Whamcloud - gitweb
4bb797f40b3e04c166780668bc46612fd5262879
[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  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
31  */
32
33 #ifndef __LUSTRE_LU_OBJECT_H
34 #define __LUSTRE_LU_OBJECT_H
35
36 #include <stdarg.h>
37 #include <libcfs/libcfs.h>
38 #include <uapi/linux/lustre/lustre_idl.h>
39 #include <lu_ref.h>
40 #include <linux/percpu_counter.h>
41 #include <linux/ctype.h>
42 #include <obd_target.h>
43
44 struct seq_file;
45 struct proc_dir_entry;
46 struct lustre_cfg;
47 struct lprocfs_stats;
48 struct obd_type;
49
50 /** \defgroup lu lu
51  * lu_* data-types represent server-side entities shared by data and meta-data
52  * stacks.
53  *
54  * Design goals:
55  *
56  * -# support for layering.
57  *
58  *     Server side object is split into layers, one per device in the
59  *     corresponding device stack. Individual layer is represented by struct
60  *     lu_object. Compound layered object --- by struct lu_object_header. Most
61  *     interface functions take lu_object as an argument and operate on the
62  *     whole compound object. This decision was made due to the following
63  *     reasons:
64  *
65  *        - it's envisaged that lu_object will be used much more often than
66  *        lu_object_header;
67  *
68  *        - we want lower (non-top) layers to be able to initiate operations
69  *        on the whole object.
70  *
71  *     Generic code supports layering more complex than simple stacking, e.g.,
72  *     it is possible that at some layer object "spawns" multiple sub-objects
73  *     on the lower layer.
74  *
75  * -# fid-based identification.
76  *
77  *     Compound object is uniquely identified by its fid. Objects are indexed
78  *     by their fids (hash table is used for index).
79  *
80  * -# caching and life-cycle management.
81  *
82  *     Object's life-time is controlled by reference counting. When reference
83  *     count drops to 0, object is returned to cache. Cached objects still
84  *     retain their identity (i.e., fid), and can be recovered from cache.
85  *
86  *     Objects are kept in the global LRU list, and lu_site_purge() function
87  *     can be used to reclaim given number of unused objects from the tail of
88  *     the LRU.
89  *
90  * -# avoiding recursion.
91  *
92  *     Generic code tries to replace recursion through layers by iterations
93  *     where possible. Additionally to the end of reducing stack consumption,
94  *     data, when practically possible, are allocated through lu_context_key
95  *     interface rather than on stack.
96  * @{
97  */
98
99 struct lu_site;
100 struct lu_object;
101 struct lu_device;
102 struct lu_object_header;
103 struct lu_context;
104 struct lu_env;
105 struct lu_name;
106
107 /**
108  * Operations common for data and meta-data devices.
109  */
110 struct lu_device_operations {
111         /**
112          * Allocate object for the given device (without lower-layer
113          * parts). This is called by lu_object_operations::loo_object_init()
114          * from the parent layer, and should setup at least lu_object::lo_dev
115          * and lu_object::lo_ops fields of resulting lu_object.
116          *
117          * Object creation protocol.
118          *
119          * Due to design goal of avoiding recursion, object creation (see
120          * lu_object_alloc()) is somewhat involved:
121          *
122          *  - first, lu_device_operations::ldo_object_alloc() method of the
123          *  top-level device in the stack is called. It should allocate top
124          *  level object (including lu_object_header), but without any
125          *  lower-layer sub-object(s).
126          *
127          *  - then lu_object_alloc() sets fid in the header of newly created
128          *  object.
129          *
130          *  - then lu_object_operations::loo_object_init() is called. It has
131          *  to allocate lower-layer object(s). To do this,
132          *  lu_object_operations::loo_object_init() calls ldo_object_alloc()
133          *  of the lower-layer device(s).
134          *
135          *  - for all new objects allocated by
136          *  lu_object_operations::loo_object_init() (and inserted into object
137          *  stack), lu_object_operations::loo_object_init() is called again
138          *  repeatedly, until no new objects are created.
139          *
140          * \post ergo(!IS_ERR(result), result->lo_dev == d &&
141          *                             result->lo_ops != NULL);
142          */
143         struct lu_object *(*ldo_object_alloc)(const struct lu_env *env,
144                                               const struct lu_object_header *h,
145                                               struct lu_device *d);
146         /**
147          * process config specific for device.
148          */
149         int (*ldo_process_config)(const struct lu_env *env,
150                                   struct lu_device *, struct lustre_cfg *);
151         int (*ldo_recovery_complete)(const struct lu_env *,
152                                      struct lu_device *);
153
154         /**
155          * initialize local objects for device. this method called after layer has
156          * been initialized (after LCFG_SETUP stage) and before it starts serving
157          * user requests.
158          */
159
160         int (*ldo_prepare)(const struct lu_env *,
161                            struct lu_device *parent,
162                            struct lu_device *dev);
163
164
165         /**
166          * Allocate new FID for file with @name under @parent
167          *
168          * \param[in] env       execution environment for this thread
169          * \param[in] dev       dt device
170          * \param[out] fid      new FID allocated
171          * \param[in] parent    parent object
172          * \param[in] name      lu_name
173          *
174          * \retval 0            on success
175          * \retval 0            0 FID allocated successfully.
176          * \retval 1            1 FID allocated successfully and new sequence
177          *                      requested from seq meta server
178          * \retval negative     negative errno if FID allocation failed.
179          */
180         int (*ldo_fid_alloc)(const struct lu_env *env,
181                              struct lu_device *dev,
182                              struct lu_fid *fid,
183                              struct lu_object *parent,
184                              const struct lu_name *name);
185 };
186
187 /**
188  * For lu_object_conf flags
189  */
190 typedef enum {
191         /* This is a new object to be allocated, or the file
192          * corresponding to the object does not exists. */
193         LOC_F_NEW       = 0x00000001,
194 } loc_flags_t;
195
196 /**
197  * Object configuration, describing particulars of object being created. On
198  * server this is not used, as server objects are full identified by fid. On
199  * client configuration contains struct lustre_md.
200  */
201 struct lu_object_conf {
202         /**
203          * Some hints for obj find and alloc.
204          */
205         loc_flags_t     loc_flags;
206 };
207
208 /**
209  * Type of "printer" function used by lu_object_operations::loo_object_print()
210  * method.
211  *
212  * Printer function is needed to provide some flexibility in (semi-)debugging
213  * output: possible implementations: printk, CDEBUG, sysfs/seq_file
214  */
215 typedef int (*lu_printer_t)(const struct lu_env *env,
216                             void *cookie, const char *format, ...)
217         __attribute__ ((format (printf, 3, 4)));
218
219 /**
220  * Operations specific for particular lu_object.
221  */
222 struct lu_object_operations {
223
224         /**
225          * Allocate lower-layer parts of the object by calling
226          * lu_device_operations::ldo_object_alloc() of the corresponding
227          * underlying device.
228          *
229          * This method is called once for each object inserted into object
230          * stack. It's responsibility of this method to insert lower-layer
231          * object(s) it create into appropriate places of object stack.
232          */
233         int (*loo_object_init)(const struct lu_env *env,
234                                struct lu_object *o,
235                                const struct lu_object_conf *conf);
236         /**
237          * Called (in top-to-bottom order) during object allocation after all
238          * layers were allocated and initialized. Can be used to perform
239          * initialization depending on lower layers.
240          */
241         int (*loo_object_start)(const struct lu_env *env,
242                                 struct lu_object *o);
243         /**
244          * Called before lu_object_operations::loo_object_free() to signal
245          * that object is being destroyed. Dual to
246          * lu_object_operations::loo_object_init().
247          */
248         void (*loo_object_delete)(const struct lu_env *env,
249                                   struct lu_object *o);
250         /**
251          * Dual to lu_device_operations::ldo_object_alloc(). Called when
252          * object is removed from memory.  Must use call_rcu or kfree_rcu
253          * if the object contains an lu_object_header.
254          */
255         void (*loo_object_free)(const struct lu_env *env,
256                                 struct lu_object *o);
257         /**
258          * Called when last active reference to the object is released (and
259          * object returns to the cache). This method is optional.
260          */
261         void (*loo_object_release)(const struct lu_env *env,
262                                    struct lu_object *o);
263         /**
264          * Optional debugging helper. Print given object.
265          */
266         int (*loo_object_print)(const struct lu_env *env, void *cookie,
267                                 lu_printer_t p, const struct lu_object *o);
268         /**
269          * Optional debugging method. Returns true iff method is internally
270          * consistent.
271          */
272         int (*loo_object_invariant)(const struct lu_object *o);
273 };
274
275 /**
276  * Type of lu_device.
277  */
278 struct lu_device_type;
279
280 /**
281  * Device: a layer in the server side abstraction stacking.
282  */
283 struct lu_device {
284         /**
285          * reference count. This is incremented, in particular, on each object
286          * created at this layer.
287          *
288          * \todo XXX which means that atomic_t is probably too small.
289          */
290         atomic_t                           ld_ref;
291         /**
292          * Pointer to device type. Never modified once set.
293          */
294         struct lu_device_type             *ld_type;
295         /**
296          * Operation vector for this device.
297          */
298         const struct lu_device_operations *ld_ops;
299         /**
300          * Stack this device belongs to.
301          */
302         struct lu_site                    *ld_site;
303         struct proc_dir_entry             *ld_proc_entry;
304
305         /** \todo XXX: temporary back pointer into obd. */
306         struct obd_device                 *ld_obd;
307         /**
308          * A list of references to this object, for debugging.
309          */
310         struct lu_ref                      ld_reference;
311         /**
312          * Link the device to the site.
313          **/
314         struct list_head                   ld_linkage;
315 };
316
317 struct lu_device_type_operations;
318
319 /**
320  * Tag bits for device type. They are used to distinguish certain groups of
321  * device types.
322  */
323 enum lu_device_tag {
324         /** this is meta-data device */
325         LU_DEVICE_MD = (1 << 0),
326         /** this is data device */
327         LU_DEVICE_DT = (1 << 1),
328         /** data device in the client stack */
329         LU_DEVICE_CL = (1 << 2)
330 };
331
332 /**
333  * Type of device.
334  */
335 struct lu_device_type {
336         /**
337          * Tag bits. Taken from enum lu_device_tag. Never modified once set.
338          */
339         __u32                                   ldt_tags;
340         /**
341          * Name of this class. Unique system-wide. Never modified once set.
342          */
343         char                                   *ldt_name;
344         /**
345          * Operations for this type.
346          */
347         const struct lu_device_type_operations *ldt_ops;
348         /**
349          * \todo XXX: temporary: context tags used by obd_*() calls.
350          */
351         __u32                                   ldt_ctx_tags;
352         /**
353          * Number of existing device type instances.
354          */
355         atomic_t                                ldt_device_nr;
356 };
357
358 /**
359  * Operations on a device type.
360  */
361 struct lu_device_type_operations {
362         /**
363          * Allocate new device.
364          */
365         struct lu_device *(*ldto_device_alloc)(const struct lu_env *env,
366                                                struct lu_device_type *t,
367                                                struct lustre_cfg *lcfg);
368         /**
369          * Free device. Dual to
370          * lu_device_type_operations::ldto_device_alloc(). Returns pointer to
371          * the next device in the stack.
372          */
373         struct lu_device *(*ldto_device_free)(const struct lu_env *,
374                                               struct lu_device *);
375
376         /**
377          * Initialize the devices after allocation
378          */
379         int  (*ldto_device_init)(const struct lu_env *env,
380                                  struct lu_device *, const char *,
381                                  struct lu_device *);
382         /**
383          * Finalize device. Dual to
384          * lu_device_type_operations::ldto_device_init(). Returns pointer to
385          * the next device in the stack.
386          */
387         struct lu_device *(*ldto_device_fini)(const struct lu_env *env,
388                                               struct lu_device *);
389         /**
390          * Initialize device type. This is called on module load.
391          */
392         int  (*ldto_init)(struct lu_device_type *t);
393         /**
394          * Finalize device type. Dual to
395          * lu_device_type_operations::ldto_init(). Called on module unload.
396          */
397         void (*ldto_fini)(struct lu_device_type *t);
398         /**
399          * Called when the first device is created.
400          */
401         void (*ldto_start)(struct lu_device_type *t);
402         /**
403          * Called when number of devices drops to 0.
404          */
405         void (*ldto_stop)(struct lu_device_type *t);
406 };
407
408 static inline int lu_device_is_md(const struct lu_device *d)
409 {
410         return ergo(d != NULL, d->ld_type->ldt_tags & LU_DEVICE_MD);
411 }
412
413 /**
414  * Common object attributes.
415  */
416 struct lu_attr {
417         /**
418          * valid bits
419          *
420          * \see enum la_valid
421          */
422         __u64           la_valid;
423         /** size in bytes */
424         __u64           la_size;
425         /** modification time in seconds since Epoch */
426         s64             la_mtime;
427         /** access time in seconds since Epoch */
428         s64             la_atime;
429         /** change time in seconds since Epoch */
430         s64             la_ctime;
431         /** create time in seconds since Epoch */
432         s64             la_btime;
433         /** 512-byte blocks allocated to object */
434         __u64           la_blocks;
435         /** permission bits and file type */
436         __u32           la_mode;
437         /** owner id */
438         __u32           la_uid;
439         /** group id */
440         __u32           la_gid;
441         /** object flags */
442         __u32           la_flags;
443         /** number of persistent references to this object */
444         __u32           la_nlink;
445         /** blk bits of the object*/
446         __u32           la_blkbits;
447         /** blk size of the object*/
448         __u32           la_blksize;
449         /** real device */
450         __u32           la_rdev;
451         /** project id */
452         __u32           la_projid;
453         /** set layout version to OST objects. */
454         __u32           la_layout_version;
455 };
456
457 /**
458  * Layer in the layered object.
459  */
460 struct lu_object {
461         /**
462          * Header for this object.
463          */
464         struct lu_object_header           *lo_header;
465         /**
466          * Device for this layer.
467          */
468         struct lu_device                  *lo_dev;
469         /**
470          * Operations for this object.
471          */
472         const struct lu_object_operations *lo_ops;
473         /**
474          * Linkage into list of all layers.
475          */
476         struct list_head                   lo_linkage;
477         /**
478          * Link to the device, for debugging.
479          */
480         struct lu_ref_link                 lo_dev_ref;
481 };
482
483 enum lu_object_header_flags {
484         /**
485          * Don't keep this object in cache. Object will be destroyed as soon
486          * as last reference to it is released. This flag cannot be cleared
487          * once set.
488          */
489         LU_OBJECT_HEARD_BANSHEE = 0,
490         /**
491          * Mark this object has already been taken out of cache.
492          */
493         LU_OBJECT_UNHASHED      = 1,
494         /**
495          * Object is initialized, when object is found in cache, it may not be
496          * intialized yet, the object allocator will initialize it.
497          */
498         LU_OBJECT_INITED        = 2,
499         /**
500          * Object is being purged, so mustn't be returned by
501          * htable_lookup()
502          */
503         LU_OBJECT_PURGING       = 3,
504 };
505
506 enum lu_object_header_attr {
507         LOHA_EXISTS             = 1 << 0,
508         LOHA_REMOTE             = 1 << 1,
509         LOHA_HAS_AGENT_ENTRY    = 1 << 2,
510         /**
511          * UNIX file type is stored in S_IFMT bits.
512          */
513         LOHA_FT_START           = 001 << 12, /**< S_IFIFO */
514         LOHA_FT_END             = 017 << 12, /**< S_IFMT */
515 };
516
517 /**
518  * "Compound" object, consisting of multiple layers.
519  *
520  * Compound object with given fid is unique with given lu_site.
521  *
522  * Note, that object does *not* necessary correspond to the real object in the
523  * persistent storage: object is an anchor for locking and method calling, so
524  * it is created for things like not-yet-existing child created by mkdir or
525  * create calls. lu_object_operations::loo_exists() can be used to check
526  * whether object is backed by persistent storage entity.
527  */
528 struct lu_object_header {
529         /**
530          * Fid, uniquely identifying this object.
531          */
532         struct lu_fid           loh_fid;
533         /**
534          * Object flags from enum lu_object_header_flags. Set and checked
535          * atomically.
536          */
537         unsigned long           loh_flags;
538         /**
539          * Object reference count. Protected by lu_site::ls_guard.
540          */
541         atomic_t                loh_ref;
542         /**
543          * Common object attributes, cached for efficiency. From enum
544          * lu_object_header_attr.
545          */
546         __u32                   loh_attr;
547         /**
548          * Linkage into per-site hash table. Protected by lu_site::ls_guard.
549          */
550         struct hlist_node       loh_hash;
551         /**
552          * Linkage into per-site LRU list. Protected by lu_site::ls_guard.
553          */
554         struct list_head        loh_lru;
555         /**
556          * Linkage into list of layers. Never modified once set (except lately
557          * during object destruction). No locking is necessary.
558          */
559         struct list_head        loh_layers;
560         /**
561          * A list of references to this object, for debugging.
562          */
563         struct lu_ref           loh_reference;
564         /*
565          * Handle used for kfree_rcu() or similar.
566          */
567         struct rcu_head         loh_rcu;
568 };
569
570 struct fld;
571
572 enum {
573         LU_SS_CREATED           = 0,
574         LU_SS_CACHE_HIT,
575         LU_SS_CACHE_MISS,
576         LU_SS_CACHE_RACE,
577         LU_SS_CACHE_DEATH_RACE,
578         LU_SS_LRU_PURGED,
579         LU_SS_LAST_STAT
580 };
581
582 /**
583  * lu_site is a "compartment" within which objects are unique, and LRU
584  * discipline is maintained.
585  *
586  * lu_site exists so that multiple layered stacks can co-exist in the same
587  * address space.
588  *
589  * lu_site has the same relation to lu_device as lu_object_header to
590  * lu_object.
591  */
592 struct lu_site {
593         /**
594          * objects hash table
595          */
596         struct cfs_hash         *ls_obj_hash;
597         /*
598          * buckets for summary data
599          */
600         struct lu_site_bkt_data *ls_bkts;
601         int                     ls_bkt_cnt;
602         u32                     ls_bkt_seed;
603         /**
604          * index of bucket on hash table while purging
605          */
606         unsigned int            ls_purge_start;
607         /**
608          * Top-level device for this stack.
609          */
610         struct lu_device        *ls_top_dev;
611         /**
612          * Bottom-level device for this stack
613          */
614         struct lu_device        *ls_bottom_dev;
615         /**
616          * Linkage into global list of sites.
617          */
618         struct list_head        ls_linkage;
619         /**
620          * List for lu device for this site, protected
621          * by ls_ld_lock.
622          **/
623         struct list_head        ls_ld_linkage;
624         spinlock_t              ls_ld_lock;
625         /**
626          * Lock to serialize site purge.
627          */
628         struct mutex            ls_purge_mutex;
629         /**
630          * lu_site stats
631          */
632         struct lprocfs_stats    *ls_stats;
633         /**
634          * XXX: a hack! fld has to find md_site via site, remove when possible
635          */
636         struct seq_server_site  *ld_seq_site;
637         /**
638          * Pointer to the lu_target for this site.
639          */
640         struct lu_target        *ls_tgt;
641
642         /**
643          * Number of objects in lsb_lru_lists - used for shrinking
644          */
645         struct percpu_counter   ls_lru_len_counter;
646 };
647
648 wait_queue_head_t *
649 lu_site_wq_from_fid(struct lu_site *site, struct lu_fid *fid);
650
651 static inline struct seq_server_site *lu_site2seq(const struct lu_site *s)
652 {
653         return s->ld_seq_site;
654 }
655
656 /** \name ctors
657  * Constructors/destructors.
658  * @{
659  */
660
661 int  lu_site_init         (struct lu_site *s, struct lu_device *d);
662 void lu_site_fini         (struct lu_site *s);
663 int  lu_site_init_finish  (struct lu_site *s);
664 void lu_stack_fini        (const struct lu_env *env, struct lu_device *top);
665 void lu_device_get        (struct lu_device *d);
666 void lu_device_put        (struct lu_device *d);
667 int  lu_device_init       (struct lu_device *d, struct lu_device_type *t);
668 void lu_device_fini       (struct lu_device *d);
669 int  lu_object_header_init(struct lu_object_header *h);
670 void lu_object_header_fini(struct lu_object_header *h);
671 int  lu_object_init       (struct lu_object *o,
672                            struct lu_object_header *h, struct lu_device *d);
673 void lu_object_fini       (struct lu_object *o);
674 void lu_object_add_top    (struct lu_object_header *h, struct lu_object *o);
675 void lu_object_add        (struct lu_object *before, struct lu_object *o);
676
677 void lu_dev_add_linkage(struct lu_site *s, struct lu_device *d);
678 void lu_dev_del_linkage(struct lu_site *s, struct lu_device *d);
679
680 /**
681  * Helpers to initialize and finalize device types.
682  */
683
684 int  lu_device_type_init(struct lu_device_type *ldt);
685 void lu_device_type_fini(struct lu_device_type *ldt);
686
687 /** @} ctors */
688
689 /** \name caching
690  * Caching and reference counting.
691  * @{
692  */
693
694 /**
695  * Acquire additional reference to the given object. This function is used to
696  * attain additional reference. To acquire initial reference use
697  * lu_object_find().
698  */
699 static inline void lu_object_get(struct lu_object *o)
700 {
701         LASSERT(atomic_read(&o->lo_header->loh_ref) > 0);
702         atomic_inc(&o->lo_header->loh_ref);
703 }
704
705 /**
706  * Return true if object will not be cached after last reference to it is
707  * released.
708  */
709 static inline int lu_object_is_dying(const struct lu_object_header *h)
710 {
711         return test_bit(LU_OBJECT_HEARD_BANSHEE, &h->loh_flags);
712 }
713
714 /**
715  * Return true if object is initialized.
716  */
717 static inline int lu_object_is_inited(const struct lu_object_header *h)
718 {
719         return test_bit(LU_OBJECT_INITED, &h->loh_flags);
720 }
721
722 void lu_object_put(const struct lu_env *env, struct lu_object *o);
723 void lu_object_put_nocache(const struct lu_env *env, struct lu_object *o);
724 void lu_object_unhash(const struct lu_env *env, struct lu_object *o);
725 int lu_site_purge_objects(const struct lu_env *env, struct lu_site *s, int nr,
726                           int canblock);
727
728 static inline int lu_site_purge(const struct lu_env *env, struct lu_site *s,
729                                 int nr)
730 {
731         return lu_site_purge_objects(env, s, nr, 1);
732 }
733
734 void lu_site_print(const struct lu_env *env, struct lu_site *s, void *cookie,
735                    lu_printer_t printer);
736 struct lu_object *lu_object_find(const struct lu_env *env,
737                                  struct lu_device *dev, const struct lu_fid *f,
738                                  const struct lu_object_conf *conf);
739 struct lu_object *lu_object_find_at(const struct lu_env *env,
740                                     struct lu_device *dev,
741                                     const struct lu_fid *f,
742                                     const struct lu_object_conf *conf);
743 struct lu_object *lu_object_find_slice(const struct lu_env *env,
744                                        struct lu_device *dev,
745                                        const struct lu_fid *f,
746                                        const struct lu_object_conf *conf);
747 /** @} caching */
748
749 /** \name helpers
750  * Helpers.
751  * @{
752  */
753
754 /**
755  * First (topmost) sub-object of given compound object
756  */
757 static inline struct lu_object *lu_object_top(struct lu_object_header *h)
758 {
759         LASSERT(!list_empty(&h->loh_layers));
760         return container_of0(h->loh_layers.next, struct lu_object, lo_linkage);
761 }
762
763 /**
764  * Next sub-object in the layering
765  */
766 static inline struct lu_object *lu_object_next(const struct lu_object *o)
767 {
768         return container_of0(o->lo_linkage.next, struct lu_object, lo_linkage);
769 }
770
771 /**
772  * Pointer to the fid of this object.
773  */
774 static inline const struct lu_fid *lu_object_fid(const struct lu_object *o)
775 {
776         return &o->lo_header->loh_fid;
777 }
778
779 /**
780  * return device operations vector for this object
781  */
782 static const inline struct lu_device_operations *
783 lu_object_ops(const struct lu_object *o)
784 {
785         return o->lo_dev->ld_ops;
786 }
787
788 /**
789  * Given a compound object, find its slice, corresponding to the device type
790  * \a dtype.
791  */
792 struct lu_object *lu_object_locate(struct lu_object_header *h,
793                                    const struct lu_device_type *dtype);
794
795 /**
796  * Printer function emitting messages through libcfs_debug_msg().
797  */
798 int lu_cdebug_printer(const struct lu_env *env,
799                       void *cookie, const char *format, ...);
800
801 /**
802  * Print object description followed by a user-supplied message.
803  */
804 #define LU_OBJECT_DEBUG(mask, env, object, format, ...)                   \
805 do {                                                                      \
806         if (cfs_cdebug_show(mask, DEBUG_SUBSYSTEM)) {                     \
807                 LIBCFS_DEBUG_MSG_DATA_DECL(msgdata, mask, NULL);          \
808                 lu_object_print(env, &msgdata, lu_cdebug_printer, object);\
809                 CDEBUG(mask, format "\n", ## __VA_ARGS__);                \
810         }                                                                 \
811 } while (0)
812
813 /**
814  * Print short object description followed by a user-supplied message.
815  */
816 #define LU_OBJECT_HEADER(mask, env, object, format, ...)                \
817 do {                                                                    \
818         if (cfs_cdebug_show(mask, DEBUG_SUBSYSTEM)) {                   \
819                 LIBCFS_DEBUG_MSG_DATA_DECL(msgdata, mask, NULL);        \
820                 lu_object_header_print(env, &msgdata, lu_cdebug_printer,\
821                                        (object)->lo_header);            \
822                 lu_cdebug_printer(env, &msgdata, "\n");                 \
823                 CDEBUG(mask, format , ## __VA_ARGS__);                  \
824         }                                                               \
825 } while (0)
826
827 void lu_object_print       (const struct lu_env *env, void *cookie,
828                             lu_printer_t printer, const struct lu_object *o);
829 void lu_object_header_print(const struct lu_env *env, void *cookie,
830                             lu_printer_t printer,
831                             const struct lu_object_header *hdr);
832
833 /**
834  * Check object consistency.
835  */
836 int lu_object_invariant(const struct lu_object *o);
837
838
839 /**
840  * Check whether object exists, no matter on local or remote storage.
841  * Note: LOHA_EXISTS will be set once some one created the object,
842  * and it does not needs to be committed to storage.
843  */
844 #define lu_object_exists(o) ((o)->lo_header->loh_attr & LOHA_EXISTS)
845
846 /**
847  * Check whether object on the remote storage.
848  */
849 #define lu_object_remote(o) unlikely((o)->lo_header->loh_attr & LOHA_REMOTE)
850
851 /**
852  * Check whether the object as agent entry on current target
853  */
854 #define lu_object_has_agent_entry(o) \
855         unlikely((o)->lo_header->loh_attr & LOHA_HAS_AGENT_ENTRY)
856
857 static inline void lu_object_set_agent_entry(struct lu_object *o)
858 {
859         o->lo_header->loh_attr |= LOHA_HAS_AGENT_ENTRY;
860 }
861
862 static inline void lu_object_clear_agent_entry(struct lu_object *o)
863 {
864         o->lo_header->loh_attr &= ~LOHA_HAS_AGENT_ENTRY;
865 }
866
867 static inline int lu_object_assert_exists(const struct lu_object *o)
868 {
869         return lu_object_exists(o);
870 }
871
872 static inline int lu_object_assert_not_exists(const struct lu_object *o)
873 {
874         return !lu_object_exists(o);
875 }
876
877 /**
878  * Attr of this object.
879  */
880 static inline __u32 lu_object_attr(const struct lu_object *o)
881 {
882         LASSERT(lu_object_exists(o) != 0);
883
884         return o->lo_header->loh_attr & S_IFMT;
885 }
886
887 static inline void lu_object_ref_add(struct lu_object *o,
888                                      const char *scope,
889                                      const void *source)
890 {
891         lu_ref_add(&o->lo_header->loh_reference, scope, source);
892 }
893
894 static inline void lu_object_ref_add_at(struct lu_object *o,
895                                         struct lu_ref_link *link,
896                                         const char *scope,
897                                         const void *source)
898 {
899         lu_ref_add_at(&o->lo_header->loh_reference, link, scope, source);
900 }
901
902 static inline void lu_object_ref_del(struct lu_object *o,
903                                      const char *scope, const void *source)
904 {
905         lu_ref_del(&o->lo_header->loh_reference, scope, source);
906 }
907
908 static inline void lu_object_ref_del_at(struct lu_object *o,
909                                         struct lu_ref_link *link,
910                                         const char *scope, const void *source)
911 {
912         lu_ref_del_at(&o->lo_header->loh_reference, link, scope, source);
913 }
914
915 /** input params, should be filled out by mdt */
916 struct lu_rdpg {
917         /** hash */
918         __u64                   rp_hash;
919         /** count in bytes */
920         unsigned int            rp_count;
921         /** number of pages */
922         unsigned int            rp_npages;
923         /** requested attr */
924         __u32                   rp_attrs;
925         /** pointers to pages */
926         struct page           **rp_pages;
927 };
928
929 enum lu_xattr_flags {
930         LU_XATTR_REPLACE = (1 << 0),
931         LU_XATTR_CREATE  = (1 << 1),
932         LU_XATTR_MERGE   = (1 << 2),
933         LU_XATTR_SPLIT   = (1 << 3),
934 };
935
936 /** @} helpers */
937
938 /** \name lu_context
939  * @{ */
940
941 /** For lu_context health-checks */
942 enum lu_context_state {
943         LCS_INITIALIZED = 1,
944         LCS_ENTERED,
945         LCS_LEAVING,
946         LCS_LEFT,
947         LCS_FINALIZED
948 };
949
950 /**
951  * lu_context. Execution context for lu_object methods. Currently associated
952  * with thread.
953  *
954  * All lu_object methods, except device and device type methods (called during
955  * system initialization and shutdown) are executed "within" some
956  * lu_context. This means, that pointer to some "current" lu_context is passed
957  * as an argument to all methods.
958  *
959  * All service ptlrpc threads create lu_context as part of their
960  * initialization. It is possible to create "stand-alone" context for other
961  * execution environments (like system calls).
962  *
963  * lu_object methods mainly use lu_context through lu_context_key interface
964  * that allows each layer to associate arbitrary pieces of data with each
965  * context (see pthread_key_create(3) for similar interface).
966  *
967  * On a client, lu_context is bound to a thread, see cl_env_get().
968  *
969  * \see lu_context_key
970  */
971 struct lu_context {
972         /**
973          * lu_context is used on the client side too. Yet we don't want to
974          * allocate values of server-side keys for the client contexts and
975          * vice versa.
976          *
977          * To achieve this, set of tags in introduced. Contexts and keys are
978          * marked with tags. Key value are created only for context whose set
979          * of tags has non-empty intersection with one for key. Tags are taken
980          * from enum lu_context_tag.
981          */
982         __u32                  lc_tags;
983         enum lu_context_state  lc_state;
984         /**
985          * Pointer to the home service thread. NULL for other execution
986          * contexts.
987          */
988         struct ptlrpc_thread  *lc_thread;
989         /**
990          * Pointer to an array with key values. Internal implementation
991          * detail.
992          */
993         void                  **lc_value;
994         /**
995          * Linkage into a list of all remembered contexts. Only
996          * `non-transient' contexts, i.e., ones created for service threads
997          * are placed here.
998          */
999         struct list_head        lc_remember;
1000         /**
1001          * Version counter used to skip calls to lu_context_refill() when no
1002          * keys were registered.
1003          */
1004         unsigned                lc_version;
1005         /**
1006          * Debugging cookie.
1007          */
1008         unsigned                lc_cookie;
1009 };
1010
1011 /**
1012  * lu_context_key interface. Similar to pthread_key.
1013  */
1014
1015 enum lu_context_tag {
1016         /**
1017          * Thread on md server
1018          */
1019         LCT_MD_THREAD = 1 << 0,
1020         /**
1021          * Thread on dt server
1022          */
1023         LCT_DT_THREAD = 1 << 1,
1024         /**
1025          * Thread on client
1026          */
1027         LCT_CL_THREAD = 1 << 3,
1028         /**
1029          * A per-request session on a server, and a per-system-call session on
1030          * a client.
1031          */
1032         LCT_SESSION   = 1 << 4,
1033         /**
1034          * A per-request data on OSP device
1035          */
1036         LCT_OSP_THREAD = 1 << 5,
1037         /**
1038          * MGS device thread
1039          */
1040         LCT_MG_THREAD = 1 << 6,
1041         /**
1042          * Context for local operations
1043          */
1044         LCT_LOCAL = 1 << 7,
1045         /**
1046          * session for server thread
1047          **/
1048         LCT_SERVER_SESSION = 1 << 8,
1049         /**
1050          * Set when at least one of keys, having values in this context has
1051          * non-NULL lu_context_key::lct_exit() method. This is used to
1052          * optimize lu_context_exit() call.
1053          */
1054         LCT_HAS_EXIT  = 1 << 28,
1055         /**
1056          * Don't add references for modules creating key values in that context.
1057          * This is only for contexts used internally by lu_object framework.
1058          */
1059         LCT_NOREF     = 1 << 29,
1060         /**
1061          * Key is being prepared for retiring, don't create new values for it.
1062          */
1063         LCT_QUIESCENT = 1 << 30,
1064         /**
1065          * Context should be remembered.
1066          */
1067         LCT_REMEMBER  = 1 << 31,
1068         /**
1069          * Contexts usable in cache shrinker thread.
1070          */
1071         LCT_SHRINKER  = LCT_MD_THREAD|LCT_DT_THREAD|LCT_CL_THREAD|LCT_NOREF
1072 };
1073
1074 /**
1075  * Key. Represents per-context value slot.
1076  *
1077  * Keys are usually registered when module owning the key is initialized, and
1078  * de-registered when module is unloaded. Once key is registered, all new
1079  * contexts with matching tags, will get key value. "Old" contexts, already
1080  * initialized at the time of key registration, can be forced to get key value
1081  * by calling lu_context_refill().
1082  *
1083  * Every key value is counted in lu_context_key::lct_used and acquires a
1084  * reference on an owning module. This means, that all key values have to be
1085  * destroyed before module can be unloaded. This is usually achieved by
1086  * stopping threads started by the module, that created contexts in their
1087  * entry functions. Situation is complicated by the threads shared by multiple
1088  * modules, like ptlrpcd daemon on a client. To work around this problem,
1089  * contexts, created in such threads, are `remembered' (see
1090  * LCT_REMEMBER)---i.e., added into a global list. When module is preparing
1091  * for unloading it does the following:
1092  *
1093  *     - marks its keys as `quiescent' (lu_context_tag::LCT_QUIESCENT)
1094  *       preventing new key values from being allocated in the new contexts,
1095  *       and
1096  *
1097  *     - scans a list of remembered contexts, destroying values of module
1098  *       keys, thus releasing references to the module.
1099  *
1100  * This is done by lu_context_key_quiesce(). If module is re-activated
1101  * before key has been de-registered, lu_context_key_revive() call clears
1102  * `quiescent' marker.
1103  *
1104  * lu_context code doesn't provide any internal synchronization for these
1105  * activities---it's assumed that startup (including threads start-up) and
1106  * shutdown are serialized by some external means.
1107  *
1108  * \see lu_context
1109  */
1110 struct lu_context_key {
1111         /**
1112          * Set of tags for which values of this key are to be instantiated.
1113          */
1114         __u32 lct_tags;
1115         /**
1116          * Value constructor. This is called when new value is created for a
1117          * context. Returns pointer to new value of error pointer.
1118          */
1119         void  *(*lct_init)(const struct lu_context *ctx,
1120                            struct lu_context_key *key);
1121         /**
1122          * Value destructor. Called when context with previously allocated
1123          * value of this slot is destroyed. \a data is a value that was returned
1124          * by a matching call to lu_context_key::lct_init().
1125          */
1126         void   (*lct_fini)(const struct lu_context *ctx,
1127                            struct lu_context_key *key, void *data);
1128         /**
1129          * Optional method called on lu_context_exit() for all allocated
1130          * keys. Can be used by debugging code checking that locks are
1131          * released, etc.
1132          */
1133         void   (*lct_exit)(const struct lu_context *ctx,
1134                            struct lu_context_key *key, void *data);
1135         /**
1136          * Internal implementation detail: index within lu_context::lc_value[]
1137          * reserved for this key.
1138          */
1139         int             lct_index;
1140         /**
1141          * Internal implementation detail: number of values created for this
1142          * key.
1143          */
1144         atomic_t        lct_used;
1145         /**
1146          * Internal implementation detail: module for this key.
1147          */
1148         struct module   *lct_owner;
1149         /**
1150          * References to this key. For debugging.
1151          */
1152         struct lu_ref   lct_reference;
1153 };
1154
1155 #define LU_KEY_INIT(mod, type)                                    \
1156         static void *mod##_key_init(const struct lu_context *ctx, \
1157                                     struct lu_context_key *key)   \
1158         {                                                         \
1159                 type *value;                                      \
1160                                                                   \
1161                 BUILD_BUG_ON(PAGE_SIZE < sizeof(*value));         \
1162                                                                   \
1163                 OBD_ALLOC_PTR(value);                             \
1164                 if (value == NULL)                                \
1165                         value = ERR_PTR(-ENOMEM);                 \
1166                                                                   \
1167                 return value;                                     \
1168         }                                                         \
1169         struct __##mod##__dummy_init { ; } /* semicolon catcher */
1170
1171 #define LU_KEY_FINI(mod, type)                                              \
1172         static void mod##_key_fini(const struct lu_context *ctx,            \
1173                                     struct lu_context_key *key, void* data) \
1174         {                                                                   \
1175                 type *info = data;                                          \
1176                                                                             \
1177                 OBD_FREE_PTR(info);                                         \
1178         }                                                                   \
1179         struct __##mod##__dummy_fini {;} /* semicolon catcher */
1180
1181 #define LU_KEY_INIT_FINI(mod, type)   \
1182         LU_KEY_INIT(mod,type);        \
1183         LU_KEY_FINI(mod,type)
1184
1185 #define LU_CONTEXT_KEY_DEFINE(mod, tags)                \
1186         struct lu_context_key mod##_thread_key = {      \
1187                 .lct_tags = tags,                       \
1188                 .lct_init = mod##_key_init,             \
1189                 .lct_fini = mod##_key_fini              \
1190         }
1191
1192 #define LU_CONTEXT_KEY_INIT(key)                        \
1193 do {                                                    \
1194         (key)->lct_owner = THIS_MODULE;                 \
1195 } while (0)
1196
1197 int   lu_context_key_register(struct lu_context_key *key);
1198 void  lu_context_key_degister(struct lu_context_key *key);
1199 void *lu_context_key_get     (const struct lu_context *ctx,
1200                                const struct lu_context_key *key);
1201 void  lu_context_key_quiesce (struct lu_context_key *key);
1202 void  lu_context_key_revive  (struct lu_context_key *key);
1203
1204
1205 /*
1206  * LU_KEY_INIT_GENERIC() has to be a macro to correctly determine an
1207  * owning module.
1208  */
1209
1210 #define LU_KEY_INIT_GENERIC(mod)                                        \
1211         static void mod##_key_init_generic(struct lu_context_key *k, ...) \
1212         {                                                               \
1213                 struct lu_context_key *key = k;                         \
1214                 va_list args;                                           \
1215                                                                         \
1216                 va_start(args, k);                                      \
1217                 do {                                                    \
1218                         LU_CONTEXT_KEY_INIT(key);                       \
1219                         key = va_arg(args, struct lu_context_key *);    \
1220                 } while (key != NULL);                                  \
1221                 va_end(args);                                           \
1222         }
1223
1224 #define LU_TYPE_INIT(mod, ...)                                          \
1225         LU_KEY_INIT_GENERIC(mod)                                        \
1226         static int mod##_type_init(struct lu_device_type *t)            \
1227         {                                                               \
1228                 mod##_key_init_generic(__VA_ARGS__, NULL);              \
1229                 return lu_context_key_register_many(__VA_ARGS__, NULL); \
1230         }                                                               \
1231         struct __##mod##_dummy_type_init {;}
1232
1233 #define LU_TYPE_FINI(mod, ...)                                          \
1234         static void mod##_type_fini(struct lu_device_type *t)           \
1235         {                                                               \
1236                 lu_context_key_degister_many(__VA_ARGS__, NULL);        \
1237         }                                                               \
1238         struct __##mod##_dummy_type_fini {;}
1239
1240 #define LU_TYPE_START(mod, ...)                                 \
1241         static void mod##_type_start(struct lu_device_type *t)  \
1242         {                                                       \
1243                 lu_context_key_revive_many(__VA_ARGS__, NULL);  \
1244         }                                                       \
1245         struct __##mod##_dummy_type_start {;}
1246
1247 #define LU_TYPE_STOP(mod, ...)                                  \
1248         static void mod##_type_stop(struct lu_device_type *t)   \
1249         {                                                       \
1250                 lu_context_key_quiesce_many(__VA_ARGS__, NULL); \
1251         }                                                       \
1252         struct __##mod##_dummy_type_stop {;}
1253
1254
1255
1256 #define LU_TYPE_INIT_FINI(mod, ...)             \
1257         LU_TYPE_INIT(mod, __VA_ARGS__);         \
1258         LU_TYPE_FINI(mod, __VA_ARGS__);         \
1259         LU_TYPE_START(mod, __VA_ARGS__);        \
1260         LU_TYPE_STOP(mod, __VA_ARGS__)
1261
1262 int   lu_context_init  (struct lu_context *ctx, __u32 tags);
1263 void  lu_context_fini  (struct lu_context *ctx);
1264 void  lu_context_enter (struct lu_context *ctx);
1265 void  lu_context_exit  (struct lu_context *ctx);
1266 int   lu_context_refill(struct lu_context *ctx);
1267
1268 /*
1269  * Helper functions to operate on multiple keys. These are used by the default
1270  * device type operations, defined by LU_TYPE_INIT_FINI().
1271  */
1272
1273 int  lu_context_key_register_many(struct lu_context_key *k, ...);
1274 void lu_context_key_degister_many(struct lu_context_key *k, ...);
1275 void lu_context_key_revive_many  (struct lu_context_key *k, ...);
1276 void lu_context_key_quiesce_many (struct lu_context_key *k, ...);
1277
1278 /*
1279  * update/clear ctx/ses tags.
1280  */
1281 void lu_context_tags_update(__u32 tags);
1282 void lu_context_tags_clear(__u32 tags);
1283 void lu_session_tags_update(__u32 tags);
1284 void lu_session_tags_clear(__u32 tags);
1285
1286 /**
1287  * Environment.
1288  */
1289 struct lu_env {
1290         /**
1291          * "Local" context, used to store data instead of stack.
1292          */
1293         struct lu_context  le_ctx;
1294         /**
1295          * "Session" context for per-request data.
1296          */
1297         struct lu_context *le_ses;
1298 };
1299
1300 int  lu_env_init  (struct lu_env *env, __u32 tags);
1301 void lu_env_fini  (struct lu_env *env);
1302 int  lu_env_refill(struct lu_env *env);
1303 int  lu_env_refill_by_tags(struct lu_env *env, __u32 ctags, __u32 stags);
1304
1305 static inline void* lu_env_info(const struct lu_env *env,
1306                                 const struct lu_context_key *key)
1307 {
1308         void *info;
1309         info = lu_context_key_get(&env->le_ctx, key);
1310         if (!info) {
1311                 if (!lu_env_refill((struct lu_env *)env))
1312                         info = lu_context_key_get(&env->le_ctx, key);
1313         }
1314         LASSERT(info);
1315         return info;
1316 }
1317
1318 struct lu_env *lu_env_find(void);
1319 int lu_env_add(struct lu_env *env);
1320 int lu_env_add_task(struct lu_env *env, struct task_struct *task);
1321 void lu_env_remove(struct lu_env *env);
1322
1323 /** @} lu_context */
1324
1325 /**
1326  * Output site statistical counters into a buffer. Suitable for
1327  * ll_rd_*()-style functions.
1328  */
1329 int lu_site_stats_seq_print(const struct lu_site *s, struct seq_file *m);
1330
1331 /**
1332  * Common name structure to be passed around for various name related methods.
1333  */
1334 struct lu_name {
1335         const char    *ln_name;
1336         int            ln_namelen;
1337 };
1338
1339 static inline bool name_is_dot_or_dotdot(const char *name, int namelen)
1340 {
1341         return name[0] == '.' &&
1342                (namelen == 1 || (namelen == 2 && name[1] == '.'));
1343 }
1344
1345 static inline bool lu_name_is_dot_or_dotdot(const struct lu_name *lname)
1346 {
1347         return name_is_dot_or_dotdot(lname->ln_name, lname->ln_namelen);
1348 }
1349
1350 static inline bool lu_name_is_temp_file(const char *name, int namelen,
1351                                         bool dot_prefix, int suffixlen)
1352 {
1353         int lower = 0;
1354         int upper = 0;
1355         int digit = 0;
1356         int len = suffixlen;
1357
1358         if (dot_prefix && name[0] != '.')
1359                 return false;
1360
1361         if (namelen < dot_prefix + suffixlen + 2 ||
1362             name[namelen - suffixlen - 1] != '.')
1363                 return false;
1364
1365         while (len) {
1366                 lower += islower(name[namelen - len]);
1367                 upper += isupper(name[namelen - len]);
1368                 digit += isdigit(name[namelen - len]);
1369                 len--;
1370         }
1371         /* mktemp() filename suffixes will have a mix of upper- and lower-case
1372          * letters and/or numbers, not all numbers, or all upper or lower-case.
1373          * About 0.07% of randomly-generated names will slip through,
1374          * but this avoids 99.93% of cross-MDT renames for those files.
1375          */
1376         if (digit >= suffixlen - 2 || upper == suffixlen || lower == suffixlen)
1377                 return false;
1378
1379         return true;
1380 }
1381
1382 static inline bool lu_name_is_backup_file(const char *name, int namelen,
1383                                           int *suffixlen)
1384 {
1385         if (namelen > 1 &&
1386             name[namelen - 2] != '.' && name[namelen - 1] == '~') {
1387                 if (suffixlen)
1388                         *suffixlen = 1;
1389                 return true;
1390         }
1391
1392         if (namelen > 4 && name[namelen - 4] == '.' &&
1393             (!strncasecmp(name + namelen - 3, "bak", 3) ||
1394              !strncasecmp(name + namelen - 3, "sav", 3))) {
1395                 if (suffixlen)
1396                         *suffixlen = 4;
1397                 return true;
1398         }
1399
1400         if (namelen > 5 && name[namelen - 5] == '.' &&
1401             !strncasecmp(name + namelen - 4, "orig", 4)) {
1402                 if (suffixlen)
1403                         *suffixlen = 5;
1404                 return true;
1405         }
1406
1407         return false;
1408 }
1409
1410 static inline bool lu_name_is_valid_len(const char *name, size_t name_len)
1411 {
1412         return name != NULL &&
1413                name_len > 0 &&
1414                name_len < INT_MAX &&
1415                strlen(name) == name_len &&
1416                memchr(name, '/', name_len) == NULL;
1417 }
1418
1419 /**
1420  * Validate names (path components)
1421  *
1422  * To be valid \a name must be non-empty, '\0' terminated of length \a
1423  * name_len, and not contain '/'. The maximum length of a name (before
1424  * say -ENAMETOOLONG will be returned) is really controlled by llite
1425  * and the server. We only check for something insane coming from bad
1426  * integer handling here.
1427  */
1428 static inline bool lu_name_is_valid_2(const char *name, size_t name_len)
1429 {
1430         return lu_name_is_valid_len(name, name_len) && name[name_len] == '\0';
1431 }
1432
1433 static inline bool lu_name_is_valid(const struct lu_name *ln)
1434 {
1435         return lu_name_is_valid_2(ln->ln_name, ln->ln_namelen);
1436 }
1437
1438 #define DNAME "%.*s"
1439 #define PNAME(ln)                                       \
1440         (lu_name_is_valid(ln) ? (ln)->ln_namelen : 0),  \
1441         (lu_name_is_valid(ln) ? (ln)->ln_name : "")
1442
1443 /**
1444  * Common buffer structure to be passed around for various xattr_{s,g}et()
1445  * methods.
1446  */
1447 struct lu_buf {
1448         void   *lb_buf;
1449         size_t  lb_len;
1450 };
1451
1452 #define DLUBUF "(%p %zu)"
1453 #define PLUBUF(buf) (buf)->lb_buf, (buf)->lb_len
1454
1455 /* read buffer params, should be filled out by out */
1456 struct lu_rdbuf {
1457         /** number of buffers */
1458         unsigned int    rb_nbufs;
1459         /** pointers to buffers */
1460         struct lu_buf   rb_bufs[];
1461 };
1462
1463 /**
1464  * One-time initializers, called at obdclass module initialization, not
1465  * exported.
1466  */
1467
1468 /**
1469  * Initialization of global lu_* data.
1470  */
1471 int lu_global_init(void);
1472
1473 /**
1474  * Dual to lu_global_init().
1475  */
1476 void lu_global_fini(void);
1477
1478 struct lu_kmem_descr {
1479         struct kmem_cache **ckd_cache;
1480         const char       *ckd_name;
1481         const size_t      ckd_size;
1482 };
1483
1484 int  lu_kmem_init(struct lu_kmem_descr *caches);
1485 void lu_kmem_fini(struct lu_kmem_descr *caches);
1486
1487 void lu_object_assign_fid(const struct lu_env *env, struct lu_object *o,
1488                           const struct lu_fid *fid);
1489 struct lu_object *lu_object_anon(const struct lu_env *env,
1490                                  struct lu_device *dev,
1491                                  const struct lu_object_conf *conf);
1492
1493 /** null buffer */
1494 extern struct lu_buf LU_BUF_NULL;
1495
1496 void lu_buf_free(struct lu_buf *buf);
1497 void lu_buf_alloc(struct lu_buf *buf, size_t size);
1498 void lu_buf_realloc(struct lu_buf *buf, size_t size);
1499
1500 int lu_buf_check_and_grow(struct lu_buf *buf, size_t len);
1501 struct lu_buf *lu_buf_check_and_alloc(struct lu_buf *buf, size_t len);
1502
1503 extern __u32 lu_context_tags_default;
1504 extern __u32 lu_session_tags_default;
1505
1506 static inline bool lu_device_is_cl(const struct lu_device *d)
1507 {
1508         return d->ld_type->ldt_tags & LU_DEVICE_CL;
1509 }
1510
1511 static inline bool lu_object_is_cl(const struct lu_object *o)
1512 {
1513         return lu_device_is_cl(o->lo_dev);
1514 }
1515
1516 /* round-robin QoS data for LOD/LMV */
1517 struct lu_qos_rr {
1518         spinlock_t               lqr_alloc;     /* protect allocation index */
1519         __u32                    lqr_start_idx; /* start index of new inode */
1520         __u32                    lqr_offset_idx;/* aliasing for start_idx */
1521         int                      lqr_start_count;/* reseed counter */
1522         struct lu_tgt_pool       lqr_pool;      /* round-robin optimized list */
1523         unsigned long            lqr_dirty:1;   /* recalc round-robin list */
1524 };
1525
1526 /* QoS data per MDS/OSS */
1527 struct lu_svr_qos {
1528         struct obd_uuid          lsq_uuid;      /* ptlrpc's c_remote_uuid */
1529         struct list_head         lsq_svr_list;  /* link to lq_svr_list */
1530         __u64                    lsq_bavail;    /* total bytes avail on svr */
1531         __u64                    lsq_iavail;    /* tital inode avail on svr */
1532         __u64                    lsq_penalty;   /* current penalty */
1533         __u64                    lsq_penalty_per_obj; /* penalty decrease
1534                                                        * every obj*/
1535         time64_t                 lsq_used;      /* last used time, seconds */
1536         __u32                    lsq_tgt_count; /* number of tgts on this svr */
1537         __u32                    lsq_id;        /* unique svr id */
1538 };
1539
1540 /* QoS data per MDT/OST */
1541 struct lu_tgt_qos {
1542         struct lu_svr_qos       *ltq_svr;       /* svr info */
1543         __u64                    ltq_penalty;   /* current penalty */
1544         __u64                    ltq_penalty_per_obj; /* penalty decrease
1545                                                        * every obj*/
1546         __u64                    ltq_weight;    /* net weighting */
1547         time64_t                 ltq_used;      /* last used time, seconds */
1548         bool                     ltq_usable:1;  /* usable for striping */
1549 };
1550
1551 /* target descriptor */
1552 struct lu_tgt_desc {
1553         union {
1554                 struct dt_device        *ltd_tgt;
1555                 struct obd_device       *ltd_obd;
1556         };
1557         struct obd_export *ltd_exp;
1558         struct obd_uuid    ltd_uuid;
1559         __u32              ltd_index;
1560         __u32              ltd_gen;
1561         struct list_head   ltd_kill;
1562         struct task_struct *ltd_recovery_task;
1563         struct mutex       ltd_fid_mutex;
1564         struct lu_tgt_qos  ltd_qos; /* qos info per target */
1565         struct obd_statfs  ltd_statfs;
1566         time64_t           ltd_statfs_age;
1567         unsigned long      ltd_active:1,/* is this target up for requests */
1568                            ltd_activate:1,/* should target be activated */
1569                            ltd_reap:1,  /* should this target be deleted */
1570                            ltd_got_update_log:1, /* Already got update log */
1571                            ltd_connecting:1; /* target is connecting */
1572 };
1573
1574 /* number of pointers at 1st level */
1575 #define TGT_PTRS                (PAGE_SIZE / sizeof(void *))
1576 /* number of pointers at 2nd level */
1577 #define TGT_PTRS_PER_BLOCK      (PAGE_SIZE / sizeof(void *))
1578
1579 struct lu_tgt_desc_idx {
1580         struct lu_tgt_desc *ldi_tgt[TGT_PTRS_PER_BLOCK];
1581 };
1582
1583 /* QoS data for LOD/LMV */
1584 struct lu_qos {
1585         struct list_head         lq_svr_list;   /* lu_svr_qos list */
1586         struct rw_semaphore      lq_rw_sem;
1587         __u32                    lq_active_svr_count;
1588         unsigned int             lq_prio_free;   /* priority for free space */
1589         unsigned int             lq_threshold_rr;/* priority for rr */
1590         struct lu_qos_rr         lq_rr;          /* round robin qos data */
1591         unsigned long            lq_dirty:1,     /* recalc qos data */
1592                                  lq_same_space:1,/* the servers all have approx.
1593                                                   * the same space avail */
1594                                  lq_reset:1;     /* zero current penalties */
1595 };
1596
1597 struct lu_tgt_descs {
1598         union {
1599                 struct lov_desc       ltd_lov_desc;
1600                 struct lmv_desc       ltd_lmv_desc;
1601         };
1602         /* list of known TGTs */
1603         struct lu_tgt_desc_idx  *ltd_tgt_idx[TGT_PTRS];
1604         /* Size of the lu_tgts array, granted to be a power of 2 */
1605         __u32                   ltd_tgts_size;
1606         /* bitmap of TGTs available */
1607         struct cfs_bitmap       *ltd_tgt_bitmap;
1608         /* TGTs scheduled to be deleted */
1609         __u32                   ltd_death_row;
1610         /* Table refcount used for delayed deletion */
1611         int                     ltd_refcount;
1612         /* mutex to serialize concurrent updates to the tgt table */
1613         struct mutex            ltd_mutex;
1614         /* read/write semaphore used for array relocation */
1615         struct rw_semaphore     ltd_rw_sem;
1616         /* QoS */
1617         struct lu_qos           ltd_qos;
1618         /* all tgts in a packed array */
1619         struct lu_tgt_pool      ltd_tgt_pool;
1620         /* true if tgt is MDT */
1621         bool                    ltd_is_mdt;
1622 };
1623
1624 #define LTD_TGT(ltd, index)                                             \
1625          (ltd)->ltd_tgt_idx[(index) /                                   \
1626          TGT_PTRS_PER_BLOCK]->ldi_tgt[(index) % TGT_PTRS_PER_BLOCK]
1627
1628 u64 lu_prandom_u64_max(u64 ep_ro);
1629 void lu_qos_rr_init(struct lu_qos_rr *lqr);
1630 int lu_qos_add_tgt(struct lu_qos *qos, struct lu_tgt_desc *ltd);
1631 void lu_tgt_qos_weight_calc(struct lu_tgt_desc *tgt);
1632
1633 int lu_tgt_descs_init(struct lu_tgt_descs *ltd, bool is_mdt);
1634 void lu_tgt_descs_fini(struct lu_tgt_descs *ltd);
1635 int ltd_add_tgt(struct lu_tgt_descs *ltd, struct lu_tgt_desc *tgt);
1636 void ltd_del_tgt(struct lu_tgt_descs *ltd, struct lu_tgt_desc *tgt);
1637 bool ltd_qos_is_usable(struct lu_tgt_descs *ltd);
1638 int ltd_qos_penalties_calc(struct lu_tgt_descs *ltd);
1639 int ltd_qos_update(struct lu_tgt_descs *ltd, struct lu_tgt_desc *tgt,
1640                    __u64 *total_wt);
1641
1642 static inline struct lu_tgt_desc *ltd_first_tgt(struct lu_tgt_descs *ltd)
1643 {
1644         int index;
1645
1646         index = find_first_bit(ltd->ltd_tgt_bitmap->data,
1647                                ltd->ltd_tgt_bitmap->size);
1648         return (index < ltd->ltd_tgt_bitmap->size) ? LTD_TGT(ltd, index) : NULL;
1649 }
1650
1651 static inline struct lu_tgt_desc *ltd_next_tgt(struct lu_tgt_descs *ltd,
1652                                                struct lu_tgt_desc *tgt)
1653 {
1654         int index;
1655
1656         if (!tgt)
1657                 return NULL;
1658
1659         index = tgt->ltd_index;
1660         LASSERT(index < ltd->ltd_tgt_bitmap->size);
1661         index = find_next_bit(ltd->ltd_tgt_bitmap->data,
1662                               ltd->ltd_tgt_bitmap->size, index + 1);
1663         return (index < ltd->ltd_tgt_bitmap->size) ? LTD_TGT(ltd, index) : NULL;
1664 }
1665
1666 #define ltd_foreach_tgt(ltd, tgt) \
1667         for (tgt = ltd_first_tgt(ltd); tgt; tgt = ltd_next_tgt(ltd, tgt))
1668
1669 #define ltd_foreach_tgt_safe(ltd, tgt, tmp)                               \
1670         for (tgt = ltd_first_tgt(ltd), tmp = ltd_next_tgt(ltd, tgt); tgt; \
1671              tgt = tmp, tmp = ltd_next_tgt(ltd, tgt))
1672
1673 /** @} lu */
1674 #endif /* __LUSTRE_LU_OBJECT_H */