lustre/quota/qmt_dev.c

   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, write to the
  18  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  19  * Boston, MA 021110-1307, USA
  20  *
  21  * GPL HEADER END
  22  */
  23 /*
  24  * Copyright (c) 2012 Intel, Inc.
  25  * Use is subject to license terms.
  26  *
  27  * Author: Johann Lombardi <johann.lombardi@intel.com>
  28  * Author: Niu    Yawei    <yawei.niu@intel.com>
  29  */
  30
  31 /*
  32  * Management of the device associated with a Quota Master Target (QMT).
  33  *
  34  * The QMT holds the cluster wide quota limits. It stores the quota settings
  35  * ({hard,soft} limit & grace time) in a global index file and is in charge
  36  * of allocating quota space to slaves while guaranteeing that the overall
  37  * limits aren't exceeded. The QMT also maintains one index per slave (in fact,
  38  * one per slave per quota type) used to track how much space is allocated
  39  * to a given slave. Now that the QMT is aware of the quota space distribution
  40  * among slaves, it can afford to rebalance efficiently quota space from one
  41  * slave to another. Slaves are asked to release quota space via glimpse
  42  * callbacks sent on DLM locks which are granted to slaves when those latters
  43  * acquire quota space.
  44  *
  45  * The QMT device is currently set up by the MDT and should probably be moved
  46  * to a separate target in the future. Meanwhile, the MDT forwards all quota
  47  * requests to the QMT via a list of request handlers (see struct qmt_handlers
  48  * in lustre_quota.h). The QMT also borrows the LDLM namespace from the MDT.
  49  *
  50  * To bring up a QMT device, the following steps must be completed:
  51  *
  52  * - call ->ldto_device_alloc to allocate the QMT device and perform basic
  53  *   initialization like connecting to the backend OSD device or setting up the
  54  *   default pools and the QMT procfs directory.
  55  *
  56  * - the MDT can then connect to the QMT instance via legacy obd_connect path.
  57  *
  58  * - once the MDT stack has been fully configured, ->ldto_prepare must be called
  59  *   to configure on-disk objects associated with this master target.
  60  *
  61  * To shutdown a QMT device, the MDT just has to disconnect from the QMT.
  62  *
  63  * The qmt_device_type structure is registered when the lquota module is
  64  * loaded and all the steps described above are automatically done when the MDT
  65  * set up the Quota Master Target via calls to class_attach/class_setup, see
  66  * mdt_quota_init() for more details.
  67  */
  68
  69 #ifndef EXPORT_SYMTAB
  70 # define EXPORT_SYMTAB
  71 #endif
  72
  73 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LQUOTA
  74
  75 #include <obd_class.h>
  76 #include <lprocfs_status.h>
  77 #include <lustre_disk.h>
  78 #include "qmt_internal.h"
  79
  80 static const struct lu_device_operations qmt_lu_ops;
  81
  82 /*
  83  * Release quota master target and all data structure associated with this
  84  * target.
  85  * Called on MDT0 cleanup.
  86  *
  87  * \param env - is the environment passed by the caller
  88  * \param ld  - is the lu_device associated with the qmt device to be released
  89  *
  90  * \retval - NULL on success (backend OSD device is managed by the main stack),
  91  *           appropriate error on failure
  92  */
  93 static struct lu_device *qmt_device_fini(const struct lu_env *env,
  94                                          struct lu_device *ld)
  95 {
  96         struct qmt_device       *qmt = lu2qmt_dev(ld);
  97         ENTRY;
  98
  99         LASSERT(qmt != NULL);
 100
 101         CDEBUG(D_QUOTA, "%s: initiating QMT shutdown\n", qmt->qmt_svname);
 102         qmt->qmt_stopping = true;
 103
 104         /* kill pool instances, if any */
 105         qmt_pool_fini(env, qmt);
 106
 107         /* remove qmt proc entry */
 108         if (qmt->qmt_proc != NULL && !IS_ERR(qmt->qmt_proc)) {
 109                 lprocfs_remove(&qmt->qmt_proc);
 110                 qmt->qmt_proc = NULL;
 111         }
 112
 113         /* stop rebalance thread */
 114         qmt_stop_reba_thread(qmt);
 115
 116         /* disconnect from OSD */
 117         if (qmt->qmt_child_exp != NULL) {
 118                 obd_disconnect(qmt->qmt_child_exp);
 119                 qmt->qmt_child_exp = NULL;
 120                 qmt->qmt_child = NULL;
 121         }
 122
 123         /* clear references to MDT namespace */
 124         ld->ld_obd->obd_namespace = NULL;
 125         qmt->qmt_ns = NULL;
 126
 127         RETURN(NULL);
 128 }
 129
 130 /*
 131  * Connect a quota master to the backend OSD device.
 132  *
 133  * \param env - is the environment passed by the caller
 134  * \param qmt - is the quota master target to be connected
 135  * \param cfg - is the configuration log record from which we need to extract
 136  *              the service name of the backend OSD device to connect to.
 137  *
 138  * \retval - 0 on success, appropriate error on failure
 139  */
 140 static int qmt_connect_to_osd(const struct lu_env *env, struct qmt_device *qmt,
 141                               struct lustre_cfg *cfg)
 142 {
 143         struct obd_connect_data *data = NULL;
 144         struct obd_device       *obd;
 145         struct lu_device        *ld = qmt2lu_dev(qmt);
 146         int                      rc;
 147         ENTRY;
 148
 149         LASSERT(qmt->qmt_child_exp == NULL);
 150
 151         OBD_ALLOC_PTR(data);
 152         if (data == NULL)
 153                 GOTO(out, rc = -ENOMEM);
 154
 155         /* look-up OBD device associated with the backend OSD device.
 156          * The MDT is kind enough to pass the OBD name in QMT configuration */
 157         obd = class_name2obd(lustre_cfg_string(cfg, 3));
 158         if (obd == NULL) {
 159                 CERROR("%s: can't locate backend osd device: %s\n",
 160                        qmt->qmt_svname, lustre_cfg_string(cfg, 3));
 161                 GOTO(out, rc = -ENOTCONN);
 162         }
 163
 164         data->ocd_connect_flags = OBD_CONNECT_VERSION;
 165         data->ocd_version = LUSTRE_VERSION_CODE;
 166
 167         /* connect to OSD device */
 168         rc = obd_connect(NULL, &qmt->qmt_child_exp, obd, &obd->obd_uuid, data,
 169                          NULL);
 170         if (rc) {
 171                 CERROR("%s: cannot connect to osd dev %s (%d)\n",
 172                        qmt->qmt_svname, obd->obd_name, rc);
 173                 GOTO(out, rc);
 174         }
 175
 176         /* initialize site (although it isn't used anywhere) and lu_device
 177          * pointer to next device */
 178         qmt->qmt_child = lu2dt_dev(qmt->qmt_child_exp->exp_obd->obd_lu_dev);
 179         ld->ld_site = qmt->qmt_child_exp->exp_obd->obd_lu_dev->ld_site;
 180         EXIT;
 181 out:
 182         if (data)
 183                 OBD_FREE_PTR(data);
 184         return rc;
 185 }
 186
 187 /*
 188  * Initialize quota master target device. This includers connecting to
 189  * the backend OSD device, initializing the pool configuration and creating the
 190  * root procfs directory dedicated to this quota target.
 191  * The rest of the initialization is done when the stack is fully configured
 192  * (i.e. when ->ldo_start is called across the stack).
 193  *
 194  * This function is called on MDT0 setup.
 195  *
 196  * \param env - is the environment passed by the caller
 197  * \param qmt - is the quota master target to be initialized
 198  * \param ldt - is the device type structure associated with the qmt device
 199  * \param cfg - is the configuration record used to configure the qmt device
 200  *
 201  * \retval - 0 on success, appropriate error on failure
 202  */
 203 static int qmt_device_init0(const struct lu_env *env, struct qmt_device *qmt,
 204                             struct lu_device_type *ldt, struct lustre_cfg *cfg)
 205 {
 206         struct lu_device        *ld = qmt2lu_dev(qmt);
 207         struct obd_device       *obd, *mdt_obd;
 208         struct obd_type         *type;
 209         int                      rc;
 210         ENTRY;
 211
 212         /* record who i am, it might be useful ... */
 213         strncpy(qmt->qmt_svname, lustre_cfg_string(cfg, 0),
 214                 sizeof(qmt->qmt_svname) - 1);
 215
 216         /* look-up the obd_device associated with the qmt */
 217         obd = class_name2obd(qmt->qmt_svname);
 218         if (obd == NULL)
 219                 RETURN(-ENOENT);
 220
 221         /* reference each other */
 222         obd->obd_lu_dev = ld;
 223         ld->ld_obd      = obd;
 224
 225         /* look-up the parent MDT to steal its ldlm namespace ... */
 226         mdt_obd = class_name2obd(lustre_cfg_string(cfg, 2));
 227         if (mdt_obd == NULL)
 228                 RETURN(-ENOENT);
 229
 230         /* borrow  MDT namespace. kind of a hack until we have our own namespace
 231          * & service threads */
 232         LASSERT(mdt_obd->obd_namespace != NULL);
 233         obd->obd_namespace = mdt_obd->obd_namespace;
 234         qmt->qmt_ns = obd->obd_namespace;
 235
 236         /* connect to backend osd device */
 237         rc = qmt_connect_to_osd(env, qmt, cfg);
 238         if (rc)
 239                 GOTO(out, rc);
 240
 241         /* set up and start rebalance thread */
 242         thread_set_flags(&qmt->qmt_reba_thread, SVC_STOPPED);
 243         cfs_waitq_init(&qmt->qmt_reba_thread.t_ctl_waitq);
 244         CFS_INIT_LIST_HEAD(&qmt->qmt_reba_list);
 245         spin_lock_init(&qmt->qmt_reba_lock);
 246         rc = qmt_start_reba_thread(qmt);
 247         if (rc) {
 248                 CERROR("%s: failed to start rebalance thread (%d)\n",
 249                        qmt->qmt_svname, rc);
 250                 GOTO(out, rc);
 251         }
 252
 253         /* at the moment there is no linkage between lu_type and obd_type, so
 254          * we lookup obd_type this way */
 255         type = class_search_type(LUSTRE_QMT_NAME);
 256         LASSERT(type != NULL);
 257
 258         /* register proc directory associated with this qmt */
 259         qmt->qmt_proc = lprocfs_register(qmt->qmt_svname, type->typ_procroot,
 260                                          NULL, NULL);
 261         if (IS_ERR(qmt->qmt_proc)) {
 262                 rc = PTR_ERR(qmt->qmt_proc);
 263                 CERROR("%s: failed to create qmt proc entry (%d)\n",
 264                        qmt->qmt_svname, rc);
 265                 GOTO(out, rc);
 266         }
 267
 268         /* initialize pool configuration */
 269         rc = qmt_pool_init(env, qmt);
 270         if (rc)
 271                 GOTO(out, rc);
 272         EXIT;
 273 out:
 274         if (rc)
 275                 qmt_device_fini(env, ld);
 276         return rc;
 277 }
 278
 279 /*
 280  * Free quota master target device. Companion of qmt_device_alloc()
 281  *
 282  * \param env - is the environment passed by the caller
 283  * \param ld  - is the lu_device associated with the qmt dev to be freed
 284  *
 285  * \retval - NULL on success (backend OSD device is managed by the main stack),
 286  *           appropriate error on failure
 287  */
 288 static struct lu_device *qmt_device_free(const struct lu_env *env,
 289                                          struct lu_device *ld)
 290 {
 291         struct qmt_device       *qmt = lu2qmt_dev(ld);
 292         ENTRY;
 293
 294         LASSERT(qmt != NULL);
 295
 296         lu_device_fini(ld);
 297         OBD_FREE_PTR(qmt);
 298         RETURN(NULL);
 299 }
 300
 301 /*
 302  * Allocate quota master target and initialize it.
 303  *
 304  * \param env - is the environment passed by the caller
 305  * \param ldt - is the device type structure associated with the qmt
 306  * \param cfg - is the configuration record used to configure the qmt
 307  *
 308  * \retval - lu_device structure associated with the qmt on success,
 309  *           appropriate error on failure
 310  */
 311 static struct lu_device *qmt_device_alloc(const struct lu_env *env,
 312                                           struct lu_device_type *ldt,
 313                                           struct lustre_cfg *cfg)
 314 {
 315         struct qmt_device       *qmt;
 316         struct lu_device        *ld;
 317         int                      rc;
 318         ENTRY;
 319
 320         /* allocate qmt device */
 321         OBD_ALLOC_PTR(qmt);
 322         if (qmt == NULL)
 323                 RETURN(ERR_PTR(-ENOMEM));
 324
 325         /* configure lu/dt_device */
 326         ld = qmt2lu_dev(qmt);
 327         dt_device_init(&qmt->qmt_dt_dev, ldt);
 328         ld->ld_ops = &qmt_lu_ops;
 329
 330         /* initialize qmt device */
 331         rc = qmt_device_init0(env, qmt, ldt, cfg);
 332         if (rc != 0) {
 333                 qmt_device_free(env, ld);
 334                 RETURN(ERR_PTR(rc));
 335         }
 336
 337         RETURN(ld);
 338 }
 339
 340 LU_KEY_INIT_FINI(qmt, struct qmt_thread_info);
 341 LU_TYPE_INIT_FINI(qmt, &qmt_thread_key);
 342 LU_CONTEXT_KEY_DEFINE(qmt, LCT_MD_THREAD);
 343
 344 /*
 345  * lu device type operations associated with the master target.
 346  */
 347 static struct lu_device_type_operations qmt_device_type_ops = {
 348         .ldto_init              = qmt_type_init,
 349         .ldto_fini              = qmt_type_fini,
 350
 351         .ldto_start             = qmt_type_start,
 352         .ldto_stop              = qmt_type_stop,
 353
 354         .ldto_device_alloc      = qmt_device_alloc,
 355         .ldto_device_free       = qmt_device_free,
 356
 357         .ldto_device_fini       = qmt_device_fini,
 358 };
 359
 360 /*
 361  * lu device type structure associated with the master target.
 362  * MDT0 uses this structure to configure the qmt.
 363  */
 364 static struct lu_device_type qmt_device_type = {
 365         .ldt_tags       = LU_DEVICE_DT,
 366         .ldt_name       = LUSTRE_QMT_NAME,
 367         .ldt_ops        = &qmt_device_type_ops,
 368         .ldt_ctx_tags   = LCT_MD_THREAD,
 369 };
 370
 371 /*
 372  * obd_connect handler used by the MDT to connect to the master target.
 373  */
 374 static int qmt_device_obd_connect(const struct lu_env *env,
 375                                   struct obd_export **exp,
 376                                   struct obd_device *obd,
 377                                   struct obd_uuid *cluuid,
 378                                   struct obd_connect_data *data,
 379                                   void *localdata)
 380 {
 381         struct lustre_handle    conn;
 382         int                     rc;
 383         ENTRY;
 384
 385         rc = class_connect(&conn, obd, cluuid);
 386         if (rc)
 387                 RETURN(rc);
 388
 389         *exp = class_conn2export(&conn);
 390         RETURN(0);
 391 }
 392
 393 /*
 394  * obd_disconnect handler used by the MDT to disconnect from the master target.
 395  * We trigger cleanup on disconnect since it means that the MDT is about to
 396  * shutdown.
 397  */
 398 static int qmt_device_obd_disconnect(struct obd_export *exp)
 399 {
 400         struct obd_device       *obd = exp->exp_obd;
 401         int                      rc;
 402         ENTRY;
 403
 404         rc = class_disconnect(exp);
 405         if (rc)
 406                 RETURN(rc);
 407
 408         rc = class_manual_cleanup(obd);
 409         RETURN(0);
 410 }
 411
 412 /*
 413  * obd device operations associated with the master target.
 414  */
 415 struct obd_ops qmt_obd_ops = {
 416         .o_owner        = THIS_MODULE,
 417         .o_connect      = qmt_device_obd_connect,
 418         .o_disconnect   = qmt_device_obd_disconnect,
 419 };
 420
 421 /*
 422  * Called when the MDS is fully configured. We use it to set up local objects
 423  * associated with the quota master target.
 424  *
 425  * \param env - is the environment passed by the caller
 426  * \param parent - is the lu_device of the parent, that's to say the mdt
 427  * \param ld  - is the lu_device associated with the master target
 428  *
 429  * \retval    - 0 on success, appropriate error on failure
 430  */
 431 static int qmt_device_prepare(const struct lu_env *env,
 432                               struct lu_device *parent,
 433                               struct lu_device *ld)
 434 {
 435         struct qmt_device       *qmt = lu2qmt_dev(ld);
 436         struct dt_object        *qmt_root;
 437         int                      rc;
 438         ENTRY;
 439
 440         /* initialize quota master root directory where all index files will be
 441          * stored */
 442         qmt_root = lquota_disk_dir_find_create(env, qmt->qmt_child, NULL,
 443                                                QMT_DIR);
 444         if (IS_ERR(qmt_root)) {
 445                 rc = PTR_ERR(qmt_root);
 446                 CERROR("%s: failed to create master quota directory (%d)\n",
 447                        qmt->qmt_svname, rc);
 448                 RETURN(rc);
 449         }
 450
 451         /* initialize on-disk indexes associated with each pool */
 452         rc = qmt_pool_prepare(env, qmt, qmt_root);
 453
 454         lu_object_put(env, &qmt_root->do_lu);
 455         RETURN(rc);
 456 }
 457
 458 /*
 459  * lu device operations for the quota master target
 460  */
 461 static const struct lu_device_operations qmt_lu_ops = {
 462         .ldo_prepare            = qmt_device_prepare,
 463         .ldo_process_config     = NULL, /* to be defined for dynamic pool
 464                                          * configuration */
 465 };
 466
 467 /* global variable initialization called when the lquota module is loaded */
 468 int qmt_glb_init(void)
 469 {
 470         int rc;
 471         ENTRY;
 472
 473         rc = class_register_type(&qmt_obd_ops, NULL, NULL, LUSTRE_QMT_NAME,
 474                                  &qmt_device_type);
 475         RETURN(rc);
 476 }
 477
 478 /* called when the lquota module is about to be unloaded */
 479 void qmt_glb_fini(void)
 480 {
 481         class_unregister_type(LUSTRE_QMT_NAME);
 482 }