Whamcloud - gitweb
LU-17744 ldiskfs: mballoc stats fixes
[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, 2017, Intel Corporation.
27  */
28 /*
29  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
30  */
31
32 #ifndef __LUSTRE_LU_OBJECT_H
33 #define __LUSTRE_LU_OBJECT_H
34
35 #ifdef HAVE_LINUX_STDARG_HEADER
36 #include <linux/stdarg.h>
37 #else
38 #include <stdarg.h>
39 #endif
40 #include <libcfs/libcfs.h>
41 #include <uapi/linux/lustre/lustre_idl.h>
42 #include <lu_ref.h>
43 #include <linux/percpu_counter.h>
44 #include <linux/rhashtable.h>
45 #include <linux/ctype.h>
46
47 struct seq_file;
48 struct proc_dir_entry;
49 struct lustre_cfg;
50 struct lprocfs_stats;
51 struct obd_type;
52
53 /** \defgroup lu lu
54  * lu_* data-types represent server-side entities shared by data and meta-data
55  * stacks.
56  *
57  * Design goals:
58  *
59  * -# support for layering.
60  *
61  *     Server side object is split into layers, one per device in the
62  *     corresponding device stack. Individual layer is represented by struct
63  *     lu_object. Compound layered object --- by struct lu_object_header. Most
64  *     interface functions take lu_object as an argument and operate on the
65  *     whole compound object. This decision was made due to the following
66  *     reasons:
67  *
68  *        - it's envisaged that lu_object will be used much more often than
69  *        lu_object_header;
70  *
71  *        - we want lower (non-top) layers to be able to initiate operations
72  *        on the whole object.
73  *
74  *     Generic code supports layering more complex than simple stacking, e.g.,
75  *     it is possible that at some layer object "spawns" multiple sub-objects
76  *     on the lower layer.
77  *
78  * -# fid-based identification.
79  *
80  *     Compound object is uniquely identified by its fid. Objects are indexed
81  *     by their fids (hash table is used for index).
82  *
83  * -# caching and life-cycle management.
84  *
85  *     Object's life-time is controlled by reference counting. When reference
86  *     count drops to 0, object is returned to cache. Cached objects still
87  *     retain their identity (i.e., fid), and can be recovered from cache.
88  *
89  *     Objects are kept in the global LRU list, and lu_site_purge() function
90  *     can be used to reclaim given number of unused objects from the tail of
91  *     the LRU.
92  *
93  * -# avoiding recursion.
94  *
95  *     Generic code tries to replace recursion through layers by iterations
96  *     where possible. Additionally to the end of reducing stack consumption,
97  *     data, when practically possible, are allocated through lu_context_key
98  *     interface rather than on stack.
99  * @{
100  */
101
102 struct lu_site;
103 struct lu_object;
104 struct lu_device;
105 struct lu_object_header;
106 struct lu_context;
107 struct lu_env;
108 struct lu_name;
109
110 /**
111  * Operations common for data and meta-data devices.
112  */
113 struct lu_device_operations {
114         /**
115          * Allocate object for the given device (without lower-layer
116          * parts). This is called by lu_object_operations::loo_object_init()
117          * from the parent layer, and should setup at least lu_object::lo_dev
118          * and lu_object::lo_ops fields of resulting lu_object.
119          *
120          * Object creation protocol.
121          *
122          * Due to design goal of avoiding recursion, object creation (see
123          * lu_object_alloc()) is somewhat involved:
124          *
125          *  - first, lu_device_operations::ldo_object_alloc() method of the
126          *  top-level device in the stack is called. It should allocate top
127          *  level object (including lu_object_header), but without any
128          *  lower-layer sub-object(s).
129          *
130          *  - then lu_object_alloc() sets fid in the header of newly created
131          *  object.
132          *
133          *  - then lu_object_operations::loo_object_init() is called. It has
134          *  to allocate lower-layer object(s). To do this,
135          *  lu_object_operations::loo_object_init() calls ldo_object_alloc()
136          *  of the lower-layer device(s).
137          *
138          *  - for all new objects allocated by
139          *  lu_object_operations::loo_object_init() (and inserted into object
140          *  stack), lu_object_operations::loo_object_init() is called again
141          *  repeatedly, until no new objects are created.
142          *
143          * \post ergo(!IS_ERR(result), result->lo_dev == d &&
144          *                             result->lo_ops != NULL);
145          */
146         struct lu_object *(*ldo_object_alloc)(const struct lu_env *env,
147                                               const struct lu_object_header *h,
148                                               struct lu_device *d);
149         /**
150          * process config specific for device.
151          */
152         int (*ldo_process_config)(const struct lu_env *env,
153                                   struct lu_device *, struct lustre_cfg *);
154         int (*ldo_recovery_complete)(const struct lu_env *,
155                                      struct lu_device *);
156
157         /**
158          * initialize local objects for device. this method called after layer has
159          * been initialized (after LCFG_SETUP stage) and before it starts serving
160          * user requests.
161          */
162
163         int (*ldo_prepare)(const struct lu_env *,
164                            struct lu_device *parent,
165                            struct lu_device *dev);
166
167
168         /**
169          * Allocate new FID for file with @name under @parent
170          *
171          * \param[in] env       execution environment for this thread
172          * \param[in] dev       dt device
173          * \param[out] fid      new FID allocated
174          * \param[in] parent    parent object
175          * \param[in] name      lu_name
176          *
177          * \retval 0            0 FID allocated successfully.
178          * \retval 1            1 FID allocated successfully and new sequence
179          *                      requested from seq meta server
180          * \retval negative     negative errno if FID allocation failed.
181          */
182         int (*ldo_fid_alloc)(const struct lu_env *env,
183                              struct lu_device *dev,
184                              struct lu_fid *fid,
185                              struct lu_object *parent,
186                              const struct lu_name *name);
187 };
188
189 /**
190  * For lu_object_conf flags
191  */
192 typedef enum {
193         /* This is a new object to be allocated, or the file
194          * corresponding to the object does not exists. */
195         LOC_F_NEW       = 0x00000001,
196 } loc_flags_t;
197
198 /**
199  * Object configuration, describing particulars of object being created. On
200  * server this is not used, as server objects are full identified by fid. On
201  * client configuration contains struct lustre_md.
202  */
203 struct lu_object_conf {
204         /**
205          * Some hints for obj find and alloc.
206          */
207         loc_flags_t     loc_flags;
208 };
209
210 /**
211  * Type of "printer" function used by lu_object_operations::loo_object_print()
212  * method.
213  *
214  * Printer function is needed to provide some flexibility in (semi-)debugging
215  * output: possible implementations: printk, CDEBUG, sysfs/seq_file
216  */
217 typedef int (*lu_printer_t)(const struct lu_env *env,
218                             void *cookie, const char *format, ...)
219         __attribute__ ((format (printf, 3, 4)));
220
221 /**
222  * Operations specific for particular lu_object.
223  */
224 struct lu_object_operations {
225
226         /**
227          * Allocate lower-layer parts of the object by calling
228          * lu_device_operations::ldo_object_alloc() of the corresponding
229          * underlying device.
230          *
231          * This method is called once for each object inserted into object
232          * stack. It's responsibility of this method to insert lower-layer
233          * object(s) it create into appropriate places of object stack.
234          */
235         int (*loo_object_init)(const struct lu_env *env,
236                                struct lu_object *o,
237                                const struct lu_object_conf *conf);
238         /**
239          * Called (in top-to-bottom order) during object allocation after all
240          * layers were allocated and initialized. Can be used to perform
241          * initialization depending on lower layers.
242          */
243         int (*loo_object_start)(const struct lu_env *env,
244                                 struct lu_object *o);
245         /**
246          * Called before lu_object_operations::loo_object_free() to signal
247          * that object is being destroyed. Dual to
248          * lu_object_operations::loo_object_init().
249          */
250         void (*loo_object_delete)(const struct lu_env *env,
251                                   struct lu_object *o);
252         /**
253          * Dual to lu_device_operations::ldo_object_alloc(). Called when
254          * object is removed from memory.  Must use call_rcu or kfree_rcu
255          * if the object contains an lu_object_header.
256          */
257         void (*loo_object_free)(const struct lu_env *env,
258                                 struct lu_object *o);
259         /**
260          * Called when last active reference to the object is released (and
261          * object returns to the cache). This method is optional.
262          */
263         void (*loo_object_release)(const struct lu_env *env,
264                                    struct lu_object *o);
265         /**
266          * Optional debugging helper. Print given object.
267          */
268         int (*loo_object_print)(const struct lu_env *env, void *cookie,
269                                 lu_printer_t p, const struct lu_object *o);
270         /**
271          * Optional debugging method. Returns true iff method is internally
272          * consistent.
273          */
274         int (*loo_object_invariant)(const struct lu_object *o);
275 };
276
277 /**
278  * Type of lu_device.
279  */
280 struct lu_device_type;
281
282 /**
283  * Device: a layer in the server side abstraction stacking.
284  */
285 struct lu_device {
286         /**
287          * reference count. This is incremented, in particular, on each object
288          * created at this layer.
289          *
290          * \todo XXX which means that atomic_t is probably too small.
291          */
292         atomic_t                           ld_ref;
293         /**
294          * Pointer to device type. Never modified once set.
295          */
296         struct lu_device_type             *ld_type;
297         /**
298          * Operation vector for this device.
299          */
300         const struct lu_device_operations *ld_ops;
301         /**
302          * Stack this device belongs to.
303          */
304         struct lu_site                    *ld_site;
305         struct proc_dir_entry             *ld_proc_entry;
306
307         /** \todo XXX: temporary back pointer into obd. */
308         struct obd_device                 *ld_obd;
309         /**
310          * A list of references to this object, for debugging.
311          */
312         struct lu_ref                      ld_reference;
313         /**
314          * Link the device to the site.
315          **/
316         struct list_head                   ld_linkage;
317 };
318
319 struct lu_device_type_operations;
320
321 /**
322  * Tag bits for device type. They are used to distinguish certain groups of
323  * device types.
324  */
325 enum lu_device_tag {
326         /** this is meta-data device */
327         LU_DEVICE_MD = BIT(0),
328         /** this is data device */
329         LU_DEVICE_DT = BIT(1),
330         /** data device in the client stack */
331         LU_DEVICE_CL = BIT(2)
332 };
333
334 /**
335  * Type of device.
336  */
337 struct lu_device_type {
338         /**
339          * Tag bits. Taken from enum lu_device_tag. Never modified once set.
340          */
341         __u32                                   ldt_tags;
342         /**
343          * Name of this class. Unique system-wide. Never modified once set.
344          */
345         char                                   *ldt_name;
346         /**
347          * Operations for this type.
348          */
349         const struct lu_device_type_operations *ldt_ops;
350         /**
351          * \todo XXX: temporary: context tags used by obd_*() calls.
352          */
353         __u32                                   ldt_ctx_tags;
354         /**
355          * Number of existing device type instances.
356          */
357         atomic_t                                ldt_device_nr;
358 };
359
360 /**
361  * Operations on a device type.
362  */
363 struct lu_device_type_operations {
364         /**
365          * Allocate new device.
366          */
367         struct lu_device *(*ldto_device_alloc)(const struct lu_env *env,
368                                                struct lu_device_type *t,
369                                                struct lustre_cfg *lcfg);
370         /**
371          * Free device. Dual to
372          * lu_device_type_operations::ldto_device_alloc(). Returns pointer to
373          * the next device in the stack.
374          */
375         struct lu_device *(*ldto_device_free)(const struct lu_env *,
376                                               struct lu_device *);
377
378         /**
379          * Initialize the devices after allocation
380          */
381         int  (*ldto_device_init)(const struct lu_env *env,
382                                  struct lu_device *, const char *,
383                                  struct lu_device *);
384         /**
385          * Finalize device. Dual to
386          * lu_device_type_operations::ldto_device_init(). Returns pointer to
387          * the next device in the stack.
388          */
389         struct lu_device *(*ldto_device_fini)(const struct lu_env *env,
390                                               struct lu_device *);
391         /**
392          * Initialize device type. This is called on module load.
393          */
394         int  (*ldto_init)(struct lu_device_type *t);
395         /**
396          * Finalize device type. Dual to
397          * lu_device_type_operations::ldto_init(). Called on module unload.
398          */
399         void (*ldto_fini)(struct lu_device_type *t);
400         /**
401          * Called when the first device is created.
402          */
403         void (*ldto_start)(struct lu_device_type *t);
404         /**
405          * Called when number of devices drops to 0.
406          */
407         void (*ldto_stop)(struct lu_device_type *t);
408 };
409
410 static inline int lu_device_is_md(const struct lu_device *d)
411 {
412         return ergo(d != NULL, d->ld_type->ldt_tags & LU_DEVICE_MD);
413 }
414
415 /**
416  * Common object attributes.
417  */
418 struct lu_attr {
419         /**
420          * valid bits
421          *
422          * \see enum la_valid
423          */
424         __u64           la_valid;
425         /** size in bytes */
426         __u64           la_size;
427         /** modification time in seconds since Epoch */
428         s64             la_mtime;
429         /** access time in seconds since Epoch */
430         s64             la_atime;
431         /** change time in seconds since Epoch */
432         s64             la_ctime;
433         /** create time in seconds since Epoch */
434         s64             la_btime;
435         /** 512-byte blocks allocated to object */
436         __u64           la_blocks;
437         /** permission bits and file type */
438         __u32           la_mode;
439         /** owner id */
440         __u32           la_uid;
441         /** group id */
442         __u32           la_gid;
443         /** object flags */
444         __u32           la_flags;
445         /** number of persistent references to this object */
446         __u32           la_nlink;
447         /** blk bits of the object*/
448         __u32           la_blkbits;
449         /** blk size of the object*/
450         __u32           la_blksize;
451         /** real device */
452         __u32           la_rdev;
453         /** project id */
454         __u32           la_projid;
455         /** set layout version to OST objects. */
456         __u32           la_layout_version;
457         /** dirent count */
458         __u64           la_dirent_count;
459 };
460
461 #define LU_DIRENT_COUNT_UNSET   ~0ULL
462
463 /**
464  * Layer in the layered object.
465  */
466 struct lu_object {
467         /**
468          * Header for this object.
469          */
470         struct lu_object_header           *lo_header;
471         /**
472          * Device for this layer.
473          */
474         struct lu_device                  *lo_dev;
475         /**
476          * Operations for this object.
477          */
478         const struct lu_object_operations *lo_ops;
479         /**
480          * Linkage into list of all layers.
481          */
482         struct list_head                   lo_linkage;
483         /**
484          * Link to the device, for debugging.
485          */
486         struct lu_ref_link                 lo_dev_ref;
487 };
488
489 enum lu_object_header_flags {
490         /**
491          * Don't keep this object in cache. Object will be destroyed as soon
492          * as last reference to it is released. This flag cannot be cleared
493          * once set.
494          */
495         LU_OBJECT_HEARD_BANSHEE = 0,
496         /**
497          * Mark this object has already been taken out of cache.
498          */
499         LU_OBJECT_UNHASHED      = 1,
500         /**
501          * Object is initialized, when object is found in cache, it may not be
502          * intialized yet, the object allocator will initialize it.
503          */
504         LU_OBJECT_INITED        = 2,
505 };
506
507 enum lu_object_header_attr {
508         LOHA_EXISTS             = BIT(0),
509         LOHA_REMOTE             = BIT(1),
510         LOHA_HAS_AGENT_ENTRY    = BIT(2),
511         /**
512          * UNIX file type is stored in S_IFMT bits.
513          */
514         LOHA_FT_START           = 001 << 12, /**< S_IFIFO */
515         LOHA_FT_END             = 017 << 12, /**< S_IFMT */
516 };
517
518 /**
519  * "Compound" object, consisting of multiple layers.
520  *
521  * Compound object with given fid is unique with given lu_site.
522  *
523  * Note, that object does *not* necessary correspond to the real object in the
524  * persistent storage: object is an anchor for locking and method calling, so
525  * it is created for things like not-yet-existing child created by mkdir or
526  * create calls. lu_object_operations::loo_exists() can be used to check
527  * whether object is backed by persistent storage entity.
528  * Any object containing this structre which might be placed in an
529  * rhashtable via loh_hash MUST be freed using call_rcu() or rcu_kfree().
530  */
531 struct lu_object_header {
532         /**
533          * Fid, uniquely identifying this object.
534          */
535         struct lu_fid           loh_fid;
536         /**
537          * Object flags from enum lu_object_header_flags. Set and checked
538          * atomically.
539          */
540         unsigned long           loh_flags;
541         /**
542          * Object reference count. Protected by lu_site::ls_guard.
543          */
544         atomic_t                loh_ref;
545         /**
546          * Common object attributes, cached for efficiency. From enum
547          * lu_object_header_attr.
548          */
549         __u32                   loh_attr;
550         /**
551          * Linkage into per-site hash table.
552          */
553         struct rhash_head       loh_hash;
554         /**
555          * Linkage into per-site LRU list. Protected by lu_site::ls_guard.
556          */
557         struct list_head        loh_lru;
558         /**
559          * Linkage into list of layers. Never modified once set (except lately
560          * during object destruction). No locking is necessary.
561          */
562         struct list_head        loh_layers;
563         /**
564          * A list of references to this object, for debugging.
565          */
566         struct lu_ref           loh_reference;
567         /*
568          * Handle used for kfree_rcu() or similar.
569          */
570         struct rcu_head         loh_rcu;
571 };
572
573 struct fld;
574
575 enum {
576         LU_SS_CREATED           = 0,
577         LU_SS_CACHE_HIT,
578         LU_SS_CACHE_MISS,
579         LU_SS_CACHE_RACE,
580         LU_SS_CACHE_DEATH_RACE,
581         LU_SS_LRU_PURGED,
582         LU_SS_LAST_STAT
583 };
584
585 /**
586  * lu_site is a "compartment" within which objects are unique, and LRU
587  * discipline is maintained.
588  *
589  * lu_site exists so that multiple layered stacks can co-exist in the same
590  * address space.
591  *
592  * lu_site has the same relation to lu_device as lu_object_header to
593  * lu_object.
594  */
595 struct lu_site {
596         /**
597          * objects hash table
598          */
599         struct rhashtable       ls_obj_hash;
600         /*
601          * buckets for summary data
602          */
603         struct lu_site_bkt_data *ls_bkts;
604         int                     ls_bkt_cnt;
605         u32                     ls_bkt_seed;
606         /**
607          * index of bucket on hash table while purging
608          */
609         unsigned int            ls_purge_start;
610         /**
611          * Top-level device for this stack.
612          */
613         struct lu_device        *ls_top_dev;
614         /**
615          * Bottom-level device for this stack
616          */
617         struct lu_device        *ls_bottom_dev;
618         /**
619          * Linkage into global list of sites.
620          */
621         struct list_head        ls_linkage;
622         /**
623          * List for lu device for this site, protected
624          * by ls_ld_lock.
625          **/
626         struct list_head        ls_ld_linkage;
627         spinlock_t              ls_ld_lock;
628         /**
629          * Lock to serialize site purge.
630          */
631         struct mutex            ls_purge_mutex;
632         /**
633          * lu_site stats
634          */
635         struct lprocfs_stats    *ls_stats;
636         /**
637          * XXX: a hack! fld has to find md_site via site, remove when possible
638          */
639         struct seq_server_site  *ld_seq_site;
640         /**
641          * Pointer to the lu_target for this site.
642          */
643         struct lu_target        *ls_tgt;
644
645         /**
646          * Number of objects in lsb_lru_lists - used for shrinking
647          */
648         struct percpu_counter   ls_lru_len_counter;
649 };
650
651 wait_queue_head_t *
652 lu_site_wq_from_fid(struct lu_site *site, struct lu_fid *fid);
653
654 static inline struct seq_server_site *lu_site2seq(const struct lu_site *s)
655 {
656         return s->ld_seq_site;
657 }
658
659 /** \name ctors
660  * Constructors/destructors.
661  * @{
662  */
663
664 int  lu_site_init         (struct lu_site *s, struct lu_device *d);
665 void lu_site_fini         (struct lu_site *s);
666 int  lu_site_init_finish  (struct lu_site *s);
667 void lu_stack_fini        (const struct lu_env *env, struct lu_device *top);
668 void lu_device_get        (struct lu_device *d);
669 void lu_device_put        (struct lu_device *d);
670 int  lu_device_init       (struct lu_device *d, struct lu_device_type *t);
671 void lu_device_fini       (struct lu_device *d);
672 int  lu_object_header_init(struct lu_object_header *h);
673 void lu_object_header_fini(struct lu_object_header *h);
674 void lu_object_header_free(struct lu_object_header *h);
675 int  lu_object_init       (struct lu_object *o,
676                            struct lu_object_header *h, struct lu_device *d);
677 void lu_object_fini       (struct lu_object *o);
678 void lu_object_add_top    (struct lu_object_header *h, struct lu_object *o);
679 void lu_object_add        (struct lu_object *before, struct lu_object *o);
680 struct lu_object *lu_object_get_first(struct lu_object_header *h,
681                                       struct lu_device *dev);
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 if 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 /**
720  * Return true if object is initialized.
721  */
722 static inline int lu_object_is_inited(const struct lu_object_header *h)
723 {
724         return test_bit(LU_OBJECT_INITED, &h->loh_flags);
725 }
726
727 void lu_object_put(const struct lu_env *env, struct lu_object *o);
728 void lu_object_put_nocache(const struct lu_env *env, struct lu_object *o);
729 void lu_object_unhash(const struct lu_env *env, struct lu_object *o);
730 int lu_site_purge_objects(const struct lu_env *env, struct lu_site *s, int nr,
731                           int canblock);
732
733 static inline int lu_site_purge(const struct lu_env *env, struct lu_site *s,
734                                 int nr)
735 {
736         return lu_site_purge_objects(env, s, nr, 1);
737 }
738
739 void lu_site_print(const struct lu_env *env, struct lu_site *s, atomic_t *ref,
740                    int msg_flags, lu_printer_t printer);
741 struct lu_object *lu_object_find(const struct lu_env *env,
742                                  struct lu_device *dev, const struct lu_fid *f,
743                                  const struct lu_object_conf *conf);
744 struct lu_object *lu_object_find_at(const struct lu_env *env,
745                                     struct lu_device *dev,
746                                     const struct lu_fid *f,
747                                     const struct lu_object_conf *conf);
748 struct lu_object *lu_object_find_slice(const struct lu_env *env,
749                                        struct lu_device *dev,
750                                        const struct lu_fid *f,
751                                        const struct lu_object_conf *conf);
752 /** @} caching */
753
754 /** \name helpers
755  * Helpers.
756  * @{
757  */
758
759 /**
760  * First (topmost) sub-object of given compound object
761  */
762 static inline struct lu_object *lu_object_top(struct lu_object_header *h)
763 {
764         LASSERT(!list_empty(&h->loh_layers));
765         return container_of(h->loh_layers.next, struct lu_object, lo_linkage);
766 }
767
768 /**
769  * Next sub-object in the layering
770  */
771 static inline struct lu_object *lu_object_next(const struct lu_object *o)
772 {
773         return container_of(o->lo_linkage.next, struct lu_object, lo_linkage);
774 }
775
776 /**
777  * Pointer to the fid of this object.
778  */
779 static inline const struct lu_fid *lu_object_fid(const struct lu_object *o)
780 {
781         return &o->lo_header->loh_fid;
782 }
783
784 /**
785  * return device operations vector for this object
786  */
787 static const inline struct lu_device_operations *
788 lu_object_ops(const struct lu_object *o)
789 {
790         return o->lo_dev->ld_ops;
791 }
792
793 /**
794  * Given a compound object, find its slice, corresponding to the device type
795  * \a dtype.
796  */
797 struct lu_object *lu_object_locate(struct lu_object_header *h,
798                                    const struct lu_device_type *dtype);
799
800 /**
801  * Printer function emitting messages through libcfs_debug_msg().
802  */
803 int lu_cdebug_printer(const struct lu_env *env,
804                       void *cookie, const char *format, ...);
805
806 /**
807  * Print object description followed by a user-supplied message.
808  */
809 #define LU_OBJECT_DEBUG(mask, env, object, format, ...)                   \
810 do {                                                                      \
811         if (cfs_cdebug_show(mask, DEBUG_SUBSYSTEM)) {                     \
812                 LIBCFS_DEBUG_MSG_DATA_DECL(msgdata, mask, NULL);          \
813                 lu_object_print(env, &msgdata, lu_cdebug_printer, object);\
814                 CDEBUG(mask, format "\n", ## __VA_ARGS__);                \
815         }                                                                 \
816 } while (0)
817
818 /**
819  * Print short object description followed by a user-supplied message.
820  */
821 #define LU_OBJECT_HEADER(mask, env, object, format, ...)                \
822 do {                                                                    \
823         if (cfs_cdebug_show(mask, DEBUG_SUBSYSTEM)) {                   \
824                 LIBCFS_DEBUG_MSG_DATA_DECL(msgdata, mask, NULL);        \
825                 lu_object_header_print(env, &msgdata, lu_cdebug_printer,\
826                                        (object)->lo_header);            \
827                 lu_cdebug_printer(env, &msgdata, "\n");                 \
828                 CDEBUG(mask, format , ## __VA_ARGS__);                  \
829         }                                                               \
830 } while (0)
831
832 void lu_object_print       (const struct lu_env *env, void *cookie,
833                             lu_printer_t printer, const struct lu_object *o);
834 void lu_object_header_print(const struct lu_env *env, void *cookie,
835                             lu_printer_t printer,
836                             const struct lu_object_header *hdr);
837
838 /**
839  * Check object consistency.
840  */
841 int lu_object_invariant(const struct lu_object *o);
842
843
844 /**
845  * Check whether object exists, no matter on local or remote storage.
846  * Note: LOHA_EXISTS will be set once some one created the object,
847  * and it does not needs to be committed to storage.
848  */
849 #define lu_object_exists(o) ((o)->lo_header->loh_attr & LOHA_EXISTS)
850
851 /**
852  * Check whether object on the remote storage.
853  */
854 #define lu_object_remote(o) unlikely((o)->lo_header->loh_attr & LOHA_REMOTE)
855
856 /**
857  * Check whether the object as agent entry on current target
858  */
859 #define lu_object_has_agent_entry(o) \
860         unlikely((o)->lo_header->loh_attr & LOHA_HAS_AGENT_ENTRY)
861
862 static inline void lu_object_set_agent_entry(struct lu_object *o)
863 {
864         o->lo_header->loh_attr |= LOHA_HAS_AGENT_ENTRY;
865 }
866
867 static inline void lu_object_clear_agent_entry(struct lu_object *o)
868 {
869         o->lo_header->loh_attr &= ~LOHA_HAS_AGENT_ENTRY;
870 }
871
872 static inline int lu_object_assert_exists(const struct lu_object *o)
873 {
874         return lu_object_exists(o);
875 }
876
877 static inline int lu_object_assert_not_exists(const struct lu_object *o)
878 {
879         return !lu_object_exists(o);
880 }
881
882 /**
883  * Attr of this object.
884  */
885 static inline __u32 lu_object_attr(const struct lu_object *o)
886 {
887         LASSERT(lu_object_exists(o) != 0);
888
889         return o->lo_header->loh_attr & S_IFMT;
890 }
891
892 static inline void lu_object_ref_add_atomic(struct lu_object *o,
893                                             const char *scope,
894                                             const void *source)
895 {
896         lu_ref_add_atomic(&o->lo_header->loh_reference, scope, source);
897 }
898
899 static inline void lu_object_ref_add(struct lu_object *o,
900                                      const char *scope,
901                                      const void *source)
902 {
903         lu_ref_add(&o->lo_header->loh_reference, scope, source);
904 }
905
906 static inline void lu_object_ref_add_at(struct lu_object *o,
907                                         struct lu_ref_link *link,
908                                         const char *scope,
909                                         const void *source)
910 {
911         lu_ref_add_at(&o->lo_header->loh_reference, link, scope, source);
912 }
913
914 static inline void lu_object_ref_del(struct lu_object *o,
915                                      const char *scope, const void *source)
916 {
917         lu_ref_del(&o->lo_header->loh_reference, scope, source);
918 }
919
920 static inline void lu_object_ref_del_at(struct lu_object *o,
921                                         struct lu_ref_link *link,
922                                         const char *scope, const void *source)
923 {
924         lu_ref_del_at(&o->lo_header->loh_reference, link, scope, source);
925 }
926
927 /** input params, should be filled out by mdt */
928 struct lu_rdpg {
929         /** hash */
930         __u64                   rp_hash;
931         /** count in bytes */
932         unsigned int            rp_count;
933         /** number of pages */
934         unsigned int            rp_npages;
935         /** requested attr */
936         __u32                   rp_attrs;
937         /** pointers to pages */
938         struct page           **rp_pages;
939 };
940
941 enum lu_xattr_flags {
942         LU_XATTR_REPLACE = BIT(0),
943         LU_XATTR_CREATE  = BIT(1),
944         LU_XATTR_MERGE   = BIT(2),
945         LU_XATTR_SPLIT   = BIT(3),
946         LU_XATTR_PURGE   = BIT(4),
947 };
948
949 /** @} helpers */
950
951 /** \name lu_context
952  * @{ */
953
954 /** For lu_context health-checks */
955 enum lu_context_state {
956         LCS_INITIALIZED = 1,
957         LCS_ENTERED,
958         LCS_LEAVING,
959         LCS_LEFT,
960         LCS_FINALIZED
961 };
962
963 /**
964  * lu_context. Execution context for lu_object methods. Currently associated
965  * with thread.
966  *
967  * All lu_object methods, except device and device type methods (called during
968  * system initialization and shutdown) are executed "within" some
969  * lu_context. This means, that pointer to some "current" lu_context is passed
970  * as an argument to all methods.
971  *
972  * All service ptlrpc threads create lu_context as part of their
973  * initialization. It is possible to create "stand-alone" context for other
974  * execution environments (like system calls).
975  *
976  * lu_object methods mainly use lu_context through lu_context_key interface
977  * that allows each layer to associate arbitrary pieces of data with each
978  * context (see pthread_key_create(3) for similar interface).
979  *
980  * On a client, lu_context is bound to a thread, see cl_env_get().
981  *
982  * \see lu_context_key
983  */
984 struct lu_context {
985         /**
986          * lu_context is used on the client side too. Yet we don't want to
987          * allocate values of server-side keys for the client contexts and
988          * vice versa.
989          *
990          * To achieve this, set of tags in introduced. Contexts and keys are
991          * marked with tags. Key value are created only for context whose set
992          * of tags has non-empty intersection with one for key. Tags are taken
993          * from enum lu_context_tag.
994          */
995         __u32                  lc_tags;
996         enum lu_context_state  lc_state;
997         /**
998          * Pointer to the home service thread. NULL for other execution
999          * contexts.
1000          */
1001         struct ptlrpc_thread  *lc_thread;
1002         /**
1003          * Pointer to an array with key values. Internal implementation
1004          * detail.
1005          */
1006         void                  **lc_value;
1007         /**
1008          * Linkage into a list of all remembered contexts. Only
1009          * `non-transient' contexts, i.e., ones created for service threads
1010          * are placed here.
1011          */
1012         struct list_head        lc_remember;
1013         /**
1014          * Version counter used to skip calls to lu_context_refill() when no
1015          * keys were registered.
1016          */
1017         unsigned                lc_version;
1018         /**
1019          * Debugging cookie.
1020          */
1021         unsigned                lc_cookie;
1022 };
1023
1024 /**
1025  * lu_context_key interface. Similar to pthread_key.
1026  */
1027
1028 enum lu_context_tag {
1029         /**
1030          * Thread on md server
1031          */
1032         LCT_MD_THREAD           = BIT(0),
1033         /**
1034          * Thread on dt server
1035          */
1036         LCT_DT_THREAD           = BIT(1),
1037         /**
1038          * Thread on client
1039          */
1040         LCT_CL_THREAD           = BIT(3),
1041         /**
1042          * A per-request session on a server, and a per-system-call session on
1043          * a client.
1044          */
1045         LCT_SESSION             = BIT(4),
1046         /**
1047          * A per-request data on OSP device
1048          */
1049         LCT_OSP_THREAD          = BIT(5),
1050         /**
1051          * MGS device thread
1052          */
1053         LCT_MG_THREAD           = BIT(6),
1054         /**
1055          * Context for local operations
1056          */
1057         LCT_LOCAL               = BIT(7),
1058         /**
1059          * session for server thread
1060          **/
1061         LCT_SERVER_SESSION      = BIT(8),
1062         /**
1063          * Set when at least one of keys, having values in this context has
1064          * non-NULL lu_context_key::lct_exit() method. This is used to
1065          * optimize lu_context_exit() call.
1066          */
1067         LCT_HAS_EXIT            = BIT(28),
1068         /**
1069          * Don't add references for modules creating key values in that context.
1070          * This is only for contexts used internally by lu_object framework.
1071          */
1072         LCT_NOREF               = BIT(29),
1073         /**
1074          * Key is being prepared for retiring, don't create new values for it.
1075          */
1076         LCT_QUIESCENT           = BIT(30),
1077         /**
1078          * Context should be remembered.
1079          */
1080         LCT_REMEMBER            = BIT(31),
1081         /**
1082          * Contexts usable in cache shrinker thread.
1083          */
1084         LCT_SHRINKER    = LCT_MD_THREAD|LCT_DT_THREAD|LCT_CL_THREAD|LCT_NOREF,
1085 };
1086
1087 /**
1088  * Key. Represents per-context value slot.
1089  *
1090  * Keys are usually registered when module owning the key is initialized, and
1091  * de-registered when module is unloaded. Once key is registered, all new
1092  * contexts with matching tags, will get key value. "Old" contexts, already
1093  * initialized at the time of key registration, can be forced to get key value
1094  * by calling lu_context_refill().
1095  *
1096  * Every key value is counted in lu_context_key::lct_used and acquires a
1097  * reference on an owning module. This means, that all key values have to be
1098  * destroyed before module can be unloaded. This is usually achieved by
1099  * stopping threads started by the module, that created contexts in their
1100  * entry functions. Situation is complicated by the threads shared by multiple
1101  * modules, like ptlrpcd daemon on a client. To work around this problem,
1102  * contexts, created in such threads, are `remembered' (see
1103  * LCT_REMEMBER)---i.e., added into a global list. When module is preparing
1104  * for unloading it does the following:
1105  *
1106  *     - marks its keys as `quiescent' (lu_context_tag::LCT_QUIESCENT)
1107  *       preventing new key values from being allocated in the new contexts,
1108  *       and
1109  *
1110  *     - scans a list of remembered contexts, destroying values of module
1111  *       keys, thus releasing references to the module.
1112  *
1113  * This is done by lu_context_key_quiesce(). If module is re-activated
1114  * before key has been de-registered, lu_context_key_revive() call clears
1115  * `quiescent' marker.
1116  *
1117  * lu_context code doesn't provide any internal synchronization for these
1118  * activities---it's assumed that startup (including threads start-up) and
1119  * shutdown are serialized by some external means.
1120  *
1121  * \see lu_context
1122  */
1123 struct lu_context_key {
1124         /**
1125          * Set of tags for which values of this key are to be instantiated.
1126          */
1127         __u32 lct_tags;
1128         /**
1129          * Value constructor. This is called when new value is created for a
1130          * context. Returns pointer to new value of error pointer.
1131          */
1132         void  *(*lct_init)(const struct lu_context *ctx,
1133                            struct lu_context_key *key);
1134         /**
1135          * Value destructor. Called when context with previously allocated
1136          * value of this slot is destroyed. \a data is a value that was returned
1137          * by a matching call to lu_context_key::lct_init().
1138          */
1139         void   (*lct_fini)(const struct lu_context *ctx,
1140                            struct lu_context_key *key, void *data);
1141         /**
1142          * Optional method called on lu_context_exit() for all allocated
1143          * keys. Can be used by debugging code checking that locks are
1144          * released, etc.
1145          */
1146         void   (*lct_exit)(const struct lu_context *ctx,
1147                            struct lu_context_key *key, void *data);
1148         /**
1149          * Internal implementation detail: index within lu_context::lc_value[]
1150          * reserved for this key.
1151          */
1152         int             lct_index;
1153         /**
1154          * Internal implementation detail: number of values created for this
1155          * key.
1156          */
1157         atomic_t        lct_used;
1158         /**
1159          * Internal implementation detail: module for this key.
1160          */
1161         struct module   *lct_owner;
1162         /**
1163          * References to this key. For debugging.
1164          */
1165         struct lu_ref   lct_reference;
1166 };
1167
1168 #define LU_KEY_INIT(mod, type)                                    \
1169         static void *mod##_key_init(const struct lu_context *ctx, \
1170                                     struct lu_context_key *key)   \
1171         {                                                         \
1172                 type *value;                                      \
1173                                                                   \
1174                 BUILD_BUG_ON(PAGE_SIZE < sizeof(*value));         \
1175                                                                   \
1176                 OBD_ALLOC_PTR(value);                             \
1177                 if (value == NULL)                                \
1178                         value = ERR_PTR(-ENOMEM);                 \
1179                                                                   \
1180                 return value;                                     \
1181         }                                                         \
1182         struct __##mod##__dummy_init { ; } /* semicolon catcher */
1183
1184 #define LU_KEY_FINI(mod, type)                                              \
1185         static void mod##_key_fini(const struct lu_context *ctx,            \
1186                                     struct lu_context_key *key, void* data) \
1187         {                                                                   \
1188                 type *info = data;                                          \
1189                                                                             \
1190                 OBD_FREE_PTR(info);                                         \
1191         }                                                                   \
1192         struct __##mod##__dummy_fini {;} /* semicolon catcher */
1193
1194 #define LU_KEY_INIT_FINI(mod, type)   \
1195         LU_KEY_INIT(mod,type);        \
1196         LU_KEY_FINI(mod,type)
1197
1198 #define LU_CONTEXT_KEY_DEFINE(mod, tags)                \
1199         struct lu_context_key mod##_thread_key = {      \
1200                 .lct_tags = tags,                       \
1201                 .lct_init = mod##_key_init,             \
1202                 .lct_fini = mod##_key_fini              \
1203         }
1204
1205 #define LU_CONTEXT_KEY_INIT(key)                        \
1206 do {                                                    \
1207         (key)->lct_owner = THIS_MODULE;                 \
1208 } while (0)
1209
1210 int   lu_context_key_register(struct lu_context_key *key);
1211 void  lu_context_key_degister(struct lu_context_key *key);
1212 void *lu_context_key_get     (const struct lu_context *ctx,
1213                                const struct lu_context_key *key);
1214 void  lu_context_key_quiesce(struct lu_device_type *t,
1215                              struct lu_context_key *key);
1216 void  lu_context_key_revive(struct lu_context_key *key);
1217
1218
1219 /*
1220  * LU_KEY_INIT_GENERIC() has to be a macro to correctly determine an
1221  * owning module.
1222  */
1223
1224 #define LU_KEY_INIT_GENERIC(mod)                                        \
1225         static void mod##_key_init_generic(struct lu_context_key *k, ...) \
1226         {                                                               \
1227                 struct lu_context_key *key = k;                         \
1228                 va_list args;                                           \
1229                                                                         \
1230                 va_start(args, k);                                      \
1231                 do {                                                    \
1232                         LU_CONTEXT_KEY_INIT(key);                       \
1233                         key = va_arg(args, struct lu_context_key *);    \
1234                 } while (key != NULL);                                  \
1235                 va_end(args);                                           \
1236         }
1237
1238 #define LU_TYPE_INIT(mod, ...)                                          \
1239         LU_KEY_INIT_GENERIC(mod)                                        \
1240         static int mod##_type_init(struct lu_device_type *t)            \
1241         {                                                               \
1242                 mod##_key_init_generic(__VA_ARGS__, NULL);              \
1243                 return lu_context_key_register_many(__VA_ARGS__, NULL); \
1244         }                                                               \
1245         struct __##mod##_dummy_type_init {;}
1246
1247 #define LU_TYPE_FINI(mod, ...)                                          \
1248         static void mod##_type_fini(struct lu_device_type *t)           \
1249         {                                                               \
1250                 lu_context_key_degister_many(__VA_ARGS__, NULL);        \
1251         }                                                               \
1252         struct __##mod##_dummy_type_fini {;}
1253
1254 #define LU_TYPE_START(mod, ...)                                 \
1255         static void mod##_type_start(struct lu_device_type *t)  \
1256         {                                                       \
1257                 lu_context_key_revive_many(__VA_ARGS__, NULL);  \
1258         }                                                       \
1259         struct __##mod##_dummy_type_start {;}
1260
1261 #define LU_TYPE_STOP(mod, ...)                                     \
1262         static void mod##_type_stop(struct lu_device_type *t)      \
1263         {                                                          \
1264                 lu_context_key_quiesce_many(t, __VA_ARGS__, NULL); \
1265         }                                                          \
1266         struct __##mod##_dummy_type_stop { }
1267
1268
1269
1270 #define LU_TYPE_INIT_FINI(mod, ...)             \
1271         LU_TYPE_INIT(mod, __VA_ARGS__);         \
1272         LU_TYPE_FINI(mod, __VA_ARGS__);         \
1273         LU_TYPE_START(mod, __VA_ARGS__);        \
1274         LU_TYPE_STOP(mod, __VA_ARGS__)
1275
1276 int   lu_context_init  (struct lu_context *ctx, __u32 tags);
1277 void  lu_context_fini  (struct lu_context *ctx);
1278 void  lu_context_enter (struct lu_context *ctx);
1279 void  lu_context_exit  (struct lu_context *ctx);
1280 int   lu_context_refill(struct lu_context *ctx);
1281
1282 /*
1283  * Helper functions to operate on multiple keys. These are used by the default
1284  * device type operations, defined by LU_TYPE_INIT_FINI().
1285  */
1286
1287 int  lu_context_key_register_many(struct lu_context_key *k, ...);
1288 void lu_context_key_degister_many(struct lu_context_key *k, ...);
1289 void lu_context_key_revive_many  (struct lu_context_key *k, ...);
1290 void lu_context_key_quiesce_many(struct lu_device_type *t,
1291                                  struct lu_context_key *k, ...);
1292
1293 /*
1294  * update/clear ctx/ses tags.
1295  */
1296 void lu_context_tags_update(__u32 tags);
1297 void lu_context_tags_clear(__u32 tags);
1298 void lu_session_tags_update(__u32 tags);
1299 void lu_session_tags_clear(__u32 tags);
1300
1301 /**
1302  * Environment.
1303  */
1304 struct lu_env {
1305         /**
1306          * "Local" context, used to store data instead of stack.
1307          */
1308         struct lu_context  le_ctx;
1309         /**
1310          * "Session" context for per-request data.
1311          */
1312         struct lu_context *le_ses;
1313 };
1314
1315 int  lu_env_init  (struct lu_env *env, __u32 tags);
1316 void lu_env_fini  (struct lu_env *env);
1317 int  lu_env_refill(struct lu_env *env);
1318 int  lu_env_refill_by_tags(struct lu_env *env, __u32 ctags, __u32 stags);
1319
1320 static inline void* lu_env_info(const struct lu_env *env,
1321                                 const struct lu_context_key *key)
1322 {
1323         void *info;
1324         info = lu_context_key_get(&env->le_ctx, key);
1325         if (!info) {
1326                 if (!lu_env_refill((struct lu_env *)env))
1327                         info = lu_context_key_get(&env->le_ctx, key);
1328         }
1329         LASSERT(info);
1330         return info;
1331 }
1332
1333 struct lu_env *lu_env_find(void);
1334 int lu_env_add(struct lu_env *env);
1335 int lu_env_add_task(struct lu_env *env, struct task_struct *task);
1336 void lu_env_remove(struct lu_env *env);
1337
1338 /** @} lu_context */
1339
1340 /**
1341  * Output site statistical counters into a buffer. Suitable for
1342  * ll_rd_*()-style functions.
1343  */
1344 int lu_site_stats_seq_print(const struct lu_site *s, struct seq_file *m);
1345
1346 /**
1347  * Common name structure to be passed around for various name related methods.
1348  */
1349 struct lu_name {
1350         const char    *ln_name;
1351         int            ln_namelen;
1352 };
1353
1354 static inline bool name_is_dot_or_dotdot(const char *name, int namelen)
1355 {
1356         return name[0] == '.' &&
1357                (namelen == 1 || (namelen == 2 && name[1] == '.'));
1358 }
1359
1360 static inline bool lu_name_is_dot_or_dotdot(const struct lu_name *lname)
1361 {
1362         return name_is_dot_or_dotdot(lname->ln_name, lname->ln_namelen);
1363 }
1364
1365 /**
1366  * Determine if filename should be considered a "temporary" name.
1367  *
1368  * For temporary names, use only the main part of the filename and ignore
1369  * the suffix, so that the filename will hash to the same MDT after it is
1370  * renamed.  That avoids creating spurious remote entries for rsync, dcp,
1371  * vi, and other tools that create a temporary name before renaming the file.
1372  *
1373  * The "CRUSH" and "CRUSH2" hash types are slightly different, and should
1374  * not be modified without introducing a new hash type.  The hash algorithm
1375  * forms an important part of the network protocol for striped directories,
1376  * so if the hash function were "fixed" in any way it would prevent clients
1377  * from looking up a filename on the right MDT.  LU-15692.
1378  *
1379  * \param[in] name              filename
1380  * \param[in] namelen           length of @name
1381  * \param[in] dot_prefix        if @name needs a leading '.' to be temporary
1382  * \param[in] suffixlen         number of characters after '.' in @name to check
1383  * \param[in] crush2            whether CRUSH or CRUSH2 heuristic should be used
1384  */
1385 static inline bool lu_name_is_temp_file(const char *name, int namelen,
1386                                         bool dot_prefix, int suffixlen,
1387                                         bool crush2)
1388 {
1389         int lower = 0;
1390         int upper = 0;
1391         int digit = 0;
1392         int len = suffixlen;
1393
1394         if (dot_prefix && name[0] != '.')
1395                 return false;
1396
1397         if (namelen < dot_prefix + suffixlen + 2 ||
1398             name[namelen - suffixlen - 1] != '.')
1399                 return false;
1400
1401         /* Any non-alphanumeric chars in the suffix for CRUSH2 mean the
1402          * filename is *not* temporary.  The original CRUSH was incorrectly
1403          * matching if a '.' happens to be in the right place, for example
1404          * file.mdtest.12.12345 or output.6334.log, which is bad.  LU-15692
1405          */
1406         while (len) {
1407                 if (islower(name[namelen - len]))
1408                         lower++;
1409                 else if (isupper(name[namelen - len]))
1410                         upper++;
1411                 else if (isdigit(name[namelen - len]))
1412                         digit++;
1413                 else if (crush2)
1414                         return false;
1415                 len--;
1416         }
1417
1418         /* mktemp() suffixes normally have a mix of upper- and lower-case
1419          * letters and/or digits, rarely all upper- or lower-case or digits.
1420          * Random all-digit suffixes are rare (1/45k for suffixlen=6), but
1421          * common in normal usage (incrementing versions, dates, ranks, etc),
1422          * so are considered non-temporary even if 1 or 2 non-numeric chars.
1423          *
1424          * About 0.07% of randomly-generated names will slip through, which
1425          * only means that they may be renamed to a different MDT (slowdown),
1426          * but this avoids 99.93% of cross-MDT renames for those files.
1427          */
1428         if (upper == suffixlen || lower == suffixlen)
1429                 return false;
1430
1431         if (crush2) {
1432                 if (digit >= suffixlen - 1 &&
1433                     isdigit(name[namelen - suffixlen]))
1434                         return false;
1435         } else { /* old crush incorrectly returns "true" for all-digit suffix */
1436                 if (digit >= suffixlen - 1 &&
1437                     !isdigit(name[namelen - suffixlen]))
1438                         return false;
1439         }
1440
1441         return true;
1442 }
1443
1444 static inline bool lu_name_is_backup_file(const char *name, int namelen,
1445                                           int *suffixlen)
1446 {
1447         if (namelen > 1 &&
1448             name[namelen - 2] != '.' && name[namelen - 1] == '~') {
1449                 if (suffixlen)
1450                         *suffixlen = 1;
1451                 return true;
1452         }
1453
1454         if (namelen > 4 && name[namelen - 4] == '.' &&
1455             (!strncasecmp(name + namelen - 3, "bak", 3) ||
1456              !strncasecmp(name + namelen - 3, "sav", 3))) {
1457                 if (suffixlen)
1458                         *suffixlen = 4;
1459                 return true;
1460         }
1461
1462         if (namelen > 5 && name[namelen - 5] == '.' &&
1463             !strncasecmp(name + namelen - 4, "orig", 4)) {
1464                 if (suffixlen)
1465                         *suffixlen = 5;
1466                 return true;
1467         }
1468
1469         return false;
1470 }
1471
1472 static inline bool lu_name_is_valid_len(const char *name, size_t name_len)
1473 {
1474         return name != NULL &&
1475                name_len > 0 &&
1476                name_len < INT_MAX &&
1477                strlen(name) == name_len &&
1478                memchr(name, '/', name_len) == NULL;
1479 }
1480
1481 /**
1482  * Validate names (path components)
1483  *
1484  * To be valid \a name must be non-empty, '\0' terminated of length \a
1485  * name_len, and not contain '/'. The maximum length of a name (before
1486  * say -ENAMETOOLONG will be returned) is really controlled by llite
1487  * and the server. We only check for something insane coming from bad
1488  * integer handling here.
1489  */
1490 static inline bool lu_name_is_valid_2(const char *name, size_t name_len)
1491 {
1492         return lu_name_is_valid_len(name, name_len) && name[name_len] == '\0';
1493 }
1494
1495 static inline bool lu_name_is_valid(const struct lu_name *ln)
1496 {
1497         return lu_name_is_valid_2(ln->ln_name, ln->ln_namelen);
1498 }
1499
1500 #define DNAME "%.*s"
1501 #define PNAME(ln)                                       \
1502         (lu_name_is_valid(ln) ? (ln)->ln_namelen : 0),  \
1503         (lu_name_is_valid(ln) ? (ln)->ln_name : "")
1504
1505 /**
1506  * Common buffer structure to be passed around for various xattr_{s,g}et()
1507  * methods.
1508  */
1509 struct lu_buf {
1510         void   *lb_buf;
1511         size_t  lb_len;
1512 };
1513
1514 #define DLUBUF "(%p %zu)"
1515 #define PLUBUF(buf) (buf)->lb_buf, (buf)->lb_len
1516
1517 /* read buffer params, should be filled out by out */
1518 struct lu_rdbuf {
1519         /** number of buffers */
1520         unsigned int    rb_nbufs;
1521         /** pointers to buffers */
1522         struct lu_buf   rb_bufs[];
1523 };
1524
1525 /**
1526  * One-time initializers, called at obdclass module initialization, not
1527  * exported.
1528  */
1529
1530 /**
1531  * Initialization of global lu_* data.
1532  */
1533 int lu_global_init(void);
1534
1535 /**
1536  * Dual to lu_global_init().
1537  */
1538 void lu_global_fini(void);
1539
1540 struct lu_kmem_descr {
1541         struct kmem_cache **ckd_cache;
1542         const char       *ckd_name;
1543         const size_t      ckd_size;
1544 };
1545
1546 int  lu_kmem_init(struct lu_kmem_descr *caches);
1547 void lu_kmem_fini(struct lu_kmem_descr *caches);
1548
1549 void lu_object_assign_fid(const struct lu_env *env, struct lu_object *o,
1550                           const struct lu_fid *fid);
1551 struct lu_object *lu_object_anon(const struct lu_env *env,
1552                                  struct lu_device *dev,
1553                                  const struct lu_object_conf *conf);
1554
1555 /** null buffer */
1556 extern struct lu_buf LU_BUF_NULL;
1557
1558 void lu_buf_free(struct lu_buf *buf);
1559 void lu_buf_alloc(struct lu_buf *buf, size_t size);
1560 void lu_buf_realloc(struct lu_buf *buf, size_t size);
1561
1562 int lu_buf_check_and_grow(struct lu_buf *buf, size_t len);
1563 struct lu_buf *lu_buf_check_and_alloc(struct lu_buf *buf, size_t len);
1564
1565 extern __u32 lu_context_tags_default;
1566 extern __u32 lu_session_tags_default;
1567
1568 static inline bool lu_device_is_cl(const struct lu_device *d)
1569 {
1570         return d->ld_type->ldt_tags & LU_DEVICE_CL;
1571 }
1572
1573 static inline bool lu_object_is_cl(const struct lu_object *o)
1574 {
1575         return lu_device_is_cl(o->lo_dev);
1576 }
1577
1578 /* Generic subset of tgts */
1579 struct lu_tgt_pool {
1580         __u32              *op_array;   /* array of index of
1581                                          * lov_obd->lov_tgts
1582                                          */
1583         unsigned int        op_count;   /* number of tgts in the array */
1584         unsigned int        op_size;    /* allocated size of op_array */
1585         struct rw_semaphore op_rw_sem;  /* to protect lu_tgt_pool use */
1586 };
1587
1588 int lu_tgt_pool_init(struct lu_tgt_pool *op, unsigned int count);
1589 int lu_tgt_pool_add(struct lu_tgt_pool *op, __u32 idx, unsigned int min_count);
1590 int lu_tgt_pool_remove(struct lu_tgt_pool *op, __u32 idx);
1591 void lu_tgt_pool_free(struct lu_tgt_pool *op);
1592 int lu_tgt_check_index(int idx, struct lu_tgt_pool *osts);
1593 int lu_tgt_pool_extend(struct lu_tgt_pool *op, unsigned int min_count);
1594
1595 /* bitflags used in rr / qos allocation */
1596 enum lq_flag {
1597         LQ_DIRTY        = 0, /* recalc qos data */
1598         LQ_SAME_SPACE,       /* the OSTs all have approx.
1599                               * the same space avail */
1600         LQ_RESET,            /* zero current penalties */
1601         LQ_SF_PROGRESS,      /* statfs op in progress */
1602 };
1603
1604 #ifdef HAVE_SERVER_SUPPORT
1605 /* round-robin QoS data for LOD/LMV */
1606 struct lu_qos_rr {
1607         spinlock_t               lqr_alloc;     /* protect allocation index */
1608         atomic_t                 lqr_start_idx; /* start index of new inode */
1609         __u32                    lqr_offset_idx;/* aliasing for start_idx */
1610         int                      lqr_start_count;/* reseed counter */
1611         struct lu_tgt_pool       lqr_pool;      /* round-robin optimized list */
1612         unsigned long            lqr_flags;
1613 };
1614
1615 static inline void lu_qos_rr_init(struct lu_qos_rr *lqr)
1616 {
1617         spin_lock_init(&lqr->lqr_alloc);
1618         set_bit(LQ_DIRTY, &lqr->lqr_flags);
1619 }
1620
1621 #endif /* HAVE_SERVER_SUPPORT */
1622
1623 /* QoS data per MDS/OSS */
1624 struct lu_svr_qos {
1625         struct obd_uuid          lsq_uuid;      /* ptlrpc's c_remote_uuid */
1626         struct list_head         lsq_svr_list;  /* link to lq_svr_list */
1627         __u64                    lsq_bavail;    /* total bytes avail on svr */
1628         __u64                    lsq_iavail;    /* total inode avail on svr */
1629         __u64                    lsq_penalty;   /* current penalty */
1630         __u64                    lsq_penalty_per_obj; /* penalty decrease
1631                                                        * every obj*/
1632         time64_t                 lsq_used;      /* last used time, seconds */
1633         __u32                    lsq_tgt_count; /* number of tgts on this svr */
1634         __u32                    lsq_id;        /* unique svr id */
1635 };
1636
1637 /* QoS data per MDT/OST */
1638 struct lu_tgt_qos {
1639         struct lu_svr_qos       *ltq_svr;       /* svr info */
1640         __u64                    ltq_penalty;   /* current penalty */
1641         __u64                    ltq_penalty_per_obj; /* penalty decrease
1642                                                        * every obj*/
1643         __u64                    ltq_avail;     /* bytes/inode avail */
1644         __u64                    ltq_weight;    /* net weighting */
1645         time64_t                 ltq_used;      /* last used time, seconds */
1646         bool                     ltq_usable:1;  /* usable for striping */
1647 };
1648
1649 /* target descriptor */
1650 #define LOV_QOS_DEF_THRESHOLD_RR_PCT    17
1651 #define LMV_QOS_DEF_THRESHOLD_RR_PCT    5
1652
1653 #define LOV_QOS_DEF_PRIO_FREE           90
1654 #define LMV_QOS_DEF_PRIO_FREE           90
1655
1656 struct lu_tgt_desc {
1657         union {
1658                 struct dt_device        *ltd_tgt;
1659                 struct obd_device       *ltd_obd;
1660         };
1661         struct obd_export *ltd_exp;
1662         struct obd_uuid    ltd_uuid;
1663         __u32              ltd_index;
1664         __u32              ltd_gen;
1665         struct list_head   ltd_kill;
1666         struct task_struct *ltd_recovery_task;
1667         struct mutex       ltd_fid_mutex;
1668         struct lu_tgt_qos  ltd_qos; /* qos info per target */
1669         struct obd_statfs  ltd_statfs;
1670         time64_t           ltd_statfs_age;
1671         unsigned long      ltd_active:1,/* is this target up for requests */
1672                            ltd_activate:1,/* should target be activated */
1673                            ltd_reap:1,  /* should this target be deleted */
1674                            ltd_got_update_log:1, /* Already got update log */
1675                            ltd_connecting:1; /* target is connecting */
1676 };
1677
1678 /* number of pointers at 2nd level */
1679 #define TGT_PTRS_PER_BLOCK      (PAGE_SIZE / sizeof(void *))
1680 /* number of pointers at 1st level - only need as many as max OST/MDT count */
1681 #define TGT_PTRS                ((LOV_ALL_STRIPES + 1) / TGT_PTRS_PER_BLOCK)
1682
1683 struct lu_tgt_desc_idx {
1684         struct lu_tgt_desc *ldi_tgt[TGT_PTRS_PER_BLOCK];
1685 };
1686
1687
1688 /* QoS data for LOD/LMV */
1689 #define QOS_THRESHOLD_MAX 256 /* should be power of two */
1690 struct lu_qos {
1691         struct list_head         lq_svr_list;   /* lu_svr_qos list */
1692         struct rw_semaphore      lq_rw_sem;
1693         __u32                    lq_active_svr_count;
1694         unsigned int             lq_prio_free;   /* priority for free space */
1695         unsigned int             lq_threshold_rr;/* priority for rr */
1696 #ifdef HAVE_SERVER_SUPPORT
1697         struct lu_qos_rr         lq_rr;          /* round robin qos data */
1698 #endif
1699         unsigned long            lq_flags;
1700 #if 0
1701         unsigned long            lq_dirty:1,     /* recalc qos data */
1702                                  lq_same_space:1,/* the servers all have approx.
1703                                                   * the same space avail */
1704                                  lq_reset:1;     /* zero current penalties */
1705 #endif
1706 };
1707
1708 struct lu_tgt_descs {
1709         union {
1710                 struct lov_desc       ltd_lov_desc;
1711                 struct lmv_desc       ltd_lmv_desc;
1712         };
1713         /* list of known TGTs */
1714         struct lu_tgt_desc_idx  *ltd_tgt_idx[TGT_PTRS];
1715         /* Size of the lu_tgts array, granted to be a power of 2 */
1716         __u32                   ltd_tgts_size;
1717         /* bitmap of TGTs available */
1718         unsigned long           *ltd_tgt_bitmap;
1719         /* TGTs scheduled to be deleted */
1720         __u32                   ltd_death_row;
1721         /* Table refcount used for delayed deletion */
1722         int                     ltd_refcount;
1723         /* mutex to serialize concurrent updates to the tgt table */
1724         struct mutex            ltd_mutex;
1725         /* read/write semaphore used for array relocation */
1726         struct rw_semaphore     ltd_rw_sem;
1727         /* QoS */
1728         struct lu_qos           ltd_qos;
1729         /* all tgts in a packed array */
1730         struct lu_tgt_pool      ltd_tgt_pool;
1731         /* true if tgt is MDT */
1732         bool                    ltd_is_mdt;
1733 };
1734
1735 #define LTD_TGT(ltd, index)                                             \
1736          (ltd)->ltd_tgt_idx[(index) / TGT_PTRS_PER_BLOCK]->             \
1737                 ldi_tgt[(index) % TGT_PTRS_PER_BLOCK]
1738
1739 u64 lu_prandom_u64_max(u64 ep_ro);
1740 int lu_qos_add_tgt(struct lu_qos *qos, struct lu_tgt_desc *ltd);
1741 int lu_qos_del_tgt(struct lu_qos *qos, struct lu_tgt_desc *ltd);
1742 void lu_tgt_qos_weight_calc(struct lu_tgt_desc *tgt);
1743
1744 int lu_tgt_descs_init(struct lu_tgt_descs *ltd, bool is_mdt);
1745 void lu_tgt_descs_fini(struct lu_tgt_descs *ltd);
1746 int ltd_add_tgt(struct lu_tgt_descs *ltd, struct lu_tgt_desc *tgt);
1747 void ltd_del_tgt(struct lu_tgt_descs *ltd, struct lu_tgt_desc *tgt);
1748 int ltd_qos_penalties_calc(struct lu_tgt_descs *ltd);
1749 int ltd_qos_update(struct lu_tgt_descs *ltd, struct lu_tgt_desc *tgt,
1750                    __u64 *total_wt);
1751
1752 /**
1753  * Whether MDT inode and space usages are balanced.
1754  */
1755 static inline bool ltd_qos_is_balanced(struct lu_tgt_descs *ltd)
1756 {
1757         return !test_bit(LQ_DIRTY, &ltd->ltd_qos.lq_flags) &&
1758                test_bit(LQ_SAME_SPACE, &ltd->ltd_qos.lq_flags);
1759 }
1760
1761 /**
1762  * Whether QoS data is up-to-date and QoS can be applied.
1763  */
1764 static inline bool ltd_qos_is_usable(struct lu_tgt_descs *ltd)
1765 {
1766         if (ltd_qos_is_balanced(ltd))
1767                 return false;
1768
1769         if (ltd->ltd_lov_desc.ld_active_tgt_count < 2)
1770                 return false;
1771
1772         return true;
1773 }
1774
1775 static inline struct lu_tgt_desc *ltd_first_tgt(struct lu_tgt_descs *ltd)
1776 {
1777         int index;
1778
1779         index = find_first_bit(ltd->ltd_tgt_bitmap,
1780                                ltd->ltd_tgts_size);
1781         return (index < ltd->ltd_tgts_size) ? LTD_TGT(ltd, index) : NULL;
1782 }
1783
1784 static inline struct lu_tgt_desc *ltd_next_tgt(struct lu_tgt_descs *ltd,
1785                                                struct lu_tgt_desc *tgt)
1786 {
1787         int index;
1788
1789         if (!tgt)
1790                 return NULL;
1791
1792         index = tgt->ltd_index;
1793         LASSERT(index < ltd->ltd_tgts_size);
1794         index = find_next_bit(ltd->ltd_tgt_bitmap,
1795                               ltd->ltd_tgts_size, index + 1);
1796         return (index < ltd->ltd_tgts_size) ? LTD_TGT(ltd, index) : NULL;
1797 }
1798
1799 #define ltd_foreach_tgt(ltd, tgt) \
1800         for (tgt = ltd_first_tgt(ltd); tgt; tgt = ltd_next_tgt(ltd, tgt))
1801
1802 #define ltd_foreach_tgt_safe(ltd, tgt, tmp)                               \
1803         for (tgt = ltd_first_tgt(ltd), tmp = ltd_next_tgt(ltd, tgt); tgt; \
1804              tgt = tmp, tmp = ltd_next_tgt(ltd, tgt))
1805
1806 /** @} lu */
1807 #endif /* __LUSTRE_LU_OBJECT_H */