lustre/obdclass/fsfilt_extN.c

   1 /* -*- mode: c; c-basic-offset: 8; indent-tabs-mode: nil; -*-
   2  * vim:expandtab:shiftwidth=8:tabstop=8:
   3  *
   4  *  lustre/lib/fsfilt_extN.c
   5  *  Lustre filesystem abstraction routines
   6  *
   7  *  Copyright (C) 2002 Cluster File Systems, Inc.
   8  *   Author: Andreas Dilger <adilger@clusterfs.com>
   9  *
  10  *   This file is part of Lustre, http://www.lustre.org.
  11  *
  12  *   Lustre is free software; you can redistribute it and/or
  13  *   modify it under the terms of version 2 of the GNU General Public
  14  *   License as published by the Free Software Foundation.
  15  *
  16  *   Lustre is distributed in the hope that it will be useful,
  17  *   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18  *   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  19  *   GNU General Public License for more details.
  20  *
  21  *   You should have received a copy of the GNU General Public License
  22  *   along with Lustre; if not, write to the Free Software
  23  *   Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  24  */
  25
  26 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_FILTER
  27
  28 #include <linux/fs.h>
  29 #include <linux/jbd.h>
  30 #include <linux/slab.h>
  31 #include <linux/pagemap.h>
  32 #include <linux/quotaops.h>
  33 #include <linux/extN_fs.h>
  34 #include <linux/extN_jbd.h>
  35 #include <linux/extN_xattr.h>
  36 #include <linux/kp30.h>
  37 #include <linux/lustre_fsfilt.h>
  38 #include <linux/obd.h>
  39 #include <linux/obd_class.h>
  40 #include <linux/module.h>
  41
  42 static kmem_cache_t *fcb_cache;
  43 static int fcb_cache_count;
  44
  45 struct fsfilt_cb_data {
  46         struct journal_callback cb_jcb; /* data private to jbd */
  47         fsfilt_cb_t cb_func;            /* MDS/OBD completion function */
  48         struct obd_device *cb_obd;      /* MDS/OBD completion device */
  49         __u64 cb_last_rcvd;             /* MDS/OST last committed operation */
  50 };
  51
  52 #define EXTN_XATTR_INDEX_LUSTRE         5
  53 #define XATTR_LUSTRE_MDS_OBJID          "system.lustre_mds_objid"
  54
  55 /*
  56  * We don't currently need any additional blocks for rmdir and
  57  * unlink transactions because we are storing the OST oa_id inside
  58  * the inode (which we will be changing anyways as part of this
  59  * transaction).
  60  */
  61 static void *fsfilt_extN_start(struct inode *inode, int op)
  62 {
  63         /* For updates to the last recieved file */
  64         int nblocks = EXTN_DATA_TRANS_BLOCKS;
  65         void *handle;
  66
  67         switch(op) {
  68         case FSFILT_OP_RMDIR:
  69         case FSFILT_OP_UNLINK:
  70                 nblocks += EXTN_DELETE_TRANS_BLOCKS;
  71                 break;
  72         case FSFILT_OP_RENAME:
  73                 /* modify additional directory */
  74                 nblocks += EXTN_DATA_TRANS_BLOCKS;
  75                 /* no break */
  76         case FSFILT_OP_SYMLINK:
  77                 /* additional block + block bitmap + GDT for long symlink */
  78                 nblocks += 3;
  79                 /* no break */
  80         case FSFILT_OP_CREATE:
  81         case FSFILT_OP_MKDIR:
  82         case FSFILT_OP_MKNOD:
  83                 /* modify one inode + block bitmap + GDT */
  84                 nblocks += 3;
  85                 /* no break */
  86         case FSFILT_OP_LINK:
  87                 /* modify parent directory */
  88                 nblocks += EXTN_INDEX_EXTRA_TRANS_BLOCKS+EXTN_DATA_TRANS_BLOCKS;
  89                 break;
  90         case FSFILT_OP_SETATTR:
  91                 /* Setattr on inode */
  92                 nblocks += 1;
  93                 break;
  94         default: CERROR("unknown transaction start op %d\n", op);
  95                  LBUG();
  96         }
  97
  98         LASSERT(!current->journal_info);
  99         lock_kernel();
 100         handle = journal_start(EXTN_JOURNAL(inode), nblocks);
 101         unlock_kernel();
 102
 103         return handle;
 104 }
 105
 106 /*
 107  * Calculate the number of buffer credits needed to write multiple pages in
 108  * a single extN transaction.  No, this shouldn't be here, but as yet extN
 109  * doesn't have a nice API for calculating this sort of thing in advance.
 110  *
 111  * See comment above extN_writepage_trans_blocks for details.  We assume
 112  * no data journaling is being done, but it does allow for all of the pages
 113  * being non-contiguous.  If we are guaranteed contiguous pages we could
 114  * reduce the number of (d)indirect blocks a lot.
 115  *
 116  * With N blocks per page and P pages, for each inode we have at most:
 117  * N*P indirect
 118  * min(N*P, blocksize/4 + 1) dindirect blocks
 119  * niocount tindirect
 120  *
 121  * For the entire filesystem, we have at most:
 122  * min(sum(nindir + P), ngroups) bitmap blocks (from the above)
 123  * min(sum(nindir + P), gdblocks) group descriptor blocks (from the above)
 124  * objcount inode blocks
 125  * 1 superblock
 126  * 2 * EXTN_SINGLEDATA_TRANS_BLOCKS for the quota files
 127  */
 128 static int fsfilt_extN_credits_needed(int objcount, struct fsfilt_objinfo *fso)
 129 {
 130         struct super_block *sb = fso->fso_dentry->d_inode->i_sb;
 131         int blockpp = 1 << (PAGE_CACHE_SHIFT - sb->s_blocksize_bits);
 132         int addrpp = EXTN_ADDR_PER_BLOCK(sb) * blockpp;
 133         int nbitmaps = 0;
 134         int ngdblocks = 0;
 135         int needed = objcount + 1;
 136         int i;
 137
 138         for (i = 0; i < objcount; i++, fso++) {
 139                 int nblocks = fso->fso_bufcnt * blockpp;
 140                 int ndindirect = min(nblocks, addrpp + 1);
 141                 int nindir = nblocks + ndindirect + 1;
 142
 143                 nbitmaps += nindir + nblocks;
 144                 ngdblocks += nindir + nblocks;
 145
 146                 needed += nindir;
 147         }
 148
 149         /* Assumes extN and extN have same sb_info layout at the start. */
 150         if (nbitmaps > EXTN_SB(sb)->s_groups_count)
 151                 nbitmaps = EXTN_SB(sb)->s_groups_count;
 152         if (ngdblocks > EXTN_SB(sb)->s_gdb_count)
 153                 ngdblocks = EXTN_SB(sb)->s_gdb_count;
 154
 155         needed += nbitmaps + ngdblocks;
 156
 157 #ifdef CONFIG_QUOTA
 158         /* We assume that there will be 1 bit set in s_dquot.flags for each
 159          * quota file that is active.  This is at least true for now.
 160          */
 161         needed += hweight32(sb_any_quota_enabled(sb)) *
 162                 EXTN_SINGLEDATA_TRANS_BLOCKS;
 163 #endif
 164
 165         return needed;
 166 }
 167
 168 /* We have to start a huge journal transaction here to hold all of the
 169  * metadata for the pages being written here.  This is necessitated by
 170  * the fact that we do lots of prepare_write operations before we do
 171  * any of the matching commit_write operations, so even if we split
 172  * up to use "smaller" transactions none of them could complete until
 173  * all of them were opened.  By having a single journal transaction,
 174  * we eliminate duplicate reservations for common blocks like the
 175  * superblock and group descriptors or bitmaps.
 176  *
 177  * We will start the transaction here, but each prepare_write will
 178  * add a refcount to the transaction, and each commit_write will
 179  * remove a refcount.  The transaction will be closed when all of
 180  * the pages have been written.
 181  */
 182 static void *fsfilt_extN_brw_start(int objcount, struct fsfilt_objinfo *fso,
 183                                    int niocount, struct niobuf_remote *nb)
 184 {
 185         journal_t *journal;
 186         handle_t *handle;
 187         int needed;
 188         ENTRY;
 189
 190         LASSERT(!current->journal_info);
 191         journal = EXTN_SB(fso->fso_dentry->d_inode->i_sb)->s_journal;
 192         needed = fsfilt_extN_credits_needed(objcount, fso);
 193
 194         /* The number of blocks we could _possibly_ dirty can very large.
 195          * We reduce our request if it is absurd (and we couldn't get that
 196          * many credits for a single handle anyways).
 197          *
 198          * At some point we have to limit the size of I/Os sent at one time,
 199          * increase the size of the journal, or we have to calculate the
 200          * actual journal requirements more carefully by checking all of
 201          * the blocks instead of being maximally pessimistic.  It remains to
 202          * be seen if this is a real problem or not.
 203          */
 204         if (needed > journal->j_max_transaction_buffers) {
 205                 CERROR("want too many journal credits (%d) using %d instead\n",
 206                        needed, journal->j_max_transaction_buffers);
 207                 needed = journal->j_max_transaction_buffers;
 208         }
 209
 210         lock_kernel();
 211         handle = journal_start(journal, needed);
 212         unlock_kernel();
 213         if (IS_ERR(handle))
 214                 CERROR("can't get handle for %d credits: rc = %ld\n", needed,
 215                        PTR_ERR(handle));
 216
 217         RETURN(handle);
 218 }
 219
 220 static int fsfilt_extN_commit(struct inode *inode, void *h /*, force_sync */)
 221 {
 222         int rc;
 223         handle_t *handle = h;
 224
 225 #if 0
 226         if (force_sync)
 227                 handle->h_sync = 1; /* recovery likes this */
 228 #endif
 229
 230         lock_kernel();
 231         rc = journal_stop(handle);
 232         unlock_kernel();
 233
 234         return rc;
 235 }
 236
 237 static int fsfilt_extN_setattr(struct dentry *dentry, void *handle,
 238                                struct iattr *iattr)
 239 {
 240         struct inode *inode = dentry->d_inode;
 241         int rc;
 242
 243         lock_kernel();
 244
 245         /* A _really_ horrible hack to avoid removing the data stored
 246          * in the block pointers; this is really the "small" stripe MD data.
 247          * We can avoid further hackery by virtue of the MDS file size being
 248          * zero all the time (which doesn't invoke block truncate at unlink
 249          * time), so we assert we never change the MDS file size from zero.
 250          */
 251         if (iattr->ia_valid & ATTR_SIZE) {
 252                 CERROR("hmm, setting %*s file size to %lld\n",
 253                        dentry->d_name.len, dentry->d_name.name, iattr->ia_size);
 254                 LASSERT(iattr->ia_size == 0);
 255 #if 0
 256                 /* ATTR_SIZE would invoke truncate: clear it */
 257                 iattr->ia_valid &= ~ATTR_SIZE;
 258                 inode->i_size = iattr->ia_size;
 259
 260                 /* make sure _something_ gets set - so new inode
 261                  * goes to disk (probably won't work over XFS
 262                  */
 263                 if (!iattr->ia_valid & ATTR_MODE) {
 264                         iattr->ia_valid |= ATTR_MODE;
 265                         iattr->ia_mode = inode->i_mode;
 266                 }
 267 #endif
 268         }
 269         if (inode->i_op->setattr)
 270                 rc = inode->i_op->setattr(dentry, iattr);
 271         else
 272                 rc = inode_setattr(inode, iattr);
 273
 274         unlock_kernel();
 275
 276         return rc;
 277 }
 278
 279 static int fsfilt_extN_set_md(struct inode *inode, void *handle,
 280                               void *lmm, int lmm_size)
 281 {
 282         int rc;
 283
 284         /* Nasty hack city - store stripe MD data in the block pointers if
 285          * it will fit, because putting it in an EA currently kills the MDS
 286          * performance.  We'll fix this with "fast EAs" in the future.
 287          */
 288         if (lmm_size <= sizeof(EXTN_I(inode)->i_data) -
 289                         sizeof(EXTN_I(inode)->i_data[0])) {
 290                 /* XXX old_size is debugging only */
 291                 int old_size = EXTN_I(inode)->i_data[0];
 292                 if (old_size != 0) {
 293                         LASSERT(old_size < sizeof(EXTN_I(inode)->i_data));
 294                         CERROR("setting EA on %lu again... interesting\n",
 295                                inode->i_ino);
 296                 }
 297
 298                 EXTN_I(inode)->i_data[0] = cpu_to_le32(lmm_size);
 299                 memcpy(&EXTN_I(inode)->i_data[1], lmm, lmm_size);
 300                 mark_inode_dirty(inode);
 301                 return 0;
 302         } else {
 303                 down(&inode->i_sem);
 304                 lock_kernel();
 305                 rc = extN_xattr_set(handle, inode, EXTN_XATTR_INDEX_LUSTRE,
 306                                     XATTR_LUSTRE_MDS_OBJID, lmm, lmm_size, 0);
 307                 unlock_kernel();
 308                 up(&inode->i_sem);
 309         }
 310
 311         if (rc)
 312                 CERROR("error adding MD data to inode %lu: rc = %d\n",
 313                        inode->i_ino, rc);
 314         return rc;
 315 }
 316
 317 static int fsfilt_extN_get_md(struct inode *inode, void *lmm, int lmm_size)
 318 {
 319         int rc;
 320
 321         if (EXTN_I(inode)->i_data[0]) {
 322                 int size = le32_to_cpu(EXTN_I(inode)->i_data[0]);
 323                 LASSERT(size < sizeof(EXTN_I(inode)->i_data));
 324                 if (lmm) {
 325                         if (size > lmm_size)
 326                                 return -ERANGE;
 327                         memcpy(lmm, &EXTN_I(inode)->i_data[1], size);
 328                 }
 329                 return size;
 330         }
 331
 332         down(&inode->i_sem);
 333         lock_kernel();
 334         rc = extN_xattr_get(inode, EXTN_XATTR_INDEX_LUSTRE,
 335                             XATTR_LUSTRE_MDS_OBJID, lmm, lmm_size);
 336         unlock_kernel();
 337         up(&inode->i_sem);
 338
 339         /* This gives us the MD size */
 340         if (lmm == NULL)
 341                 return (rc == -ENODATA) ? 0 : rc;
 342
 343         if (rc < 0) {
 344                 CDEBUG(D_INFO, "error getting EA %s from inode %lu: "
 345                        "rc = %d\n", XATTR_LUSTRE_MDS_OBJID, inode->i_ino, rc);
 346                 memset(lmm, 0, lmm_size);
 347                 return (rc == -ENODATA) ? 0 : rc;
 348         }
 349
 350         return rc;
 351 }
 352
 353 static ssize_t fsfilt_extN_readpage(struct file *file, char *buf, size_t count,
 354                                     loff_t *offset)
 355 {
 356         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
 357         int rc = 0;
 358
 359         if (S_ISREG(inode->i_mode))
 360                 rc = file->f_op->read(file, buf, count, offset);
 361         else {
 362                 struct buffer_head *bh;
 363
 364                 /* FIXME: this assumes the blocksize == count, but the calling
 365                  *        function will detect this as an error for now */
 366                 bh = extN_bread(NULL, inode,
 367                                 *offset >> inode->i_sb->s_blocksize_bits,
 368                                 0, &rc);
 369
 370                 if (bh) {
 371                         memcpy(buf, bh->b_data, inode->i_blksize);
 372                         brelse(bh);
 373                         rc = inode->i_blksize;
 374                 }
 375         }
 376
 377         return rc;
 378 }
 379
 380 static void fsfilt_extN_cb_func(struct journal_callback *jcb, int error)
 381 {
 382         struct fsfilt_cb_data *fcb = (struct fsfilt_cb_data *)jcb;
 383
 384         fcb->cb_func(fcb->cb_obd, fcb->cb_last_rcvd, error);
 385
 386         kmem_cache_free(fcb_cache, fcb);
 387         --fcb_cache_count;
 388 }
 389
 390 static int fsfilt_extN_set_last_rcvd(struct obd_device *obd, __u64 last_rcvd,
 391                                      void *handle, fsfilt_cb_t cb_func)
 392 {
 393 #ifdef HAVE_JOURNAL_CALLBACK_STATUS
 394         struct fsfilt_cb_data *fcb;
 395
 396         fcb = kmem_cache_alloc(fcb_cache, GFP_NOFS);
 397         if (!fcb)
 398                 RETURN(-ENOMEM);
 399
 400         ++fcb_cache_count;
 401         fcb->cb_func = cb_func;
 402         fcb->cb_obd = obd;
 403         fcb->cb_last_rcvd = last_rcvd;
 404
 405         CDEBUG(D_EXT2, "set callback for last_rcvd: "LPD64"\n", last_rcvd);
 406         lock_kernel();
 407         /* Note that an "incompatible pointer" warning here is OK for now */
 408         journal_callback_set(handle, fsfilt_extN_cb_func,
 409                              (struct journal_callback *)fcb);
 410         unlock_kernel();
 411 #else
 412 #warning "no journal callback kernel patch, faking it..."
 413         static long next = 0;
 414
 415         if (time_after(jiffies, next)) {
 416                 CERROR("no journal callback kernel patch, faking it...\n");
 417                 next = jiffies + 300 * HZ;
 418         }
 419
 420         cb_func(obd, last_rcvd, 0);
 421 #endif
 422
 423         return 0;
 424 }
 425
 426 static int fsfilt_extN_journal_data(struct file *filp)
 427 {
 428         struct inode *inode = filp->f_dentry->d_inode;
 429
 430         EXTN_I(inode)->i_flags |= EXTN_JOURNAL_DATA_FL;
 431
 432         return 0;
 433 }
 434
 435 /*
 436  * We need to hack the return value for the free inode counts because
 437  * the current EA code requires one filesystem block per inode with EAs,
 438  * so it is possible to run out of blocks before we run out of inodes.
 439  *
 440  * This can be removed when the extN EA code is fixed.
 441  */
 442 static int fsfilt_extN_statfs(struct super_block *sb, struct obd_statfs *osfs)
 443 {
 444         struct statfs sfs;
 445         int rc = vfs_statfs(sb, &sfs);
 446
 447         if (!rc && sfs.f_bfree < sfs.f_ffree)
 448                 sfs.f_ffree = sfs.f_bfree;
 449
 450         statfs_pack(osfs, &sfs);
 451         return rc;
 452 }
 453
 454 static struct fsfilt_operations fsfilt_extN_ops = {
 455         fs_type:                "extN",
 456         fs_owner:               THIS_MODULE,
 457         fs_start:               fsfilt_extN_start,
 458         fs_brw_start:           fsfilt_extN_brw_start,
 459         fs_commit:              fsfilt_extN_commit,
 460         fs_setattr:             fsfilt_extN_setattr,
 461         fs_set_md:              fsfilt_extN_set_md,
 462         fs_get_md:              fsfilt_extN_get_md,
 463         fs_readpage:            fsfilt_extN_readpage,
 464         fs_journal_data:        fsfilt_extN_journal_data,
 465         fs_set_last_rcvd:       fsfilt_extN_set_last_rcvd,
 466         fs_statfs:              fsfilt_extN_statfs,
 467 };
 468
 469 static int __init fsfilt_extN_init(void)
 470 {
 471         int rc;
 472
 473         //rc = extN_xattr_register();
 474         fcb_cache = kmem_cache_create("fsfilt_extN_fcb",
 475                                       sizeof(struct fsfilt_cb_data), 0,
 476                                       0, NULL, NULL);
 477         if (!fcb_cache) {
 478                 CERROR("error allocating fsfilt journal callback cache\n");
 479                 GOTO(out, rc = -ENOMEM);
 480         }
 481
 482         rc = fsfilt_register_ops(&fsfilt_extN_ops);
 483
 484         if (rc)
 485                 kmem_cache_destroy(fcb_cache);
 486 out:
 487         return rc;
 488 }
 489
 490 static void __exit fsfilt_extN_exit(void)
 491 {
 492         int rc;
 493
 494         fsfilt_unregister_ops(&fsfilt_extN_ops);
 495         rc = kmem_cache_destroy(fcb_cache);
 496
 497         if (rc || fcb_cache_count) {
 498                 CERROR("can't free fsfilt callback cache: count %d, rc = %d\n",
 499                        fcb_cache_count, rc);
 500         }
 501
 502         //rc = extN_xattr_unregister();
 503 }
 504
 505 MODULE_AUTHOR("Cluster File Systems, Inc. <info@clusterfs.com>");
 506 MODULE_DESCRIPTION("Lustre extN Filesystem Helper v0.1");
 507 MODULE_LICENSE("GPL");
 508
 509 module_init(fsfilt_extN_init);
 510 module_exit(fsfilt_extN_exit);