Cache to make finding objects faster and to make retiring of groups of
11      objects easier.
12
13  (2) Every index, file or other object is represented by a cookie.  This cookie
14      may or may not have anything associated with it, but the netfs doesn't
15      need to care.
16
17  (3) Barring the top-level index (one entry per cached netfs), the index
18      hierarchy for each netfs is structured according the whim of the netfs.
19
20 This API is declared in <linux/fscache.h>.
21
22 This document contains the following sections:
23
24          (1) Network filesystem definition
25          (2) Index definition
26          (3) Object definition
27          (4) Network filesystem (un)registration
28          (5) Cache tag lookup
29          (6) Index registration
30          (7) Data file registration
31          (8) Miscellaneous object registration
32          (9) Setting the data file size
33         (10) Page alloc/read/write
34         (11) Page uncaching
35         (12) Index and data file consistency
36         (13) Cookie enablement
37         (14) Miscellaneous cookie operations
38         (15) Cookie unregistration
39         (16) Index invalidation
40         (17) Data file invalidation
41         (18) FS-Cache specific page flags.
42
43
44 =============================
45 NETWORK FILESYSTEM DEFINITION
46 =============================
47
48 FS-Cache needs a description of the network filesystem.  This is specified
49 using a record of the following structure:
50
51         struct fscache_netfs {
52                 uint32_t                        version;
53                 const char                      *name;
54                 struct fscache_cookie           *primary_index;
55                 ...
56         };
57
58 This first two fields should be filled in before registration, and the third
59 will be filled in by the registration function; any other fields should just be
60 ignored and are for internal use only.
61
62 The fields are:
63
64  (1) The name of the netfs (used as the key in the toplevel index).
65
66  (2) The version of the netfs (if the name matches but the version doesn't, the
67      entire in-cache hierarchy for this netfs will be scrapped and begun
68      afresh).
69
70  (3) The cookie representing the primary index will be allocated according to
71      another parameter passed into the registration function.
72
73 For example, kAFS (linux/fs/afs/) uses the following definitions to describe
74 itself:
75
76         struct fscache_netfs afs_cache_netfs = {
77                 .version        = 0,
78                 .name           = "afs",
79         };
80
81
82 ================
83 INDEX DEFINITION
84 ================
85
86 Indices are used for two purposes:
87
88  (1) To aid the finding of a file based on a series of keys (such as AFS's
89      "cell", "volume ID", "vnode ID").
90
91  (2) To make it easier to discard a subset of all the files cached based around
92      a particular key - for instance to mirror the removal of an AFS volume.
93
94 However, since it's unlikely that any two netfs's are going to want to define
95 their index hierarchies in quite the same way, FS-Cache tries to impose as few
96 restraints as possible on how an index is structured and where it is placed in
97 the tree.  The netfs can even mix indices and data files at the same level, but
98 it's not recommended.
99
100 Each index entry consists of a key of indeterminate length plus some auxiliary
101 data, also of indeterminate length.
102
103 There are some limits on indices:
104
105  (1) Any index containing non-index objects should be restricted to a single
106      cache.  Any such objects created within an index will be created in the
107      first cache only.  The cache in which an index is created can be
108      controlled by cache tags (see below).
109
110  (2) The entry data must be atomically journallable, so it is limited to about
111      400 bytes at present.  At least 400 bytes will be available.
112
113  (3) The depth of the index tree should be judged with care as the search
114      function is recursive.  Too many layers will run the kernel out of stack.
115
116
117 =================
118 OBJECT DEFINITION
119 =================
120
121 To define an object, a structure of the following type should be filled out:
122
123         struct fscache_cookie_def
124         {
125                 uint8_t name[16];
126                 uint8_t type;
127
128                 struct fscache_cache_tag *(*select_cache)(
129                         const void *parent_netfs_data,
130                         const void *cookie_netfs_data);
131
132                 uint16_t (*get_key)(const void *cookie_netfs_data,
133                                     void *buffer,
134                                     uint16_t bufmax);
135
136                 void (*get_attr)(const void *cookie_netfs_data,
137                                  uint64_t *size);
138
139                 uint16_t (*get_aux)(const void *cookie_netfs_data,
140                                     void *buffer,
141                                     uint16_t bufmax);
142
143                 enum fscache_checkaux (*check_aux)(void *cookie_netfs_data,
144                                                    const void *data,
145                                                    uint16_t datalen);
146
147                 void (*get_context)(void *cookie_netfs_data, void *context);
148
149                 void (*put_context)(void *cookie_netfs_data, void *context);
150
151                 void (*mark_pages_cached)(void *cookie_netfs_data,
152                                           struct address_space *mapping,
153                                           struct pagevec *cached_pvec);
154
155                 void (*now_uncached)(void *cookie_netfs_data);
156         };
157
158 This has the following fields:
159
160  (1) The type of the object [mandatory].
161
162      This is one of the following values:
163
164         (*) FSCACHE_COOKIE_TYPE_INDEX
165
166             This defines an index, which is a special FS-Cache type.
167
168         (*) FSCACHE_COOKIE_TYPE_DATAFILE
169
170             This defines an ordinary data file.
171
172         (*) Any other value between 2 and 255
173
174             This defines an extraordinary object such as an XATTR.
175
176  (2) The name of the object type (NUL terminated unless all 16 chars are used)
177      [optional].
178
179  (3) A function to select the cache in which to store an index [optional].
180
181      This function is invoked when an index needs to be instantiated in a cache
182      during the instantiation of a non-index object.  Only the immediate index
183      parent for the non-index object will be queried.  Any indices above that
184      in the hierarchy may be stored in multiple caches.  This function does not
185      need to be supplied for any non-index object or any index that will only
186      have index children.
187
188      If this function is not supplied or if it returns NULL then the first
189      cache in the parent's list will be chosen, or failing that, the first
190      cache in the master list.
191
192  (4) A function to retrieve an object's key from the netfs [mandatory].
193
194      This function will be called with the netfs data that was passed to the
195      cookie acquisition function and the maximum length of key data that it may
196      provide.  It should write the required key data into the given buffer and
197      return the quantity it wrote.
198
199  (5) A function to retrieve attribute data from the netfs [optional].
200
201      This function will be called with the netfs data that was passed to the
202      cookie acquisition function.  It should return the size of the file if
203      this is a data file.  The size may be used to govern how much cache must
204      be reserved for this file in the cache.
205
206      If the function is absent, a file size of 0 is assumed.
207
208  (6) A function to retrieve auxiliary data from the netfs [optional].
209
210      This function will be called with the netfs data that was passed to the
211      cookie acquisition function and the maximum length of auxiliary data that
212      it may provide.  It should write the auxiliary data into the given buffer
213      and return the quantity it wrote.
214
215      If this function is absent, the auxiliary data length will be set to 0.
216
217      The length of the auxiliary data buffer may be dependent on the key
218      length.  A netfs mustn't rely on being able to provide more than 400 bytes
219      for both.
220
221  (7) A function to check the auxiliary data [optional].
222
223      This function will be called to check that a match found in the cache for
224      this object is valid.  For instance with AFS it could check the auxiliary
225      data against the data version number returned by the server to determine
226      whether the index entry in a cache is still valid.
227
228      If this function is absent, it will be assumed that matching objects in a
229      cache are always valid.
230
231      If present, the function should return one of the following values:
232
233         (*) FSCACHE_CHECKAUX_OKAY               - the entry is okay as is
234         (*) FSCACHE_CHECKAUX_NEEDS_UPDATE       - the entry requires update
235         (*) FSCACHE_CHECKAUX_OBSOLETE           - the entry should be deleted
236
237      This function can also be used to extract data from the auxiliary data in
238      the cache and copy it into the netfs's structures.
239
240  (8) A pair of functions to manage contexts for the completion callback
241      [optional].
242
243      The cache read/write functions are passed a context which is then passed
244      to the I/O completion callback function.  To ensure this context remains
245      valid until after the I/O completion is called, two functions may be
246      provided: one to get an extra reference on the context, and one to drop a
247      reference to it.
248
249      If the context is not used or is a type of object that won't go out of
250      scope, then these functions are not required.  These functions are not
251      required for indices as indices may not contain data.  These functions may
252      be called in interrupt context and so may not sleep.
253
254  (9) A function to mark a page as retaining cache metadata [optional].
255
256      This is called by the cache to indicate that it is retaining in-memory
257      information for this page and that the netfs should uncache the page when
258      it has finished.  This does not indicate whether there's data on the disk
259      or not.  Note that several pages at once may be presented for marking.
260
261      The PG_fscache bit is set on the pages before this function would be
262      called, so the function need not be provided if this is sufficient.
263
264      This function is not required for indices as they're not permitted data.
265
266 (10) A function to unmark all the pages retaining cache metadata [mandatory].
267
268      This is called by FS-Cache to indicate that a backing store is being
269      unbound from a cookie and that all the marks on the pages should be
270      cleared to prevent confusion.  Note that the cache will have torn down all
271      its tracking information so that the pages don't need to be explicitly
272      uncached.
273
274      This function is not required for indices as they're not permitted data.
275
276
277 ===================================
278 NETWORK FILESYSTEM (UN)REGISTRATION
279 ===================================
280
281 The first step is to declare the network filesystem to the cache.  This also
282 involves specifying the layout of the primary index (for AFS, this would be the
283 "cell" level).
284
285 The registration function is:
286
287         int fscache_register_netfs(struct fscache_netfs *netfs);
288
289 It just takes a pointer to the netfs definition.  It returns 0 or an error as
290 appropriate.
291
292 For kAFS, registration is done as follows:
293
294         ret = fscache_register_netfs(&afs_cache_netfs);
295
296 The last step is, of course, unregistration:
297
298         void fscache_unregister_netfs(struct fscache_netfs *netfs);
299
300
301 ================
302 CACHE TAG LOOKUP
303 ================
304
305 FS-Cache permits the use of more than one cache.  To permit particular index
306 subtrees to be bound to particular caches, the second step is to look up cache
307 representation tags.  This step is optional; it can be left entirely up to
308 FS-Cache as to which cache should be used.  The problem with doing that is that
309 FS-Cache will always pick the first cache that was registered.
310
311 To get the representation for a named tag:
312
313         struct fscache_cache_tag *fscache_lookup_cache_tag(const char *name);
314
315 This takes a text string as the name and returns a representation of a tag.  It
316 will never return an error.  It may return a dummy tag, however, if it runs out
317 of memory; this will inhibit caching with this tag.
318
319 Any representation so obtained must be released by passing it to this function:
320
321         void fscache_release_cache_tag(struct fscache_cache_tag *tag);
322
323 The tag will be retrieved by FS-Cache when it calls the object definition
324 operation select_cache().
325
326
327 ==================
328 INDEX REGISTRATION
329 ==================
330
331 The third step is to inform FS-Cache about part of an index hierarchy that can
332 be used to locate files.  This is done by requesting a cookie for each index in
333 the path to the file:
334
335         struct fscache_cookie *
336         fscache_acquire_cookie(struct fscache_cookie *parent,
337                                const struct fscache_object_def *def,
338                                void *netfs_data,
339                                bool enable);
340
341 This function creates an index entry in the index represented by parent,
342 filling in the index entry by calling the operations pointed to by def.
343
344 Note that this function never returns an error - all errors are handled
345 internally.  It may, however, return NULL to indicate no cookie.  It is quite
346 acceptable to pass this token back to this function as the parent to another
347 acquisition (or even to the relinquish cookie, read page and write page
348 functions - see below).
349
350 Note also that no indices are actually created in a cache until a non-index
351 object needs to be created somewhere down the hierarchy.  Furthermore, an index
352 may be created in several different caches independently at different times.
353 This is all handled transparently, and the netfs doesn't see any of it.
354
355 A cookie will be created in the disabled state if enabled is false.  A cookie
356 must be enabled to do anything with it.  A disabled cookie can be enabled by
357 calling fscache_enable_cookie() (see below).
358
359 For example, with AFS, a cell would be added to the primary index.  This index
360 entry would have a dependent inode containing a volume location index for the
361 volume mappings within this cell:
362
363         cell->cache =
364                 fscache_acquire_cookie(afs_cache_netfs.primary_index,
365                                        &afs_cell_cache_index_def,
366                                        cell, true);
367
368 Then when a volume location was accessed, it would be entered into the cell's
369 index and an inode would be allocated that acts as a volume type and hash chain
370 combination:
371
372         vlocation->cache =
373                 fscache_acquire_cookie(cell->cache,
374                                        &afs_vlocation_cache_index_def,
375                                        vlocation, true);
376
377 And then a particular flavour of volume (R/O for example) could be added to
378 that index, creating another index for vnodes (AFS inode equivalents):
379
380         volume->cache =
381                 fscache_acquire_cookie(vlocation->cache,
382                                        &afs_volume_cache_index_def,
383                                        volume, true);
384
385
386 ======================
387 DATA FILE REGISTRATION
388 ======================
389
390 The fourth step is to request a data file be created in the cache.  This is
391 identical to index cookie acquisition.  The only difference is that the type in
392 the object definition should be something other than index type.
393
394         vnode->cache =
395                 fscache_acquire_cookie(volume->cache,
396                                        &afs_vnode_cache_object_def,
397                                        vnode, true);
398
399
400 =================================
401 MISCELLANEOUS OBJECT REGISTRATION
402 =================================
403
404 An optional step is to request an object of miscellaneous type be created in
405 the cache.  This is almost identical to index cookie acquisition.  The only
406 difference is that the type in the object definition should be something other
407 than index type.  Whilst the parent object could be an index, it's more likely
408 it would be some other type of object such as a data file.
409
410         xattr->cache =
411                 fscache_acquire_cookie(vnode->cache,
412                                        &afs_xattr_cache_object_def,
413                                        xattr, true);
414
415 Miscellaneous objects might be used to store extended attributes or directory
416 entries for example.
417
418
419 ==========================
420 SETTING THE DATA FILE SIZE
421 ==========================
422
423 The fifth step is to set the physical attributes of the file, such as its size.
424 This doesn't automatically reserve any space in the cache, but permits the
425 cache to adjust its metadata for data tracking appropriately:
426
427         int fscache_attr_changed(struct fscache_cookie *cookie);
428
429 The cache will return -ENOBUFS if there is no backing cache or if there is no
430 space to allocate any extra metadata required in the cache.  The attributes
431 will be accessed with the get_attr() cookie definition operation.
432
433 Note that attempts to read or write data pages in the cache over this size may
434 be rebuffed with -ENOBUFS.
435
436 This operation schedules an attribute adjustment to happen asynchronously at
437 some point in the future, and as such, it may happen after the function returns
438 to the caller.  The attribute adjustment excludes read and write operations.
439
440
441 =====================
442 PAGE ALLOC/READ/WRITE
443 =====================
444
445 And the sixth step is to store and retrieve pages in the cache.  There are
446 three functions that are used to do this.
447
448 Note:
449
450  (1) A page should not be re-read or re-allocated without uncaching it first.
451
452  (2) A read or allocated page must be uncached when the netfs page is released
453      from the pagecache.
454
455  (3) A page should only be written to the cache if previous read or allocated.
456
457 This permits the cache to maintain its page tracking in proper order.
458
459
460 PAGE READ
461 ---------
462
463 Firstly, the netfs should ask FS-Cache to examine the caches and read the
464 contents cached for a particular page of a particular file if present, or else
465 allocate space to store the contents if not:
466
467         typedef
468         void (*fscache_rw_complete_t)(struct page *page,
469                                       void *context,
470                                       int error);
471
472         int fscache_read_or_alloc_page(struct fscache_cookie *cookie,
473                                        struct page *page,
474                                        fscache_rw_complete_t end_io_func,
475                                        void *context,
476                                        gfp_t gfp);
477
478 The cookie argument must specify a cookie for an object that isn't an index,
479 the page specified will have the data loaded into it (and is also used to
480 specify the page number), and the gfp argument is used to control how any
481 memory allocations made are satisfied.
482
483 If the cookie indicates the inode is not cached:
484
485  (1) The function will return -ENOBUFS.
486
487 Else if there's a copy of the page resident in the cache:
488
489  (1) The mark_pages_cached() cookie operation will be called on that page.
490
491  (2) The function will submit a request to read the data from the cache's
492      backing device directly into the page specified.
493
494  (3) The function will return 0.
495
496  (4) When the read is complete, end_io_func() will be invoked with:
497
498      (*) The netfs data supplied when the cookie was created.
499
500      (*) The page descriptor.
501
502      (*) The context argument passed to the above function.  This will be
503          maintained with the get_context/put_context functions mentioned above.
504
505      (*) An argument that's 0 on success or negative for an error code.
506
507      If an error occurs, it should be assumed that the page contains no usable
508      data.  fscache_readpages_cancel() may need to be called.
509
510      end_io_func() will be called in process context if the read is results in
511      an error, but it might be called in interrupt context if the read is
512      successful.
513
514 Otherwise, if there's not a copy available in cache, but the cache may be able
515 to store the page:
516
517  (1) The mark_pages_cached() cookie operation will be called on that page.
518
519  (2) A block may be reserved in the cache and attached to the object at the
520      appropriate place.
521
522  (3) The function will return -ENODATA.
523
524 This function may also return -ENOMEM or -EINTR, in which case it won't have
525 read any data from the cache.
526
527
528 PAGE ALLOCATE
529 -------------
530
531 Alternatively, if there's not expected to be any data in the cache for a page
532 because the file has been extended, a block can simply be allocated instead:
533
534         int fscache_alloc_page(struct fscache_cookie *cookie,
535                                struct page *page,
536                                gfp_t gfp);
537
538 This is similar to the fscache_read_or_alloc_page() function, except that it
539 never reads from the cache.  It will return 0 if a block has been allocated,
540 rather than -ENODATA as the other would.  One or the other must be performed
541 before writing to the cache.
542
543 The mark_pages_cached() cookie operation will be called on the page if
544 successful.
545
546
547 PAGE WRITE
548 ----------
549
550 Secondly, if the netfs changes the contents of the page (either due to an
551 initial download or if a user performs a write), then the page should be
552 written back to the cache:
553
554         int fscache_write_page(struct fscache_cookie *cookie,
555                                struct page *page,
556                                gfp_t gfp);
557
558 The cookie argument must specify a data file cookie, the page specified should
559 contain the data to be written (and is also used to specify the page number),
560 and the gfp argument is used to control how any memory allocations made are
561 satisfied.
562
563 The page must have first been read or allocated successfully and must not have
564 been uncached before writing is performed.
565
566 If the cookie indicates the inode is not cached then:
567
568  (1) The function will return -ENOBUFS.
569
570 Else if space can be allocated in the cache to hold this page:
571
572  (1) PG_fscache_write will be set on the page.
573
574  (2) The function will submit a request to write the data to cache's backing
575      device directly from the page specified.
576
577  (3) The function will return 0.
578
579  (4) When the write is complete PG_fscache_write is cleared on the page and
580      anyone waiting for that bit will be woken up.
581
582 Else if there's no space available in the cache, -ENOBUFS will be returned.  It
583 is also possible for the PG_fscache_write bit to be cleared when no write took
584 place if unforeseen circumstances arose (such as a disk error).
585
586 Writing takes place asynchronously.
587
588
589 MULTIPLE PAGE READ
590 ------------------
591
592 A facility is provided to read several pages at once, as requested by the
593 readpages() address space operation:
594
595         int fscache_read_or_alloc_pages(struct fscache_cookie *cookie,
596                                         struct address_space *mapping,
597                                         struct list_head *pages,
598                                         int *nr_pages,
599                                         fscache_rw_complete_t end_io_func,
600                                         void *context,
601                                         gfp_t gfp);
602
603 This works in a similar way to fscache_read_or_alloc_page(), except:
604
605  (1) Any page it can retrieve data for is removed from pages and nr_pages and
606      dispatched for reading to the disk.  Reads of adjacent pages on disk may
607      be merged for greater efficiency.
608
609  (2) The mark_pages_cached() cookie operation will be called on several pages
610      at once if they're being read or allocated.
611
612  (3) If there was an general error, then that error will be returned.
613
614      Else if some pages couldn't be allocated or read, then -ENOBUFS will be
615      returned.
616
617      Else if some pages couldn't be read but were allocated, then -ENODATA will
618      be returned.
619
620      Otherwise, if all pages had reads dispatched, then 0 will be returned, the
621      list will be empty and *nr_pages will be 0.
622
623  (4) end_io_func will be called once for each page being read as the reads
624      complete.  It will be called in process context if error != 0, but it may
625      be called in interrupt context if there is no error.
626
627 Note that a return of -ENODATA, -ENOBUFS or any other error does not preclude
628 some of the pages being read and some being allocated.  Those pages will have
629 been marked appropriately and will need uncaching.
630
631
632 CANCELLATION OF UNREAD PAGES
633 ----------------------------
634
635 If one or more pages are passed to fscache_read_or_alloc_pages() but not then
636 read from the cache and also not read from the underlying filesystem then
637 those pages will need to have any marks and reservations removed.  This can be
638 done by calling:
639
640         void fscache_readpages_cancel(struct fscache_cookie *cookie,
641                                       struct list_head *pages);
642
643 prior to returning to the caller.  The cookie argument should be as passed to
644 fscache_read_or_alloc_pages().  Every page in the pages list will be examined
645 and any that have PG_fscache set will be uncached.
646
647
648 ==============
649 PAGE UNCACHING
650 ==============
651
652 To uncache a page, this function should be called:
653
654         void fscache_uncache_page(struct fscache_cookie *cookie,
655                                   struct page *page);
656
657 This function permits the cache to release any in-memory representation it
658 might be holding for this netfs page.  This function must be called once for
659 each page on which the read or write page functions above have been called to
660 make sure the cache's in-memory tracking information gets torn down.
661
662 Note that pages can't be explicitly deleted from the a data file.  The whole
663 data file must be retired (see the relinquish cookie function below).
664
665 Furthermore, note that this does not cancel the asynchronous read or write
666 operation started by the read/alloc and write functions, so the page
667 invalidation functions must use:
668
669         bool fscache_check_page_write(struct fscache_cookie *cookie,
670                                       struct page *page);
671
672 to see if a page is being written to the cache, and:
673
674         void fscache_wait_on_page_write(struct fscache_cookie *cookie,
675                                         struct page *page);
676
677 to wait for it to finish if it is.
678
679
680 When releasepage() is being implemented, a special FS-Cache function exists to
681 manage the heuristics of coping with vmscan trying to eject pages, which may
682 conflict with the cache trying to write pages to the cache (which may itself
683 need to allocate memory):
684
685         bool fscache_maybe_release_page(struct fscache_cookie *cookie,
686                                         struct page *page,
687                                         gfp_t gfp);
688
689 This takes the netfs cookie, and the page and gfp arguments as supplied to
690 releasepage().  It will return false if the page cannot be released yet for
691 some reason and if it returns true, the page has been uncached and can now be
692 released.
693
694 To make a page available for release, this function may wait for an outstanding
695 storage request to complete, or it may attempt to cancel the storage request -
696 in which case the page will not be stored in the cache this time.
697
698
699 BULK INODE PAGE UNCACHE
700 -----------------------
701
702 A convenience routine is provided to perform an uncache on all the pages
703 attached to an inode.  This assumes that the pages on the inode correspond on a
704 1:1 basis with the pages in the cache.
705
706         void fscache_uncache_all_inode_pages(struct fscache_cookie *cookie,
707                                              struct inode *inode);
708
709 This takes the netfs cookie that the pages were cached with and the inode that
710 the pages are attached to.  This function will wait for pages to finish being
711 written to the cache and for the cache to finish with the page generally.  No
712 error is returned.
713
714
715 ===============================
716 INDEX AND DATA FILE CONSISTENCY
717 ===============================
718
719 To find out whether auxiliary data for an object is up to data within the
720 cache, the following function can be called:
721
722         int fscache_check_consistency(struct fscache_cookie *cookie)
723
724 This will call back to the netfs to check whether the auxiliary data associated
725 with a cookie is correct.  It returns 0 if it is and -ESTALE if it isn't; it
726 may also return -ENOMEM and -ERESTARTSYS.
727
728 To request an update of the index data for an index or other object, the
729 following function should be called:
730
731         void fscache_update_cookie(struct fscache_cookie *cookie);
732
733 This function will refer back to the netfs_data pointer stored in the cookie by
734 the acquisition function to obtain the data to write into each revised index
735 entry.  The update method in the parent index definition will be called to
736 transfer the data.
737
738 Note that partial updates may happen automatically at other times, such as when
739 data blocks are added to a data file object.
740
741
742 =================
743 COOKIE ENABLEMENT
744 =================
745
746 Cookies exist in one of two states: enabled and disabled.  If a cookie is
747 disabled, it ignores all attempts to acquire child cookies; check, update or
748 invalidate its state; allocate, read or write backing pages - though it is
749 still possible to uncache pages and relinquish the cookie.
750
751 The initial enablement state is set by fscache_acquire_cookie(), but the cookie
752 can be enabled or disabled later.  To disable a cookie, call:
753     
754         void fscache_disable_cookie(struct fscache_cookie *cookie,
755                                     bool invalidate);
756     
757 If the cookie is not already disabled, this locks the cookie against other
758 enable and disable ops, marks the cookie as being disabled, discards or
759 invalidates any backing objects and waits for cessation of activity on any
760 associated object before unlocking the cookie.
761
762 All possible failures are handled internally.  The caller should consider
763 calling fscache_uncache_all_inode_pages() afterwards to make sure all page
764 markings are cleared up.
765     
766 Cookies can be enabled or reenabled with:
767     
768         void fscache_enable_cookie(struct fscache_cookie *cookie,
769                                    bool (*can_enable)(void *data),
770                                    void *data)
771     
772 If the cookie is not already enabled, this locks the cookie against other
773 enable and disable ops, invokes can_enable() and, if the cookie is not an index
774 cookie, will begin the procedure of acquiring backing objects.
775
776 The optional can_enable() function is passed the data argument and returns a
777 ruling as to whether or not enablement should actually be permitted to begin.
778
779 All possible failures are handled internally.  The cookie will only be marked
780 as enabled if provisional backing objects are allocated.
781
782
783 ===============================
784 MISCELLANEOUS COOKIE OPERATIONS
785 ===============================
786
787 There are a number of operations that can be used to control cookies:
788
789  (*) Cookie pinning:
790
791         int fscache_pin_cookie(struct fscache_cookie *cookie);
792         void fscache_unpin_cookie(struct fscache_cookie *cookie);
793
794      These operations permit data cookies to be pinned into the cache and to
795      have the pinning removed.  They are not permitted on index cookies.
796
797      The pinning function will return 0 if successful, -ENOBUFS in the cookie
798      isn't backed by a cache, -EOPNOTSUPP if the cache doesn't support pinning,
799      -ENOSPC if there isn't enough space to honour the operation, -ENOMEM or
800      -EIO if there's any other problem.
801
802  (*) Data space reservation:
803
804         int fscache_reserve_space(struct fscache_cookie *cookie, loff_t size);
805
806      This permits a netfs to request cache space be reserved to store up to the
807      given amount of a file.  It is permitted to ask for more than the current
808      size of the file to allow for future file expansion.
809
810      If size is given as zero then the reservation will be cancelled.
811
812      The function will return 0 if successful, -ENOBUFS in the cookie isn't
813      backed by a cache, -EOPNOTSUPP if the cache doesn't support reservations,
814      -ENOSPC if there isn't enough space to honour the operation, -ENOMEM or
815      -EIO if there's any other problem.
816
817      Note that this doesn't pin an object in a cache; it can still be culled to
818      make space if it's not in use.
819
820
821 =====================
822 COOKIE UNREGISTRATION
823 =====================
824
825 To get rid of a cookie, this function should be called.
826
827         void fscache_relinquish_cookie(struct fscache_cookie *cookie,
828                                        bool retire);
829
830 If retire is non-zero, then the object will be marked for recycling, and all
831 copies of it will be removed from all active caches in which it is present.
832 Not only that but all child objects will also be retired.
833
834 If retire is zero, then the object may be available again when next the
835 acquisition function is called.  Retirement here will overrule the pinning on a
836 cookie.
837
838 One very important note - relinquish must NOT be called for a cookie unless all
839 the cookies for "child" indices, objects and pages have been relinquished
840 first.
841
842
843 ==================
844 INDEX INVALIDATION
845 ==================
846
847 There is no direct way to invalidate an index subtree.  To do this, the caller
848 should relinquish and retire the cookie they have, and then acquire a new one.
849
850
851 ======================
852 DATA FILE INVALIDATION
853 ======================
854
855 Sometimes it will be necessary to invalidate an object that contains data.
856 Typically this will be necessary when the server tells the netfs of a foreign
857 change - at which point the netfs has to throw away all the state it had for an
858 inode and reload from the server.
859
860 To indicate that a cache object should be invalidated, the following function
861 can be called:
862
863         void fscache_invalidate(struct fscache_cookie *cookie);
864
865 This can be called with spinlocks held as it defers the work to a thread pool.
866 All extant storage, retrieval and attribute change ops at this point are
867 cancelled and discarded.  Some future operations will be rejected until the
868 cache has had a chance to insert a barrier in the operations queue.  After
869 that, operations will be queued again behind the invalidation operation.
870
871 The invalidation operation will perform an attribute change operation and an
872 auxiliary data update operation as it is very likely these will have changed.
873
874 Using the following function, the netfs can wait for the invalidation operation
875 to have reached a point at which it can start submitting ordinary operations
876 once again:
877
878         void fscache_wait_on_invalidate(struct fscache_cookie *cookie);
879
880
881 ===========================
882 FS-CACHE SPECIFIC PAGE FLAG
883 ===========================
884
885 FS-Cache makes use of a page flag, PG_private_2, for its own purpose.  This is
886 given the alternative name PG_fscache.
887
888 PG_fscache is used to indicate that the page is known by the cache, and that
889 the cache must be informed if the page is going to go away.  It's an indication
890 to the netfs that the cache has an interest in this page, where an interest may
891 be a pointer to it, resources allocated or reserved for it, or I/O in progress
892 upon it.
893
894 The netfs can use this information in methods such as releasepage() to
895 determine whether it needs to uncache a page or update it.
896
897 Furthermore, if this bit is set, releasepage() and invalidatepage() operations
898 will be called on a page to get rid of it, even if PG_private is not set.  This
899 allows caching to attempted on a page before read_cache_pages() to be called
900 after fscache_read_or_alloc_pages() as the former will try and release pages it
901 was given under certain circumstances.
902
903 This bit does not overlap with such as PG_private.  This means that FS-Cache
904 can be used with a filesystem that uses the block buffering code.
905
906 There are a number of operations defined on this flag:
907
908         int PageFsCache(struct page *page);
909         void SetPageFsCache(struct page *page)
910         void ClearPageFsCache(struct page *page)
911         int TestSetPageFsCache(struct page *page)
912         int TestClearPageFsCache(struct page *page)
913
914 These functions are bit test, bit set, bit clear, bit test and set and bit
915 test and clear operations on PG_fscache.