Whamcloud - gitweb
LU-4017 quota: cleanup codes of quota for new type
[fs/lustre-release.git] / lustre / include / lu_object.h
1 /*
2  * GPL HEADER START
3  *
4  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
8  * as published by the Free Software Foundation.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
14  * in the LICENSE file that accompanied this code).
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * version 2 along with this program; If not, see
18  * http://www.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html
19  *
20  * GPL HEADER END
21  */
22 /*
23  * Copyright (c) 2007, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
24  * Use is subject to license terms.
25  *
26  * Copyright (c) 2011, 2016, Intel Corporation.
27  */
28 /*
29  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
30  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
31  */
32
33 #ifndef __LUSTRE_LU_OBJECT_H
34 #define __LUSTRE_LU_OBJECT_H
35
36 #include <stdarg.h>
37 #include <libcfs/libcfs.h>
38 #include <lustre/lustre_idl.h>
39 #include <lu_ref.h>
40 #include <linux/percpu_counter.h>
41
42 struct seq_file;
43 struct proc_dir_entry;
44 struct lustre_cfg;
45 struct lprocfs_stats;
46
47 /** \defgroup lu lu
48  * lu_* data-types represent server-side entities shared by data and meta-data
49  * stacks.
50  *
51  * Design goals:
52  *
53  * -# support for layering.
54  *
55  *     Server side object is split into layers, one per device in the
56  *     corresponding device stack. Individual layer is represented by struct
57  *     lu_object. Compound layered object --- by struct lu_object_header. Most
58  *     interface functions take lu_object as an argument and operate on the
59  *     whole compound object. This decision was made due to the following
60  *     reasons:
61  *
62  *        - it's envisaged that lu_object will be used much more often than
63  *        lu_object_header;
64  *
65  *        - we want lower (non-top) layers to be able to initiate operations
66  *        on the whole object.
67  *
68  *     Generic code supports layering more complex than simple stacking, e.g.,
69  *     it is possible that at some layer object "spawns" multiple sub-objects
70  *     on the lower layer.
71  *
72  * -# fid-based identification.
73  *
74  *     Compound object is uniquely identified by its fid. Objects are indexed
75  *     by their fids (hash table is used for index).
76  *
77  * -# caching and life-cycle management.
78  *
79  *     Object's life-time is controlled by reference counting. When reference
80  *     count drops to 0, object is returned to cache. Cached objects still
81  *     retain their identity (i.e., fid), and can be recovered from cache.
82  *
83  *     Objects are kept in the global LRU list, and lu_site_purge() function
84  *     can be used to reclaim given number of unused objects from the tail of
85  *     the LRU.
86  *
87  * -# avoiding recursion.
88  *
89  *     Generic code tries to replace recursion through layers by iterations
90  *     where possible. Additionally to the end of reducing stack consumption,
91  *     data, when practically possible, are allocated through lu_context_key
92  *     interface rather than on stack.
93  * @{
94  */
95
96 struct lu_site;
97 struct lu_object;
98 struct lu_device;
99 struct lu_object_header;
100 struct lu_context;
101 struct lu_env;
102
103 /**
104  * Operations common for data and meta-data devices.
105  */
106 struct lu_device_operations {
107         /**
108          * Allocate object for the given device (without lower-layer
109          * parts). This is called by lu_object_operations::loo_object_init()
110          * from the parent layer, and should setup at least lu_object::lo_dev
111          * and lu_object::lo_ops fields of resulting lu_object.
112          *
113          * Object creation protocol.
114          *
115          * Due to design goal of avoiding recursion, object creation (see
116          * lu_object_alloc()) is somewhat involved:
117          *
118          *  - first, lu_device_operations::ldo_object_alloc() method of the
119          *  top-level device in the stack is called. It should allocate top
120          *  level object (including lu_object_header), but without any
121          *  lower-layer sub-object(s).
122          *
123          *  - then lu_object_alloc() sets fid in the header of newly created
124          *  object.
125          *
126          *  - then lu_object_operations::loo_object_init() is called. It has
127          *  to allocate lower-layer object(s). To do this,
128          *  lu_object_operations::loo_object_init() calls ldo_object_alloc()
129          *  of the lower-layer device(s).
130          *
131          *  - for all new objects allocated by
132          *  lu_object_operations::loo_object_init() (and inserted into object
133          *  stack), lu_object_operations::loo_object_init() is called again
134          *  repeatedly, until no new objects are created.
135          *
136          * \post ergo(!IS_ERR(result), result->lo_dev == d &&
137          *                             result->lo_ops != NULL);
138          */
139         struct lu_object *(*ldo_object_alloc)(const struct lu_env *env,
140                                               const struct lu_object_header *h,
141                                               struct lu_device *d);
142         /**
143          * process config specific for device.
144          */
145         int (*ldo_process_config)(const struct lu_env *env,
146                                   struct lu_device *, struct lustre_cfg *);
147         int (*ldo_recovery_complete)(const struct lu_env *,
148                                      struct lu_device *);
149
150         /**
151          * initialize local objects for device. this method called after layer has
152          * been initialized (after LCFG_SETUP stage) and before it starts serving
153          * user requests.
154          */
155
156         int (*ldo_prepare)(const struct lu_env *,
157                            struct lu_device *parent,
158                            struct lu_device *dev);
159
160 };
161
162 /**
163  * For lu_object_conf flags
164  */
165 typedef enum {
166         /* This is a new object to be allocated, or the file
167          * corresponding to the object does not exists. */
168         LOC_F_NEW       = 0x00000001,
169
170         /* When find a dying object, just return -EAGAIN at once instead of
171          * blocking the thread. */
172         LOC_F_NOWAIT    = 0x00000002,
173 } loc_flags_t;
174
175 /**
176  * Object configuration, describing particulars of object being created. On
177  * server this is not used, as server objects are full identified by fid. On
178  * client configuration contains struct lustre_md.
179  */
180 struct lu_object_conf {
181         /**
182          * Some hints for obj find and alloc.
183          */
184         loc_flags_t     loc_flags;
185 };
186
187 /**
188  * Type of "printer" function used by lu_object_operations::loo_object_print()
189  * method.
190  *
191  * Printer function is needed to provide some flexibility in (semi-)debugging
192  * output: possible implementations: printk, CDEBUG, sysfs/seq_file
193  */
194 typedef int (*lu_printer_t)(const struct lu_env *env,
195                             void *cookie, const char *format, ...)
196         __attribute__ ((format (printf, 3, 4)));
197
198 /**
199  * Operations specific for particular lu_object.
200  */
201 struct lu_object_operations {
202
203         /**
204          * Allocate lower-layer parts of the object by calling
205          * lu_device_operations::ldo_object_alloc() of the corresponding
206          * underlying device.
207          *
208          * This method is called once for each object inserted into object
209          * stack. It's responsibility of this method to insert lower-layer
210          * object(s) it create into appropriate places of object stack.
211          */
212         int (*loo_object_init)(const struct lu_env *env,
213                                struct lu_object *o,
214                                const struct lu_object_conf *conf);
215         /**
216          * Called (in top-to-bottom order) during object allocation after all
217          * layers were allocated and initialized. Can be used to perform
218          * initialization depending on lower layers.
219          */
220         int (*loo_object_start)(const struct lu_env *env,
221                                 struct lu_object *o);
222         /**
223          * Called before lu_object_operations::loo_object_free() to signal
224          * that object is being destroyed. Dual to
225          * lu_object_operations::loo_object_init().
226          */
227         void (*loo_object_delete)(const struct lu_env *env,
228                                   struct lu_object *o);
229         /**
230          * Dual to lu_device_operations::ldo_object_alloc(). Called when
231          * object is removed from memory.
232          */
233         void (*loo_object_free)(const struct lu_env *env,
234                                 struct lu_object *o);
235         /**
236          * Called when last active reference to the object is released (and
237          * object returns to the cache). This method is optional.
238          */
239         void (*loo_object_release)(const struct lu_env *env,
240                                    struct lu_object *o);
241         /**
242          * Optional debugging helper. Print given object.
243          */
244         int (*loo_object_print)(const struct lu_env *env, void *cookie,
245                                 lu_printer_t p, const struct lu_object *o);
246         /**
247          * Optional debugging method. Returns true iff method is internally
248          * consistent.
249          */
250         int (*loo_object_invariant)(const struct lu_object *o);
251 };
252
253 /**
254  * Type of lu_device.
255  */
256 struct lu_device_type;
257
258 /**
259  * Device: a layer in the server side abstraction stacking.
260  */
261 struct lu_device {
262         /**
263          * reference count. This is incremented, in particular, on each object
264          * created at this layer.
265          *
266          * \todo XXX which means that atomic_t is probably too small.
267          */
268         atomic_t                           ld_ref;
269         /**
270          * Pointer to device type. Never modified once set.
271          */
272         struct lu_device_type             *ld_type;
273         /**
274          * Operation vector for this device.
275          */
276         const struct lu_device_operations *ld_ops;
277         /**
278          * Stack this device belongs to.
279          */
280         struct lu_site                    *ld_site;
281         struct proc_dir_entry             *ld_proc_entry;
282
283         /** \todo XXX: temporary back pointer into obd. */
284         struct obd_device                 *ld_obd;
285         /**
286          * A list of references to this object, for debugging.
287          */
288         struct lu_ref                      ld_reference;
289         /**
290          * Link the device to the site.
291          **/
292         struct list_head                   ld_linkage;
293 };
294
295 struct lu_device_type_operations;
296
297 /**
298  * Tag bits for device type. They are used to distinguish certain groups of
299  * device types.
300  */
301 enum lu_device_tag {
302         /** this is meta-data device */
303         LU_DEVICE_MD = (1 << 0),
304         /** this is data device */
305         LU_DEVICE_DT = (1 << 1),
306         /** data device in the client stack */
307         LU_DEVICE_CL = (1 << 2)
308 };
309
310 /**
311  * Type of device.
312  */
313 struct lu_device_type {
314         /**
315          * Tag bits. Taken from enum lu_device_tag. Never modified once set.
316          */
317         __u32                                   ldt_tags;
318         /**
319          * Name of this class. Unique system-wide. Never modified once set.
320          */
321         char                                   *ldt_name;
322         /**
323          * Operations for this type.
324          */
325         const struct lu_device_type_operations *ldt_ops;
326         /**
327          * \todo XXX: temporary pointer to associated obd_type.
328          */
329         struct obd_type                        *ldt_obd_type;
330         /**
331          * \todo XXX: temporary: context tags used by obd_*() calls.
332          */
333         __u32                                   ldt_ctx_tags;
334         /**
335          * Number of existing device type instances.
336          */
337         atomic_t                                ldt_device_nr;
338 };
339
340 /**
341  * Operations on a device type.
342  */
343 struct lu_device_type_operations {
344         /**
345          * Allocate new device.
346          */
347         struct lu_device *(*ldto_device_alloc)(const struct lu_env *env,
348                                                struct lu_device_type *t,
349                                                struct lustre_cfg *lcfg);
350         /**
351          * Free device. Dual to
352          * lu_device_type_operations::ldto_device_alloc(). Returns pointer to
353          * the next device in the stack.
354          */
355         struct lu_device *(*ldto_device_free)(const struct lu_env *,
356                                               struct lu_device *);
357
358         /**
359          * Initialize the devices after allocation
360          */
361         int  (*ldto_device_init)(const struct lu_env *env,
362                                  struct lu_device *, const char *,
363                                  struct lu_device *);
364         /**
365          * Finalize device. Dual to
366          * lu_device_type_operations::ldto_device_init(). Returns pointer to
367          * the next device in the stack.
368          */
369         struct lu_device *(*ldto_device_fini)(const struct lu_env *env,
370                                               struct lu_device *);
371         /**
372          * Initialize device type. This is called on module load.
373          */
374         int  (*ldto_init)(struct lu_device_type *t);
375         /**
376          * Finalize device type. Dual to
377          * lu_device_type_operations::ldto_init(). Called on module unload.
378          */
379         void (*ldto_fini)(struct lu_device_type *t);
380         /**
381          * Called when the first device is created.
382          */
383         void (*ldto_start)(struct lu_device_type *t);
384         /**
385          * Called when number of devices drops to 0.
386          */
387         void (*ldto_stop)(struct lu_device_type *t);
388 };
389
390 static inline int lu_device_is_md(const struct lu_device *d)
391 {
392         return ergo(d != NULL, d->ld_type->ldt_tags & LU_DEVICE_MD);
393 }
394
395 /**
396  * Common object attributes.
397  */
398 struct lu_attr {
399         /** size in bytes */
400         __u64          la_size;
401         /** modification time in seconds since Epoch */
402         s64             la_mtime;
403         /** access time in seconds since Epoch */
404         s64             la_atime;
405         /** change time in seconds since Epoch */
406         s64             la_ctime;
407         /** 512-byte blocks allocated to object */
408         __u64          la_blocks;
409         /** permission bits and file type */
410         __u32          la_mode;
411         /** owner id */
412         __u32          la_uid;
413         /** group id */
414         __u32          la_gid;
415         /** object flags */
416         __u32          la_flags;
417         /** number of persistent references to this object */
418         __u32          la_nlink;
419         /** blk bits of the object*/
420         __u32          la_blkbits;
421         /** blk size of the object*/
422         __u32          la_blksize;
423         /** real device */
424         __u32          la_rdev;
425         /**
426          * valid bits
427          *
428          * \see enum la_valid
429          */
430         __u64          la_valid;
431 };
432
433 /** Bit-mask of valid attributes */
434 enum la_valid {
435         LA_ATIME = 1 << 0,
436         LA_MTIME = 1 << 1,
437         LA_CTIME = 1 << 2,
438         LA_SIZE  = 1 << 3,
439         LA_MODE  = 1 << 4,
440         LA_UID   = 1 << 5,
441         LA_GID   = 1 << 6,
442         LA_BLOCKS = 1 << 7,
443         LA_TYPE   = 1 << 8,
444         LA_FLAGS  = 1 << 9,
445         LA_NLINK  = 1 << 10,
446         LA_RDEV   = 1 << 11,
447         LA_BLKSIZE = 1 << 12,
448         LA_KILL_SUID = 1 << 13,
449         LA_KILL_SGID = 1 << 14,
450 };
451
452 /**
453  * Layer in the layered object.
454  */
455 struct lu_object {
456         /**
457          * Header for this object.
458          */
459         struct lu_object_header           *lo_header;
460         /**
461          * Device for this layer.
462          */
463         struct lu_device                  *lo_dev;
464         /**
465          * Operations for this object.
466          */
467         const struct lu_object_operations *lo_ops;
468         /**
469          * Linkage into list of all layers.
470          */
471         struct list_head                   lo_linkage;
472         /**
473          * Link to the device, for debugging.
474          */
475         struct lu_ref_link                 lo_dev_ref;
476 };
477
478 enum lu_object_header_flags {
479         /**
480          * Don't keep this object in cache. Object will be destroyed as soon
481          * as last reference to it is released. This flag cannot be cleared
482          * once set.
483          */
484         LU_OBJECT_HEARD_BANSHEE = 0,
485         /**
486          * Mark this object has already been taken out of cache.
487          */
488         LU_OBJECT_UNHASHED = 1,
489 };
490
491 enum lu_object_header_attr {
492         LOHA_EXISTS   = 1 << 0,
493         LOHA_REMOTE   = 1 << 1,
494         /**
495          * UNIX file type is stored in S_IFMT bits.
496          */
497         LOHA_FT_START = 001 << 12, /**< S_IFIFO */
498         LOHA_FT_END   = 017 << 12, /**< S_IFMT */
499 };
500
501 /**
502  * "Compound" object, consisting of multiple layers.
503  *
504  * Compound object with given fid is unique with given lu_site.
505  *
506  * Note, that object does *not* necessary correspond to the real object in the
507  * persistent storage: object is an anchor for locking and method calling, so
508  * it is created for things like not-yet-existing child created by mkdir or
509  * create calls. lu_object_operations::loo_exists() can be used to check
510  * whether object is backed by persistent storage entity.
511  */
512 struct lu_object_header {
513         /**
514          * Fid, uniquely identifying this object.
515          */
516         struct lu_fid           loh_fid;
517         /**
518          * Object flags from enum lu_object_header_flags. Set and checked
519          * atomically.
520          */
521         unsigned long           loh_flags;
522         /**
523          * Object reference count. Protected by lu_site::ls_guard.
524          */
525         atomic_t                loh_ref;
526         /**
527          * Common object attributes, cached for efficiency. From enum
528          * lu_object_header_attr.
529          */
530         __u32                   loh_attr;
531         /**
532          * Linkage into per-site hash table. Protected by lu_site::ls_guard.
533          */
534         struct hlist_node       loh_hash;
535         /**
536          * Linkage into per-site LRU list. Protected by lu_site::ls_guard.
537          */
538         struct list_head        loh_lru;
539         /**
540          * Linkage into list of layers. Never modified once set (except lately
541          * during object destruction). No locking is necessary.
542          */
543         struct list_head        loh_layers;
544         /**
545          * A list of references to this object, for debugging.
546          */
547         struct lu_ref           loh_reference;
548 };
549
550 struct fld;
551
552 struct lu_site_bkt_data {
553         /**
554          * number of object in this bucket on the lsb_lru list.
555          */
556         long                    lsb_lru_len;
557         /**
558          * LRU list, updated on each access to object. Protected by
559          * bucket lock of lu_site::ls_obj_hash.
560          *
561          * "Cold" end of LRU is lu_site::ls_lru.next. Accessed object are
562          * moved to the lu_site::ls_lru.prev (this is due to the non-existence
563          * of list_for_each_entry_safe_reverse()).
564          */
565         struct list_head        lsb_lru;
566         /**
567          * Wait-queue signaled when an object in this site is ultimately
568          * destroyed (lu_object_free()). It is used by lu_object_find() to
569          * wait before re-trying when object in the process of destruction is
570          * found in the hash table.
571          *
572          * \see htable_lookup().
573          */
574         wait_queue_head_t       lsb_marche_funebre;
575 };
576
577 enum {
578         LU_SS_CREATED           = 0,
579         LU_SS_CACHE_HIT,
580         LU_SS_CACHE_MISS,
581         LU_SS_CACHE_RACE,
582         LU_SS_CACHE_DEATH_RACE,
583         LU_SS_LRU_PURGED,
584         LU_SS_LAST_STAT
585 };
586
587 /**
588  * lu_site is a "compartment" within which objects are unique, and LRU
589  * discipline is maintained.
590  *
591  * lu_site exists so that multiple layered stacks can co-exist in the same
592  * address space.
593  *
594  * lu_site has the same relation to lu_device as lu_object_header to
595  * lu_object.
596  */
597 struct lu_site {
598         /**
599          * objects hash table
600          */
601         struct cfs_hash         *ls_obj_hash;
602         /**
603          * index of bucket on hash table while purging
604          */
605         unsigned int            ls_purge_start;
606         /**
607          * Top-level device for this stack.
608          */
609         struct lu_device        *ls_top_dev;
610         /**
611          * Bottom-level device for this stack
612          */
613         struct lu_device        *ls_bottom_dev;
614         /**
615          * Linkage into global list of sites.
616          */
617         struct list_head        ls_linkage;
618         /**
619          * List for lu device for this site, protected
620          * by ls_ld_lock.
621          **/
622         struct list_head        ls_ld_linkage;
623         spinlock_t              ls_ld_lock;
624         /**
625          * Lock to serialize site purge.
626          */
627         struct mutex            ls_purge_mutex;
628         /**
629          * lu_site stats
630          */
631         struct lprocfs_stats    *ls_stats;
632         /**
633          * XXX: a hack! fld has to find md_site via site, remove when possible
634          */
635         struct seq_server_site  *ld_seq_site;
636         /**
637          * Pointer to the lu_target for this site.
638          */
639         struct lu_target        *ls_tgt;
640
641         /**
642          * Number of objects in lsb_lru_lists - used for shrinking
643          */
644         struct percpu_counter   ls_lru_len_counter;
645 };
646
647 static inline struct lu_site_bkt_data *
648 lu_site_bkt_from_fid(struct lu_site *site, struct lu_fid *fid)
649 {
650         struct cfs_hash_bd bd;
651
652         cfs_hash_bd_get(site->ls_obj_hash, fid, &bd);
653         return cfs_hash_bd_extra_get(site->ls_obj_hash, &bd);
654 }
655
656 static inline struct seq_server_site *lu_site2seq(const struct lu_site *s)
657 {
658         return s->ld_seq_site;
659 }
660
661 /** \name ctors
662  * Constructors/destructors.
663  * @{
664  */
665
666 int  lu_site_init         (struct lu_site *s, struct lu_device *d);
667 void lu_site_fini         (struct lu_site *s);
668 int  lu_site_init_finish  (struct lu_site *s);
669 void lu_stack_fini        (const struct lu_env *env, struct lu_device *top);
670 void lu_device_get        (struct lu_device *d);
671 void lu_device_put        (struct lu_device *d);
672 int  lu_device_init       (struct lu_device *d, struct lu_device_type *t);
673 void lu_device_fini       (struct lu_device *d);
674 int  lu_object_header_init(struct lu_object_header *h);
675 void lu_object_header_fini(struct lu_object_header *h);
676 int  lu_object_init       (struct lu_object *o,
677                            struct lu_object_header *h, struct lu_device *d);
678 void lu_object_fini       (struct lu_object *o);
679 void lu_object_add_top    (struct lu_object_header *h, struct lu_object *o);
680 void lu_object_add        (struct lu_object *before, struct lu_object *o);
681
682 void lu_dev_add_linkage(struct lu_site *s, struct lu_device *d);
683 void lu_dev_del_linkage(struct lu_site *s, struct lu_device *d);
684
685 /**
686  * Helpers to initialize and finalize device types.
687  */
688
689 int  lu_device_type_init(struct lu_device_type *ldt);
690 void lu_device_type_fini(struct lu_device_type *ldt);
691
692 /** @} ctors */
693
694 /** \name caching
695  * Caching and reference counting.
696  * @{
697  */
698
699 /**
700  * Acquire additional reference to the given object. This function is used to
701  * attain additional reference. To acquire initial reference use
702  * lu_object_find().
703  */
704 static inline void lu_object_get(struct lu_object *o)
705 {
706         LASSERT(atomic_read(&o->lo_header->loh_ref) > 0);
707         atomic_inc(&o->lo_header->loh_ref);
708 }
709
710 /**
711  * Return true of object will not be cached after last reference to it is
712  * released.
713  */
714 static inline int lu_object_is_dying(const struct lu_object_header *h)
715 {
716         return test_bit(LU_OBJECT_HEARD_BANSHEE, &h->loh_flags);
717 }
718
719 void lu_object_put(const struct lu_env *env, struct lu_object *o);
720 void lu_object_put_nocache(const struct lu_env *env, struct lu_object *o);
721 void lu_object_unhash(const struct lu_env *env, struct lu_object *o);
722 int lu_site_purge_objects(const struct lu_env *env, struct lu_site *s, int nr,
723                           int canblock);
724
725 static inline int lu_site_purge(const struct lu_env *env, struct lu_site *s,
726                                 int nr)
727 {
728         return lu_site_purge_objects(env, s, nr, 1);
729 }
730
731 void lu_site_print(const struct lu_env *env, struct lu_site *s, void *cookie,
732                    lu_printer_t printer);
733 struct lu_object *lu_object_find(const struct lu_env *env,
734                                  struct lu_device *dev, const struct lu_fid *f,
735                                  const struct lu_object_conf *conf);
736 struct lu_object *lu_object_find_at(const struct lu_env *env,
737                                     struct lu_device *dev,
738                                     const struct lu_fid *f,
739                                     const struct lu_object_conf *conf);
740 struct lu_object *lu_object_find_slice(const struct lu_env *env,
741                                        struct lu_device *dev,
742                                        const struct lu_fid *f,
743                                        const struct lu_object_conf *conf);
744 /** @} caching */
745
746 /** \name helpers
747  * Helpers.
748  * @{
749  */
750
751 /**
752  * First (topmost) sub-object of given compound object
753  */
754 static inline struct lu_object *lu_object_top(struct lu_object_header *h)
755 {
756         LASSERT(!list_empty(&h->loh_layers));
757         return container_of0(h->loh_layers.next, struct lu_object, lo_linkage);
758 }
759
760 /**
761  * Next sub-object in the layering
762  */
763 static inline struct lu_object *lu_object_next(const struct lu_object *o)
764 {
765         return container_of0(o->lo_linkage.next, struct lu_object, lo_linkage);
766 }
767
768 /**
769  * Pointer to the fid of this object.
770  */
771 static inline const struct lu_fid *lu_object_fid(const struct lu_object *o)
772 {
773         return &o->lo_header->loh_fid;
774 }
775
776 /**
777  * return device operations vector for this object
778  */
779 static const inline struct lu_device_operations *
780 lu_object_ops(const struct lu_object *o)
781 {
782         return o->lo_dev->ld_ops;
783 }
784
785 /**
786  * Given a compound object, find its slice, corresponding to the device type
787  * \a dtype.
788  */
789 struct lu_object *lu_object_locate(struct lu_object_header *h,
790                                    const struct lu_device_type *dtype);
791
792 /**
793  * Printer function emitting messages through libcfs_debug_msg().
794  */
795 int lu_cdebug_printer(const struct lu_env *env,
796                       void *cookie, const char *format, ...);
797
798 /**
799  * Print object description followed by a user-supplied message.
800  */
801 #define LU_OBJECT_DEBUG(mask, env, object, format, ...)                   \
802 do {                                                                      \
803         if (cfs_cdebug_show(mask, DEBUG_SUBSYSTEM)) {                     \
804                 LIBCFS_DEBUG_MSG_DATA_DECL(msgdata, mask, NULL);          \
805                 lu_object_print(env, &msgdata, lu_cdebug_printer, object);\
806                 CDEBUG(mask, format "\n", ## __VA_ARGS__);                \
807         }                                                                 \
808 } while (0)
809
810 /**
811  * Print short object description followed by a user-supplied message.
812  */
813 #define LU_OBJECT_HEADER(mask, env, object, format, ...)                \
814 do {                                                                    \
815         if (cfs_cdebug_show(mask, DEBUG_SUBSYSTEM)) {                   \
816                 LIBCFS_DEBUG_MSG_DATA_DECL(msgdata, mask, NULL);        \
817                 lu_object_header_print(env, &msgdata, lu_cdebug_printer,\
818                                        (object)->lo_header);            \
819                 lu_cdebug_printer(env, &msgdata, "\n");                 \
820                 CDEBUG(mask, format , ## __VA_ARGS__);                  \
821         }                                                               \
822 } while (0)
823
824 void lu_object_print       (const struct lu_env *env, void *cookie,
825                             lu_printer_t printer, const struct lu_object *o);
826 void lu_object_header_print(const struct lu_env *env, void *cookie,
827                             lu_printer_t printer,
828                             const struct lu_object_header *hdr);
829
830 /**
831  * Check object consistency.
832  */
833 int lu_object_invariant(const struct lu_object *o);
834
835
836 /**
837  * Check whether object exists, no matter on local or remote storage.
838  * Note: LOHA_EXISTS will be set once some one created the object,
839  * and it does not needs to be committed to storage.
840  */
841 #define lu_object_exists(o) ((o)->lo_header->loh_attr & LOHA_EXISTS)
842
843 /**
844  * Check whether object on the remote storage.
845  */
846 #define lu_object_remote(o) unlikely((o)->lo_header->loh_attr & LOHA_REMOTE)
847
848 static inline int lu_object_assert_exists(const struct lu_object *o)
849 {
850         return lu_object_exists(o);
851 }
852
853 static inline int lu_object_assert_not_exists(const struct lu_object *o)
854 {
855         return !lu_object_exists(o);
856 }
857
858 /**
859  * Attr of this object.
860  */
861 static inline __u32 lu_object_attr(const struct lu_object *o)
862 {
863         LASSERT(lu_object_exists(o) != 0);
864         return o->lo_header->loh_attr;
865 }
866
867 static inline void lu_object_ref_add(struct lu_object *o,
868                                      const char *scope,
869                                      const void *source)
870 {
871         lu_ref_add(&o->lo_header->loh_reference, scope, source);
872 }
873
874 static inline void lu_object_ref_add_at(struct lu_object *o,
875                                         struct lu_ref_link *link,
876                                         const char *scope,
877                                         const void *source)
878 {
879         lu_ref_add_at(&o->lo_header->loh_reference, link, scope, source);
880 }
881
882 static inline void lu_object_ref_del(struct lu_object *o,
883                                      const char *scope, const void *source)
884 {
885         lu_ref_del(&o->lo_header->loh_reference, scope, source);
886 }
887
888 static inline void lu_object_ref_del_at(struct lu_object *o,
889                                         struct lu_ref_link *link,
890                                         const char *scope, const void *source)
891 {
892         lu_ref_del_at(&o->lo_header->loh_reference, link, scope, source);
893 }
894
895 /** input params, should be filled out by mdt */
896 struct lu_rdpg {
897         /** hash */
898         __u64                   rp_hash;
899         /** count in bytes */
900         unsigned int            rp_count;
901         /** number of pages */
902         unsigned int            rp_npages;
903         /** requested attr */
904         __u32                   rp_attrs;
905         /** pointers to pages */
906         struct page           **rp_pages;
907 };
908
909 enum lu_xattr_flags {
910         LU_XATTR_REPLACE = (1 << 0),
911         LU_XATTR_CREATE  = (1 << 1)
912 };
913
914 /** @} helpers */
915
916 /** \name lu_context
917  * @{ */
918
919 /** For lu_context health-checks */
920 enum lu_context_state {
921         LCS_INITIALIZED = 1,
922         LCS_ENTERED,
923         LCS_LEFT,
924         LCS_FINALIZED
925 };
926
927 /**
928  * lu_context. Execution context for lu_object methods. Currently associated
929  * with thread.
930  *
931  * All lu_object methods, except device and device type methods (called during
932  * system initialization and shutdown) are executed "within" some
933  * lu_context. This means, that pointer to some "current" lu_context is passed
934  * as an argument to all methods.
935  *
936  * All service ptlrpc threads create lu_context as part of their
937  * initialization. It is possible to create "stand-alone" context for other
938  * execution environments (like system calls).
939  *
940  * lu_object methods mainly use lu_context through lu_context_key interface
941  * that allows each layer to associate arbitrary pieces of data with each
942  * context (see pthread_key_create(3) for similar interface).
943  *
944  * On a client, lu_context is bound to a thread, see cl_env_get().
945  *
946  * \see lu_context_key
947  */
948 struct lu_context {
949         /**
950          * lu_context is used on the client side too. Yet we don't want to
951          * allocate values of server-side keys for the client contexts and
952          * vice versa.
953          *
954          * To achieve this, set of tags in introduced. Contexts and keys are
955          * marked with tags. Key value are created only for context whose set
956          * of tags has non-empty intersection with one for key. Tags are taken
957          * from enum lu_context_tag.
958          */
959         __u32                  lc_tags;
960         enum lu_context_state  lc_state;
961         /**
962          * Pointer to the home service thread. NULL for other execution
963          * contexts.
964          */
965         struct ptlrpc_thread  *lc_thread;
966         /**
967          * Pointer to an array with key values. Internal implementation
968          * detail.
969          */
970         void                  **lc_value;
971         /**
972          * Linkage into a list of all remembered contexts. Only
973          * `non-transient' contexts, i.e., ones created for service threads
974          * are placed here.
975          */
976         struct list_head        lc_remember;
977         /**
978          * Version counter used to skip calls to lu_context_refill() when no
979          * keys were registered.
980          */
981         unsigned                lc_version;
982         /**
983          * Debugging cookie.
984          */
985         unsigned                lc_cookie;
986 };
987
988 /**
989  * lu_context_key interface. Similar to pthread_key.
990  */
991
992 enum lu_context_tag {
993         /**
994          * Thread on md server
995          */
996         LCT_MD_THREAD = 1 << 0,
997         /**
998          * Thread on dt server
999          */
1000         LCT_DT_THREAD = 1 << 1,
1001         /**
1002          * Context for transaction handle
1003          */
1004         LCT_TX_HANDLE = 1 << 2,
1005         /**
1006          * Thread on client
1007          */
1008         LCT_CL_THREAD = 1 << 3,
1009         /**
1010          * A per-request session on a server, and a per-system-call session on
1011          * a client.
1012          */
1013         LCT_SESSION   = 1 << 4,
1014         /**
1015          * A per-request data on OSP device
1016          */
1017         LCT_OSP_THREAD = 1 << 5,
1018         /**
1019          * MGS device thread
1020          */
1021         LCT_MG_THREAD = 1 << 6,
1022         /**
1023          * Context for local operations
1024          */
1025         LCT_LOCAL = 1 << 7,
1026         /**
1027          * session for server thread
1028          **/
1029         LCT_SERVER_SESSION = 1 << 8,
1030         /**
1031          * Set when at least one of keys, having values in this context has
1032          * non-NULL lu_context_key::lct_exit() method. This is used to
1033          * optimize lu_context_exit() call.
1034          */
1035         LCT_HAS_EXIT  = 1 << 28,
1036         /**
1037          * Don't add references for modules creating key values in that context.
1038          * This is only for contexts used internally by lu_object framework.
1039          */
1040         LCT_NOREF     = 1 << 29,
1041         /**
1042          * Key is being prepared for retiring, don't create new values for it.
1043          */
1044         LCT_QUIESCENT = 1 << 30,
1045         /**
1046          * Context should be remembered.
1047          */
1048         LCT_REMEMBER  = 1 << 31,
1049         /**
1050          * Contexts usable in cache shrinker thread.
1051          */
1052         LCT_SHRINKER  = LCT_MD_THREAD|LCT_DT_THREAD|LCT_CL_THREAD|LCT_NOREF
1053 };
1054
1055 /**
1056  * Key. Represents per-context value slot.
1057  *
1058  * Keys are usually registered when module owning the key is initialized, and
1059  * de-registered when module is unloaded. Once key is registered, all new
1060  * contexts with matching tags, will get key value. "Old" contexts, already
1061  * initialized at the time of key registration, can be forced to get key value
1062  * by calling lu_context_refill().
1063  *
1064  * Every key value is counted in lu_context_key::lct_used and acquires a
1065  * reference on an owning module. This means, that all key values have to be
1066  * destroyed before module can be unloaded. This is usually achieved by
1067  * stopping threads started by the module, that created contexts in their
1068  * entry functions. Situation is complicated by the threads shared by multiple
1069  * modules, like ptlrpcd daemon on a client. To work around this problem,
1070  * contexts, created in such threads, are `remembered' (see
1071  * LCT_REMEMBER)---i.e., added into a global list. When module is preparing
1072  * for unloading it does the following:
1073  *
1074  *     - marks its keys as `quiescent' (lu_context_tag::LCT_QUIESCENT)
1075  *       preventing new key values from being allocated in the new contexts,
1076  *       and
1077  *
1078  *     - scans a list of remembered contexts, destroying values of module
1079  *       keys, thus releasing references to the module.
1080  *
1081  * This is done by lu_context_key_quiesce(). If module is re-activated
1082  * before key has been de-registered, lu_context_key_revive() call clears
1083  * `quiescent' marker.
1084  *
1085  * lu_context code doesn't provide any internal synchronization for these
1086  * activities---it's assumed that startup (including threads start-up) and
1087  * shutdown are serialized by some external means.
1088  *
1089  * \see lu_context
1090  */
1091 struct lu_context_key {
1092         /**
1093          * Set of tags for which values of this key are to be instantiated.
1094          */
1095         __u32 lct_tags;
1096         /**
1097          * Value constructor. This is called when new value is created for a
1098          * context. Returns pointer to new value of error pointer.
1099          */
1100         void  *(*lct_init)(const struct lu_context *ctx,
1101                            struct lu_context_key *key);
1102         /**
1103          * Value destructor. Called when context with previously allocated
1104          * value of this slot is destroyed. \a data is a value that was returned
1105          * by a matching call to lu_context_key::lct_init().
1106          */
1107         void   (*lct_fini)(const struct lu_context *ctx,
1108                            struct lu_context_key *key, void *data);
1109         /**
1110          * Optional method called on lu_context_exit() for all allocated
1111          * keys. Can be used by debugging code checking that locks are
1112          * released, etc.
1113          */
1114         void   (*lct_exit)(const struct lu_context *ctx,
1115                            struct lu_context_key *key, void *data);
1116         /**
1117          * Internal implementation detail: index within lu_context::lc_value[]
1118          * reserved for this key.
1119          */
1120         int             lct_index;
1121         /**
1122          * Internal implementation detail: number of values created for this
1123          * key.
1124          */
1125         atomic_t        lct_used;
1126         /**
1127          * Internal implementation detail: module for this key.
1128          */
1129         struct module   *lct_owner;
1130         /**
1131          * References to this key. For debugging.
1132          */
1133         struct lu_ref   lct_reference;
1134 };
1135
1136 #define LU_KEY_INIT(mod, type)                                    \
1137         static void* mod##_key_init(const struct lu_context *ctx, \
1138                                     struct lu_context_key *key)   \
1139         {                                                         \
1140                 type *value;                                      \
1141                                                                   \
1142                 CLASSERT(PAGE_SIZE >= sizeof(*value));            \
1143                                                                   \
1144                 OBD_ALLOC_PTR(value);                             \
1145                 if (value == NULL)                                \
1146                         value = ERR_PTR(-ENOMEM);                 \
1147                                                                   \
1148                 return value;                                     \
1149         }                                                         \
1150         struct __##mod##__dummy_init {;} /* semicolon catcher */
1151
1152 #define LU_KEY_FINI(mod, type)                                              \
1153         static void mod##_key_fini(const struct lu_context *ctx,            \
1154                                     struct lu_context_key *key, void* data) \
1155         {                                                                   \
1156                 type *info = data;                                          \
1157                                                                             \
1158                 OBD_FREE_PTR(info);                                         \
1159         }                                                                   \
1160         struct __##mod##__dummy_fini {;} /* semicolon catcher */
1161
1162 #define LU_KEY_INIT_FINI(mod, type)   \
1163         LU_KEY_INIT(mod,type);        \
1164         LU_KEY_FINI(mod,type)
1165
1166 #define LU_CONTEXT_KEY_DEFINE(mod, tags)                \
1167         struct lu_context_key mod##_thread_key = {      \
1168                 .lct_tags = tags,                       \
1169                 .lct_init = mod##_key_init,             \
1170                 .lct_fini = mod##_key_fini              \
1171         }
1172
1173 #define LU_CONTEXT_KEY_INIT(key)                        \
1174 do {                                                    \
1175         (key)->lct_owner = THIS_MODULE;                 \
1176 } while (0)
1177
1178 int   lu_context_key_register(struct lu_context_key *key);
1179 void  lu_context_key_degister(struct lu_context_key *key);
1180 void *lu_context_key_get     (const struct lu_context *ctx,
1181                                const struct lu_context_key *key);
1182 void  lu_context_key_quiesce (struct lu_context_key *key);
1183 void  lu_context_key_revive  (struct lu_context_key *key);
1184
1185
1186 /*
1187  * LU_KEY_INIT_GENERIC() has to be a macro to correctly determine an
1188  * owning module.
1189  */
1190
1191 #define LU_KEY_INIT_GENERIC(mod)                                        \
1192         static void mod##_key_init_generic(struct lu_context_key *k, ...) \
1193         {                                                               \
1194                 struct lu_context_key *key = k;                         \
1195                 va_list args;                                           \
1196                                                                         \
1197                 va_start(args, k);                                      \
1198                 do {                                                    \
1199                         LU_CONTEXT_KEY_INIT(key);                       \
1200                         key = va_arg(args, struct lu_context_key *);    \
1201                 } while (key != NULL);                                  \
1202                 va_end(args);                                           \
1203         }
1204
1205 #define LU_TYPE_INIT(mod, ...)                                          \
1206         LU_KEY_INIT_GENERIC(mod)                                        \
1207         static int mod##_type_init(struct lu_device_type *t)            \
1208         {                                                               \
1209                 mod##_key_init_generic(__VA_ARGS__, NULL);              \
1210                 return lu_context_key_register_many(__VA_ARGS__, NULL); \
1211         }                                                               \
1212         struct __##mod##_dummy_type_init {;}
1213
1214 #define LU_TYPE_FINI(mod, ...)                                          \
1215         static void mod##_type_fini(struct lu_device_type *t)           \
1216         {                                                               \
1217                 lu_context_key_degister_many(__VA_ARGS__, NULL);        \
1218         }                                                               \
1219         struct __##mod##_dummy_type_fini {;}
1220
1221 #define LU_TYPE_START(mod, ...)                                 \
1222         static void mod##_type_start(struct lu_device_type *t)  \
1223         {                                                       \
1224                 lu_context_key_revive_many(__VA_ARGS__, NULL);  \
1225         }                                                       \
1226         struct __##mod##_dummy_type_start {;}
1227
1228 #define LU_TYPE_STOP(mod, ...)                                  \
1229         static void mod##_type_stop(struct lu_device_type *t)   \
1230         {                                                       \
1231                 lu_context_key_quiesce_many(__VA_ARGS__, NULL); \
1232         }                                                       \
1233         struct __##mod##_dummy_type_stop {;}
1234
1235
1236
1237 #define LU_TYPE_INIT_FINI(mod, ...)             \
1238         LU_TYPE_INIT(mod, __VA_ARGS__);         \
1239         LU_TYPE_FINI(mod, __VA_ARGS__);         \
1240         LU_TYPE_START(mod, __VA_ARGS__);        \
1241         LU_TYPE_STOP(mod, __VA_ARGS__)
1242
1243 int   lu_context_init  (struct lu_context *ctx, __u32 tags);
1244 void  lu_context_fini  (struct lu_context *ctx);
1245 void  lu_context_enter (struct lu_context *ctx);
1246 void  lu_context_exit  (struct lu_context *ctx);
1247 int   lu_context_refill(struct lu_context *ctx);
1248
1249 /*
1250  * Helper functions to operate on multiple keys. These are used by the default
1251  * device type operations, defined by LU_TYPE_INIT_FINI().
1252  */
1253
1254 int  lu_context_key_register_many(struct lu_context_key *k, ...);
1255 void lu_context_key_degister_many(struct lu_context_key *k, ...);
1256 void lu_context_key_revive_many  (struct lu_context_key *k, ...);
1257 void lu_context_key_quiesce_many (struct lu_context_key *k, ...);
1258
1259 /*
1260  * update/clear ctx/ses tags.
1261  */
1262 void lu_context_tags_update(__u32 tags);
1263 void lu_context_tags_clear(__u32 tags);
1264 void lu_session_tags_update(__u32 tags);
1265 void lu_session_tags_clear(__u32 tags);
1266
1267 /**
1268  * Environment.
1269  */
1270 struct lu_env {
1271         /**
1272          * "Local" context, used to store data instead of stack.
1273          */
1274         struct lu_context  le_ctx;
1275         /**
1276          * "Session" context for per-request data.
1277          */
1278         struct lu_context *le_ses;
1279 };
1280
1281 int  lu_env_init  (struct lu_env *env, __u32 tags);
1282 void lu_env_fini  (struct lu_env *env);
1283 int  lu_env_refill(struct lu_env *env);
1284 int  lu_env_refill_by_tags(struct lu_env *env, __u32 ctags, __u32 stags);
1285
1286 /** @} lu_context */
1287
1288 /**
1289  * Output site statistical counters into a buffer. Suitable for
1290  * ll_rd_*()-style functions.
1291  */
1292 int lu_site_stats_seq_print(const struct lu_site *s, struct seq_file *m);
1293
1294 /**
1295  * Common name structure to be passed around for various name related methods.
1296  */
1297 struct lu_name {
1298         const char    *ln_name;
1299         int            ln_namelen;
1300 };
1301
1302 /**
1303  * Validate names (path components)
1304  *
1305  * To be valid \a name must be non-empty, '\0' terminated of length \a
1306  * name_len, and not contain '/'. The maximum length of a name (before
1307  * say -ENAMETOOLONG will be returned) is really controlled by llite
1308  * and the server. We only check for something insane coming from bad
1309  * integer handling here.
1310  */
1311 static inline bool lu_name_is_valid_2(const char *name, size_t name_len)
1312 {
1313         return name != NULL &&
1314                name_len > 0 &&
1315                name_len < INT_MAX &&
1316                name[name_len] == '\0' &&
1317                strlen(name) == name_len &&
1318                memchr(name, '/', name_len) == NULL;
1319 }
1320
1321 static inline bool lu_name_is_valid(const struct lu_name *ln)
1322 {
1323         return lu_name_is_valid_2(ln->ln_name, ln->ln_namelen);
1324 }
1325
1326 #define DNAME "%.*s"
1327 #define PNAME(ln)                                       \
1328         (lu_name_is_valid(ln) ? (ln)->ln_namelen : 0),  \
1329         (lu_name_is_valid(ln) ? (ln)->ln_name : "")
1330
1331 /**
1332  * Common buffer structure to be passed around for various xattr_{s,g}et()
1333  * methods.
1334  */
1335 struct lu_buf {
1336         void   *lb_buf;
1337         size_t  lb_len;
1338 };
1339
1340 #define DLUBUF "(%p %zu)"
1341 #define PLUBUF(buf) (buf)->lb_buf, (buf)->lb_len
1342
1343 /* read buffer params, should be filled out by out */
1344 struct lu_rdbuf {
1345         /** number of buffers */
1346         unsigned int    rb_nbufs;
1347         /** pointers to buffers */
1348         struct lu_buf   rb_bufs[];
1349 };
1350
1351 /**
1352  * One-time initializers, called at obdclass module initialization, not
1353  * exported.
1354  */
1355
1356 /**
1357  * Initialization of global lu_* data.
1358  */
1359 int lu_global_init(void);
1360
1361 /**
1362  * Dual to lu_global_init().
1363  */
1364 void lu_global_fini(void);
1365
1366 struct lu_kmem_descr {
1367         struct kmem_cache **ckd_cache;
1368         const char       *ckd_name;
1369         const size_t      ckd_size;
1370 };
1371
1372 int  lu_kmem_init(struct lu_kmem_descr *caches);
1373 void lu_kmem_fini(struct lu_kmem_descr *caches);
1374
1375 void lu_object_assign_fid(const struct lu_env *env, struct lu_object *o,
1376                           const struct lu_fid *fid);
1377 struct lu_object *lu_object_anon(const struct lu_env *env,
1378                                  struct lu_device *dev,
1379                                  const struct lu_object_conf *conf);
1380
1381 /** null buffer */
1382 extern struct lu_buf LU_BUF_NULL;
1383
1384 void lu_buf_free(struct lu_buf *buf);
1385 void lu_buf_alloc(struct lu_buf *buf, size_t size);
1386 void lu_buf_realloc(struct lu_buf *buf, size_t size);
1387
1388 int lu_buf_check_and_grow(struct lu_buf *buf, size_t len);
1389 struct lu_buf *lu_buf_check_and_alloc(struct lu_buf *buf, size_t len);
1390
1391 extern __u32 lu_context_tags_default;
1392 extern __u32 lu_session_tags_default;
1393
1394 static inline bool lu_device_is_cl(const struct lu_device *d)
1395 {
1396         return d->ld_type->ldt_tags & LU_DEVICE_CL;
1397 }
1398
1399 static inline bool lu_object_is_cl(const struct lu_object *o)
1400 {
1401         return lu_device_is_cl(o->lo_dev);
1402 }
1403
1404 /** @} lu */
1405 #endif /* __LUSTRE_LU_OBJECT_H */