Whamcloud - gitweb
Land first part of new dcache handling (bug 16654).
[fs/lustre-release.git] / lustre / include / cl_object.h
1 /* -*- mode: c; c-basic-offset: 8; indent-tabs-mode: nil; -*-
2  * vim:expandtab:shiftwidth=8:tabstop=8:
3  *
4  * GPL HEADER START
5  *
6  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
7  *
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
10  * as published by the Free Software Foundation.
11  *
12  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
16  * in the LICENSE file that accompanied this code).
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
19  * version 2 along with this program; If not, see
20  * http://www.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
21  *
22  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
23  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
24  * have any questions.
25  *
26  * GPL HEADER END
27  */
28 /*
29  * Copyright  2008 Sun Microsystems, Inc. All rights reserved
30  * Use is subject to license terms.
31  */
32 /*
33  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
34  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
35  */
36 #ifndef _LUSTRE_CL_OBJECT_H
37 #define _LUSTRE_CL_OBJECT_H
38
39 /** \defgroup clio clio
40  *
41  * Client objects implement io operations and cache pages.
42  *
43  * Examples: lov and osc are implementations of cl interface.
44  *
45  * Big Theory Statement.
46  *
47  * Layered objects.
48  *
49  * Client implementation is based on the following data-types:
50  *
51  *   - cl_object
52  *
53  *   - cl_page
54  *
55  *   - cl_lock     represents an extent lock on an object.
56  *
57  *   - cl_io       represents high-level i/o activity such as whole read/write
58  *                 system call, or write-out of pages from under the lock being
59  *                 canceled. cl_io has sub-ios that can be stopped and resumed
60  *                 independently, thus achieving high degree of transfer
61  *                 parallelism. Single cl_io can be advanced forward by
62  *                 the multiple threads (although in the most usual case of
63  *                 read/write system call it is associated with the single user
64  *                 thread, that issued the system call).
65  *
66  *   - cl_req      represents a collection of pages for a transfer. cl_req is
67  *                 constructed by req-forming engine that tries to saturate
68  *                 transport with large and continuous transfers.
69  *
70  * Terminology
71  *
72  *     - to avoid confusion high-level I/O operation like read or write system
73  *     call is referred to as "an io", whereas low-level I/O operation, like
74  *     RPC, is referred to as "a transfer"
75  *
76  *     - "generic code" means generic (not file system specific) code in the
77  *     hosting environment. "cl-code" means code (mostly in cl_*.c files) that
78  *     is not layer specific.
79  *
80  * Locking.
81  *
82  *  - i_mutex
83  *      - PG_locked
84  *          - cl_object_header::coh_page_guard
85  *          - cl_object_header::coh_lock_guard
86  *          - lu_site::ls_guard
87  *
88  * See the top comment in cl_object.c for the description of overall locking and
89  * reference-counting design.
90  *
91  * See comments below for the description of i/o, page, and dlm-locking
92  * design.
93  *
94  * @{
95  */
96
97 /*
98  * super-class definitions.
99  */
100 #include <lu_object.h>
101 #include <lvfs.h>
102 #ifdef __KERNEL__
103 #        include <linux/mutex.h>
104 #        include <linux/radix-tree.h>
105 #endif
106
107 struct inode;
108
109 struct cl_device;
110 struct cl_device_operations;
111
112 struct cl_object;
113 struct cl_object_page_operations;
114 struct cl_object_lock_operations;
115
116 struct cl_page;
117 struct cl_page_slice;
118 struct cl_lock;
119 struct cl_lock_slice;
120
121 struct cl_lock_operations;
122 struct cl_page_operations;
123
124 struct cl_io;
125 struct cl_io_slice;
126
127 struct cl_req;
128 struct cl_req_slice;
129
130 /**
131  * Operations for each data device in the client stack.
132  *
133  * \see vvp_cl_ops, lov_cl_ops, lovsub_cl_ops, osc_cl_ops
134  */
135 struct cl_device_operations {
136         /**
137          * Initialize cl_req. This method is called top-to-bottom on all
138          * devices in the stack to get them a chance to allocate layer-private
139          * data, and to attach them to the cl_req by calling
140          * cl_req_slice_add().
141          *
142          * \see osc_req_init(), lov_req_init(), lovsub_req_init()
143          * \see ccc_req_init()
144          */
145         int (*cdo_req_init)(const struct lu_env *env, struct cl_device *dev,
146                             struct cl_req *req);
147 };
148
149 /**
150  * Device in the client stack.
151  *
152  * \see ccc_device, lov_device, lovsub_device, osc_device
153  */
154 struct cl_device {
155         /** Super-class. */
156         struct lu_device                   cd_lu_dev;
157         /** Per-layer operation vector. */
158         const struct cl_device_operations *cd_ops;
159 };
160
161 /** \addtogroup cl_object cl_object
162  * @{ */
163 /**
164  * "Data attributes" of cl_object. Data attributes can be updated
165  * independently for a sub-object, and top-object's attributes are calculated
166  * from sub-objects' ones.
167  */
168 struct cl_attr {
169         /** Object size, in bytes */
170         loff_t cat_size;
171         /**
172          * Known minimal size, in bytes.
173          *
174          * This is only valid when at least one DLM lock is held.
175          */
176         loff_t cat_kms;
177         /** Modification time. Measured in seconds since epoch. */
178         time_t cat_mtime;
179         /** Access time. Measured in seconds since epoch. */
180         time_t cat_atime;
181         /** Change time. Measured in seconds since epoch. */
182         time_t cat_ctime;
183         /**
184          * Blocks allocated to this cl_object on the server file system.
185          *
186          * \todo XXX An interface for block size is needed.
187          */
188         __u64  cat_blocks;
189         /**
190          * User identifier for quota purposes.
191          */
192         uid_t  cat_uid;
193         /**
194          * Group identifier for quota purposes.
195          */
196         gid_t  cat_gid;
197 };
198
199 /**
200  * Fields in cl_attr that are being set.
201  */
202 enum cl_attr_valid {
203         CAT_SIZE   = 1 << 0,
204         CAT_KMS    = 1 << 1,
205         CAT_MTIME  = 1 << 3,
206         CAT_ATIME  = 1 << 4,
207         CAT_CTIME  = 1 << 5,
208         CAT_BLOCKS = 1 << 6,
209         CAT_UID    = 1 << 7,
210         CAT_GID    = 1 << 8
211 };
212
213 /**
214  * Sub-class of lu_object with methods common for objects on the client
215  * stacks.
216  *
217  * cl_object: represents a regular file system object, both a file and a
218  *    stripe. cl_object is based on lu_object: it is identified by a fid,
219  *    layered, cached, hashed, and lrued. Important distinction with the server
220  *    side, where md_object and dt_object are used, is that cl_object "fans out"
221  *    at the lov/sns level: depending on the file layout, single file is
222  *    represented as a set of "sub-objects" (stripes). At the implementation
223  *    level, struct lov_object contains an array of cl_objects. Each sub-object
224  *    is a full-fledged cl_object, having its fid, living in the lru and hash
225  *    table.
226  *
227  *    This leads to the next important difference with the server side: on the
228  *    client, it's quite usual to have objects with the different sequence of
229  *    layers. For example, typical top-object is composed of the following
230  *    layers:
231  *
232  *        - vvp
233  *        - lov
234  *
235  *    whereas its sub-objects are composed of
236  *
237  *        - lovsub
238  *        - osc
239  *
240  *    layers. Here "lovsub" is a mostly dummy layer, whose purpose is to keep
241  *    track of the object-subobject relationship.
242  *
243  *    Sub-objects are not cached independently: when top-object is about to
244  *    be discarded from the memory, all its sub-objects are torn-down and
245  *    destroyed too.
246  *
247  * \see ccc_object, lov_object, lovsub_object, osc_object
248  */
249 struct cl_object {
250         /** super class */
251         struct lu_object                   co_lu;
252         /** per-object-layer operations */
253         const struct cl_object_operations *co_ops;
254 };
255
256 /**
257  * Description of the client object configuration. This is used for the
258  * creation of a new client object that is identified by a more state than
259  * fid.
260  */
261 struct cl_object_conf {
262         /** Super-class. */
263         struct lu_object_conf     coc_lu;
264         union {
265                 /**
266                  * Object layout. This is consumed by lov.
267                  */
268                 struct lustre_md *coc_md;
269                 /**
270                  * Description of particular stripe location in the
271                  * cluster. This is consumed by osc.
272                  */
273                 struct lov_oinfo *coc_oinfo;
274         } u;
275         /**
276          * VFS inode. This is consumed by vvp.
277          */
278         struct inode             *coc_inode;
279 };
280
281 /**
282  * Operations implemented for each cl object layer.
283  *
284  * \see vvp_ops, lov_ops, lovsub_ops, osc_ops
285  */
286 struct cl_object_operations {
287         /**
288          * Initialize page slice for this layer. Called top-to-bottom through
289          * every object layer when a new cl_page is instantiated. Layer
290          * keeping private per-page data, or requiring its own page operations
291          * vector should allocate these data here, and attach then to the page
292          * by calling cl_page_slice_add(). \a vmpage is locked (in the VM
293          * sense). Optional.
294          *
295          * \retval NULL success.
296          *
297          * \retval ERR_PTR(errno) failure code.
298          *
299          * \retval valid-pointer pointer to already existing referenced page
300          *         to be used instead of newly created.
301          */
302         struct cl_page *(*coo_page_init)(const struct lu_env *env,
303                                          struct cl_object *obj,
304                                          struct cl_page *page,
305                                          cfs_page_t *vmpage);
306         /**
307          * Initialize lock slice for this layer. Called top-to-bottom through
308          * every object layer when a new cl_lock is instantiated. Layer
309          * keeping private per-lock data, or requiring its own lock operations
310          * vector should allocate these data here, and attach then to the lock
311          * by calling cl_lock_slice_add(). Mandatory.
312          */
313         int  (*coo_lock_init)(const struct lu_env *env,
314                               struct cl_object *obj, struct cl_lock *lock,
315                               const struct cl_io *io);
316         /**
317          * Initialize io state for a given layer.
318          *
319          * called top-to-bottom once per io existence to initialize io
320          * state. If layer wants to keep some state for this type of io, it
321          * has to embed struct cl_io_slice in lu_env::le_ses, and register
322          * slice with cl_io_slice_add(). It is guaranteed that all threads
323          * participating in this io share the same session.
324          */
325         int  (*coo_io_init)(const struct lu_env *env,
326                             struct cl_object *obj, struct cl_io *io);
327         /**
328          * Fill portion of \a attr that this layer controls. This method is
329          * called top-to-bottom through all object layers.
330          *
331          * \pre cl_object_header::coh_attr_guard of the top-object is locked.
332          *
333          * \return   0: to continue
334          * \return +ve: to stop iterating through layers (but 0 is returned
335          * from enclosing cl_object_attr_get())
336          * \return -ve: to signal error
337          */
338         int (*coo_attr_get)(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
339                             struct cl_attr *attr);
340         /**
341          * Update attributes.
342          *
343          * \a valid is a bitmask composed from enum #cl_attr_valid, and
344          * indicating what attributes are to be set.
345          *
346          * \pre cl_object_header::coh_attr_guard of the top-object is locked.
347          *
348          * \return the same convention as for
349          * cl_object_operations::coo_attr_get() is used.
350          */
351         int (*coo_attr_set)(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
352                             const struct cl_attr *attr, unsigned valid);
353         /**
354          * Update object configuration. Called top-to-bottom to modify object
355          * configuration.
356          *
357          * XXX error conditions and handling.
358          */
359         int (*coo_conf_set)(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
360                             const struct cl_object_conf *conf);
361         /**
362          * Glimpse ast. Executed when glimpse ast arrives for a lock on this
363          * object. Layers are supposed to fill parts of \a lvb that will be
364          * shipped to the glimpse originator as a glimpse result.
365          *
366          * \see ccc_object_glimpse(), lovsub_object_glimpse(),
367          * \see osc_object_glimpse()
368          */
369         int (*coo_glimpse)(const struct lu_env *env,
370                            const struct cl_object *obj, struct ost_lvb *lvb);
371 };
372
373 /**
374  * Extended header for client object.
375  */
376 struct cl_object_header {
377         /** Standard lu_object_header. cl_object::co_lu::lo_header points
378          * here. */
379         struct lu_object_header  coh_lu;
380         /** \name locks
381          * \todo XXX move locks below to the separate cache-lines, they are
382          * mostly useless otherwise.
383          */
384         /** @{ */
385         /** Lock protecting page tree. */
386         spinlock_t               coh_page_guard;
387         /** Lock protecting lock list. */
388         spinlock_t               coh_lock_guard;
389         /** @} locks */
390         /** Radix tree of cl_page's, cached for this object. */
391         struct radix_tree_root   coh_tree;
392         /** # of pages in radix tree. */
393         unsigned long            coh_pages;
394         /** List of cl_lock's granted for this object. */
395         struct list_head         coh_locks;
396
397         /**
398          * Parent object. It is assumed that an object has a well-defined
399          * parent, but not a well-defined child (there may be multiple
400          * sub-objects, for the same top-object). cl_object_header::coh_parent
401          * field allows certain code to be written generically, without
402          * limiting possible cl_object layouts unduly.
403          */
404         struct cl_object_header *coh_parent;
405         /**
406          * Protects consistency between cl_attr of parent object and
407          * attributes of sub-objects, that the former is calculated ("merged")
408          * from.
409          *
410          * \todo XXX this can be read/write lock if needed.
411          */
412         spinlock_t               coh_attr_guard;
413         /**
414          * Number of objects above this one: 0 for a top-object, 1 for its
415          * sub-object, etc.
416          */
417         unsigned                 coh_nesting;
418 };
419
420 /**
421  * Helper macro: iterate over all layers of the object \a obj, assigning every
422  * layer top-to-bottom to \a slice.
423  */
424 #define cl_object_for_each(slice, obj)                                  \
425         list_for_each_entry((slice),                                    \
426                             &(obj)->co_lu.lo_header->loh_layers,        \
427                             co_lu.lo_linkage)
428 /**
429  * Helper macro: iterate over all layers of the object \a obj, assigning every
430  * layer bottom-to-top to \a slice.
431  */
432 #define cl_object_for_each_reverse(slice, obj)                          \
433         list_for_each_entry_reverse((slice),                            \
434                                     &(obj)->co_lu.lo_header->loh_layers, \
435                                     co_lu.lo_linkage)
436 /** @} cl_object */
437
438 #ifndef pgoff_t
439 #define pgoff_t unsigned long
440 #endif
441
442 #define CL_PAGE_EOF ((pgoff_t)~0ull)
443
444 /** \addtogroup cl_page cl_page
445  * @{ */
446
447 /** \struct cl_page
448  * Layered client page.
449  *
450  * cl_page: represents a portion of a file, cached in the memory. All pages
451  *    of the given file are of the same size, and are kept in the radix tree
452  *    hanging off the cl_object. cl_page doesn't fan out, but as sub-objects
453  *    of the top-level file object are first class cl_objects, they have their
454  *    own radix trees of pages and hence page is implemented as a sequence of
455  *    struct cl_pages's, linked into double-linked list through
456  *    cl_page::cp_parent and cl_page::cp_child pointers, each residing in the
457  *    corresponding radix tree at the corresponding logical offset.
458  *
459  * cl_page is associated with VM page of the hosting environment (struct
460  *    page in Linux kernel, for example), cfs_page_t. It is assumed, that this
461  *    association is implemented by one of cl_page layers (top layer in the
462  *    current design) that
463  *
464  *        - intercepts per-VM-page call-backs made by the environment (e.g.,
465  *          memory pressure),
466  *
467  *        - translates state (page flag bits) and locking between lustre and
468  *          environment.
469  *
470  *    The association between cl_page and cfs_page_t is immutable and
471  *    established when cl_page is created.
472  *
473  * cl_page can be "owned" by a particular cl_io (see below), guaranteeing
474  *    this io an exclusive access to this page w.r.t. other io attempts and
475  *    various events changing page state (such as transfer completion, or
476  *    eviction of the page from the memory). Note, that in general cl_io
477  *    cannot be identified with a particular thread, and page ownership is not
478  *    exactly equal to the current thread holding a lock on the page. Layer
479  *    implementing association between cl_page and cfs_page_t has to implement
480  *    ownership on top of available synchronization mechanisms.
481  *
482  *    While lustre client maintains the notion of an page ownership by io,
483  *    hosting MM/VM usually has its own page concurrency control
484  *    mechanisms. For example, in Linux, page access is synchronized by the
485  *    per-page PG_locked bit-lock, and generic kernel code (generic_file_*())
486  *    takes care to acquire and release such locks as necessary around the
487  *    calls to the file system methods (->readpage(), ->prepare_write(),
488  *    ->commit_write(), etc.). This leads to the situation when there are two
489  *    different ways to own a page in the client:
490  *
491  *        - client code explicitly and voluntary owns the page (cl_page_own());
492  *
493  *        - VM locks a page and then calls the client, that has "to assume"
494  *          the ownership from the VM (cl_page_assume()).
495  *
496  *    Dual methods to release ownership are cl_page_disown() and
497  *    cl_page_unassume().
498  *
499  * cl_page is reference counted (cl_page::cp_ref). When reference counter
500  *    drops to 0, the page is returned to the cache, unless it is in
501  *    cl_page_state::CPS_FREEING state, in which case it is immediately
502  *    destroyed.
503  *
504  *    The general logic guaranteeing the absence of "existential races" for
505  *    pages is the following:
506  *
507  *        - there are fixed known ways for a thread to obtain a new reference
508  *          to a page:
509  *
510  *            - by doing a lookup in the cl_object radix tree, protected by the
511  *              spin-lock;
512  *
513  *            - by starting from VM-locked cfs_page_t and following some
514  *              hosting environment method (e.g., following ->private pointer in
515  *              the case of Linux kernel), see cl_vmpage_page();
516  *
517  *        - when the page enters cl_page_state::CPS_FREEING state, all these
518  *          ways are severed with the proper synchronization
519  *          (cl_page_delete());
520  *
521  *        - entry into cl_page_state::CPS_FREEING is serialized by the VM page
522  *          lock;
523  *
524  *        - no new references to the page in cl_page_state::CPS_FREEING state
525  *          are allowed (checked in cl_page_get()).
526  *
527  *    Together this guarantees that when last reference to a
528  *    cl_page_state::CPS_FREEING page is released, it is safe to destroy the
529  *    page, as neither references to it can be acquired at that point, nor
530  *    ones exist.
531  *
532  * cl_page is a state machine. States are enumerated in enum
533  *    cl_page_state. Possible state transitions are enumerated in
534  *    cl_page_state_set(). State transition process (i.e., actual changing of
535  *    cl_page::cp_state field) is protected by the lock on the underlying VM
536  *    page.
537  *
538  * Linux Kernel implementation.
539  *
540  *    Binding between cl_page and cfs_page_t (which is a typedef for
541  *    struct page) is implemented in the vvp layer. cl_page is attached to the
542  *    ->private pointer of the struct page, together with the setting of
543  *    PG_private bit in page->flags, and acquiring additional reference on the
544  *    struct page (much like struct buffer_head, or any similar file system
545  *    private data structures).
546  *
547  *    PG_locked lock is used to implement both ownership and transfer
548  *    synchronization, that is, page is VM-locked in CPS_{OWNED,PAGE{IN,OUT}}
549  *    states. No additional references are acquired for the duration of the
550  *    transfer.
551  *
552  * \warning *THIS IS NOT* the behavior expected by the Linux kernel, where
553  *          write-out is "protected" by the special PG_writeback bit.
554  */
555
556 /**
557  * States of cl_page. cl_page.c assumes particular order here.
558  *
559  * The page state machine is rather crude, as it doesn't recognize finer page
560  * states like "dirty" or "up to date". This is because such states are not
561  * always well defined for the whole stack (see, for example, the
562  * implementation of the read-ahead, that hides page up-to-dateness to track
563  * cache hits accurately). Such sub-states are maintained by the layers that
564  * are interested in them.
565  */
566 enum cl_page_state {
567         /**
568          * Page is in the cache, un-owned. Page leaves cached state in the
569          * following cases:
570          *
571          *     - [cl_page_state::CPS_OWNED] io comes across the page and
572          *     owns it;
573          *
574          *     - [cl_page_state::CPS_PAGEOUT] page is dirty, the
575          *     req-formation engine decides that it wants to include this page
576          *     into an cl_req being constructed, and yanks it from the cache;
577          *
578          *     - [cl_page_state::CPS_FREEING] VM callback is executed to
579          *     evict the page form the memory;
580          *
581          * \invariant cl_page::cp_owner == NULL && cl_page::cp_req == NULL
582          */
583         CPS_CACHED,
584         /**
585          * Page is exclusively owned by some cl_io. Page may end up in this
586          * state as a result of
587          *
588          *     - io creating new page and immediately owning it;
589          *
590          *     - [cl_page_state::CPS_CACHED] io finding existing cached page
591          *     and owning it;
592          *
593          *     - [cl_page_state::CPS_OWNED] io finding existing owned page
594          *     and waiting for owner to release the page;
595          *
596          * Page leaves owned state in the following cases:
597          *
598          *     - [cl_page_state::CPS_CACHED] io decides to leave the page in
599          *     the cache, doing nothing;
600          *
601          *     - [cl_page_state::CPS_PAGEIN] io starts read transfer for
602          *     this page;
603          *
604          *     - [cl_page_state::CPS_PAGEOUT] io starts immediate write
605          *     transfer for this page;
606          *
607          *     - [cl_page_state::CPS_FREEING] io decides to destroy this
608          *     page (e.g., as part of truncate or extent lock cancellation).
609          *
610          * \invariant cl_page::cp_owner != NULL && cl_page::cp_req == NULL
611          */
612         CPS_OWNED,
613         /**
614          * Page is being written out, as a part of a transfer. This state is
615          * entered when req-formation logic decided that it wants this page to
616          * be sent through the wire _now_. Specifically, it means that once
617          * this state is achieved, transfer completion handler (with either
618          * success or failure indication) is guaranteed to be executed against
619          * this page independently of any locks and any scheduling decisions
620          * made by the hosting environment (that effectively means that the
621          * page is never put into cl_page_state::CPS_PAGEOUT state "in
622          * advance". This property is mentioned, because it is important when
623          * reasoning about possible dead-locks in the system). The page can
624          * enter this state as a result of
625          *
626          *     - [cl_page_state::CPS_OWNED] an io requesting an immediate
627          *     write-out of this page, or
628          *
629          *     - [cl_page_state::CPS_CACHED] req-forming engine deciding
630          *     that it has enough dirty pages cached to issue a "good"
631          *     transfer.
632          *
633          * The page leaves cl_page_state::CPS_PAGEOUT state when the transfer
634          * is completed---it is moved into cl_page_state::CPS_CACHED state.
635          *
636          * Underlying VM page is locked for the duration of transfer.
637          *
638          * \invariant: cl_page::cp_owner == NULL && cl_page::cp_req != NULL
639          */
640         CPS_PAGEOUT,
641         /**
642          * Page is being read in, as a part of a transfer. This is quite
643          * similar to the cl_page_state::CPS_PAGEOUT state, except that
644          * read-in is always "immediate"---there is no such thing a sudden
645          * construction of read cl_req from cached, presumably not up to date,
646          * pages.
647          *
648          * Underlying VM page is locked for the duration of transfer.
649          *
650          * \invariant: cl_page::cp_owner == NULL && cl_page::cp_req != NULL
651          */
652         CPS_PAGEIN,
653         /**
654          * Page is being destroyed. This state is entered when client decides
655          * that page has to be deleted from its host object, as, e.g., a part
656          * of truncate.
657          *
658          * Once this state is reached, there is no way to escape it.
659          *
660          * \invariant: cl_page::cp_owner == NULL && cl_page::cp_req == NULL
661          */
662         CPS_FREEING,
663         CPS_NR
664 };
665
666 enum cl_page_type {
667         /** Host page, the page is from the host inode which the cl_page
668          * belongs to. */
669         CPT_CACHEABLE = 1,
670
671         /** Transient page, the transient cl_page is used to bind a cl_page
672          *  to vmpage which is not belonging to the same object of cl_page.
673          *  it is used in DirectIO, lockless IO and liblustre. */
674         CPT_TRANSIENT,
675 };
676
677 /**
678  * Flags maintained for every cl_page.
679  */
680 enum cl_page_flags {
681         /**
682          * Set when pagein completes. Used for debugging (read completes at
683          * most once for a page).
684          */
685         CPF_READ_COMPLETED = 1 << 0
686 };
687
688 /**
689  * Fields are protected by the lock on cfs_page_t, except for atomics and
690  * immutables.
691  *
692  * \invariant Data type invariants are in cl_page_invariant(). Basically:
693  * cl_page::cp_parent and cl_page::cp_child are a well-formed double-linked
694  * list, consistent with the parent/child pointers in the cl_page::cp_obj and
695  * cl_page::cp_owner (when set).
696  */
697 struct cl_page {
698         /** Reference counter. */
699         atomic_t                 cp_ref;
700         /** An object this page is a part of. Immutable after creation. */
701         struct cl_object        *cp_obj;
702         /** Logical page index within the object. Immutable after creation. */
703         pgoff_t                  cp_index;
704         /** List of slices. Immutable after creation. */
705         struct list_head         cp_layers;
706         /** Parent page, NULL for top-level page. Immutable after creation. */
707         struct cl_page          *cp_parent;
708         /** Lower-layer page. NULL for bottommost page. Immutable after
709          * creation. */
710         struct cl_page          *cp_child;
711         /**
712          * Page state. This field is const to avoid accidental update, it is
713          * modified only internally within cl_page.c. Protected by a VM lock.
714          */
715         const enum cl_page_state cp_state;
716         /**
717          * Linkage of pages within some group. Protected by
718          * cl_page::cp_mutex. */
719         struct list_head         cp_batch;
720         /** Mutex serializing membership of a page in a batch. */
721         struct mutex             cp_mutex;
722         /** Linkage of pages within cl_req. */
723         struct list_head         cp_flight;
724         /** Transfer error. */
725         int                      cp_error;
726
727         /**
728          * Page type. Only CPT_TRANSIENT is used so far. Immutable after
729          * creation.
730          */
731         enum cl_page_type        cp_type;
732
733         /**
734          * Owning IO in cl_page_state::CPS_OWNED state. Sub-page can be owned
735          * by sub-io. Protected by a VM lock.
736          */
737         struct cl_io            *cp_owner;
738         /**
739          * Debug information, the task is owning the page.
740          */
741         cfs_task_t              *cp_task;
742         /**
743          * Owning IO request in cl_page_state::CPS_PAGEOUT and
744          * cl_page_state::CPS_PAGEIN states. This field is maintained only in
745          * the top-level pages. Protected by a VM lock.
746          */
747         struct cl_req           *cp_req;
748         /** List of references to this page, for debugging. */
749         struct lu_ref            cp_reference;
750         /** Link to an object, for debugging. */
751         struct lu_ref_link      *cp_obj_ref;
752         /** Link to a queue, for debugging. */
753         struct lu_ref_link      *cp_queue_ref;
754         /** Per-page flags from enum cl_page_flags. Protected by a VM lock. */
755         unsigned                 cp_flags;
756 };
757
758 /**
759  * Per-layer part of cl_page.
760  *
761  * \see ccc_page, lov_page, osc_page
762  */
763 struct cl_page_slice {
764         struct cl_page                  *cpl_page;
765         /**
766          * Object slice corresponding to this page slice. Immutable after
767          * creation.
768          */
769         struct cl_object                *cpl_obj;
770         const struct cl_page_operations *cpl_ops;
771         /** Linkage into cl_page::cp_layers. Immutable after creation. */
772         struct list_head                 cpl_linkage;
773 };
774
775 /**
776  * Lock mode. For the client extent locks.
777  *
778  * \warning: cl_lock_mode_match() assumes particular ordering here.
779  * \ingroup cl_lock
780  */
781 enum cl_lock_mode {
782         /**
783          * Mode of a lock that protects no data, and exists only as a
784          * placeholder. This is used for `glimpse' requests. A phantom lock
785          * might get promoted to real lock at some point.
786          */
787         CLM_PHANTOM,
788         CLM_READ,
789         CLM_WRITE,
790         CLM_GROUP
791 };
792
793 /**
794  * Requested transfer type.
795  * \ingroup cl_req
796  */
797 enum cl_req_type {
798         CRT_READ,
799         CRT_WRITE,
800         CRT_NR
801 };
802
803 /**
804  * Per-layer page operations.
805  *
806  * Methods taking an \a io argument are for the activity happening in the
807  * context of given \a io. Page is assumed to be owned by that io, except for
808  * the obvious cases (like cl_page_operations::cpo_own()).
809  *
810  * \see vvp_page_ops, lov_page_ops, osc_page_ops
811  */
812 struct cl_page_operations {
813         /**
814          * cl_page<->cfs_page_t methods. Only one layer in the stack has to
815          * implement these. Current code assumes that this functionality is
816          * provided by the topmost layer, see cl_page_disown0() as an example.
817          */
818
819         /**
820          * \return the underlying VM page. Optional.
821          */
822         cfs_page_t *(*cpo_vmpage)(const struct lu_env *env,
823                                   const struct cl_page_slice *slice);
824         /**
825          * Called when \a io acquires this page into the exclusive
826          * ownership. When this method returns, it is guaranteed that the is
827          * not owned by other io, and no transfer is going on against
828          * it. Optional.
829          *
830          * \see cl_page_own()
831          * \see vvp_page_own(), lov_page_own()
832          */
833         void (*cpo_own)(const struct lu_env *env,
834                         const struct cl_page_slice *slice, struct cl_io *io);
835         /** Called when ownership it yielded. Optional.
836          *
837          * \see cl_page_disown()
838          * \see vvp_page_disown()
839          */
840         void (*cpo_disown)(const struct lu_env *env,
841                            const struct cl_page_slice *slice, struct cl_io *io);
842         /**
843          * Called for a page that is already "owned" by \a io from VM point of
844          * view. Optional.
845          *
846          * \see cl_page_assume()
847          * \see vvp_page_assume(), lov_page_assume()
848          */
849         void (*cpo_assume)(const struct lu_env *env,
850                            const struct cl_page_slice *slice, struct cl_io *io);
851         /** Dual to cl_page_operations::cpo_assume(). Optional. Called
852          * bottom-to-top when IO releases a page without actually unlocking
853          * it.
854          *
855          * \see cl_page_unassume()
856          * \see vvp_page_unassume()
857          */
858         void (*cpo_unassume)(const struct lu_env *env,
859                              const struct cl_page_slice *slice,
860                              struct cl_io *io);
861         /**
862          * Announces whether the page contains valid data or not by @uptodate.
863          *
864          * \see cl_page_export()
865          * \see vvp_page_export()
866          */
867         void  (*cpo_export)(const struct lu_env *env,
868                             const struct cl_page_slice *slice, int uptodate);
869         /**
870          * Unmaps page from the user space (if it is mapped).
871          *
872          * \see cl_page_unmap()
873          * \see vvp_page_unmap()
874          */
875         int (*cpo_unmap)(const struct lu_env *env,
876                          const struct cl_page_slice *slice, struct cl_io *io);
877         /**
878          * Checks whether underlying VM page is locked (in the suitable
879          * sense). Used for assertions.
880          *
881          * \retval    -EBUSY: page is protected by a lock of a given mode;
882          * \retval  -ENODATA: page is not protected by a lock;
883          * \retval         0: this layer cannot decide. (Should never happen.)
884          */
885         int (*cpo_is_vmlocked)(const struct lu_env *env,
886                                const struct cl_page_slice *slice);
887         /**
888          * Page destruction.
889          */
890
891         /**
892          * Called when page is truncated from the object. Optional.
893          *
894          * \see cl_page_discard()
895          * \see vvp_page_discard(), osc_page_discard()
896          */
897         void (*cpo_discard)(const struct lu_env *env,
898                             const struct cl_page_slice *slice,
899                             struct cl_io *io);
900         /**
901          * Called when page is removed from the cache, and is about to being
902          * destroyed. Optional.
903          *
904          * \see cl_page_delete()
905          * \see vvp_page_delete(), osc_page_delete()
906          */
907         void (*cpo_delete)(const struct lu_env *env,
908                            const struct cl_page_slice *slice);
909         /** Destructor. Frees resources and slice itself. */
910         void (*cpo_fini)(const struct lu_env *env,
911                          struct cl_page_slice *slice);
912
913         /**
914          * Checks whether the page is protected by a cl_lock. This is a
915          * per-layer method, because certain layers have ways to check for the
916          * lock much more efficiently than through the generic locks scan, or
917          * implement locking mechanisms separate from cl_lock, e.g.,
918          * LL_FILE_GROUP_LOCKED in vvp. If \a pending is true, check for locks
919          * being canceled, or scheduled for cancellation as soon as the last
920          * user goes away, too.
921          *
922          * \retval    -EBUSY: page is protected by a lock of a given mode;
923          * \retval  -ENODATA: page is not protected by a lock;
924          * \retval         0: this layer cannot decide.
925          *
926          * \see cl_page_is_under_lock()
927          */
928         int (*cpo_is_under_lock)(const struct lu_env *env,
929                                  const struct cl_page_slice *slice,
930                                  struct cl_io *io);
931
932         /**
933          * Optional debugging helper. Prints given page slice.
934          *
935          * \see cl_page_print()
936          */
937         int (*cpo_print)(const struct lu_env *env,
938                          const struct cl_page_slice *slice,
939                          void *cookie, lu_printer_t p);
940         /**
941          * \name transfer
942          *
943          * Transfer methods. See comment on cl_req for a description of
944          * transfer formation and life-cycle.
945          *
946          * @{
947          */
948         /**
949          * Request type dependent vector of operations.
950          *
951          * Transfer operations depend on transfer mode (cl_req_type). To avoid
952          * passing transfer mode to each and every of these methods, and to
953          * avoid branching on request type inside of the methods, separate
954          * methods for cl_req_type:CRT_READ and cl_req_type:CRT_WRITE are
955          * provided. That is, method invocation usually looks like
956          *
957          *         slice->cp_ops.io[req->crq_type].cpo_method(env, slice, ...);
958          */
959         struct {
960                 /**
961                  * Called when a page is submitted for a transfer as a part of
962                  * cl_page_list.
963                  *
964                  * \return    0         : page is eligible for submission;
965                  * \return    -EALREADY : skip this page;
966                  * \return    -ve       : error.
967                  *
968                  * \see cl_page_prep()
969                  */
970                 int  (*cpo_prep)(const struct lu_env *env,
971                                  const struct cl_page_slice *slice,
972                                  struct cl_io *io);
973                 /**
974                  * Completion handler. This is guaranteed to be eventually
975                  * fired after cl_page_operations::cpo_prep() or
976                  * cl_page_operations::cpo_make_ready() call.
977                  *
978                  * This method can be called in a non-blocking context. It is
979                  * guaranteed however, that the page involved and its object
980                  * are pinned in memory (and, hence, calling cl_page_put() is
981                  * safe).
982                  *
983                  * \see cl_page_completion()
984                  */
985                 void (*cpo_completion)(const struct lu_env *env,
986                                        const struct cl_page_slice *slice,
987                                        int ioret);
988                 /**
989                  * Called when cached page is about to be added to the
990                  * cl_req as a part of req formation.
991                  *
992                  * \return    0       : proceed with this page;
993                  * \return    -EAGAIN : skip this page;
994                  * \return    -ve     : error.
995                  *
996                  * \see cl_page_make_ready()
997                  */
998                 int  (*cpo_make_ready)(const struct lu_env *env,
999                                        const struct cl_page_slice *slice);
1000                 /**
1001                  * Announce that this page is to be written out
1002                  * opportunistically, that is, page is dirty, it is not
1003                  * necessary to start write-out transfer right now, but
1004                  * eventually page has to be written out.
1005                  *
1006                  * Main caller of this is the write path (see
1007                  * vvp_io_commit_write()), using this method to build a
1008                  * "transfer cache" from which large transfers are then
1009                  * constructed by the req-formation engine.
1010                  *
1011                  * \todo XXX it would make sense to add page-age tracking
1012                  * semantics here, and to oblige the req-formation engine to
1013                  * send the page out not later than it is too old.
1014                  *
1015                  * \see cl_page_cache_add()
1016                  */
1017                 int  (*cpo_cache_add)(const struct lu_env *env,
1018                                       const struct cl_page_slice *slice,
1019                                       struct cl_io *io);
1020         } io[CRT_NR];
1021         /**
1022          * Tell transfer engine that only [to, from] part of a page should be
1023          * transmitted.
1024          *
1025          * This is used for immediate transfers.
1026          *
1027          * \todo XXX this is not very good interface. It would be much better
1028          * if all transfer parameters were supplied as arguments to
1029          * cl_io_operations::cio_submit() call, but it is not clear how to do
1030          * this for page queues.
1031          *
1032          * \see cl_page_clip()
1033          */
1034         void (*cpo_clip)(const struct lu_env *env,
1035                          const struct cl_page_slice *slice,
1036                          int from, int to);
1037         /**
1038          * \pre  the page was queued for transferring.
1039          * \post page is removed from client's pending list, or -EBUSY
1040          *       is returned if it has already been in transferring.
1041          *
1042          * This is one of seldom page operation which is:
1043          * 0. called from top level;
1044          * 1. don't have vmpage locked;
1045          * 2. every layer should synchronize execution of its ->cpo_cancel()
1046          *    with completion handlers. Osc uses client obd lock for this
1047          *    purpose. Based on there is no vvp_page_cancel and
1048          *    lov_page_cancel(), cpo_cancel is defacto protected by client lock.
1049          *
1050          * \see osc_page_cancel().
1051          */
1052         int (*cpo_cancel)(const struct lu_env *env,
1053                           const struct cl_page_slice *slice);
1054         /** @} transfer */
1055 };
1056
1057 /**
1058  * Helper macro, dumping detailed information about \a page into a log.
1059  */
1060 #define CL_PAGE_DEBUG(mask, env, page, format, ...)                     \
1061 do {                                                                    \
1062         static DECLARE_LU_CDEBUG_PRINT_INFO(__info, mask);              \
1063                                                                         \
1064         if (cdebug_show(mask, DEBUG_SUBSYSTEM)) {                       \
1065                 cl_page_print(env, &__info, lu_cdebug_printer, page);   \
1066                 CDEBUG(mask, format , ## __VA_ARGS__);                  \
1067         }                                                               \
1068 } while (0)
1069
1070 /**
1071  * Helper macro, dumping shorter information about \a page into a log.
1072  */
1073 #define CL_PAGE_HEADER(mask, env, page, format, ...)                    \
1074 do {                                                                    \
1075         static DECLARE_LU_CDEBUG_PRINT_INFO(__info, mask);              \
1076                                                                         \
1077         if (cdebug_show(mask, DEBUG_SUBSYSTEM)) {                       \
1078                 cl_page_header_print(env, &__info, lu_cdebug_printer, page); \
1079                 CDEBUG(mask, format , ## __VA_ARGS__);                  \
1080         }                                                               \
1081 } while (0)
1082
1083 /** @} cl_page */
1084
1085 /** \addtogroup cl_lock cl_lock
1086  * @{ */
1087 /** \struct cl_lock
1088  *
1089  * Extent locking on the client.
1090  *
1091  * LAYERING
1092  *
1093  * The locking model of the new client code is built around
1094  *
1095  *        struct cl_lock
1096  *
1097  * data-type representing an extent lock on a regular file. cl_lock is a
1098  * layered object (much like cl_object and cl_page), it consists of a header
1099  * (struct cl_lock) and a list of layers (struct cl_lock_slice), linked to
1100  * cl_lock::cll_layers list through cl_lock_slice::cls_linkage.
1101  *
1102  * All locks for a given object are linked into cl_object_header::coh_locks
1103  * list (protected by cl_object_header::coh_lock_guard spin-lock) through
1104  * cl_lock::cll_linkage. Currently this list is not sorted in any way. We can
1105  * sort it in starting lock offset, or use altogether different data structure
1106  * like a tree.
1107  *
1108  * Typical cl_lock consists of the two layers:
1109  *
1110  *     - vvp_lock (vvp specific data), and
1111  *     - lov_lock (lov specific data).
1112  *
1113  * lov_lock contains an array of sub-locks. Each of these sub-locks is a
1114  * normal cl_lock: it has a header (struct cl_lock) and a list of layers:
1115  *
1116  *     - lovsub_lock, and
1117  *     - osc_lock
1118  *
1119  * Each sub-lock is associated with a cl_object (representing stripe
1120  * sub-object or the file to which top-level cl_lock is associated to), and is
1121  * linked into that cl_object::coh_locks. In this respect cl_lock is similar to
1122  * cl_object (that at lov layer also fans out into multiple sub-objects), and
1123  * is different from cl_page, that doesn't fan out (there is usually exactly
1124  * one osc_page for every vvp_page). We shall call vvp-lov portion of the lock
1125  * a "top-lock" and its lovsub-osc portion a "sub-lock".
1126  *
1127  * LIFE CYCLE
1128  *
1129  * cl_lock is reference counted. When reference counter drops to 0, lock is
1130  * placed in the cache, except when lock is in CLS_FREEING state. CLS_FREEING
1131  * lock is destroyed when last reference is released. Referencing between
1132  * top-lock and its sub-locks is described in the lov documentation module.
1133  *
1134  * STATE MACHINE
1135  *
1136  * Also, cl_lock is a state machine. This requires some clarification. One of
1137  * the goals of client IO re-write was to make IO path non-blocking, or at
1138  * least to make it easier to make it non-blocking in the future. Here
1139  * `non-blocking' means that when a system call (read, write, truncate)
1140  * reaches a situation where it has to wait for a communication with the
1141  * server, it should --instead of waiting-- remember its current state and
1142  * switch to some other work.  E.g,. instead of waiting for a lock enqueue,
1143  * client should proceed doing IO on the next stripe, etc. Obviously this is
1144  * rather radical redesign, and it is not planned to be fully implemented at
1145  * this time, instead we are putting some infrastructure in place, that would
1146  * make it easier to do asynchronous non-blocking IO easier in the
1147  * future. Specifically, where old locking code goes to sleep (waiting for
1148  * enqueue, for example), new code returns cl_lock_transition::CLO_WAIT. When
1149  * enqueue reply comes, its completion handler signals that lock state-machine
1150  * is ready to transit to the next state. There is some generic code in
1151  * cl_lock.c that sleeps, waiting for these signals. As a result, for users of
1152  * this cl_lock.c code, it looks like locking is done in normal blocking
1153  * fashion, and it the same time it is possible to switch to the non-blocking
1154  * locking (simply by returning cl_lock_transition::CLO_WAIT from cl_lock.c
1155  * functions).
1156  *
1157  * For a description of state machine states and transitions see enum
1158  * cl_lock_state.
1159  *
1160  * There are two ways to restrict a set of states which lock might move to:
1161  *
1162  *     - placing a "hold" on a lock guarantees that lock will not be moved
1163  *       into cl_lock_state::CLS_FREEING state until hold is released. Hold
1164  *       can be only acquired on a lock that is not in
1165  *       cl_lock_state::CLS_FREEING. All holds on a lock are counted in
1166  *       cl_lock::cll_holds. Hold protects lock from cancellation and
1167  *       destruction. Requests to cancel and destroy a lock on hold will be
1168  *       recorded, but only honored when last hold on a lock is released;
1169  *
1170  *     - placing a "user" on a lock guarantees that lock will not leave
1171  *       cl_lock_state::CLS_NEW, cl_lock_state::CLS_QUEUING,
1172  *       cl_lock_state::CLS_ENQUEUED and cl_lock_state::CLS_HELD set of
1173  *       states, once it enters this set. That is, if a user is added onto a
1174  *       lock in a state not from this set, it doesn't immediately enforce
1175  *       lock to move to this set, but once lock enters this set it will
1176  *       remain there until all users are removed. Lock users are counted in
1177  *       cl_lock::cll_users.
1178  *
1179  *       User is used to assure that lock is not canceled or destroyed while
1180  *       it is being enqueued, or actively used by some IO.
1181  *
1182  *       Currently, a user always comes with a hold (cl_lock_invariant()
1183  *       checks that a number of holds is not less than a number of users).
1184  *
1185  * CONCURRENCY
1186  *
1187  * This is how lock state-machine operates. struct cl_lock contains a mutex
1188  * cl_lock::cll_guard that protects struct fields.
1189  *
1190  *     - mutex is taken, and cl_lock::cll_state is examined.
1191  *
1192  *     - for every state there are possible target states where lock can move
1193  *       into. They are tried in order. Attempts to move into next state are
1194  *       done by _try() functions in cl_lock.c:cl_{enqueue,unlock,wait}_try().
1195  *
1196  *     - if the transition can be performed immediately, state is changed,
1197  *       and mutex is released.
1198  *
1199  *     - if the transition requires blocking, _try() function returns
1200  *       cl_lock_transition::CLO_WAIT. Caller unlocks mutex and goes to
1201  *       sleep, waiting for possibility of lock state change. It is woken
1202  *       up when some event occurs, that makes lock state change possible
1203  *       (e.g., the reception of the reply from the server), and repeats
1204  *       the loop.
1205  *
1206  * Top-lock and sub-lock has separate mutexes and the latter has to be taken
1207  * first to avoid dead-lock.
1208  *
1209  * To see an example of interaction of all these issues, take a look at the
1210  * lov_cl.c:lov_lock_enqueue() function. It is called as a part of
1211  * cl_enqueue_try(), and tries to advance top-lock to ENQUEUED state, by
1212  * advancing state-machines of its sub-locks (lov_lock_enqueue_one()). Note
1213  * also, that it uses trylock to grab sub-lock mutex to avoid dead-lock. It
1214  * also has to handle CEF_ASYNC enqueue, when sub-locks enqueues have to be
1215  * done in parallel, rather than one after another (this is used for glimpse
1216  * locks, that cannot dead-lock).
1217  *
1218  * INTERFACE AND USAGE
1219  *
1220  * struct cl_lock_operations provide a number of call-backs that are invoked
1221  * when events of interest occurs. Layers can intercept and handle glimpse,
1222  * blocking, cancel ASTs and a reception of the reply from the server.
1223  *
1224  * One important difference with the old client locking model is that new
1225  * client has a representation for the top-lock, whereas in the old code only
1226  * sub-locks existed as real data structures and file-level locks are
1227  * represented by "request sets" that are created and destroyed on each and
1228  * every lock creation.
1229  *
1230  * Top-locks are cached, and can be found in the cache by the system calls. It
1231  * is possible that top-lock is in cache, but some of its sub-locks were
1232  * canceled and destroyed. In that case top-lock has to be enqueued again
1233  * before it can be used.
1234  *
1235  * Overall process of the locking during IO operation is as following:
1236  *
1237  *     - once parameters for IO are setup in cl_io, cl_io_operations::cio_lock()
1238  *       is called on each layer. Responsibility of this method is to add locks,
1239  *       needed by a given layer into cl_io.ci_lockset.
1240  *
1241  *     - once locks for all layers were collected, they are sorted to avoid
1242  *       dead-locks (cl_io_locks_sort()), and enqueued.
1243  *
1244  *     - when all locks are acquired, IO is performed;
1245  *
1246  *     - locks are released into cache.
1247  *
1248  * Striping introduces major additional complexity into locking. The
1249  * fundamental problem is that it is generally unsafe to actively use (hold)
1250  * two locks on the different OST servers at the same time, as this introduces
1251  * inter-server dependency and can lead to cascading evictions.
1252  *
1253  * Basic solution is to sub-divide large read/write IOs into smaller pieces so
1254  * that no multi-stripe locks are taken (note that this design abandons POSIX
1255  * read/write semantics). Such pieces ideally can be executed concurrently. At
1256  * the same time, certain types of IO cannot be sub-divived, without
1257  * sacrificing correctness. This includes:
1258  *
1259  *  - O_APPEND write, where [0, EOF] lock has to be taken, to guarantee
1260  *  atomicity;
1261  *
1262  *  - ftruncate(fd, offset), where [offset, EOF] lock has to be taken.
1263  *
1264  * Also, in the case of read(fd, buf, count) or write(fd, buf, count), where
1265  * buf is a part of memory mapped Lustre file, a lock or locks protecting buf
1266  * has to be held together with the usual lock on [offset, offset + count].
1267  *
1268  * As multi-stripe locks have to be allowed, it makes sense to cache them, so
1269  * that, for example, a sequence of O_APPEND writes can proceed quickly
1270  * without going down to the individual stripes to do lock matching. On the
1271  * other hand, multi-stripe locks shouldn't be used by normal read/write
1272  * calls. To achieve this, every layer can implement ->clo_fits_into() method,
1273  * that is called by lock matching code (cl_lock_lookup()), and that can be
1274  * used to selectively disable matching of certain locks for certain IOs. For
1275  * exmaple, lov layer implements lov_lock_fits_into() that allow multi-stripe
1276  * locks to be matched only for truncates and O_APPEND writes.
1277  *
1278  * Interaction with DLM
1279  *
1280  * In the expected setup, cl_lock is ultimately backed up by a collection of
1281  * DLM locks (struct ldlm_lock). Association between cl_lock and DLM lock is
1282  * implemented in osc layer, that also matches DLM events (ASTs, cancellation,
1283  * etc.) into cl_lock_operation calls. See struct osc_lock for a more detailed
1284  * description of interaction with DLM.
1285  */
1286
1287 /**
1288  * Lock description.
1289  */
1290 struct cl_lock_descr {
1291         /** Object this lock is granted for. */
1292         struct cl_object *cld_obj;
1293         /** Index of the first page protected by this lock. */
1294         pgoff_t           cld_start;
1295         /** Index of the last page (inclusive) protected by this lock. */
1296         pgoff_t           cld_end;
1297         /** Group ID, for group lock */
1298         __u64             cld_gid;
1299         /** Lock mode. */
1300         enum cl_lock_mode cld_mode;
1301 };
1302
1303 #define DDESCR "%s(%d):[%lu, %lu]"
1304 #define PDESCR(descr)                                                   \
1305         cl_lock_mode_name((descr)->cld_mode), (descr)->cld_mode,        \
1306         (descr)->cld_start, (descr)->cld_end
1307
1308 const char *cl_lock_mode_name(const enum cl_lock_mode mode);
1309
1310 /**
1311  * Lock state-machine states.
1312  *
1313  * \htmlonly
1314  * <pre>
1315  *
1316  * Possible state transitions:
1317  *
1318  *              +------------------>NEW
1319  *              |                    |
1320  *              |                    | cl_enqueue_try()
1321  *              |                    |
1322  *              |    cl_unuse_try()  V
1323  *              |  +--------------QUEUING (*)
1324  *              |  |                 |
1325  *              |  |                 | cl_enqueue_try()
1326  *              |  |                 |
1327  *              |  | cl_unuse_try()  V
1328  *    sub-lock  |  +-------------ENQUEUED (*)
1329  *    canceled  |  |                 |
1330  *              |  |                 | cl_wait_try()
1331  *              |  |                 |
1332  *              |  |                (R)
1333  *              |  |                 |
1334  *              |  |                 V
1335  *              |  |                HELD<---------+
1336  *              |  |                 |            |
1337  *              |  |                 |            |
1338  *              |  |  cl_unuse_try() |            |
1339  *              |  |                 |            |
1340  *              |  |                 V            | cached
1341  *              |  +------------>UNLOCKING (*)    | lock found
1342  *              |                    |            |
1343  *              |     cl_unuse_try() |            |
1344  *              |                    |            |
1345  *              |                    |            | cl_use_try()
1346  *              |                    V            |
1347  *              +------------------CACHED---------+
1348  *                                   |
1349  *                                  (C)
1350  *                                   |
1351  *                                   V
1352  *                                FREEING
1353  *
1354  * Legend:
1355  *
1356  *         In states marked with (*) transition to the same state (i.e., a loop
1357  *         in the diagram) is possible.
1358  *
1359  *         (R) is the point where Receive call-back is invoked: it allows layers
1360  *         to handle arrival of lock reply.
1361  *
1362  *         (C) is the point where Cancellation call-back is invoked.
1363  *
1364  *         Transition to FREEING state is possible from any other state in the
1365  *         diagram in case of unrecoverable error.
1366  * </pre>
1367  * \endhtmlonly
1368  *
1369  * These states are for individual cl_lock object. Top-lock and its sub-locks
1370  * can be in the different states. Another way to say this is that we have
1371  * nested state-machines.
1372  *
1373  * Separate QUEUING and ENQUEUED states are needed to support non-blocking
1374  * operation for locks with multiple sub-locks. Imagine lock on a file F, that
1375  * intersects 3 stripes S0, S1, and S2. To enqueue F client has to send
1376  * enqueue to S0, wait for its completion, then send enqueue for S1, wait for
1377  * its completion and at last enqueue lock for S2, and wait for its
1378  * completion. In that case, top-lock is in QUEUING state while S0, S1 are
1379  * handled, and is in ENQUEUED state after enqueue to S2 has been sent (note
1380  * that in this case, sub-locks move from state to state, and top-lock remains
1381  * in the same state).
1382  *
1383  * Separate UNLOCKING state is needed to maintain an invariant that in HELD
1384  * state lock is immediately ready for use.
1385  */
1386 enum cl_lock_state {
1387         /**
1388          * Lock that wasn't yet enqueued
1389          */
1390         CLS_NEW,
1391         /**
1392          * Enqueue is in progress, blocking for some intermediate interaction
1393          * with the other side.
1394          */
1395         CLS_QUEUING,
1396         /**
1397          * Lock is fully enqueued, waiting for server to reply when it is
1398          * granted.
1399          */
1400         CLS_ENQUEUED,
1401         /**
1402          * Lock granted, actively used by some IO.
1403          */
1404         CLS_HELD,
1405         /**
1406          * Lock is in the transition from CLS_HELD to CLS_CACHED. Lock is in
1407          * this state only while cl_unuse() is executing against it.
1408          */
1409         CLS_UNLOCKING,
1410         /**
1411          * Lock granted, not used.
1412          */
1413         CLS_CACHED,
1414         /**
1415          * Lock is being destroyed.
1416          */
1417         CLS_FREEING,
1418         CLS_NR
1419 };
1420
1421 enum cl_lock_flags {
1422         /**
1423          * lock has been cancelled. This flag is never cleared once set (by
1424          * cl_lock_cancel0()).
1425          */
1426         CLF_CANCELLED  = 1 << 0,
1427         /** cancellation is pending for this lock. */
1428         CLF_CANCELPEND = 1 << 1,
1429         /** destruction is pending for this lock. */
1430         CLF_DOOMED     = 1 << 2,
1431         /** State update is pending. */
1432         CLF_STATE      = 1 << 3
1433 };
1434
1435 /**
1436  * Lock closure.
1437  *
1438  * Lock closure is a collection of locks (both top-locks and sub-locks) that
1439  * might be updated in a result of an operation on a certain lock (which lock
1440  * this is a closure of).
1441  *
1442  * Closures are needed to guarantee dead-lock freedom in the presence of
1443  *
1444  *     - nested state-machines (top-lock state-machine composed of sub-lock
1445  *       state-machines), and
1446  *
1447  *     - shared sub-locks.
1448  *
1449  * Specifically, many operations, such as lock enqueue, wait, unlock,
1450  * etc. start from a top-lock, and then operate on a sub-locks of this
1451  * top-lock, holding a top-lock mutex. When sub-lock state changes as a result
1452  * of such operation, this change has to be propagated to all top-locks that
1453  * share this sub-lock. Obviously, no natural lock ordering (e.g.,
1454  * top-to-bottom or bottom-to-top) captures this scenario, so try-locking has
1455  * to be used. Lock closure systematizes this try-and-repeat logic.
1456  */
1457 struct cl_lock_closure {
1458         /**
1459          * Lock that is mutexed when closure construction is started. When
1460          * closure in is `wait' mode (cl_lock_closure::clc_wait), mutex on
1461          * origin is released before waiting.
1462          */
1463         struct cl_lock   *clc_origin;
1464         /**
1465          * List of enclosed locks, so far. Locks are linked here through
1466          * cl_lock::cll_inclosure.
1467          */
1468         struct list_head  clc_list;
1469         /**
1470          * True iff closure is in a `wait' mode. This determines what
1471          * cl_lock_enclosure() does when a lock L to be added to the closure
1472          * is currently mutexed by some other thread.
1473          *
1474          * If cl_lock_closure::clc_wait is not set, then closure construction
1475          * fails with CLO_REPEAT immediately.
1476          *
1477          * In wait mode, cl_lock_enclosure() waits until next attempt to build
1478          * a closure might succeed. To this end it releases an origin mutex
1479          * (cl_lock_closure::clc_origin), that has to be the only lock mutex
1480          * owned by the current thread, and then waits on L mutex (by grabbing
1481          * it and immediately releasing), before returning CLO_REPEAT to the
1482          * caller.
1483          */
1484         int               clc_wait;
1485         /** Number of locks in the closure. */
1486         int               clc_nr;
1487 };
1488
1489 /**
1490  * Layered client lock.
1491  */
1492 struct cl_lock {
1493         /** Reference counter. */
1494         atomic_t              cll_ref;
1495         /** List of slices. Immutable after creation. */
1496         struct list_head      cll_layers;
1497         /**
1498          * Linkage into cl_lock::cll_descr::cld_obj::coh_locks list. Protected
1499          * by cl_lock::cll_descr::cld_obj::coh_lock_guard.
1500          */
1501         struct list_head      cll_linkage;
1502         /**
1503          * Parameters of this lock. Protected by
1504          * cl_lock::cll_descr::cld_obj::coh_lock_guard nested within
1505          * cl_lock::cll_guard. Modified only on lock creation and in
1506          * cl_lock_modify().
1507          */
1508         struct cl_lock_descr  cll_descr;
1509         /** Protected by cl_lock::cll_guard. */
1510         enum cl_lock_state    cll_state;
1511         /** signals state changes. */
1512         cfs_waitq_t           cll_wq;
1513         /**
1514          * Recursive lock, most fields in cl_lock{} are protected by this.
1515          *
1516          * Locking rules: this mutex is never held across network
1517          * communication, except when lock is being canceled.
1518          *
1519          * Lock ordering: a mutex of a sub-lock is taken first, then a mutex
1520          * on a top-lock. Other direction is implemented through a
1521          * try-lock-repeat loop. Mutices of unrelated locks can be taken only
1522          * by try-locking.
1523          *
1524          * \see osc_lock_enqueue_wait(), lov_lock_cancel(), lov_sublock_wait().
1525          */
1526         struct mutex          cll_guard;
1527         cfs_task_t           *cll_guarder;
1528         int                   cll_depth;
1529
1530         int                   cll_error;
1531         /**
1532          * Number of holds on a lock. A hold prevents a lock from being
1533          * canceled and destroyed. Protected by cl_lock::cll_guard.
1534          *
1535          * \see cl_lock_hold(), cl_lock_unhold(), cl_lock_release()
1536          */
1537         int                   cll_holds;
1538          /**
1539           * Number of lock users. Valid in cl_lock_state::CLS_HELD state
1540           * only. Lock user pins lock in CLS_HELD state. Protected by
1541           * cl_lock::cll_guard.
1542           *
1543           * \see cl_wait(), cl_unuse().
1544           */
1545         int                   cll_users;
1546         /**
1547          * Flag bit-mask. Values from enum cl_lock_flags. Updates are
1548          * protected by cl_lock::cll_guard.
1549          */
1550         unsigned long         cll_flags;
1551         /**
1552          * A linkage into a list of locks in a closure.
1553          *
1554          * \see cl_lock_closure
1555          */
1556         struct list_head      cll_inclosure;
1557         /**
1558          * A list of references to this lock, for debugging.
1559          */
1560         struct lu_ref         cll_reference;
1561         /**
1562          * A list of holds on this lock, for debugging.
1563          */
1564         struct lu_ref         cll_holders;
1565         /**
1566          * A reference for cl_lock::cll_descr::cld_obj. For debugging.
1567          */
1568         struct lu_ref_link   *cll_obj_ref;
1569 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1570         /* "dep_map" name is assumed by lockdep.h macros. */
1571         struct lockdep_map    dep_map;
1572 #endif
1573 };
1574
1575 /**
1576  * Per-layer part of cl_lock
1577  *
1578  * \see ccc_lock, lov_lock, lovsub_lock, osc_lock
1579  */
1580 struct cl_lock_slice {
1581         struct cl_lock                  *cls_lock;
1582         /** Object slice corresponding to this lock slice. Immutable after
1583          * creation. */
1584         struct cl_object                *cls_obj;
1585         const struct cl_lock_operations *cls_ops;
1586         /** Linkage into cl_lock::cll_layers. Immutable after creation. */
1587         struct list_head                 cls_linkage;
1588 };
1589
1590 /**
1591  * Possible (non-error) return values of ->clo_{enqueue,wait,unlock}().
1592  *
1593  * NOTE: lov_subresult() depends on ordering here.
1594  */
1595 enum cl_lock_transition {
1596         /** operation cannot be completed immediately. Wait for state change. */
1597         CLO_WAIT   = 1,
1598         /** operation had to release lock mutex, restart. */
1599         CLO_REPEAT = 2
1600 };
1601
1602 /**
1603  *
1604  * \see vvp_lock_ops, lov_lock_ops, lovsub_lock_ops, osc_lock_ops
1605  */
1606 struct cl_lock_operations {
1607         /**
1608          * \name statemachine
1609          *
1610          * State machine transitions. These 3 methods are called to transfer
1611          * lock from one state to another, as described in the commentary
1612          * above enum #cl_lock_state.
1613          *
1614          * \retval 0          this layer has nothing more to do to before
1615          *                       transition to the target state happens;
1616          *
1617          * \retval CLO_REPEAT method had to release and re-acquire cl_lock
1618          *                    mutex, repeat invocation of transition method
1619          *                    across all layers;
1620          *
1621          * \retval CLO_WAIT   this layer cannot move to the target state
1622          *                    immediately, as it has to wait for certain event
1623          *                    (e.g., the communication with the server). It
1624          *                    is guaranteed, that when the state transfer
1625          *                    becomes possible, cl_lock::cll_wq wait-queue
1626          *                    is signaled. Caller can wait for this event by
1627          *                    calling cl_lock_state_wait();
1628          *
1629          * \retval -ve        failure, abort state transition, move the lock
1630          *                    into cl_lock_state::CLS_FREEING state, and set
1631          *                    cl_lock::cll_error.
1632          *
1633          * Once all layers voted to agree to transition (by returning 0), lock
1634          * is moved into corresponding target state. All state transition
1635          * methods are optional.
1636          */
1637         /** @{ */
1638         /**
1639          * Attempts to enqueue the lock. Called top-to-bottom.
1640          *
1641          * \see ccc_lock_enqueue(), lov_lock_enqueue(), lovsub_lock_enqueue(),
1642          * \see osc_lock_enqueue()
1643          */
1644         int  (*clo_enqueue)(const struct lu_env *env,
1645                             const struct cl_lock_slice *slice,
1646                             struct cl_io *io, __u32 enqflags);
1647         /**
1648          * Attempts to wait for enqueue result. Called top-to-bottom.
1649          *
1650          * \see ccc_lock_wait(), lov_lock_wait(), osc_lock_wait()
1651          */
1652         int  (*clo_wait)(const struct lu_env *env,
1653                          const struct cl_lock_slice *slice);
1654         /**
1655          * Attempts to unlock the lock. Called bottom-to-top. In addition to
1656          * usual return values of lock state-machine methods, this can return
1657          * -ESTALE to indicate that lock cannot be returned to the cache, and
1658          * has to be re-initialized.
1659          *
1660          * \see ccc_lock_unlock(), lov_lock_unlock(), osc_lock_unlock()
1661          */
1662         int  (*clo_unuse)(const struct lu_env *env,
1663                           const struct cl_lock_slice *slice);
1664         /**
1665          * Notifies layer that cached lock is started being used.
1666          *
1667          * \pre lock->cll_state == CLS_CACHED
1668          *
1669          * \see lov_lock_use(), osc_lock_use()
1670          */
1671         int  (*clo_use)(const struct lu_env *env,
1672                         const struct cl_lock_slice *slice);
1673         /** @} statemachine */
1674         /**
1675          * A method invoked when lock state is changed (as a result of state
1676          * transition). This is used, for example, to track when the state of
1677          * a sub-lock changes, to propagate this change to the corresponding
1678          * top-lock. Optional
1679          *
1680          * \see lovsub_lock_state()
1681          */
1682         void (*clo_state)(const struct lu_env *env,
1683                           const struct cl_lock_slice *slice,
1684                           enum cl_lock_state st);
1685         /**
1686          * Returns true, iff given lock is suitable for the given io, idea
1687          * being, that there are certain "unsafe" locks, e.g., ones acquired
1688          * for O_APPEND writes, that we don't want to re-use for a normal
1689          * write, to avoid the danger of cascading evictions. Optional. Runs
1690          * under cl_object_header::coh_lock_guard.
1691          *
1692          * XXX this should take more information about lock needed by
1693          * io. Probably lock description or something similar.
1694          *
1695          * \see lov_fits_into()
1696          */
1697         int (*clo_fits_into)(const struct lu_env *env,
1698                              const struct cl_lock_slice *slice,
1699                              const struct cl_lock_descr *need,
1700                              const struct cl_io *io);
1701         /**
1702          * \name ast
1703          * Asynchronous System Traps. All of then are optional, all are
1704          * executed bottom-to-top.
1705          */
1706         /** @{ */
1707
1708         /**
1709          * Cancellation callback. Cancel a lock voluntarily, or under
1710          * the request of server.
1711          */
1712         void (*clo_cancel)(const struct lu_env *env,
1713                            const struct cl_lock_slice *slice);
1714         /**
1715          * Lock weighting ast. Executed to estimate how precious this lock
1716          * is. The sum of results across all layers is used to determine
1717          * whether lock worth keeping in cache given present memory usage.
1718          *
1719          * \see osc_lock_weigh(), vvp_lock_weigh(), lovsub_lock_weigh().
1720          */
1721         unsigned long (*clo_weigh)(const struct lu_env *env,
1722                                    const struct cl_lock_slice *slice);
1723         /** @} ast */
1724
1725         /**
1726          * \see lovsub_lock_closure()
1727          */
1728         int (*clo_closure)(const struct lu_env *env,
1729                            const struct cl_lock_slice *slice,
1730                            struct cl_lock_closure *closure);
1731         /**
1732          * Executed top-to-bottom when lock description changes (e.g., as a
1733          * result of server granting more generous lock than was requested).
1734          *
1735          * \see lovsub_lock_modify()
1736          */
1737         int (*clo_modify)(const struct lu_env *env,
1738                           const struct cl_lock_slice *slice,
1739                           const struct cl_lock_descr *updated);
1740         /**
1741          * Notifies layers (bottom-to-top) that lock is going to be
1742          * destroyed. Responsibility of layers is to prevent new references on
1743          * this lock from being acquired once this method returns.
1744          *
1745          * This can be called multiple times due to the races.
1746          *
1747          * \see cl_lock_delete()
1748          * \see osc_lock_delete(), lovsub_lock_delete()
1749          */
1750         void (*clo_delete)(const struct lu_env *env,
1751                            const struct cl_lock_slice *slice);
1752         /**
1753          * Destructor. Frees resources and the slice.
1754          *
1755          * \see ccc_lock_fini(), lov_lock_fini(), lovsub_lock_fini(),
1756          * \see osc_lock_fini()
1757          */
1758         void (*clo_fini)(const struct lu_env *env, struct cl_lock_slice *slice);
1759         /**
1760          * Optional debugging helper. Prints given lock slice.
1761          */
1762         int (*clo_print)(const struct lu_env *env,
1763                          void *cookie, lu_printer_t p,
1764                          const struct cl_lock_slice *slice);
1765 };
1766
1767 #define CL_LOCK_DEBUG(mask, env, lock, format, ...)                     \
1768 do {                                                                    \
1769         static DECLARE_LU_CDEBUG_PRINT_INFO(__info, mask);              \
1770                                                                         \
1771         if (cdebug_show(mask, DEBUG_SUBSYSTEM)) {                       \
1772                 cl_lock_print(env, &__info, lu_cdebug_printer, lock);   \
1773                 CDEBUG(mask, format , ## __VA_ARGS__);                  \
1774         }                                                               \
1775 } while (0)
1776
1777 /** @} cl_lock */
1778
1779 /** \addtogroup cl_page_list cl_page_list
1780  * Page list used to perform collective operations on a group of pages.
1781  *
1782  * Pages are added to the list one by one. cl_page_list acquires a reference
1783  * for every page in it. Page list is used to perform collective operations on
1784  * pages:
1785  *
1786  *     - submit pages for an immediate transfer,
1787  *
1788  *     - own pages on behalf of certain io (waiting for each page in turn),
1789  *
1790  *     - discard pages.
1791  *
1792  * When list is finalized, it releases references on all pages it still has.
1793  *
1794  * \todo XXX concurrency control.
1795  *
1796  * @{
1797  */
1798 struct cl_page_list {
1799         unsigned         pl_nr;
1800         struct list_head pl_pages;
1801         cfs_task_t      *pl_owner;
1802 };
1803
1804 /** \addtogroup cl_page_list cl_page_list
1805  * A 2-queue of pages. A convenience data-type for common use case, 2-queue
1806  * contains an incoming page list and an outgoing page list.
1807  */
1808 struct cl_2queue {
1809         struct cl_page_list c2_qin;
1810         struct cl_page_list c2_qout;
1811 };
1812
1813 /** @} cl_page_list */
1814
1815 /** \addtogroup cl_io cl_io
1816  * @{ */
1817 /** \struct cl_io
1818  * I/O
1819  *
1820  * cl_io represents a high level I/O activity like
1821  * read(2)/write(2)/truncate(2) system call, or cancellation of an extent
1822  * lock.
1823  *
1824  * cl_io is a layered object, much like cl_{object,page,lock} but with one
1825  * important distinction. We want to minimize number of calls to the allocator
1826  * in the fast path, e.g., in the case of read(2) when everything is cached:
1827  * client already owns the lock over region being read, and data are cached
1828  * due to read-ahead. To avoid allocation of cl_io layers in such situations,
1829  * per-layer io state is stored in the session, associated with the io, see
1830  * struct {vvp,lov,osc}_io for example. Sessions allocation is amortized
1831  * by using free-lists, see cl_env_get().
1832  *
1833  * There is a small predefined number of possible io types, enumerated in enum
1834  * cl_io_type.
1835  *
1836  * cl_io is a state machine, that can be advanced concurrently by the multiple
1837  * threads. It is up to these threads to control the concurrency and,
1838  * specifically, to detect when io is done, and its state can be safely
1839  * released.
1840  *
1841  * For read/write io overall execution plan is as following:
1842  *
1843  *     (0) initialize io state through all layers;
1844  *
1845  *     (1) loop: prepare chunk of work to do
1846  *
1847  *     (2) call all layers to collect locks they need to process current chunk
1848  *
1849  *     (3) sort all locks to avoid dead-locks, and acquire them
1850  *
1851  *     (4) process the chunk: call per-page methods
1852  *         (cl_io_operations::cio_read_page() for read,
1853  *         cl_io_operations::cio_prepare_write(),
1854  *         cl_io_operations::cio_commit_write() for write)
1855  *
1856  *     (5) release locks
1857  *
1858  *     (6) repeat loop.
1859  *
1860  * To implement the "parallel IO mode", lov layer creates sub-io's (lazily to
1861  * address allocation efficiency issues mentioned above), and returns with the
1862  * special error condition from per-page method when current sub-io has to
1863  * block. This causes io loop to be repeated, and lov switches to the next
1864  * sub-io in its cl_io_operations::cio_iter_init() implementation.
1865  */
1866
1867 /** IO types */
1868 enum cl_io_type {
1869         /** read system call */
1870         CIT_READ,
1871         /** write system call */
1872         CIT_WRITE,
1873         /** truncate system call */
1874         CIT_TRUNC,
1875         /**
1876          * page fault handling
1877          */
1878         CIT_FAULT,
1879         /**
1880          * Miscellaneous io. This is used for occasional io activity that
1881          * doesn't fit into other types. Currently this is used for:
1882          *
1883          *     - cancellation of an extent lock. This io exists as a context
1884          *     to write dirty pages from under the lock being canceled back
1885          *     to the server;
1886          *
1887          *     - VM induced page write-out. An io context for writing page out
1888          *     for memory cleansing;
1889          *
1890          *     - glimpse. An io context to acquire glimpse lock.
1891          *
1892          *     - grouplock. An io context to acquire group lock.
1893          *
1894          * CIT_MISC io is used simply as a context in which locks and pages
1895          * are manipulated. Such io has no internal "process", that is,
1896          * cl_io_loop() is never called for it.
1897          */
1898         CIT_MISC,
1899         CIT_OP_NR
1900 };
1901
1902 /**
1903  * States of cl_io state machine
1904  */
1905 enum cl_io_state {
1906         /** Not initialized. */
1907         CIS_ZERO,
1908         /** Initialized. */
1909         CIS_INIT,
1910         /** IO iteration started. */
1911         CIS_IT_STARTED,
1912         /** Locks taken. */
1913         CIS_LOCKED,
1914         /** Actual IO is in progress. */
1915         CIS_IO_GOING,
1916         /** IO for the current iteration finished. */
1917         CIS_IO_FINISHED,
1918         /** Locks released. */
1919         CIS_UNLOCKED,
1920         /** Iteration completed. */
1921         CIS_IT_ENDED,
1922         /** cl_io finalized. */
1923         CIS_FINI
1924 };
1925
1926 enum cl_req_priority {
1927         CRP_NORMAL,
1928         CRP_CANCEL
1929 };
1930
1931 /**
1932  * IO state private for a layer.
1933  *
1934  * This is usually embedded into layer session data, rather than allocated
1935  * dynamically.
1936  *
1937  * \see vvp_io, lov_io, osc_io, ccc_io
1938  */
1939 struct cl_io_slice {
1940         struct cl_io                  *cis_io;
1941         /** corresponding object slice. Immutable after creation. */
1942         struct cl_object              *cis_obj;
1943         /** io operations. Immutable after creation. */
1944         const struct cl_io_operations *cis_iop;
1945         /**
1946          * linkage into a list of all slices for a given cl_io, hanging off
1947          * cl_io::ci_layers. Immutable after creation.
1948          */
1949         struct list_head               cis_linkage;
1950 };
1951
1952
1953 /**
1954  * Per-layer io operations.
1955  * \see vvp_io_ops, lov_io_ops, lovsub_io_ops, osc_io_ops
1956  */
1957 struct cl_io_operations {
1958         /**
1959          * Vector of io state transition methods for every io type.
1960          *
1961          * \see cl_page_operations::io
1962          */
1963         struct {
1964                 /**
1965                  * Prepare io iteration at a given layer.
1966                  *
1967                  * Called top-to-bottom at the beginning of each iteration of
1968                  * "io loop" (if it makes sense for this type of io). Here
1969                  * layer selects what work it will do during this iteration.
1970                  *
1971                  * \see cl_io_operations::cio_iter_fini()
1972                  */
1973                 int (*cio_iter_init) (const struct lu_env *env,
1974                                       const struct cl_io_slice *slice);
1975                 /**
1976                  * Finalize io iteration.
1977                  *
1978                  * Called bottom-to-top at the end of each iteration of "io
1979                  * loop". Here layers can decide whether IO has to be
1980                  * continued.
1981                  *
1982                  * \see cl_io_operations::cio_iter_init()
1983                  */
1984                 void (*cio_iter_fini) (const struct lu_env *env,
1985                                        const struct cl_io_slice *slice);
1986                 /**
1987                  * Collect locks for the current iteration of io.
1988                  *
1989                  * Called top-to-bottom to collect all locks necessary for
1990                  * this iteration. This methods shouldn't actually enqueue
1991                  * anything, instead it should post a lock through
1992                  * cl_io_lock_add(). Once all locks are collected, they are
1993                  * sorted and enqueued in the proper order.
1994                  */
1995                 int  (*cio_lock) (const struct lu_env *env,
1996                                   const struct cl_io_slice *slice);
1997                 /**
1998                  * Finalize unlocking.
1999                  *
2000                  * Called bottom-to-top to finish layer specific unlocking
2001                  * functionality, after generic code released all locks
2002                  * acquired by cl_io_operations::cio_lock().
2003                  */
2004                 void  (*cio_unlock)(const struct lu_env *env,
2005                                     const struct cl_io_slice *slice);
2006                 /**
2007                  * Start io iteration.
2008                  *
2009                  * Once all locks are acquired, called top-to-bottom to
2010                  * commence actual IO. In the current implementation,
2011                  * top-level vvp_io_{read,write}_start() does all the work
2012                  * synchronously by calling generic_file_*(), so other layers
2013                  * are called when everything is done.
2014                  */
2015                 int  (*cio_start)(const struct lu_env *env,
2016                                   const struct cl_io_slice *slice);
2017                 /**
2018                  * Called top-to-bottom at the end of io loop. Here layer
2019                  * might wait for an unfinished asynchronous io.
2020                  */
2021                 void (*cio_end)  (const struct lu_env *env,
2022                                   const struct cl_io_slice *slice);
2023                 /**
2024                  * Called bottom-to-top to notify layers that read/write IO
2025                  * iteration finished, with \a nob bytes transferred.
2026                  */
2027                 void (*cio_advance)(const struct lu_env *env,
2028                                     const struct cl_io_slice *slice,
2029                                     size_t nob);
2030                 /**
2031                  * Called once per io, bottom-to-top to release io resources.
2032                  */
2033                 void (*cio_fini) (const struct lu_env *env,
2034                                   const struct cl_io_slice *slice);
2035         } op[CIT_OP_NR];
2036         struct {
2037                 /**
2038                  * Submit pages from \a queue->c2_qin for IO, and move
2039                  * successfully submitted pages into \a queue->c2_qout. Return
2040                  * non-zero if failed to submit even the single page. If
2041                  * submission failed after some pages were moved into \a
2042                  * queue->c2_qout, completion callback with non-zero ioret is
2043                  * executed on them.
2044                  */
2045                 int  (*cio_submit)(const struct lu_env *env,
2046                                    const struct cl_io_slice *slice,
2047                                    enum cl_req_type crt,
2048                                    struct cl_2queue *queue,
2049                                    enum cl_req_priority priority);
2050         } req_op[CRT_NR];
2051         /**
2052          * Read missing page.
2053          *
2054          * Called by a top-level cl_io_operations::op[CIT_READ]::cio_start()
2055          * method, when it hits not-up-to-date page in the range. Optional.
2056          *
2057          * \pre io->ci_type == CIT_READ
2058          */
2059         int (*cio_read_page)(const struct lu_env *env,
2060                              const struct cl_io_slice *slice,
2061                              const struct cl_page_slice *page);
2062         /**
2063          * Prepare write of a \a page. Called bottom-to-top by a top-level
2064          * cl_io_operations::op[CIT_WRITE]::cio_start() to prepare page for
2065          * get data from user-level buffer.
2066          *
2067          * \pre io->ci_type == CIT_WRITE
2068          *
2069          * \see vvp_io_prepare_write(), lov_io_prepare_write(),
2070          * osc_io_prepare_write().
2071          */
2072         int (*cio_prepare_write)(const struct lu_env *env,
2073                                  const struct cl_io_slice *slice,
2074                                  const struct cl_page_slice *page,
2075                                  unsigned from, unsigned to);
2076         /**
2077          *
2078          * \pre io->ci_type == CIT_WRITE
2079          *
2080          * \see vvp_io_commit_write(), lov_io_commit_write(),
2081          * osc_io_commit_write().
2082          */
2083         int (*cio_commit_write)(const struct lu_env *env,
2084                                 const struct cl_io_slice *slice,
2085                                 const struct cl_page_slice *page,
2086                                 unsigned from, unsigned to);
2087         /**
2088          * Optional debugging helper. Print given io slice.
2089          */
2090         int (*cio_print)(const struct lu_env *env, void *cookie,
2091                          lu_printer_t p, const struct cl_io_slice *slice);
2092 };
2093
2094 /**
2095  * Flags to lock enqueue procedure.
2096  * \ingroup cl_lock
2097  */
2098 enum cl_enq_flags {
2099         /**
2100          * instruct server to not block, if conflicting lock is found. Instead
2101          * -EWOULDBLOCK is returned immediately.
2102          */
2103         CEF_NONBLOCK     = 0x00000001,
2104         /**
2105          * take lock asynchronously (out of order), as it cannot
2106          * deadlock. This is for LDLM_FL_HAS_INTENT locks used for glimpsing.
2107          */
2108         CEF_ASYNC        = 0x00000002,
2109         /**
2110          * tell the server to instruct (though a flag in the blocking ast) an
2111          * owner of the conflicting lock, that it can drop dirty pages
2112          * protected by this lock, without sending them to the server.
2113          */
2114         CEF_DISCARD_DATA = 0x00000004,
2115         /**
2116          * tell the sub layers that it must be a `real' lock. This is used for
2117          * mmapped-buffer locks and glimpse locks that must be never converted
2118          * into lockless mode.
2119          *
2120          * \see vvp_mmap_locks(), cl_glimpse_lock().
2121          */
2122         CEF_MUST         = 0x00000008,
2123         /**
2124          * tell the sub layers that never request a `real' lock. This flag is
2125          * not used currently.
2126          *
2127          * cl_io::ci_lockreq and CEF_{MUST,NEVER} flags specify lockless
2128          * conversion policy: ci_lockreq describes generic information of lock
2129          * requirement for this IO, especially for locks which belong to the
2130          * object doing IO; however, lock itself may have precise requirements
2131          * that are described by the enqueue flags.
2132          */
2133         CEF_NEVER        = 0x00000010,
2134         /**
2135          * mask of enq_flags.
2136          */
2137         CEF_MASK         = 0x0000001f
2138 };
2139
2140 /**
2141  * Link between lock and io. Intermediate structure is needed, because the
2142  * same lock can be part of multiple io's simultaneously.
2143  */
2144 struct cl_io_lock_link {
2145         /** linkage into one of cl_lockset lists. */
2146         struct list_head     cill_linkage;
2147         struct cl_lock_descr cill_descr;
2148         struct cl_lock      *cill_lock;
2149         /**
2150          * flags to enqueue lock for this IO. A combination of bit-flags from
2151          * enum cl_enq_flags.
2152          */
2153         __u32                cill_enq_flags;
2154         /** optional destructor */
2155         void               (*cill_fini)(const struct lu_env *env,
2156                                         struct cl_io_lock_link *link);
2157 };
2158
2159 /**
2160  * Lock-set represents a collection of locks, that io needs at a
2161  * time. Generally speaking, client tries to avoid holding multiple locks when
2162  * possible, because
2163  *
2164  *      - holding extent locks over multiple ost's introduces the danger of
2165  *        "cascading timeouts";
2166  *
2167  *      - holding multiple locks over the same ost is still dead-lock prone,
2168  *        see comment in osc_lock_enqueue(),
2169  *
2170  * but there are certain situations where this is unavoidable:
2171  *
2172  *      - O_APPEND writes have to take [0, EOF] lock for correctness;
2173  *
2174  *      - truncate has to take [new-size, EOF] lock for correctness;
2175  *
2176  *      - SNS has to take locks across full stripe for correctness;
2177  *
2178  *      - in the case when user level buffer, supplied to {read,write}(file0),
2179  *        is a part of a memory mapped lustre file, client has to take a dlm
2180  *        locks on file0, and all files that back up the buffer (or a part of
2181  *        the buffer, that is being processed in the current chunk, in any
2182  *        case, there are situations where at least 2 locks are necessary).
2183  *
2184  * In such cases we at least try to take locks in the same consistent
2185  * order. To this end, all locks are first collected, then sorted, and then
2186  * enqueued.
2187  */
2188 struct cl_lockset {
2189         /** locks to be acquired. */
2190         struct list_head cls_todo;
2191         /** locks currently being processed. */
2192         struct list_head cls_curr;
2193         /** locks acquired. */
2194         struct list_head cls_done;
2195 };
2196
2197 /**
2198  * Lock requirements(demand) for IO. It should be cl_io_lock_req,
2199  * but 'req' is always to be thought as 'request' :-)
2200  */
2201 enum cl_io_lock_dmd {
2202         /** Always lock data (e.g., O_APPEND). */
2203         CILR_MANDATORY = 0,
2204         /** Layers are free to decide between local and global locking. */
2205         CILR_MAYBE,
2206         /** Never lock: there is no cache (e.g., liblustre). */
2207         CILR_NEVER
2208 };
2209
2210 struct cl_io_rw_common {
2211         loff_t      crw_pos;
2212         size_t      crw_count;
2213         int         crw_nonblock;
2214 };
2215
2216 /**
2217  * State for io.
2218  *
2219  * cl_io is shared by all threads participating in this IO (in current
2220  * implementation only one thread advances IO, but parallel IO design and
2221  * concurrent copy_*_user() require multiple threads acting on the same IO. It
2222  * is up to these threads to serialize their activities, including updates to
2223  * mutable cl_io fields.
2224  */
2225 struct cl_io {
2226         /** type of this IO. Immutable after creation. */
2227         enum cl_io_type                ci_type;
2228         /** current state of cl_io state machine. */
2229         enum cl_io_state               ci_state;
2230         /** main object this io is against. Immutable after creation. */
2231         struct cl_object              *ci_obj;
2232         /**
2233          * Upper layer io, of which this io is a part of. Immutable after
2234          * creation.
2235          */
2236         struct cl_io                  *ci_parent;
2237         /** List of slices. Immutable after creation. */
2238         struct list_head               ci_layers;
2239         /** list of locks (to be) acquired by this io. */
2240         struct cl_lockset              ci_lockset;
2241         /** lock requirements, this is just a help info for sublayers. */
2242         enum cl_io_lock_dmd            ci_lockreq;
2243         /**
2244          * This io has held grouplock, to inform sublayers that
2245          * don't do lockless i/o.
2246          */
2247         int                            ci_no_srvlock;
2248         union {
2249                 struct cl_rd_io {
2250                         struct cl_io_rw_common rd;
2251                         int                    rd_is_sendfile;
2252                 } ci_rd;
2253                 struct cl_wr_io {
2254                         struct cl_io_rw_common wr;
2255                         int                    wr_append;
2256                 } ci_wr;
2257                 struct cl_io_rw_common ci_rw;
2258                 struct cl_truncate_io {
2259                         /** new size to which file is truncated */
2260                         size_t           tr_size;
2261                         struct obd_capa *tr_capa;
2262                 } ci_truncate;
2263                 struct cl_fault_io {
2264                         /** page index within file. */
2265                         pgoff_t         ft_index;
2266                         /** bytes valid byte on a faulted page. */
2267                         int             ft_nob;
2268                         /** writable page? */
2269                         int             ft_writable;
2270                         /** page of an executable? */
2271                         int             ft_executable;
2272                         /** resulting page */
2273                         struct cl_page *ft_page;
2274                 } ci_fault;
2275         } u;
2276         struct cl_2queue     ci_queue;
2277         size_t               ci_nob;
2278         int                  ci_result;
2279         int                  ci_continue;
2280         /**
2281          * Number of pages owned by this IO. For invariant checking.
2282          */
2283         unsigned             ci_owned_nr;
2284 };
2285
2286 /** @} cl_io */
2287
2288 /** \addtogroup cl_req cl_req
2289  * @{ */
2290 /** \struct cl_req
2291  * Transfer.
2292  *
2293  * There are two possible modes of transfer initiation on the client:
2294  *
2295  *     - immediate transfer: this is started when a high level io wants a page
2296  *       or a collection of pages to be transferred right away. Examples:
2297  *       read-ahead, synchronous read in the case of non-page aligned write,
2298  *       page write-out as a part of extent lock cancellation, page write-out
2299  *       as a part of memory cleansing. Immediate transfer can be both
2300  *       cl_req_type::CRT_READ and cl_req_type::CRT_WRITE;
2301  *
2302  *     - opportunistic transfer (cl_req_type::CRT_WRITE only), that happens
2303  *       when io wants to transfer a page to the server some time later, when
2304  *       it can be done efficiently. Example: pages dirtied by the write(2)
2305  *       path.
2306  *
2307  * In any case, transfer takes place in the form of a cl_req, which is a
2308  * representation for a network RPC.
2309  *
2310  * Pages queued for an opportunistic transfer are cached until it is decided
2311  * that efficient RPC can be composed of them. This decision is made by "a
2312  * req-formation engine", currently implemented as a part of osc
2313  * layer. Req-formation depends on many factors: the size of the resulting
2314  * RPC, whether or not multi-object RPCs are supported by the server,
2315  * max-rpc-in-flight limitations, size of the dirty cache, etc.
2316  *
2317  * For the immediate transfer io submits a cl_page_list, that req-formation
2318  * engine slices into cl_req's, possibly adding cached pages to some of
2319  * the resulting req's.
2320  *
2321  * Whenever a page from cl_page_list is added to a newly constructed req, its
2322  * cl_page_operations::cpo_prep() layer methods are called. At that moment,
2323  * page state is atomically changed from cl_page_state::CPS_OWNED to
2324  * cl_page_state::CPS_PAGEOUT or cl_page_state::CPS_PAGEIN, cl_page::cp_owner
2325  * is zeroed, and cl_page::cp_req is set to the
2326  * req. cl_page_operations::cpo_prep() method at the particular layer might
2327  * return -EALREADY to indicate that it does not need to submit this page
2328  * at all. This is possible, for example, if page, submitted for read,
2329  * became up-to-date in the meantime; and for write, the page don't have
2330  * dirty bit marked. \see cl_io_submit_rw()
2331  *
2332  * Whenever a cached page is added to a newly constructed req, its
2333  * cl_page_operations::cpo_make_ready() layer methods are called. At that
2334  * moment, page state is atomically changed from cl_page_state::CPS_CACHED to
2335  * cl_page_state::CPS_PAGEOUT, and cl_page::cp_req is set to
2336  * req. cl_page_operations::cpo_make_ready() method at the particular layer
2337  * might return -EAGAIN to indicate that this page is not eligible for the
2338  * transfer right now.
2339  *
2340  * FUTURE
2341  *
2342  * Plan is to divide transfers into "priority bands" (indicated when
2343  * submitting cl_page_list, and queuing a page for the opportunistic transfer)
2344  * and allow glueing of cached pages to immediate transfers only within single
2345  * band. This would make high priority transfers (like lock cancellation or
2346  * memory pressure induced write-out) really high priority.
2347  *
2348  */
2349
2350 /**
2351  * Per-transfer attributes.
2352  */
2353 struct cl_req_attr {
2354         /** Generic attributes for the server consumption. */
2355         struct obdo     *cra_oa;
2356         /** Capability. */
2357         struct obd_capa *cra_capa;
2358 };
2359
2360 /**
2361  * Transfer request operations definable at every layer.
2362  *
2363  * Concurrency: transfer formation engine synchronizes calls to all transfer
2364  * methods.
2365  */
2366 struct cl_req_operations {
2367         /**
2368          * Invoked top-to-bottom by cl_req_prep() when transfer formation is
2369          * complete (all pages are added).
2370          *
2371          * \see osc_req_prep()
2372          */
2373         int  (*cro_prep)(const struct lu_env *env,
2374                          const struct cl_req_slice *slice);
2375         /**
2376          * Called top-to-bottom to fill in \a oa fields. This is called twice
2377          * with different flags, see bug 10150 and osc_build_req().
2378          *
2379          * \param obj an object from cl_req which attributes are to be set in
2380          *            \a oa.
2381          *
2382          * \param oa struct obdo where attributes are placed
2383          *
2384          * \param flags \a oa fields to be filled.
2385          */
2386         void (*cro_attr_set)(const struct lu_env *env,
2387                              const struct cl_req_slice *slice,
2388                              const struct cl_object *obj,
2389                              struct cl_req_attr *attr, obd_valid flags);
2390         /**
2391          * Called top-to-bottom from cl_req_completion() to notify layers that
2392          * transfer completed. Has to free all state allocated by
2393          * cl_device_operations::cdo_req_init().
2394          */
2395         void (*cro_completion)(const struct lu_env *env,
2396                                const struct cl_req_slice *slice, int ioret);
2397 };
2398
2399 /**
2400  * A per-object state that (potentially multi-object) transfer request keeps.
2401  */
2402 struct cl_req_obj {
2403         /** object itself */
2404         struct cl_object   *ro_obj;
2405         /** reference to cl_req_obj::ro_obj. For debugging. */
2406         struct lu_ref_link *ro_obj_ref;
2407         /* something else? Number of pages for a given object? */
2408 };
2409
2410 /**
2411  * Transfer request.
2412  *
2413  * Transfer requests are not reference counted, because IO sub-system owns
2414  * them exclusively and knows when to free them.
2415  *
2416  * Life cycle.
2417  *
2418  * cl_req is created by cl_req_alloc() that calls
2419  * cl_device_operations::cdo_req_init() device methods to allocate per-req
2420  * state in every layer.
2421  *
2422  * Then pages are added (cl_req_page_add()), req keeps track of all objects it
2423  * contains pages for.
2424  *
2425  * Once all pages were collected, cl_page_operations::cpo_prep() method is
2426  * called top-to-bottom. At that point layers can modify req, let it pass, or
2427  * deny it completely. This is to support things like SNS that have transfer
2428  * ordering requirements invisible to the individual req-formation engine.
2429  *
2430  * On transfer completion (or transfer timeout, or failure to initiate the
2431  * transfer of an allocated req), cl_req_operations::cro_completion() method
2432  * is called, after execution of cl_page_operations::cpo_completion() of all
2433  * req's pages.
2434  */
2435 struct cl_req {
2436         enum cl_req_type    crq_type;
2437         /** A list of pages being transfered */
2438         struct list_head    crq_pages;
2439         /** Number of pages in cl_req::crq_pages */
2440         unsigned            crq_nrpages;
2441         /** An array of objects which pages are in ->crq_pages */
2442         struct cl_req_obj  *crq_o;
2443         /** Number of elements in cl_req::crq_objs[] */
2444         unsigned            crq_nrobjs;
2445         struct list_head    crq_layers;
2446 };
2447
2448 /**
2449  * Per-layer state for request.
2450  */
2451 struct cl_req_slice {
2452         struct cl_req    *crs_req;
2453         struct cl_device *crs_dev;
2454         struct list_head  crs_linkage;
2455         const struct cl_req_operations *crs_ops;
2456 };
2457
2458 /* @} cl_req */
2459
2460 /**
2461  * Stats for a generic cache (similar to inode, lu_object, etc. caches).
2462  */
2463 struct cache_stats {
2464         const char    *cs_name;
2465         /** how many entities were created at all */
2466         atomic_t       cs_created;
2467         /** how many cache lookups were performed */
2468         atomic_t       cs_lookup;
2469         /** how many times cache lookup resulted in a hit */
2470         atomic_t       cs_hit;
2471         /** how many entities are in the cache right now */
2472         atomic_t       cs_total;
2473         /** how many entities in the cache are actively used (and cannot be
2474          * evicted) right now */
2475         atomic_t       cs_busy;
2476 };
2477
2478 /** These are not exported so far */
2479 void cache_stats_init (struct cache_stats *cs, const char *name);
2480 int  cache_stats_print(const struct cache_stats *cs,
2481                        char *page, int count, int header);
2482
2483 /**
2484  * Client-side site. This represents particular client stack. "Global"
2485  * variables should (directly or indirectly) be added here to allow multiple
2486  * clients to co-exist in the single address space.
2487  */
2488 struct cl_site {
2489         struct lu_site        cs_lu;
2490         /**
2491          * Statistical counters. Atomics do not scale, something better like
2492          * per-cpu counters is needed.
2493          *
2494          * These are exported as /proc/fs/lustre/llite/.../site
2495          *
2496          * When interpreting keep in mind that both sub-locks (and sub-pages)
2497          * and top-locks (and top-pages) are accounted here.
2498          */
2499         struct cache_stats    cs_pages;
2500         struct cache_stats    cs_locks;
2501         atomic_t              cs_pages_state[CPS_NR];
2502         atomic_t              cs_locks_state[CLS_NR];
2503 };
2504
2505 int  cl_site_init (struct cl_site *s, struct cl_device *top);
2506 void cl_site_fini (struct cl_site *s);
2507 void cl_stack_fini(const struct lu_env *env, struct cl_device *cl);
2508
2509 /**
2510  * Output client site statistical counters into a buffer. Suitable for
2511  * ll_rd_*()-style functions.
2512  */
2513 int cl_site_stats_print(const struct cl_site *s, char *page, int count);
2514
2515 /**
2516  * \name helpers
2517  *
2518  * Type conversion and accessory functions.
2519  */
2520 /** @{ */
2521
2522 static inline struct cl_site *lu2cl_site(const struct lu_site *site)
2523 {
2524         return container_of(site, struct cl_site, cs_lu);
2525 }
2526
2527 static inline int lu_device_is_cl(const struct lu_device *d)
2528 {
2529         return d->ld_type->ldt_tags & LU_DEVICE_CL;
2530 }
2531
2532 static inline struct cl_device *lu2cl_dev(const struct lu_device *d)
2533 {
2534         LASSERT(d == NULL || IS_ERR(d) || lu_device_is_cl(d));
2535         return container_of0(d, struct cl_device, cd_lu_dev);
2536 }
2537
2538 static inline struct lu_device *cl2lu_dev(struct cl_device *d)
2539 {
2540         return &d->cd_lu_dev;
2541 }
2542
2543 static inline struct cl_object *lu2cl(const struct lu_object *o)
2544 {
2545         LASSERT(o == NULL || IS_ERR(o) || lu_device_is_cl(o->lo_dev));
2546         return container_of0(o, struct cl_object, co_lu);
2547 }
2548
2549 static inline const struct cl_object_conf *
2550 lu2cl_conf(const struct lu_object_conf *conf)
2551 {
2552         return container_of0(conf, struct cl_object_conf, coc_lu);
2553 }
2554
2555 static inline struct cl_object *cl_object_next(const struct cl_object *obj)
2556 {
2557         return obj ? lu2cl(lu_object_next(&obj->co_lu)) : NULL;
2558 }
2559
2560 static inline struct cl_device *cl_object_device(const struct cl_object *o)
2561 {
2562         LASSERT(o == NULL || IS_ERR(o) || lu_device_is_cl(o->co_lu.lo_dev));
2563         return container_of0(o->co_lu.lo_dev, struct cl_device, cd_lu_dev);
2564 }
2565
2566 static inline struct cl_object_header *luh2coh(const struct lu_object_header *h)
2567 {
2568         return container_of0(h, struct cl_object_header, coh_lu);
2569 }
2570
2571 static inline struct cl_site *cl_object_site(const struct cl_object *obj)
2572 {
2573         return lu2cl_site(obj->co_lu.lo_dev->ld_site);
2574 }
2575
2576 static inline
2577 struct cl_object_header *cl_object_header(const struct cl_object *obj)
2578 {
2579         return luh2coh(obj->co_lu.lo_header);
2580 }
2581
2582 static inline int cl_device_init(struct cl_device *d, struct lu_device_type *t)
2583 {
2584         return lu_device_init(&d->cd_lu_dev, t);
2585 }
2586
2587 static inline void cl_device_fini(struct cl_device *d)
2588 {
2589         lu_device_fini(&d->cd_lu_dev);
2590 }
2591
2592 void cl_page_slice_add(struct cl_page *page, struct cl_page_slice *slice,
2593                        struct cl_object *obj,
2594                        const struct cl_page_operations *ops);
2595 void cl_lock_slice_add(struct cl_lock *lock, struct cl_lock_slice *slice,
2596                        struct cl_object *obj,
2597                        const struct cl_lock_operations *ops);
2598 void cl_io_slice_add(struct cl_io *io, struct cl_io_slice *slice,
2599                      struct cl_object *obj, const struct cl_io_operations *ops);
2600 void cl_req_slice_add(struct cl_req *req, struct cl_req_slice *slice,
2601                       struct cl_device *dev,
2602                       const struct cl_req_operations *ops);
2603 /** @} helpers */
2604
2605 /** \defgroup cl_object cl_object
2606  * @{ */
2607 struct cl_object *cl_object_top (struct cl_object *o);
2608 struct cl_object *cl_object_find(const struct lu_env *env, struct cl_device *cd,
2609                                  const struct lu_fid *fid,
2610                                  const struct cl_object_conf *c);
2611
2612 int  cl_object_header_init(struct cl_object_header *h);
2613 void cl_object_header_fini(struct cl_object_header *h);
2614 void cl_object_put        (const struct lu_env *env, struct cl_object *o);
2615 void cl_object_get        (struct cl_object *o);
2616 void cl_object_attr_lock  (struct cl_object *o);
2617 void cl_object_attr_unlock(struct cl_object *o);
2618 int  cl_object_attr_get   (const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
2619                            struct cl_attr *attr);
2620 int  cl_object_attr_set   (const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
2621                            const struct cl_attr *attr, unsigned valid);
2622 int  cl_object_glimpse    (const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
2623                            struct ost_lvb *lvb);
2624 int  cl_conf_set          (const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
2625                            const struct cl_object_conf *conf);
2626 void cl_object_prune      (const struct lu_env *env, struct cl_object *obj);
2627 void cl_object_kill       (const struct lu_env *env, struct cl_object *obj);
2628
2629 /**
2630  * Returns true, iff \a o0 and \a o1 are slices of the same object.
2631  */
2632 static inline int cl_object_same(struct cl_object *o0, struct cl_object *o1)
2633 {
2634         return cl_object_header(o0) == cl_object_header(o1);
2635 }
2636
2637 /** @} cl_object */
2638
2639 /** \defgroup cl_page cl_page
2640  * @{ */
2641 struct cl_page       *cl_page_lookup(struct cl_object_header *hdr,
2642                                      pgoff_t index);
2643 void                  cl_page_gang_lookup(const struct lu_env *env,
2644                                           struct cl_object *obj,
2645                                           struct cl_io *io,
2646                                           pgoff_t start, pgoff_t end,
2647                                           struct cl_page_list *plist);
2648 struct cl_page *cl_page_find        (const struct lu_env *env,
2649                                      struct cl_object *obj,
2650                                      pgoff_t idx, struct page *vmpage,
2651                                      enum cl_page_type type);
2652 void            cl_page_get         (struct cl_page *page);
2653 void            cl_page_put         (const struct lu_env *env,
2654                                      struct cl_page *page);
2655 void            cl_page_print       (const struct lu_env *env, void *cookie,
2656                                      lu_printer_t printer,
2657                                      const struct cl_page *pg);
2658 void            cl_page_header_print(const struct lu_env *env, void *cookie,
2659                                      lu_printer_t printer,
2660                                      const struct cl_page *pg);
2661 cfs_page_t     *cl_page_vmpage      (const struct lu_env *env,
2662                                      struct cl_page *page);
2663 struct cl_page *cl_vmpage_page      (cfs_page_t *vmpage, struct cl_object *obj);
2664 struct cl_page *cl_page_top         (struct cl_page *page);
2665 int             cl_is_page          (const void *addr);
2666
2667 const struct cl_page_slice *cl_page_at(const struct cl_page *page,
2668                                        const struct lu_device_type *dtype);
2669
2670 /**
2671  * \name ownership
2672  *
2673  * Functions dealing with the ownership of page by io.
2674  */
2675 /** @{ */
2676
2677 int  cl_page_own        (const struct lu_env *env,
2678                          struct cl_io *io, struct cl_page *page);
2679 void cl_page_assume     (const struct lu_env *env,
2680                          struct cl_io *io, struct cl_page *page);
2681 void cl_page_unassume   (const struct lu_env *env,
2682                          struct cl_io *io, struct cl_page *pg);
2683 void cl_page_disown     (const struct lu_env *env,
2684                          struct cl_io *io, struct cl_page *page);
2685 int  cl_page_is_owned   (const struct cl_page *pg, const struct cl_io *io);
2686
2687 /** @} ownership */
2688
2689 /**
2690  * \name transfer
2691  *
2692  * Functions dealing with the preparation of a page for a transfer, and
2693  * tracking transfer state.
2694  */
2695 /** @{ */
2696 int  cl_page_prep       (const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
2697                          struct cl_page *pg, enum cl_req_type crt);
2698 void cl_page_completion (const struct lu_env *env,
2699                          struct cl_page *pg, enum cl_req_type crt, int ioret);
2700 int  cl_page_make_ready (const struct lu_env *env, struct cl_page *pg,
2701                          enum cl_req_type crt);
2702 int  cl_page_cache_add  (const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
2703                          struct cl_page *pg, enum cl_req_type crt);
2704 void cl_page_clip       (const struct lu_env *env, struct cl_page *pg,
2705                          int from, int to);
2706 int  cl_page_cancel     (const struct lu_env *env, struct cl_page *page);
2707
2708 /** @} transfer */
2709
2710
2711 /**
2712  * \name helper routines
2713  * Functions to discard, delete and export a cl_page.
2714  */
2715 /** @{ */
2716 void    cl_page_discard      (const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
2717                               struct cl_page *pg);
2718 void    cl_page_delete       (const struct lu_env *env, struct cl_page *pg);
2719 int     cl_page_unmap        (const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
2720                               struct cl_page *pg);
2721 int     cl_page_is_vmlocked  (const struct lu_env *env,
2722                               const struct cl_page *pg);
2723 void    cl_page_export       (const struct lu_env *env,
2724                               struct cl_page *pg, int uptodate);
2725 int     cl_page_is_under_lock(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
2726                               struct cl_page *page);
2727 loff_t  cl_offset            (const struct cl_object *obj, pgoff_t idx);
2728 pgoff_t cl_index             (const struct cl_object *obj, loff_t offset);
2729 int     cl_page_size         (const struct cl_object *obj);
2730 int     cl_pages_prune       (const struct lu_env *env, struct cl_object *obj);
2731
2732 void cl_lock_print      (const struct lu_env *env, void *cookie,
2733                          lu_printer_t printer, const struct cl_lock *lock);
2734 void cl_lock_descr_print(const struct lu_env *env, void *cookie,
2735                          lu_printer_t printer,
2736                          const struct cl_lock_descr *descr);
2737 /* @} helper */
2738
2739 /** @} cl_page */
2740
2741 /** \defgroup cl_lock cl_lock
2742  * @{ */
2743
2744 struct cl_lock *cl_lock_hold(const struct lu_env *env, const struct cl_io *io,
2745                              const struct cl_lock_descr *need,
2746                              const char *scope, const void *source);
2747 struct cl_lock *cl_lock_peek(const struct lu_env *env, const struct cl_io *io,
2748                              const struct cl_lock_descr *need,
2749                              const char *scope, const void *source);
2750 struct cl_lock *cl_lock_request(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
2751                                 const struct cl_lock_descr *need,
2752                                 __u32 enqflags,
2753                                 const char *scope, const void *source);
2754 struct cl_lock *cl_lock_at_page(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
2755                                 struct cl_page *page, struct cl_lock *except,
2756                                 int pending, int canceld);
2757
2758 const struct cl_lock_slice *cl_lock_at(const struct cl_lock *lock,
2759                                        const struct lu_device_type *dtype);
2760
2761 void  cl_lock_get       (struct cl_lock *lock);
2762 void  cl_lock_get_trust (struct cl_lock *lock);
2763 void  cl_lock_put       (const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock);
2764 void  cl_lock_hold_add  (const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock,
2765                          const char *scope, const void *source);
2766 void  cl_lock_unhold    (const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock,
2767                          const char *scope, const void *source);
2768 void  cl_lock_release   (const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock,
2769                          const char *scope, const void *source);
2770 void  cl_lock_user_add  (const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock);
2771 int   cl_lock_user_del  (const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock);
2772 int   cl_lock_compatible(const struct cl_lock *lock1,
2773                          const struct cl_lock *lock2);
2774
2775 /** \name statemachine statemachine
2776  * Interface to lock state machine consists of 3 parts:
2777  *
2778  *     - "try" functions that attempt to effect a state transition. If state
2779  *     transition is not possible right now (e.g., if it has to wait for some
2780  *     asynchronous event to occur), these functions return
2781  *     cl_lock_transition::CLO_WAIT.
2782  *
2783  *     - "non-try" functions that implement synchronous blocking interface on
2784  *     top of non-blocking "try" functions. These functions repeatedly call
2785  *     corresponding "try" versions, and if state transition is not possible
2786  *     immediately, wait for lock state change.
2787  *
2788  *     - methods from cl_lock_operations, called by "try" functions. Lock can
2789  *     be advanced to the target state only when all layers voted that they
2790  *     are ready for this transition. "Try" functions call methods under lock
2791  *     mutex. If a layer had to release a mutex, it re-acquires it and returns
2792  *     cl_lock_transition::CLO_REPEAT, causing "try" function to call all
2793  *     layers again.
2794  *
2795  * TRY              NON-TRY      METHOD                            FINAL STATE
2796  *
2797  * cl_enqueue_try() cl_enqueue() cl_lock_operations::clo_enqueue() CLS_ENQUEUED
2798  *
2799  * cl_wait_try()    cl_wait()    cl_lock_operations::clo_wait()    CLS_HELD
2800  *
2801  * cl_unuse_try()   cl_unuse()   cl_lock_operations::clo_unuse()   CLS_CACHED
2802  *
2803  * cl_use_try()     NONE         cl_lock_operations::clo_use()     CLS_HELD
2804  *
2805  * @{ */
2806
2807 int   cl_enqueue    (const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock,
2808                      struct cl_io *io, __u32 flags);
2809 int   cl_wait       (const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock);
2810 void  cl_unuse      (const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock);
2811 int   cl_enqueue_try(const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock,
2812                      struct cl_io *io, __u32 flags);
2813 int   cl_unuse_try  (const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock);
2814 int   cl_wait_try   (const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock);
2815 int   cl_use_try    (const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock);
2816 /** @} statemachine */
2817
2818 void cl_lock_signal      (const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock);
2819 int  cl_lock_state_wait  (const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock);
2820 void cl_lock_state_set   (const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock,
2821                           enum cl_lock_state state);
2822 int  cl_queue_match      (const struct list_head *queue,
2823                           const struct cl_lock_descr *need);
2824
2825 void cl_lock_mutex_get  (const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock);
2826 int  cl_lock_mutex_try  (const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock);
2827 void cl_lock_mutex_put  (const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock);
2828 int  cl_lock_is_mutexed (struct cl_lock *lock);
2829 int  cl_lock_nr_mutexed (const struct lu_env *env);
2830 int  cl_lock_page_out   (const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock,
2831                          int discard);
2832 int  cl_lock_ext_match  (const struct cl_lock_descr *has,
2833                          const struct cl_lock_descr *need);
2834 int  cl_lock_descr_match(const struct cl_lock_descr *has,
2835                          const struct cl_lock_descr *need);
2836 int  cl_lock_mode_match (enum cl_lock_mode has, enum cl_lock_mode need);
2837 int  cl_lock_modify     (const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock,
2838                          const struct cl_lock_descr *desc);
2839
2840 void cl_lock_closure_init (const struct lu_env *env,
2841                            struct cl_lock_closure *closure,
2842                            struct cl_lock *origin, int wait);
2843 void cl_lock_closure_fini (struct cl_lock_closure *closure);
2844 int  cl_lock_closure_build(const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock,
2845                            struct cl_lock_closure *closure);
2846 void cl_lock_disclosure   (const struct lu_env *env,
2847                            struct cl_lock_closure *closure);
2848 int  cl_lock_enclosure    (const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock,
2849                            struct cl_lock_closure *closure);
2850
2851 void cl_lock_cancel(const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock);
2852 void cl_lock_delete(const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock);
2853 void cl_lock_error (const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock, int error);
2854 void cl_locks_prune(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj, int wait);
2855 int  cl_is_lock    (const void *addr);
2856
2857 unsigned long cl_lock_weigh(const struct lu_env *env, struct cl_lock *lock);
2858
2859 /** @} cl_lock */
2860
2861 /** \defgroup cl_io cl_io
2862  * @{ */
2863
2864 int   cl_io_init         (const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
2865                           enum cl_io_type iot, struct cl_object *obj);
2866 int   cl_io_sub_init     (const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
2867                           enum cl_io_type iot, struct cl_object *obj);
2868 int   cl_io_rw_init      (const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
2869                           enum cl_io_type iot, loff_t pos, size_t count);
2870 int   cl_io_loop         (const struct lu_env *env, struct cl_io *io);
2871
2872 void  cl_io_fini         (const struct lu_env *env, struct cl_io *io);
2873 int   cl_io_iter_init    (const struct lu_env *env, struct cl_io *io);
2874 void  cl_io_iter_fini    (const struct lu_env *env, struct cl_io *io);
2875 int   cl_io_lock         (const struct lu_env *env, struct cl_io *io);
2876 void  cl_io_unlock       (const struct lu_env *env, struct cl_io *io);
2877 int   cl_io_start        (const struct lu_env *env, struct cl_io *io);
2878 void  cl_io_end          (const struct lu_env *env, struct cl_io *io);
2879 int   cl_io_lock_add     (const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
2880                           struct cl_io_lock_link *link);
2881 int   cl_io_lock_alloc_add(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
2882                            struct cl_lock_descr *descr, int enqflags);
2883 int   cl_io_read_page    (const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
2884                           struct cl_page *page);
2885 int   cl_io_prepare_write(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
2886                           struct cl_page *page, unsigned from, unsigned to);
2887 int   cl_io_commit_write (const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
2888                           struct cl_page *page, unsigned from, unsigned to);
2889 int   cl_io_submit_rw    (const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
2890                           enum cl_req_type iot, struct cl_2queue *queue,
2891                           enum cl_req_priority priority);
2892 void  cl_io_rw_advance   (const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
2893                           size_t nob);
2894 int   cl_io_cancel       (const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
2895                           struct cl_page_list *queue);
2896 int   cl_io_is_going     (const struct lu_env *env);
2897
2898 /**
2899  * True, iff \a io is an O_APPEND write(2).
2900  */
2901 static inline int cl_io_is_append(const struct cl_io *io)
2902 {
2903         return io->ci_type == CIT_WRITE && io->u.ci_wr.wr_append;
2904 }
2905
2906 int cl_io_is_sendfile(const struct cl_io *io);
2907
2908 struct cl_io *cl_io_top(struct cl_io *io);
2909
2910 void cl_io_print(const struct lu_env *env, void *cookie,
2911                  lu_printer_t printer, const struct cl_io *io);
2912
2913 #define CL_IO_SLICE_CLEAN(foo_io, base)                                 \
2914 do {                                                                    \
2915         typeof(foo_io) __foo_io = (foo_io);                             \
2916                                                                         \
2917         CLASSERT(offsetof(typeof(*__foo_io), base) == 0);               \
2918         memset(&__foo_io->base + 1, 0,                                  \
2919                (sizeof *__foo_io) - sizeof __foo_io->base);             \
2920 } while (0)
2921
2922 /** @} cl_io */
2923
2924 /** \defgroup cl_page_list cl_page_list
2925  * @{ */
2926
2927 /**
2928  * Iterate over pages in a page list.
2929  */
2930 #define cl_page_list_for_each(page, list)                               \
2931         list_for_each_entry((page), &(list)->pl_pages, cp_batch)
2932
2933 /**
2934  * Iterate over pages in a page list, taking possible removals into account.
2935  */
2936 #define cl_page_list_for_each_safe(page, temp, list)                    \
2937         list_for_each_entry_safe((page), (temp), &(list)->pl_pages, cp_batch)
2938
2939 void cl_page_list_init   (struct cl_page_list *plist);
2940 void cl_page_list_add    (struct cl_page_list *plist, struct cl_page *page);
2941 void cl_page_list_move   (struct cl_page_list *dst, struct cl_page_list *src,
2942                           struct cl_page *page);
2943 void cl_page_list_splice (struct cl_page_list *list,
2944                           struct cl_page_list *head);
2945 void cl_page_list_del    (const struct lu_env *env,
2946                           struct cl_page_list *plist, struct cl_page *page);
2947 void cl_page_list_disown (const struct lu_env *env,
2948                           struct cl_io *io, struct cl_page_list *plist);
2949 int  cl_page_list_own    (const struct lu_env *env,
2950                           struct cl_io *io, struct cl_page_list *plist);
2951 void cl_page_list_assume (const struct lu_env *env,
2952                           struct cl_io *io, struct cl_page_list *plist);
2953 void cl_page_list_discard(const struct lu_env *env,
2954                           struct cl_io *io, struct cl_page_list *plist);
2955 int  cl_page_list_unmap  (const struct lu_env *env,
2956                           struct cl_io *io, struct cl_page_list *plist);
2957 void cl_page_list_fini   (const struct lu_env *env, struct cl_page_list *plist);
2958
2959 void cl_2queue_init     (struct cl_2queue *queue);
2960 void cl_2queue_add      (struct cl_2queue *queue, struct cl_page *page);
2961 void cl_2queue_disown   (const struct lu_env *env,
2962                          struct cl_io *io, struct cl_2queue *queue);
2963 void cl_2queue_assume   (const struct lu_env *env,
2964                          struct cl_io *io, struct cl_2queue *queue);
2965 void cl_2queue_discard  (const struct lu_env *env,
2966                          struct cl_io *io, struct cl_2queue *queue);
2967 void cl_2queue_fini     (const struct lu_env *env, struct cl_2queue *queue);
2968 void cl_2queue_init_page(struct cl_2queue *queue, struct cl_page *page);
2969
2970 /** @} cl_page_list */
2971
2972 /** \defgroup cl_req cl_req
2973  * @{ */
2974 struct cl_req *cl_req_alloc(const struct lu_env *env, struct cl_page *page,
2975                             enum cl_req_type crt, int nr_objects);
2976
2977 void cl_req_page_add  (const struct lu_env *env, struct cl_req *req,
2978                        struct cl_page *page);
2979 void cl_req_page_done (const struct lu_env *env, struct cl_page *page);
2980 int  cl_req_prep      (const struct lu_env *env, struct cl_req *req);
2981 void cl_req_attr_set  (const struct lu_env *env, struct cl_req *req,
2982                        struct cl_req_attr *attr, obd_valid flags);
2983 void cl_req_completion(const struct lu_env *env, struct cl_req *req, int ioret);
2984
2985 /** \defgroup cl_sync_io cl_sync_io
2986  * @{ */
2987
2988 /**
2989  * Anchor for synchronous transfer. This is allocated on a stack by thread
2990  * doing synchronous transfer, and a pointer to this structure is set up in
2991  * every page submitted for transfer. Transfer completion routine updates
2992  * anchor and wakes up waiting thread when transfer is complete.
2993  */
2994 struct cl_sync_io {
2995         /** number of pages yet to be transferred. */
2996         atomic_t             csi_sync_nr;
2997         /** completion to be signaled when transfer is complete. */
2998         struct completion    csi_sync_completion;
2999         /** error code. */
3000         int                  csi_sync_rc;
3001 };
3002
3003 void cl_sync_io_init(struct cl_sync_io *anchor, int nrpages);
3004 int  cl_sync_io_wait(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
3005                      struct cl_page_list *queue, struct cl_sync_io *anchor);
3006 void cl_sync_io_note(struct cl_sync_io *anchor, int ioret);
3007
3008 /** @} cl_sync_io */
3009
3010 /** @} cl_req */
3011
3012 /** \defgroup cl_env cl_env
3013  *
3014  * lu_env handling for a client.
3015  *
3016  * lu_env is an environment within which lustre code executes. Its major part
3017  * is lu_context---a fast memory allocation mechanism that is used to conserve
3018  * precious kernel stack space. Originally lu_env was designed for a server,
3019  * where
3020  *
3021  *     - there is a (mostly) fixed number of threads, and
3022  *
3023  *     - call chains have no non-lustre portions inserted between lustre code.
3024  *
3025  * On a client both these assumtpion fails, because every user thread can
3026  * potentially execute lustre code as part of a system call, and lustre calls
3027  * into VFS or MM that call back into lustre.
3028  *
3029  * To deal with that, cl_env wrapper functions implement the following
3030  * optimizations:
3031  *
3032  *     - allocation and destruction of environment is amortized by caching no
3033  *     longer used environments instead of destroying them;
3034  *
3035  *     - there is a notion of "current" environment, attached to the kernel
3036  *     data structure representing current thread (current->journal_info in
3037  *     Linux kernel). Top-level lustre code allocates an environment and makes
3038  *     it current, then calls into non-lustre code, that in turn calls lustre
3039  *     back. Low-level lustre code thus called can fetch environment created
3040  *     by the top-level code and reuse it, avoiding additional environment
3041  *     allocation.
3042  *
3043  * \see lu_env, lu_context, lu_context_key
3044  * @{ */
3045
3046 struct cl_env_nest {
3047         int   cen_refcheck;
3048         void *cen_cookie;
3049 };
3050
3051 struct lu_env *cl_env_peek       (int *refcheck);
3052 struct lu_env *cl_env_get        (int *refcheck);
3053 struct lu_env *cl_env_alloc      (int *refcheck, __u32 tags);
3054 struct lu_env *cl_env_nested_get (struct cl_env_nest *nest);
3055 void           cl_env_put        (struct lu_env *env, int *refcheck);
3056 void           cl_env_nested_put (struct cl_env_nest *nest, struct lu_env *env);
3057 void          *cl_env_reenter    (void);
3058 void           cl_env_reexit     (void *cookie);
3059 void           cl_env_implant    (struct lu_env *env, int *refcheck);
3060 void           cl_env_unplant    (struct lu_env *env, int *refcheck);
3061 unsigned       cl_env_cache_purge(unsigned nr);
3062
3063 /** @} cl_env */
3064
3065 /*
3066  * Misc
3067  */
3068 void cl_attr2lvb(struct ost_lvb *lvb, const struct cl_attr *attr);
3069 void cl_lvb2attr(struct cl_attr *attr, const struct ost_lvb *lvb);
3070
3071 struct cl_device *cl_type_setup(const struct lu_env *env, struct lu_site *site,
3072                                 struct lu_device_type *ldt,
3073                                 struct lu_device *next);
3074 /** @} clio */
3075
3076 #endif /* _LINUX_CL_OBJECT_H */