lustre/include/lu_object.h

   1 /* -*- mode: c; c-basic-offset: 8; indent-tabs-mode: nil; -*-
   2  * vim:expandtab:shiftwidth=8:tabstop=8:
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2006 Cluster File Systems, Inc.
   5  *
   6  *   This file is part of Lustre, http://www.lustre.org.
   7  *
   8  *   Lustre is free software; you can redistribute it and/or
   9  *   modify it under the terms of version 2 of the GNU General Public
  10  *   License as published by the Free Software Foundation.
  11  *
  12  *   Lustre is distributed in the hope that it will be useful,
  13  *   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  *   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15  *   GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  *   You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  *   along with Lustre; if not, write to the Free Software
  19  *   Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  20  *
  21  */
  22
  23 #ifndef __LUSTRE_LU_OBJECT_H
  24 #define __LUSTRE_LU_OBJECT_H
  25
  26 #include <stdarg.h>
  27
  28 /*
  29  * struct lu_fid
  30  */
  31 #include <lustre/lustre_idl.h>
  32
  33 #include <libcfs/libcfs.h>
  34
  35 /*
  36  * Layered objects support for CMD3/C5.
  37  */
  38
  39 struct seq_file;
  40 struct proc_dir_entry;
  41 struct lustre_cfg;
  42 struct lprocfs_stats;
  43
  44 /*
  45  * lu_* data-types represent server-side entities shared by data and meta-data
  46  * stacks.
  47  *
  48  * Design goals:
  49  *
  50  * 0. support for layering.
  51  *
  52  *     Server side object is split into layers, one per device in the
  53  *     corresponding device stack. Individual layer is represented by struct
  54  *     lu_object. Compound layered object --- by struct lu_object_header. Most
  55  *     interface functions take lu_object as an argument and operate on the
  56  *     whole compound object. This decision was made due to the following
  57  *     reasons:
  58  *
  59  *        - it's envisaged that lu_object will be used much more often than
  60  *        lu_object_header;
  61  *
  62  *        - we want lower (non-top) layers to be able to initiate operations
  63  *        on the whole object.
  64  *
  65  *     Generic code supports layering more complex than simple stacking, e.g.,
  66  *     it is possible that at some layer object "spawns" multiple sub-objects
  67  *     on the lower layer.
  68  *
  69  * 1. fid-based identification.
  70  *
  71  *     Compound object is uniquely identified by its fid. Objects are indexed
  72  *     by their fids (hash table is used for index).
  73  *
  74  * 2. caching and life-cycle management.
  75  *
  76  *     Object's life-time is controlled by reference counting. When reference
  77  *     count drops to 0, object is returned to cache. Cached objects still
  78  *     retain their identity (i.e., fid), and can be recovered from cache.
  79  *
  80  *     Objects are kept in the global LRU list, and lu_site_purge() function
  81  *     can be used to reclaim given number of unused objects from the tail of
  82  *     the LRU.
  83  *
  84  * 3. avoiding recursion.
  85  *
  86  *     Generic code tries to replace recursion through layers by iterations
  87  *     where possible. Additionally to the end of reducing stack consumption,
  88  *     data, when practically possible, are allocated through lu_context_key
  89  *     interface rather than on stack.
  90  *
  91  */
  92
  93 struct lu_site;
  94 struct lu_object;
  95 struct lu_device;
  96 struct lu_object_header;
  97 struct lu_context;
  98 struct lu_env;
  99
 100 /*
 101  * Operations common for data and meta-data devices.
 102  */
 103 struct lu_device_operations {
 104         /*
 105          * Object creation protocol.
 106          *
 107          * Due to design goal of avoiding recursion, object creation (see
 108          * lu_object_alloc()) is somewhat involved:
 109          *
 110          *  - first, ->ldo_object_alloc() method of the top-level device
 111          *  in the stack is called. It should allocate top level object
 112          *  (including lu_object_header), but without any lower-layer
 113          *  sub-object(s).
 114          *
 115          *  - then lu_object_alloc() sets fid in the header of newly created
 116          *  object.
 117          *
 118          *  - then ->loo_object_init() (a method from struct
 119          *  lu_object_operations) is called. It has to allocate lower-layer
 120          *  object(s). To do this, ->loo_object_init() calls
 121          *  ldo_object_alloc() of the lower-layer device(s).
 122          *
 123          *  - for all new objects allocated by ->loo_object_init() (and
 124          *  inserted into object stack), ->loo_object_init() is called again
 125          *  repeatedly, until no new objects are created.
 126          *
 127          */
 128
 129         /*
 130          * Allocate object for the given device (without lower-layer
 131          * parts). This is called by ->loo_object_init() from the parent
 132          * layer, and should setup at least ->lo_dev and ->lo_ops fields of
 133          * resulting lu_object.
 134          *
 135          * postcondition: ergo(!IS_ERR(result), result->lo_dev ==  d &&
 136          *                                      result->lo_ops != NULL);
 137          */
 138         struct lu_object *(*ldo_object_alloc)(const struct lu_env *env,
 139                                               const struct lu_object_header *h,
 140                                               struct lu_device *d);
 141         /*
 142          * process config specific for device
 143          */
 144         int (*ldo_process_config)(const struct lu_env *env,
 145                                   struct lu_device *, struct lustre_cfg *);
 146         int (*ldo_recovery_complete)(const struct lu_env *,
 147                                      struct lu_device *);
 148
 149 };
 150
 151 /*
 152  * Type of "printer" function used by ->loo_object_print() method.
 153  *
 154  * Printer function is needed to provide some flexibility in (semi-)debugging
 155  * output: possible implementations: printk, CDEBUG, sysfs/seq_file
 156  */
 157 typedef int (*lu_printer_t)(const struct lu_env *env,
 158                             void *cookie, const char *format, ...)
 159         __attribute__ ((format (printf, 3, 4)));
 160
 161 /*
 162  * Operations specific for particular lu_object.
 163  */
 164 struct lu_object_operations {
 165
 166         /*
 167          * Allocate lower-layer parts of the object by calling
 168          * ->ldo_object_alloc() of the corresponding underlying device.
 169          *
 170          * This method is called once for each object inserted into object
 171          * stack. It's responsibility of this method to insert lower-layer
 172          * object(s) it create into appropriate places of object stack.
 173          */
 174         int (*loo_object_init)(const struct lu_env *env,
 175                                struct lu_object *o);
 176         /*
 177          * Called (in top-to-bottom order) during object allocation after all
 178          * layers were allocated and initialized. Can be used to perform
 179          * initialization depending on lower layers.
 180          */
 181         int (*loo_object_start)(const struct lu_env *env,
 182                                 struct lu_object *o);
 183         /*
 184          * Called before ->loo_object_free() to signal that object is being
 185          * destroyed. Dual to ->loo_object_init().
 186          */
 187         void (*loo_object_delete)(const struct lu_env *env,
 188                                   struct lu_object *o);
 189
 190         /*
 191          * Dual to ->ldo_object_alloc(). Called when object is removed from
 192          * memory.
 193          */
 194         void (*loo_object_free)(const struct lu_env *env,
 195                                 struct lu_object *o);
 196
 197         /*
 198          * Called when last active reference to the object is released (and
 199          * object returns to the cache). This method is optional.
 200          */
 201         void (*loo_object_release)(const struct lu_env *env,
 202                                    struct lu_object *o);
 203         /*
 204          * Debugging helper. Print given object.
 205          */
 206         int (*loo_object_print)(const struct lu_env *env, void *cookie,
 207                                 lu_printer_t p, const struct lu_object *o);
 208         /*
 209          * Optional debugging method. Returns true iff method is internally
 210          * consistent.
 211          */
 212         int (*loo_object_invariant)(const struct lu_object *o);
 213 };
 214
 215 /*
 216  * Type of lu_device.
 217  */
 218 struct lu_device_type;
 219
 220 /*
 221  * Device: a layer in the server side abstraction stacking.
 222  */
 223 struct lu_device {
 224         /*
 225          * reference count. This is incremented, in particular, on each object
 226          * created at this layer.
 227          *
 228          * XXX which means that atomic_t is probably too small.
 229          */
 230         atomic_t                     ld_ref;
 231         /*
 232          * Pointer to device type. Never modified once set.
 233          */
 234         struct lu_device_type       *ld_type;
 235         /*
 236          * Operation vector for this device.
 237          */
 238         struct lu_device_operations *ld_ops;
 239         /*
 240          * Stack this device belongs to.
 241          */
 242         struct lu_site              *ld_site;
 243         struct proc_dir_entry       *ld_proc_entry;
 244
 245         /* XXX: temporary back pointer into obd. */
 246         struct obd_device           *ld_obd;
 247 };
 248
 249 struct lu_device_type_operations;
 250
 251 /*
 252  * Tag bits for device type. They are used to distinguish certain groups of
 253  * device types.
 254  */
 255 enum lu_device_tag {
 256         /* this is meta-data device */
 257         LU_DEVICE_MD = (1 << 0),
 258         /* this is data device */
 259         LU_DEVICE_DT = (1 << 1)
 260 };
 261
 262 /*
 263  * Type of device.
 264  */
 265 struct lu_device_type {
 266         /*
 267          * Tag bits. Taken from enum lu_device_tag. Never modified once set.
 268          */
 269         __u32                             ldt_tags;
 270         /*
 271          * Name of this class. Unique system-wide. Never modified once set.
 272          */
 273         char                             *ldt_name;
 274         /*
 275          * Operations for this type.
 276          */
 277         struct lu_device_type_operations *ldt_ops;
 278         /*
 279          * XXX: temporary pointer to associated obd_type.
 280          */
 281         struct obd_type                  *ldt_obd_type;
 282         /*
 283          * XXX: temporary: context tags used by obd_*() calls.
 284          */
 285         __u32                             ldt_ctx_tags;
 286 };
 287
 288 /*
 289  * Operations on a device type.
 290  */
 291 struct lu_device_type_operations {
 292         /*
 293          * Allocate new device.
 294          */
 295         struct lu_device *(*ldto_device_alloc)(const struct lu_env *env,
 296                                                struct lu_device_type *t,
 297                                                struct lustre_cfg *lcfg);
 298         /*
 299          * Free device. Dual to ->ldto_device_alloc(). Returns pointer to
 300          * the next device in the stack.
 301          */
 302         struct lu_device *(*ldto_device_free)(const struct lu_env *,
 303                                               struct lu_device *);
 304
 305         /*
 306          * Initialize the devices after allocation
 307          */
 308         int  (*ldto_device_init)(const struct lu_env *env,
 309                                  struct lu_device *, const char *,
 310                                  struct lu_device *);
 311         /*
 312          * Finalize device. Dual to ->ldto_device_init(). Returns pointer to
 313          * the next device in the stack.
 314          */
 315         struct lu_device *(*ldto_device_fini)(const struct lu_env *env,
 316                                               struct lu_device *);
 317
 318         /*
 319          * Initialize device type. This is called on module load.
 320          */
 321         int  (*ldto_init)(struct lu_device_type *t);
 322         /*
 323          * Finalize device type. Dual to ->ldto_init(). Called on module
 324          * unload.
 325          */
 326         void (*ldto_fini)(struct lu_device_type *t);
 327 };
 328
 329 /*
 330  * Flags for the object layers.
 331  */
 332 enum lu_object_flags {
 333         /*
 334          * this flags is set if ->loo_object_init() has been called for this
 335          * layer. Used by lu_object_alloc().
 336          */
 337         LU_OBJECT_ALLOCATED = (1 << 0)
 338 };
 339
 340 /*
 341  * Common object attributes.
 342  */
 343 /* valid flags */
 344 enum la_valid {
 345         LA_ATIME = 1 << 0,
 346         LA_MTIME = 1 << 1,
 347         LA_CTIME = 1 << 2,
 348         LA_SIZE  = 1 << 3,
 349         LA_MODE  = 1 << 4,
 350         LA_UID   = 1 << 5,
 351         LA_GID   = 1 << 6,
 352         LA_BLOCKS = 1 << 7,
 353         LA_TYPE   = 1 << 8,
 354         LA_FLAGS  = 1 << 9,
 355         LA_NLINK  = 1 << 10,
 356         LA_RDEV   = 1 << 11,
 357         LA_BLKSIZE = 1 << 12,
 358         LA_TRUNC = 1 << 13,
 359 };
 360
 361 struct lu_attr {
 362         __u64          la_size;   /* size in bytes */
 363         __u64          la_mtime;  /* modification time in seconds since Epoch */
 364         __u64          la_atime;  /* access time in seconds since Epoch */
 365         __u64          la_ctime;  /* change time in seconds since Epoch */
 366         __u64          la_blocks; /* 512-byte blocks allocated to object */
 367         __u32          la_mode;   /* permission bits and file type */
 368         __u32          la_uid;    /* owner id */
 369         __u32          la_gid;    /* group id */
 370         __u32          la_flags;  /* object flags */
 371         __u32          la_nlink;  /* number of persistent references to this
 372                                    * object */
 373         __u32          la_blkbits; /* blk bits of the object*/
 374         __u32          la_blksize; /* blk size of the object*/
 375
 376         __u32          la_rdev;   /* real device */
 377         __u64          la_valid;  /* valid bits */
 378 };
 379
 380 /*
 381  * Layer in the layered object.
 382  */
 383 struct lu_object {
 384         /*
 385          * Header for this object.
 386          */
 387         struct lu_object_header     *lo_header;
 388         /*
 389          * Device for this layer.
 390          */
 391         struct lu_device            *lo_dev;
 392         /*
 393          * Operations for this object.
 394          */
 395         struct lu_object_operations *lo_ops;
 396         /*
 397          * Linkage into list of all layers.
 398          */
 399         struct list_head             lo_linkage;
 400         /*
 401          * Depth. Top level layer depth is 0.
 402          */
 403         int                          lo_depth;
 404         /*
 405          * Flags from enum lu_object_flags.
 406          */
 407         unsigned long                lo_flags;
 408 };
 409
 410 enum lu_object_header_flags {
 411         /*
 412          * Don't keep this object in cache. Object will be destroyed as soon
 413          * as last reference to it is released. This flag cannot be cleared
 414          * once set.
 415          */
 416         LU_OBJECT_HEARD_BANSHEE = 0
 417 };
 418
 419 enum lu_object_header_attr {
 420         LOHA_EXISTS   = 1 << 0,
 421         LOHA_REMOTE   = 1 << 1,
 422         /*
 423          * UNIX file type is stored in S_IFMT bits.
 424          */
 425         LOHA_FT_START = 1 << 12, /* S_IFIFO */
 426         LOHA_FT_END   = 1 << 15, /* S_IFREG */
 427 };
 428
 429 /*
 430  * "Compound" object, consisting of multiple layers.
 431  *
 432  * Compound object with given fid is unique with given lu_site.
 433  *
 434  * Note, that object does *not* necessary correspond to the real object in the
 435  * persistent storage: object is an anchor for locking and method calling, so
 436  * it is created for things like not-yet-existing child created by mkdir or
 437  * create calls. ->loo_exists() can be used to check whether object is backed
 438  * by persistent storage entity.
 439  */
 440 struct lu_object_header {
 441         /*
 442          * Object flags from enum lu_object_header_flags. Set and checked
 443          * atomically.
 444          */
 445         unsigned long     loh_flags;
 446         /*
 447          * Object reference count. Protected by site guard lock.
 448          */
 449         atomic_t          loh_ref;
 450         /*
 451          * Fid, uniquely identifying this object.
 452          */
 453         struct lu_fid     loh_fid;
 454         /*
 455          * Common object attributes, cached for efficiency. From enum
 456          * lu_object_header_attr.
 457          */
 458         __u32             loh_attr;
 459         /*
 460          * Linkage into per-site hash table. Protected by site guard lock.
 461          */
 462         struct hlist_node loh_hash;
 463         /*
 464          * Linkage into per-site LRU list. Protected by site guard lock.
 465          */
 466         struct list_head  loh_lru;
 467         /*
 468          * Linkage into list of layers. Never modified once set (except lately
 469          * during object destruction). No locking is necessary.
 470          */
 471         struct list_head  loh_layers;
 472 };
 473
 474 struct fld;
 475
 476 /*
 477  * lu_site is a "compartment" within which objects are unique, and LRU
 478  * discipline is maintained.
 479  *
 480  * lu_site exists so that multiple layered stacks can co-exist in the same
 481  * address space.
 482  *
 483  * lu_site has the same relation to lu_device as lu_object_header to
 484  * lu_object.
 485  */
 486 struct lu_site {
 487         /*
 488          * lock protecting:
 489          *
 490          *        - ->ls_hash hash table (and its linkages in objects);
 491          *
 492          *        - ->ls_lru list (and its linkages in objects);
 493          *
 494          *        - 0/1 transitions of object ->loh_ref reference count;
 495          *
 496          * yes, it's heavy.
 497          */
 498         rwlock_t              ls_guard;
 499         /*
 500          * Hash-table where objects are indexed by fid.
 501          */
 502         struct hlist_head    *ls_hash;
 503         /*
 504          * Bit-mask for hash-table size.
 505          */
 506         int                   ls_hash_mask;
 507         /*
 508          * Order of hash-table.
 509          */
 510         int                   ls_hash_bits;
 511         /*
 512          * Number of buckets in the hash-table.
 513          */
 514         int                   ls_hash_size;
 515
 516         /*
 517          * LRU list, updated on each access to object. Protected by
 518          * ->ls_guard.
 519          *
 520          * "Cold" end of LRU is ->ls_lru.next. Accessed object are moved to
 521          * the ->ls_lru.prev (this is due to the non-existence of
 522          * list_for_each_entry_safe_reverse()).
 523          */
 524         struct list_head      ls_lru;
 525         /*
 526          * Total number of objects in this site. Protected by ->ls_guard.
 527          */
 528         unsigned              ls_total;
 529         /*
 530          * Total number of objects in this site with reference counter greater
 531          * than 0. Protected by ->ls_guard.
 532          */
 533         unsigned              ls_busy;
 534
 535         /*
 536          * Top-level device for this stack.
 537          */
 538         struct lu_device     *ls_top_dev;
 539         /*
 540          * mds number of this site.
 541          */
 542         mdsno_t               ls_node_id;
 543         /*
 544          * Fid location database
 545          */
 546         struct lu_server_fld *ls_server_fld;
 547         struct lu_client_fld *ls_client_fld;
 548
 549         /*
 550          * Server Seq Manager
 551          */
 552         struct lu_server_seq *ls_server_seq;
 553
 554         /*
 555          * Controller Seq Manager
 556          */
 557         struct lu_server_seq *ls_control_seq;
 558         struct obd_export    *ls_control_exp;
 559
 560         /*
 561          * Client Seq Manager
 562          */
 563         struct lu_client_seq *ls_client_seq;
 564
 565         /* statistical counters. Protected by nothing, races are accepted. */
 566         struct {
 567                 __u32 s_created;
 568                 __u32 s_cache_hit;
 569                 __u32 s_cache_miss;
 570                 /*
 571                  * Number of hash-table entry checks made.
 572                  *
 573                  *       ->s_cache_check / (->s_cache_miss + ->s_cache_hit)
 574                  *
 575                  * is an average number of hash slots inspected during single
 576                  * lookup.
 577                  */
 578                 __u32 s_cache_check;
 579                 /* raced cache insertions */
 580                 __u32 s_cache_race;
 581                 __u32 s_lru_purged;
 582         } ls_stats;
 583
 584         /*
 585          * Linkage into global list of sites.
 586          */
 587         struct list_head      ls_linkage;
 588         struct lprocfs_stats *ls_time_stats;
 589 };
 590
 591 /*
 592  * Constructors/destructors.
 593  */
 594
 595 /*
 596  * Initialize site @s, with @d as the top level device.
 597  */
 598 int  lu_site_init(struct lu_site *s, struct lu_device *d);
 599 /*
 600  * Finalize @s and release its resources.
 601  */
 602 void lu_site_fini(struct lu_site *s);
 603
 604 /*
 605  * Called when initialization of stack for this site is completed.
 606  */
 607 int lu_site_init_finish(struct lu_site *s);
 608
 609 /*
 610  * Acquire additional reference on device @d
 611  */
 612 void lu_device_get(struct lu_device *d);
 613 /*
 614  * Release reference on device @d.
 615  */
 616 void lu_device_put(struct lu_device *d);
 617
 618 /*
 619  * Initialize device @d of type @t.
 620  */
 621 int lu_device_init(struct lu_device *d, struct lu_device_type *t);
 622 /*
 623  * Finalize device @d.
 624  */
 625 void lu_device_fini(struct lu_device *d);
 626
 627 /*
 628  * Initialize compound object.
 629  */
 630 int lu_object_header_init(struct lu_object_header *h);
 631 /*
 632  * Finalize compound object.
 633  */
 634 void lu_object_header_fini(struct lu_object_header *h);
 635
 636 /*
 637  * Initialize object @o that is part of compound object @h and was created by
 638  * device @d.
 639  */
 640 int lu_object_init(struct lu_object *o,
 641                    struct lu_object_header *h, struct lu_device *d);
 642 /*
 643  * Finalize object and release its resources.
 644  */
 645 void lu_object_fini(struct lu_object *o);
 646 /*
 647  * Add object @o as first layer of compound object @h.
 648  *
 649  * This is typically called by the ->ldo_object_alloc() method of top-level
 650  * device.
 651  */
 652 void lu_object_add_top(struct lu_object_header *h, struct lu_object *o);
 653 /*
 654  * Add object @o as a layer of compound object, going after @before.1
 655  *
 656  * This is typically called by the ->ldo_object_alloc() method of
 657  * @before->lo_dev.
 658  */
 659 void lu_object_add(struct lu_object *before, struct lu_object *o);
 660
 661 /*
 662  * Caching and reference counting.
 663  */
 664
 665 /*
 666  * Acquire additional reference to the given object. This function is used to
 667  * attain additional reference. To acquire initial reference use
 668  * lu_object_find().
 669  */
 670 static inline void lu_object_get(struct lu_object *o)
 671 {
 672         LASSERT(atomic_read(&o->lo_header->loh_ref) > 0);
 673         atomic_inc(&o->lo_header->loh_ref);
 674 }
 675
 676 /*
 677  * Return true of object will not be cached after last reference to it is
 678  * released.
 679  */
 680 static inline int lu_object_is_dying(const struct lu_object_header *h)
 681 {
 682         return test_bit(LU_OBJECT_HEARD_BANSHEE, &h->loh_flags);
 683 }
 684
 685 /*
 686  * Decrease reference counter on object. If last reference is freed, return
 687  * object to the cache, unless lu_object_is_dying(o) holds. In the latter
 688  * case, free object immediately.
 689  */
 690 void lu_object_put(const struct lu_env *env,
 691                    struct lu_object *o);
 692
 693 /*
 694  * Free @nr objects from the cold end of the site LRU list.
 695  */
 696 int lu_site_purge(const struct lu_env *env, struct lu_site *s, int nr);
 697
 698 /*
 699  * Print all objects in @s.
 700  */
 701 void lu_site_print(const struct lu_env *env, struct lu_site *s, void *cookie,
 702                    lu_printer_t printer);
 703 /*
 704  * Search cache for an object with the fid @f. If such object is found, return
 705  * it. Otherwise, create new object, insert it into cache and return it. In
 706  * any case, additional reference is acquired on the returned object.
 707  */
 708 struct lu_object *lu_object_find(const struct lu_env *env,
 709                                  struct lu_site *s, const struct lu_fid *f);
 710
 711 /*
 712  * Helpers.
 713  */
 714
 715 /*
 716  * First (topmost) sub-object of given compound object
 717  */
 718 static inline struct lu_object *lu_object_top(struct lu_object_header *h)
 719 {
 720         LASSERT(!list_empty(&h->loh_layers));
 721         return container_of0(h->loh_layers.next, struct lu_object, lo_linkage);
 722 }
 723
 724 /*
 725  * Next sub-object in the layering
 726  */
 727 static inline struct lu_object *lu_object_next(const struct lu_object *o)
 728 {
 729         return container_of0(o->lo_linkage.next, struct lu_object, lo_linkage);
 730 }
 731
 732 /*
 733  * Pointer to the fid of this object.
 734  */
 735 static inline const struct lu_fid *lu_object_fid(const struct lu_object *o)
 736 {
 737         return &o->lo_header->loh_fid;
 738 }
 739
 740 /*
 741  * return device operations vector for this object
 742  */
 743 static inline struct lu_device_operations *
 744 lu_object_ops(const struct lu_object *o)
 745 {
 746         return o->lo_dev->ld_ops;
 747 }
 748
 749 /*
 750  * Given a compound object, find its slice, corresponding to the device type
 751  * @dtype.
 752  */
 753 struct lu_object *lu_object_locate(struct lu_object_header *h,
 754                                    struct lu_device_type *dtype);
 755
 756 struct lu_cdebug_print_info {
 757         int         lpi_subsys;
 758         int         lpi_mask;
 759         const char *lpi_file;
 760         const char *lpi_fn;
 761         int         lpi_line;
 762 };
 763
 764 /*
 765  * Printer function emitting messages through libcfs_debug_msg().
 766  */
 767 int lu_cdebug_printer(const struct lu_env *env,
 768                       void *cookie, const char *format, ...);
 769
 770 #define DECLARE_LU_CDEBUG_PRINT_INFO(var, mask) \
 771         struct lu_cdebug_print_info var = {     \
 772                 .lpi_subsys = DEBUG_SUBSYSTEM,  \
 773                 .lpi_mask   = (mask),           \
 774                 .lpi_file   = __FILE__,         \
 775                 .lpi_fn     = __FUNCTION__,     \
 776                 .lpi_line   = __LINE__          \
 777         };
 778
 779 /*
 780  * Print object description followed by user-supplied message.
 781  */
 782 #define LU_OBJECT_DEBUG(mask, env, object, format, ...)                 \
 783 ({                                                                      \
 784         static DECLARE_LU_CDEBUG_PRINT_INFO(__info, mask);              \
 785                                                                         \
 786         lu_object_print(env, &__info, lu_cdebug_printer, object);       \
 787         CDEBUG(mask, format , ## __VA_ARGS__);                          \
 788 })
 789
 790 /*
 791  * Print human readable representation of the @o to the @f.
 792  */
 793 void lu_object_print(const struct lu_env *env, void *cookie,
 794                      lu_printer_t printer, const struct lu_object *o);
 795
 796 /*
 797  * Check object consistency.
 798  */
 799 int lu_object_invariant(const struct lu_object *o);
 800
 801 /*
 802  * Finalize and free devices in the device stack.
 803  */
 804 void lu_stack_fini(const struct lu_env *env, struct lu_device *top);
 805
 806 /*
 807  * Returns 1 iff object @o exists on the stable storage,
 808  * returns -1 iff object @o is on remote server.
 809  */
 810 static inline int lu_object_exists(const struct lu_object *o)
 811 {
 812         __u32 attr;
 813
 814         attr = o->lo_header->loh_attr;
 815         if (attr & LOHA_REMOTE)
 816                 return -1;
 817         else if (attr & LOHA_EXISTS)
 818                 return +1;
 819         else
 820                 return 0;
 821 }
 822
 823 static inline int lu_object_assert_exists(const struct lu_object *o)
 824 {
 825         return lu_object_exists(o) != 0;
 826 }
 827
 828 static inline int lu_object_assert_not_exists(const struct lu_object *o)
 829 {
 830         return lu_object_exists(o) <= 0;
 831 }
 832
 833 /*
 834  * Attr of this object.
 835  */
 836 static inline __u32 lu_object_attr(const struct lu_object *o)
 837 {
 838         LASSERT(lu_object_exists(o) > 0);
 839         return o->lo_header->loh_attr;
 840 }
 841
 842 struct lu_rdpg {
 843         /* input params, should be filled out by mdt */
 844         __u64                   rp_hash;        /* hash */
 845         int                     rp_count;       /* count in bytes       */
 846         int                     rp_npages;      /* number of pages      */
 847         struct page           **rp_pages;       /* pointers to pages    */
 848 };
 849
 850 enum lu_xattr_flags {
 851         LU_XATTR_REPLACE = (1 << 0),
 852         LU_XATTR_CREATE  = (1 << 1)
 853 };
 854
 855 /* For lu_context health-checks */
 856 enum lu_context_state {
 857         LCS_INITIALIZED = 1,
 858         LCS_ENTERED,
 859         LCS_LEFT,
 860         LCS_FINALIZED
 861 };
 862
 863 /*
 864  * lu_context. Execution context for lu_object methods. Currently associated
 865  * with thread.
 866  *
 867  * All lu_object methods, except device and device type methods (called during
 868  * system initialization and shutdown) are executed "within" some
 869  * lu_context. This means, that pointer to some "current" lu_context is passed
 870  * as an argument to all methods.
 871  *
 872  * All service ptlrpc threads create lu_context as part of their
 873  * initialization. It is possible to create "stand-alone" context for other
 874  * execution environments (like system calls).
 875  *
 876  * lu_object methods mainly use lu_context through lu_context_key interface
 877  * that allows each layer to associate arbitrary pieces of data with each
 878  * context (see pthread_key_create(3) for similar interface).
 879  *
 880  */
 881 struct lu_context {
 882         /*
 883          * Theoretically we'd want to use lu_objects and lu_contexts on the
 884          * client side too. On the other hand, we don't want to allocate
 885          * values of server-side keys for the client contexts and vice versa.
 886          *
 887          * To achieve this, set of tags in introduced. Contexts and keys are
 888          * marked with tags. Key value are created only for context whose set
 889          * of tags has non-empty intersection with one for key. Tags are taken
 890          * from enum lu_context_tag.
 891          */
 892         __u32                  lc_tags;
 893         /*
 894          * Pointer to the home service thread. NULL for other execution
 895          * contexts.
 896          */
 897         struct ptlrpc_thread  *lc_thread;
 898         /*
 899          * Pointer to an array with key values. Internal implementation
 900          * detail.
 901          */
 902         void                 **lc_value;
 903         enum lu_context_state  lc_state;
 904 };
 905
 906 /*
 907  * lu_context_key interface. Similar to pthread_key.
 908  */
 909
 910 enum lu_context_tag {
 911         /*
 912          * Thread on md server
 913          */
 914         LCT_MD_THREAD = 1 << 0,
 915         /*
 916          * Thread on dt server
 917          */
 918         LCT_DT_THREAD = 1 << 1,
 919         /*
 920          * Context for transaction handle
 921          */
 922         LCT_TX_HANDLE = 1 << 2,
 923         /*
 924          * Thread on client
 925          */
 926         LCT_CL_THREAD = 1 << 3,
 927         /*
 928          * Per-request session on server
 929          */
 930         LCT_SESSION   = 1 << 4,
 931         /*
 932          * Don't add references for modules creating key values in that context.
 933          * This is only for contexts used internally by lu_object framework.
 934          */
 935         LCT_NOREF     = 1 << 30,
 936         /*
 937          * Contexts usable in cache shrinker thread.
 938          */
 939         LCT_SHRINKER  = LCT_MD_THREAD|LCT_DT_THREAD|LCT_CL_THREAD|LCT_NOREF
 940 };
 941
 942 /*
 943  * Key. Represents per-context value slot.
 944  */
 945 struct lu_context_key {
 946         /*
 947          * Set of tags for which values of this key are to be instantiated.
 948          */
 949         __u32 lct_tags;
 950         /*
 951          * Value constructor. This is called when new value is created for a
 952          * context. Returns pointer to new value of error pointer.
 953          */
 954         void  *(*lct_init)(const struct lu_context *ctx,
 955                            struct lu_context_key *key);
 956         /*
 957          * Value destructor. Called when context with previously allocated
 958          * value of this slot is destroyed. @data is a value that was returned
 959          * by a matching call to ->lct_init().
 960          */
 961         void   (*lct_fini)(const struct lu_context *ctx,
 962                            struct lu_context_key *key, void *data);
 963         /*
 964          * Optional method called on lu_context_exit() for all allocated
 965          * keys. Can be used by debugging code checking that locks are
 966          * released, etc.
 967          */
 968         void   (*lct_exit)(const struct lu_context *ctx,
 969                            struct lu_context_key *key, void *data);
 970         /*
 971          * Internal implementation detail: index within ->lc_value[] reserved
 972          * for this key.
 973          */
 974         int      lct_index;
 975         /*
 976          * Internal implementation detail: number of values created for this
 977          * key.
 978          */
 979         atomic_t lct_used;
 980         /*
 981          * Internal implementation detail: module for this key.
 982          */
 983         struct module *lct_owner;
 984 };
 985
 986 #define LU_KEY_INIT(mod, type)                                    \
 987         static void* mod##_key_init(const struct lu_context *ctx, \
 988                                     struct lu_context_key *key)   \
 989         {                                                         \
 990                 type *value;                                      \
 991                                                                   \
 992                 CLASSERT(CFS_PAGE_SIZE >= sizeof (*value));       \
 993                                                                   \
 994                 OBD_ALLOC_PTR(value);                             \
 995                 if (value == NULL)                                \
 996                         value = ERR_PTR(-ENOMEM);                 \
 997                                                                   \
 998                 return value;                                     \
 999         }                                                         \
1000         struct __##mod##__dummy_init {;} /* semicolon catcher */
1001
1002 #define LU_KEY_FINI(mod, type)                                              \
1003         static void mod##_key_fini(const struct lu_context *ctx,            \
1004                                     struct lu_context_key *key, void* data) \
1005         {                                                                   \
1006                 type *info = data;                                          \
1007                                                                             \
1008                 OBD_FREE_PTR(info);                                         \
1009         }                                                                   \
1010         struct __##mod##__dummy_fini {;} /* semicolon catcher */
1011
1012 #define LU_KEY_INIT_FINI(mod, type)   \
1013         LU_KEY_INIT(mod,type);        \
1014         LU_KEY_FINI(mod,type)
1015
1016 #define LU_CONTEXT_KEY_DEFINE(mod, tags)                \
1017         struct lu_context_key mod##_thread_key = {      \
1018                 .lct_tags = tags,                       \
1019                 .lct_init = mod##_key_init,             \
1020                 .lct_fini = mod##_key_fini              \
1021         }
1022
1023 #define LU_CONTEXT_KEY_INIT(key)                        \
1024 do {                                                    \
1025         (key)->lct_owner = THIS_MODULE;                 \
1026 } while (0)
1027
1028
1029 /*
1030  * Register new key.
1031  */
1032 int   lu_context_key_register(struct lu_context_key *key);
1033 /*
1034  * Deregister key.
1035  */
1036 void  lu_context_key_degister(struct lu_context_key *key);
1037
1038 #define LU_KEY_REGISTER_GENERIC(mod)                                             \
1039         static int mod##_key_register_generic(struct lu_context_key *k, ...)     \
1040         {                                                                        \
1041                 struct lu_context_key* key = k;                                  \
1042                 va_list args;                                                    \
1043                 int result;                                                      \
1044                                                                                  \
1045                 va_start(args, k);                                               \
1046                                                                                  \
1047                 do {                                                             \
1048                         LU_CONTEXT_KEY_INIT(key);                                \
1049                         result = lu_context_key_register(key);                   \
1050                         if (result)                                              \
1051                                 break;                                           \
1052                         key = va_arg(args, struct lu_context_key*);              \
1053                 } while (key != NULL);                                           \
1054                                                                                  \
1055                 va_end(args);                                                    \
1056                                                                                  \
1057                 if (result) {                                                    \
1058                         va_start(args, k);                                       \
1059                         while (k != key) {                                       \
1060                                 lu_context_key_degister(k);                      \
1061                                 k = va_arg(args, struct lu_context_key*);        \
1062                         }                                                        \
1063                         va_end(args);                                            \
1064                 }                                                                \
1065                                                                                  \
1066                 return result;                                                   \
1067         }
1068
1069 #define LU_KEY_DEGISTER_GENERIC(mod)                                             \
1070         static void mod##_key_degister_generic(struct lu_context_key *k, ...)    \
1071         {                                                                        \
1072                 va_list args;                                                    \
1073                                                                                  \
1074                 va_start(args, k);                                               \
1075                                                                                  \
1076                 do {                                                             \
1077                         lu_context_key_degister(k);                              \
1078                         k = va_arg(args, struct lu_context_key*);                \
1079                 } while (k != NULL);                                             \
1080                                                                                  \
1081                 va_end(args);                                                    \
1082         }
1083
1084 #define LU_TYPE_INIT(mod, ...)                                         \
1085         LU_KEY_REGISTER_GENERIC(mod)                                   \
1086         static int mod##_type_init(struct lu_device_type *t)           \
1087         {                                                              \
1088                 return mod##_key_register_generic(__VA_ARGS__, NULL);  \
1089         }                                                              \
1090         struct __##mod##_dummy_type_init {;}
1091
1092 #define LU_TYPE_FINI(mod, ...)                                         \
1093         LU_KEY_DEGISTER_GENERIC(mod)                                   \
1094         static void mod##_type_fini(struct lu_device_type *t)          \
1095         {                                                              \
1096                 mod##_key_degister_generic(__VA_ARGS__, NULL);         \
1097         }                                                              \
1098         struct __##mod##_dummy_type_fini {;}
1099
1100 #define LU_TYPE_INIT_FINI(mod, ...)                                 \
1101         LU_TYPE_INIT(mod, __VA_ARGS__);                             \
1102         LU_TYPE_FINI(mod, __VA_ARGS__)
1103
1104 /*
1105  * Return value associated with key @key in context @ctx.
1106  */
1107 void *lu_context_key_get(const struct lu_context *ctx,
1108                          struct lu_context_key *key);
1109
1110 /*
1111  * Initialize context data-structure. Create values for all keys.
1112  */
1113 int  lu_context_init(struct lu_context *ctx, __u32 tags);
1114 /*
1115  * Finalize context data-structure. Destroy key values.
1116  */
1117 void lu_context_fini(struct lu_context *ctx);
1118
1119 /*
1120  * Called before entering context.
1121  */
1122 void lu_context_enter(struct lu_context *ctx);
1123 /*
1124  * Called after exiting from @ctx
1125  */
1126 void lu_context_exit(struct lu_context *ctx);
1127
1128 /*
1129  * Allocate for context all missing keys that were registered after context
1130  * creation.
1131  */
1132 int lu_context_refill(const struct lu_context *ctx);
1133
1134 /*
1135  * Environment.
1136  */
1137 struct lu_env {
1138         /*
1139          * "Local" context, used to store data instead of stack.
1140          */
1141         struct lu_context  le_ctx;
1142         /*
1143          * "Session" context for per-request data.
1144          */
1145         struct lu_context *le_ses;
1146 };
1147
1148 int  lu_env_init(struct lu_env *env, struct lu_context *ses, __u32 tags);
1149 void lu_env_fini(struct lu_env *env);
1150
1151 /*
1152  * Common name structure to be passed around for various name related methods.
1153  */
1154 struct lu_name {
1155         char    *ln_name;
1156         int      ln_namelen;
1157 };
1158
1159 /*
1160  * Common buffer structure to be passed around for various xattr_{s,g}et()
1161  * methods.
1162  */
1163 struct lu_buf {
1164         void   *lb_buf;
1165         ssize_t lb_len;
1166 };
1167
1168 extern struct lu_buf LU_BUF_NULL; /* null buffer */
1169
1170 #define DLUBUF "(%p %z)"
1171 #define PLUBUF(buf) (buf)->lb_buf, (buf)->lb_len
1172 /*
1173  * One-time initializers, called at obdclass module initialization, not
1174  * exported.
1175  */
1176
1177 /*
1178  * Initialization of global lu_* data.
1179  */
1180 int lu_global_init(void);
1181
1182 /*
1183  * Dual to lu_global_init().
1184  */
1185 void lu_global_fini(void);
1186
1187 enum {
1188         LU_TIME_FIND_LOOKUP,
1189         LU_TIME_FIND_ALLOC,
1190         LU_TIME_FIND_INSERT,
1191         LU_TIME_NR
1192 };
1193
1194 extern const char *lu_time_names[LU_TIME_NR];
1195
1196 #endif /* __LUSTRE_LU_OBJECT_H */