Whamcloud - gitweb
LU-10420 flr: split a mirror from mirrored file
[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
42 struct seq_file;
43 struct proc_dir_entry;
44 struct lustre_cfg;
45 struct lprocfs_stats;
46
47 /** \defgroup lu lu
48  * lu_* data-types represent server-side entities shared by data and meta-data
49  * stacks.
50  *
51  * Design goals:
52  *
53  * -# support for layering.
54  *
55  *     Server side object is split into layers, one per device in the
56  *     corresponding device stack. Individual layer is represented by struct
57  *     lu_object. Compound layered object --- by struct lu_object_header. Most
58  *     interface functions take lu_object as an argument and operate on the
59  *     whole compound object. This decision was made due to the following
60  *     reasons:
61  *
62  *        - it's envisaged that lu_object will be used much more often than
63  *        lu_object_header;
64  *
65  *        - we want lower (non-top) layers to be able to initiate operations
66  *        on the whole object.
67  *
68  *     Generic code supports layering more complex than simple stacking, e.g.,
69  *     it is possible that at some layer object "spawns" multiple sub-objects
70  *     on the lower layer.
71  *
72  * -# fid-based identification.
73  *
74  *     Compound object is uniquely identified by its fid. Objects are indexed
75  *     by their fids (hash table is used for index).
76  *
77  * -# caching and life-cycle management.
78  *
79  *     Object's life-time is controlled by reference counting. When reference
80  *     count drops to 0, object is returned to cache. Cached objects still
81  *     retain their identity (i.e., fid), and can be recovered from cache.
82  *
83  *     Objects are kept in the global LRU list, and lu_site_purge() function
84  *     can be used to reclaim given number of unused objects from the tail of
85  *     the LRU.
86  *
87  * -# avoiding recursion.
88  *
89  *     Generic code tries to replace recursion through layers by iterations
90  *     where possible. Additionally to the end of reducing stack consumption,
91  *     data, when practically possible, are allocated through lu_context_key
92  *     interface rather than on stack.
93  * @{
94  */
95
96 struct lu_site;
97 struct lu_object;
98 struct lu_device;
99 struct lu_object_header;
100 struct lu_context;
101 struct lu_env;
102
103 /**
104  * Operations common for data and meta-data devices.
105  */
106 struct lu_device_operations {
107         /**
108          * Allocate object for the given device (without lower-layer
109          * parts). This is called by lu_object_operations::loo_object_init()
110          * from the parent layer, and should setup at least lu_object::lo_dev
111          * and lu_object::lo_ops fields of resulting lu_object.
112          *
113          * Object creation protocol.
114          *
115          * Due to design goal of avoiding recursion, object creation (see
116          * lu_object_alloc()) is somewhat involved:
117          *
118          *  - first, lu_device_operations::ldo_object_alloc() method of the
119          *  top-level device in the stack is called. It should allocate top
120          *  level object (including lu_object_header), but without any
121          *  lower-layer sub-object(s).
122          *
123          *  - then lu_object_alloc() sets fid in the header of newly created
124          *  object.
125          *
126          *  - then lu_object_operations::loo_object_init() is called. It has
127          *  to allocate lower-layer object(s). To do this,
128          *  lu_object_operations::loo_object_init() calls ldo_object_alloc()
129          *  of the lower-layer device(s).
130          *
131          *  - for all new objects allocated by
132          *  lu_object_operations::loo_object_init() (and inserted into object
133          *  stack), lu_object_operations::loo_object_init() is called again
134          *  repeatedly, until no new objects are created.
135          *
136          * \post ergo(!IS_ERR(result), result->lo_dev == d &&
137          *                             result->lo_ops != NULL);
138          */
139         struct lu_object *(*ldo_object_alloc)(const struct lu_env *env,
140                                               const struct lu_object_header *h,
141                                               struct lu_device *d);
142         /**
143          * process config specific for device.
144          */
145         int (*ldo_process_config)(const struct lu_env *env,
146                                   struct lu_device *, struct lustre_cfg *);
147         int (*ldo_recovery_complete)(const struct lu_env *,
148                                      struct lu_device *);
149
150         /**
151          * initialize local objects for device. this method called after layer has
152          * been initialized (after LCFG_SETUP stage) and before it starts serving
153          * user requests.
154          */
155
156         int (*ldo_prepare)(const struct lu_env *,
157                            struct lu_device *parent,
158                            struct lu_device *dev);
159
160 };
161
162 /**
163  * For lu_object_conf flags
164  */
165 typedef enum {
166         /* This is a new object to be allocated, or the file
167          * corresponding to the object does not exists. */
168         LOC_F_NEW       = 0x00000001,
169 } loc_flags_t;
170
171 /**
172  * Object configuration, describing particulars of object being created. On
173  * server this is not used, as server objects are full identified by fid. On
174  * client configuration contains struct lustre_md.
175  */
176 struct lu_object_conf {
177         /**
178          * Some hints for obj find and alloc.
179          */
180         loc_flags_t     loc_flags;
181 };
182
183 /**
184  * Type of "printer" function used by lu_object_operations::loo_object_print()
185  * method.
186  *
187  * Printer function is needed to provide some flexibility in (semi-)debugging
188  * output: possible implementations: printk, CDEBUG, sysfs/seq_file
189  */
190 typedef int (*lu_printer_t)(const struct lu_env *env,
191                             void *cookie, const char *format, ...)
192         __attribute__ ((format (printf, 3, 4)));
193
194 /**
195  * Operations specific for particular lu_object.
196  */
197 struct lu_object_operations {
198
199         /**
200          * Allocate lower-layer parts of the object by calling
201          * lu_device_operations::ldo_object_alloc() of the corresponding
202          * underlying device.
203          *
204          * This method is called once for each object inserted into object
205          * stack. It's responsibility of this method to insert lower-layer
206          * object(s) it create into appropriate places of object stack.
207          */
208         int (*loo_object_init)(const struct lu_env *env,
209                                struct lu_object *o,
210                                const struct lu_object_conf *conf);
211         /**
212          * Called (in top-to-bottom order) during object allocation after all
213          * layers were allocated and initialized. Can be used to perform
214          * initialization depending on lower layers.
215          */
216         int (*loo_object_start)(const struct lu_env *env,
217                                 struct lu_object *o);
218         /**
219          * Called before lu_object_operations::loo_object_free() to signal
220          * that object is being destroyed. Dual to
221          * lu_object_operations::loo_object_init().
222          */
223         void (*loo_object_delete)(const struct lu_env *env,
224                                   struct lu_object *o);
225         /**
226          * Dual to lu_device_operations::ldo_object_alloc(). Called when
227          * object is removed from memory.
228          */
229         void (*loo_object_free)(const struct lu_env *env,
230                                 struct lu_object *o);
231         /**
232          * Called when last active reference to the object is released (and
233          * object returns to the cache). This method is optional.
234          */
235         void (*loo_object_release)(const struct lu_env *env,
236                                    struct lu_object *o);
237         /**
238          * Optional debugging helper. Print given object.
239          */
240         int (*loo_object_print)(const struct lu_env *env, void *cookie,
241                                 lu_printer_t p, const struct lu_object *o);
242         /**
243          * Optional debugging method. Returns true iff method is internally
244          * consistent.
245          */
246         int (*loo_object_invariant)(const struct lu_object *o);
247 };
248
249 /**
250  * Type of lu_device.
251  */
252 struct lu_device_type;
253
254 /**
255  * Device: a layer in the server side abstraction stacking.
256  */
257 struct lu_device {
258         /**
259          * reference count. This is incremented, in particular, on each object
260          * created at this layer.
261          *
262          * \todo XXX which means that atomic_t is probably too small.
263          */
264         atomic_t                           ld_ref;
265         /**
266          * Pointer to device type. Never modified once set.
267          */
268         struct lu_device_type             *ld_type;
269         /**
270          * Operation vector for this device.
271          */
272         const struct lu_device_operations *ld_ops;
273         /**
274          * Stack this device belongs to.
275          */
276         struct lu_site                    *ld_site;
277         struct proc_dir_entry             *ld_proc_entry;
278
279         /** \todo XXX: temporary back pointer into obd. */
280         struct obd_device                 *ld_obd;
281         /**
282          * A list of references to this object, for debugging.
283          */
284         struct lu_ref                      ld_reference;
285         /**
286          * Link the device to the site.
287          **/
288         struct list_head                   ld_linkage;
289 };
290
291 struct lu_device_type_operations;
292
293 /**
294  * Tag bits for device type. They are used to distinguish certain groups of
295  * device types.
296  */
297 enum lu_device_tag {
298         /** this is meta-data device */
299         LU_DEVICE_MD = (1 << 0),
300         /** this is data device */
301         LU_DEVICE_DT = (1 << 1),
302         /** data device in the client stack */
303         LU_DEVICE_CL = (1 << 2)
304 };
305
306 /**
307  * Type of device.
308  */
309 struct lu_device_type {
310         /**
311          * Tag bits. Taken from enum lu_device_tag. Never modified once set.
312          */
313         __u32                                   ldt_tags;
314         /**
315          * Name of this class. Unique system-wide. Never modified once set.
316          */
317         char                                   *ldt_name;
318         /**
319          * Operations for this type.
320          */
321         const struct lu_device_type_operations *ldt_ops;
322         /**
323          * \todo XXX: temporary pointer to associated obd_type.
324          */
325         struct obd_type                        *ldt_obd_type;
326         /**
327          * \todo XXX: temporary: context tags used by obd_*() calls.
328          */
329         __u32                                   ldt_ctx_tags;
330         /**
331          * Number of existing device type instances.
332          */
333         atomic_t                                ldt_device_nr;
334 };
335
336 /**
337  * Operations on a device type.
338  */
339 struct lu_device_type_operations {
340         /**
341          * Allocate new device.
342          */
343         struct lu_device *(*ldto_device_alloc)(const struct lu_env *env,
344                                                struct lu_device_type *t,
345                                                struct lustre_cfg *lcfg);
346         /**
347          * Free device. Dual to
348          * lu_device_type_operations::ldto_device_alloc(). Returns pointer to
349          * the next device in the stack.
350          */
351         struct lu_device *(*ldto_device_free)(const struct lu_env *,
352                                               struct lu_device *);
353
354         /**
355          * Initialize the devices after allocation
356          */
357         int  (*ldto_device_init)(const struct lu_env *env,
358                                  struct lu_device *, const char *,
359                                  struct lu_device *);
360         /**
361          * Finalize device. Dual to
362          * lu_device_type_operations::ldto_device_init(). Returns pointer to
363          * the next device in the stack.
364          */
365         struct lu_device *(*ldto_device_fini)(const struct lu_env *env,
366                                               struct lu_device *);
367         /**
368          * Initialize device type. This is called on module load.
369          */
370         int  (*ldto_init)(struct lu_device_type *t);
371         /**
372          * Finalize device type. Dual to
373          * lu_device_type_operations::ldto_init(). Called on module unload.
374          */
375         void (*ldto_fini)(struct lu_device_type *t);
376         /**
377          * Called when the first device is created.
378          */
379         void (*ldto_start)(struct lu_device_type *t);
380         /**
381          * Called when number of devices drops to 0.
382          */
383         void (*ldto_stop)(struct lu_device_type *t);
384 };
385
386 static inline int lu_device_is_md(const struct lu_device *d)
387 {
388         return ergo(d != NULL, d->ld_type->ldt_tags & LU_DEVICE_MD);
389 }
390
391 /**
392  * Common object attributes.
393  */
394 struct lu_attr {
395         /**
396          * valid bits
397          *
398          * \see enum la_valid
399          */
400         __u64          la_valid;
401         /** size in bytes */
402         __u64          la_size;
403         /** modification time in seconds since Epoch */
404         s64             la_mtime;
405         /** access time in seconds since Epoch */
406         s64             la_atime;
407         /** change time in seconds since Epoch */
408         s64             la_ctime;
409         /** 512-byte blocks allocated to object */
410         __u64          la_blocks;
411         /** permission bits and file type */
412         __u32          la_mode;
413         /** owner id */
414         __u32          la_uid;
415         /** group id */
416         __u32          la_gid;
417         /** object flags */
418         __u32          la_flags;
419         /** number of persistent references to this object */
420         __u32          la_nlink;
421         /** blk bits of the object*/
422         __u32          la_blkbits;
423         /** blk size of the object*/
424         __u32          la_blksize;
425         /** real device */
426         __u32          la_rdev;
427         /** project id */
428         __u32          la_projid;
429         /** set layout version to OST objects. */
430         __u32           la_layout_version;
431 };
432
433 /**
434  * Layer in the layered object.
435  */
436 struct lu_object {
437         /**
438          * Header for this object.
439          */
440         struct lu_object_header           *lo_header;
441         /**
442          * Device for this layer.
443          */
444         struct lu_device                  *lo_dev;
445         /**
446          * Operations for this object.
447          */
448         const struct lu_object_operations *lo_ops;
449         /**
450          * Linkage into list of all layers.
451          */
452         struct list_head                   lo_linkage;
453         /**
454          * Link to the device, for debugging.
455          */
456         struct lu_ref_link                 lo_dev_ref;
457 };
458
459 enum lu_object_header_flags {
460         /**
461          * Don't keep this object in cache. Object will be destroyed as soon
462          * as last reference to it is released. This flag cannot be cleared
463          * once set.
464          */
465         LU_OBJECT_HEARD_BANSHEE = 0,
466         /**
467          * Mark this object has already been taken out of cache.
468          */
469         LU_OBJECT_UNHASHED = 1,
470 };
471
472 enum lu_object_header_attr {
473         LOHA_EXISTS             = 1 << 0,
474         LOHA_REMOTE             = 1 << 1,
475         LOHA_HAS_AGENT_ENTRY    = 1 << 2,
476         /**
477          * UNIX file type is stored in S_IFMT bits.
478          */
479         LOHA_FT_START           = 001 << 12, /**< S_IFIFO */
480         LOHA_FT_END             = 017 << 12, /**< S_IFMT */
481 };
482
483 /**
484  * "Compound" object, consisting of multiple layers.
485  *
486  * Compound object with given fid is unique with given lu_site.
487  *
488  * Note, that object does *not* necessary correspond to the real object in the
489  * persistent storage: object is an anchor for locking and method calling, so
490  * it is created for things like not-yet-existing child created by mkdir or
491  * create calls. lu_object_operations::loo_exists() can be used to check
492  * whether object is backed by persistent storage entity.
493  */
494 struct lu_object_header {
495         /**
496          * Fid, uniquely identifying this object.
497          */
498         struct lu_fid           loh_fid;
499         /**
500          * Object flags from enum lu_object_header_flags. Set and checked
501          * atomically.
502          */
503         unsigned long           loh_flags;
504         /**
505          * Object reference count. Protected by lu_site::ls_guard.
506          */
507         atomic_t                loh_ref;
508         /**
509          * Common object attributes, cached for efficiency. From enum
510          * lu_object_header_attr.
511          */
512         __u32                   loh_attr;
513         /**
514          * Linkage into per-site hash table. Protected by lu_site::ls_guard.
515          */
516         struct hlist_node       loh_hash;
517         /**
518          * Linkage into per-site LRU list. Protected by lu_site::ls_guard.
519          */
520         struct list_head        loh_lru;
521         /**
522          * Linkage into list of layers. Never modified once set (except lately
523          * during object destruction). No locking is necessary.
524          */
525         struct list_head        loh_layers;
526         /**
527          * A list of references to this object, for debugging.
528          */
529         struct lu_ref           loh_reference;
530 };
531
532 struct fld;
533
534 struct lu_site_bkt_data {
535         /**
536          * number of object in this bucket on the lsb_lru list.
537          */
538         long                    lsb_lru_len;
539         /**
540          * LRU list, updated on each access to object. Protected by
541          * bucket lock of lu_site::ls_obj_hash.
542          *
543          * "Cold" end of LRU is lu_site::ls_lru.next. Accessed object are
544          * moved to the lu_site::ls_lru.prev (this is due to the non-existence
545          * of list_for_each_entry_safe_reverse()).
546          */
547         struct list_head        lsb_lru;
548         /**
549          * Wait-queue signaled when an object in this site is ultimately
550          * destroyed (lu_object_free()). It is used by lu_object_find() to
551          * wait before re-trying when object in the process of destruction is
552          * found in the hash table.
553          *
554          * \see htable_lookup().
555          */
556         wait_queue_head_t       lsb_marche_funebre;
557 };
558
559 enum {
560         LU_SS_CREATED           = 0,
561         LU_SS_CACHE_HIT,
562         LU_SS_CACHE_MISS,
563         LU_SS_CACHE_RACE,
564         LU_SS_CACHE_DEATH_RACE,
565         LU_SS_LRU_PURGED,
566         LU_SS_LAST_STAT
567 };
568
569 /**
570  * lu_site is a "compartment" within which objects are unique, and LRU
571  * discipline is maintained.
572  *
573  * lu_site exists so that multiple layered stacks can co-exist in the same
574  * address space.
575  *
576  * lu_site has the same relation to lu_device as lu_object_header to
577  * lu_object.
578  */
579 struct lu_site {
580         /**
581          * objects hash table
582          */
583         struct cfs_hash         *ls_obj_hash;
584         /**
585          * index of bucket on hash table while purging
586          */
587         unsigned int            ls_purge_start;
588         /**
589          * Top-level device for this stack.
590          */
591         struct lu_device        *ls_top_dev;
592         /**
593          * Bottom-level device for this stack
594          */
595         struct lu_device        *ls_bottom_dev;
596         /**
597          * Linkage into global list of sites.
598          */
599         struct list_head        ls_linkage;
600         /**
601          * List for lu device for this site, protected
602          * by ls_ld_lock.
603          **/
604         struct list_head        ls_ld_linkage;
605         spinlock_t              ls_ld_lock;
606         /**
607          * Lock to serialize site purge.
608          */
609         struct mutex            ls_purge_mutex;
610         /**
611          * lu_site stats
612          */
613         struct lprocfs_stats    *ls_stats;
614         /**
615          * XXX: a hack! fld has to find md_site via site, remove when possible
616          */
617         struct seq_server_site  *ld_seq_site;
618         /**
619          * Pointer to the lu_target for this site.
620          */
621         struct lu_target        *ls_tgt;
622
623         /**
624          * Number of objects in lsb_lru_lists - used for shrinking
625          */
626         struct percpu_counter   ls_lru_len_counter;
627 };
628
629 static inline struct lu_site_bkt_data *
630 lu_site_bkt_from_fid(struct lu_site *site, struct lu_fid *fid)
631 {
632         struct cfs_hash_bd bd;
633
634         cfs_hash_bd_get(site->ls_obj_hash, fid, &bd);
635         return cfs_hash_bd_extra_get(site->ls_obj_hash, &bd);
636 }
637
638 static inline struct seq_server_site *lu_site2seq(const struct lu_site *s)
639 {
640         return s->ld_seq_site;
641 }
642
643 /** \name ctors
644  * Constructors/destructors.
645  * @{
646  */
647
648 int  lu_site_init         (struct lu_site *s, struct lu_device *d);
649 void lu_site_fini         (struct lu_site *s);
650 int  lu_site_init_finish  (struct lu_site *s);
651 void lu_stack_fini        (const struct lu_env *env, struct lu_device *top);
652 void lu_device_get        (struct lu_device *d);
653 void lu_device_put        (struct lu_device *d);
654 int  lu_device_init       (struct lu_device *d, struct lu_device_type *t);
655 void lu_device_fini       (struct lu_device *d);
656 int  lu_object_header_init(struct lu_object_header *h);
657 void lu_object_header_fini(struct lu_object_header *h);
658 int  lu_object_init       (struct lu_object *o,
659                            struct lu_object_header *h, struct lu_device *d);
660 void lu_object_fini       (struct lu_object *o);
661 void lu_object_add_top    (struct lu_object_header *h, struct lu_object *o);
662 void lu_object_add        (struct lu_object *before, struct lu_object *o);
663
664 void lu_dev_add_linkage(struct lu_site *s, struct lu_device *d);
665 void lu_dev_del_linkage(struct lu_site *s, struct lu_device *d);
666
667 /**
668  * Helpers to initialize and finalize device types.
669  */
670
671 int  lu_device_type_init(struct lu_device_type *ldt);
672 void lu_device_type_fini(struct lu_device_type *ldt);
673
674 /** @} ctors */
675
676 /** \name caching
677  * Caching and reference counting.
678  * @{
679  */
680
681 /**
682  * Acquire additional reference to the given object. This function is used to
683  * attain additional reference. To acquire initial reference use
684  * lu_object_find().
685  */
686 static inline void lu_object_get(struct lu_object *o)
687 {
688         LASSERT(atomic_read(&o->lo_header->loh_ref) > 0);
689         atomic_inc(&o->lo_header->loh_ref);
690 }
691
692 /**
693  * Return true if object will not be cached after last reference to it is
694  * released.
695  */
696 static inline int lu_object_is_dying(const struct lu_object_header *h)
697 {
698         return test_bit(LU_OBJECT_HEARD_BANSHEE, &h->loh_flags);
699 }
700
701 void lu_object_put(const struct lu_env *env, struct lu_object *o);
702 void lu_object_put_nocache(const struct lu_env *env, struct lu_object *o);
703 void lu_object_unhash(const struct lu_env *env, struct lu_object *o);
704 int lu_site_purge_objects(const struct lu_env *env, struct lu_site *s, int nr,
705                           int canblock);
706
707 static inline int lu_site_purge(const struct lu_env *env, struct lu_site *s,
708                                 int nr)
709 {
710         return lu_site_purge_objects(env, s, nr, 1);
711 }
712
713 void lu_site_print(const struct lu_env *env, struct lu_site *s, void *cookie,
714                    lu_printer_t printer);
715 struct lu_object *lu_object_find(const struct lu_env *env,
716                                  struct lu_device *dev, const struct lu_fid *f,
717                                  const struct lu_object_conf *conf);
718 struct lu_object *lu_object_find_at(const struct lu_env *env,
719                                     struct lu_device *dev,
720                                     const struct lu_fid *f,
721                                     const struct lu_object_conf *conf);
722 struct lu_object *lu_object_find_slice(const struct lu_env *env,
723                                        struct lu_device *dev,
724                                        const struct lu_fid *f,
725                                        const struct lu_object_conf *conf);
726 /** @} caching */
727
728 /** \name helpers
729  * Helpers.
730  * @{
731  */
732
733 /**
734  * First (topmost) sub-object of given compound object
735  */
736 static inline struct lu_object *lu_object_top(struct lu_object_header *h)
737 {
738         LASSERT(!list_empty(&h->loh_layers));
739         return container_of0(h->loh_layers.next, struct lu_object, lo_linkage);
740 }
741
742 /**
743  * Next sub-object in the layering
744  */
745 static inline struct lu_object *lu_object_next(const struct lu_object *o)
746 {
747         return container_of0(o->lo_linkage.next, struct lu_object, lo_linkage);
748 }
749
750 /**
751  * Pointer to the fid of this object.
752  */
753 static inline const struct lu_fid *lu_object_fid(const struct lu_object *o)
754 {
755         return &o->lo_header->loh_fid;
756 }
757
758 /**
759  * return device operations vector for this object
760  */
761 static const inline struct lu_device_operations *
762 lu_object_ops(const struct lu_object *o)
763 {
764         return o->lo_dev->ld_ops;
765 }
766
767 /**
768  * Given a compound object, find its slice, corresponding to the device type
769  * \a dtype.
770  */
771 struct lu_object *lu_object_locate(struct lu_object_header *h,
772                                    const struct lu_device_type *dtype);
773
774 /**
775  * Printer function emitting messages through libcfs_debug_msg().
776  */
777 int lu_cdebug_printer(const struct lu_env *env,
778                       void *cookie, const char *format, ...);
779
780 /**
781  * Print object description followed by a user-supplied message.
782  */
783 #define LU_OBJECT_DEBUG(mask, env, object, format, ...)                   \
784 do {                                                                      \
785         if (cfs_cdebug_show(mask, DEBUG_SUBSYSTEM)) {                     \
786                 LIBCFS_DEBUG_MSG_DATA_DECL(msgdata, mask, NULL);          \
787                 lu_object_print(env, &msgdata, lu_cdebug_printer, object);\
788                 CDEBUG(mask, format "\n", ## __VA_ARGS__);                \
789         }                                                                 \
790 } while (0)
791
792 /**
793  * Print short object description followed by a user-supplied message.
794  */
795 #define LU_OBJECT_HEADER(mask, env, object, format, ...)                \
796 do {                                                                    \
797         if (cfs_cdebug_show(mask, DEBUG_SUBSYSTEM)) {                   \
798                 LIBCFS_DEBUG_MSG_DATA_DECL(msgdata, mask, NULL);        \
799                 lu_object_header_print(env, &msgdata, lu_cdebug_printer,\
800                                        (object)->lo_header);            \
801                 lu_cdebug_printer(env, &msgdata, "\n");                 \
802                 CDEBUG(mask, format , ## __VA_ARGS__);                  \
803         }                                                               \
804 } while (0)
805
806 void lu_object_print       (const struct lu_env *env, void *cookie,
807                             lu_printer_t printer, const struct lu_object *o);
808 void lu_object_header_print(const struct lu_env *env, void *cookie,
809                             lu_printer_t printer,
810                             const struct lu_object_header *hdr);
811
812 /**
813  * Check object consistency.
814  */
815 int lu_object_invariant(const struct lu_object *o);
816
817
818 /**
819  * Check whether object exists, no matter on local or remote storage.
820  * Note: LOHA_EXISTS will be set once some one created the object,
821  * and it does not needs to be committed to storage.
822  */
823 #define lu_object_exists(o) ((o)->lo_header->loh_attr & LOHA_EXISTS)
824
825 /**
826  * Check whether object on the remote storage.
827  */
828 #define lu_object_remote(o) unlikely((o)->lo_header->loh_attr & LOHA_REMOTE)
829
830 /**
831  * Check whether the object as agent entry on current target
832  */
833 #define lu_object_has_agent_entry(o) \
834         unlikely((o)->lo_header->loh_attr & LOHA_HAS_AGENT_ENTRY)
835
836 static inline void lu_object_set_agent_entry(struct lu_object *o)
837 {
838         o->lo_header->loh_attr |= LOHA_HAS_AGENT_ENTRY;
839 }
840
841 static inline void lu_object_clear_agent_entry(struct lu_object *o)
842 {
843         o->lo_header->loh_attr &= ~LOHA_HAS_AGENT_ENTRY;
844 }
845
846 static inline int lu_object_assert_exists(const struct lu_object *o)
847 {
848         return lu_object_exists(o);
849 }
850
851 static inline int lu_object_assert_not_exists(const struct lu_object *o)
852 {
853         return !lu_object_exists(o);
854 }
855
856 /**
857  * Attr of this object.
858  */
859 static inline __u32 lu_object_attr(const struct lu_object *o)
860 {
861         LASSERT(lu_object_exists(o) != 0);
862
863         return o->lo_header->loh_attr & S_IFMT;
864 }
865
866 static inline void lu_object_ref_add(struct lu_object *o,
867                                      const char *scope,
868                                      const void *source)
869 {
870         lu_ref_add(&o->lo_header->loh_reference, scope, source);
871 }
872
873 static inline void lu_object_ref_add_at(struct lu_object *o,
874                                         struct lu_ref_link *link,
875                                         const char *scope,
876                                         const void *source)
877 {
878         lu_ref_add_at(&o->lo_header->loh_reference, link, scope, source);
879 }
880
881 static inline void lu_object_ref_del(struct lu_object *o,
882                                      const char *scope, const void *source)
883 {
884         lu_ref_del(&o->lo_header->loh_reference, scope, source);
885 }
886
887 static inline void lu_object_ref_del_at(struct lu_object *o,
888                                         struct lu_ref_link *link,
889                                         const char *scope, const void *source)
890 {
891         lu_ref_del_at(&o->lo_header->loh_reference, link, scope, source);
892 }
893
894 /** input params, should be filled out by mdt */
895 struct lu_rdpg {
896         /** hash */
897         __u64                   rp_hash;
898         /** count in bytes */
899         unsigned int            rp_count;
900         /** number of pages */
901         unsigned int            rp_npages;
902         /** requested attr */
903         __u32                   rp_attrs;
904         /** pointers to pages */
905         struct page           **rp_pages;
906 };
907
908 enum lu_xattr_flags {
909         LU_XATTR_REPLACE = (1 << 0),
910         LU_XATTR_CREATE  = (1 << 1),
911         LU_XATTR_MERGE   = (1 << 2),
912         LU_XATTR_SPLIT   = (1 << 3),
913 };
914
915 /** @} helpers */
916
917 /** \name lu_context
918  * @{ */
919
920 /** For lu_context health-checks */
921 enum lu_context_state {
922         LCS_INITIALIZED = 1,
923         LCS_ENTERED,
924         LCS_LEFT,
925         LCS_FINALIZED
926 };
927
928 /**
929  * lu_context. Execution context for lu_object methods. Currently associated
930  * with thread.
931  *
932  * All lu_object methods, except device and device type methods (called during
933  * system initialization and shutdown) are executed "within" some
934  * lu_context. This means, that pointer to some "current" lu_context is passed
935  * as an argument to all methods.
936  *
937  * All service ptlrpc threads create lu_context as part of their
938  * initialization. It is possible to create "stand-alone" context for other
939  * execution environments (like system calls).
940  *
941  * lu_object methods mainly use lu_context through lu_context_key interface
942  * that allows each layer to associate arbitrary pieces of data with each
943  * context (see pthread_key_create(3) for similar interface).
944  *
945  * On a client, lu_context is bound to a thread, see cl_env_get().
946  *
947  * \see lu_context_key
948  */
949 struct lu_context {
950         /**
951          * lu_context is used on the client side too. Yet we don't want to
952          * allocate values of server-side keys for the client contexts and
953          * vice versa.
954          *
955          * To achieve this, set of tags in introduced. Contexts and keys are
956          * marked with tags. Key value are created only for context whose set
957          * of tags has non-empty intersection with one for key. Tags are taken
958          * from enum lu_context_tag.
959          */
960         __u32                  lc_tags;
961         enum lu_context_state  lc_state;
962         /**
963          * Pointer to the home service thread. NULL for other execution
964          * contexts.
965          */
966         struct ptlrpc_thread  *lc_thread;
967         /**
968          * Pointer to an array with key values. Internal implementation
969          * detail.
970          */
971         void                  **lc_value;
972         /**
973          * Linkage into a list of all remembered contexts. Only
974          * `non-transient' contexts, i.e., ones created for service threads
975          * are placed here.
976          */
977         struct list_head        lc_remember;
978         /**
979          * Version counter used to skip calls to lu_context_refill() when no
980          * keys were registered.
981          */
982         unsigned                lc_version;
983         /**
984          * Debugging cookie.
985          */
986         unsigned                lc_cookie;
987 };
988
989 /**
990  * lu_context_key interface. Similar to pthread_key.
991  */
992
993 enum lu_context_tag {
994         /**
995          * Thread on md server
996          */
997         LCT_MD_THREAD = 1 << 0,
998         /**
999          * Thread on dt server
1000          */
1001         LCT_DT_THREAD = 1 << 1,
1002         /**
1003          * Thread on client
1004          */
1005         LCT_CL_THREAD = 1 << 3,
1006         /**
1007          * A per-request session on a server, and a per-system-call session on
1008          * a client.
1009          */
1010         LCT_SESSION   = 1 << 4,
1011         /**
1012          * A per-request data on OSP device
1013          */
1014         LCT_OSP_THREAD = 1 << 5,
1015         /**
1016          * MGS device thread
1017          */
1018         LCT_MG_THREAD = 1 << 6,
1019         /**
1020          * Context for local operations
1021          */
1022         LCT_LOCAL = 1 << 7,
1023         /**
1024          * session for server thread
1025          **/
1026         LCT_SERVER_SESSION = 1 << 8,
1027         /**
1028          * Set when at least one of keys, having values in this context has
1029          * non-NULL lu_context_key::lct_exit() method. This is used to
1030          * optimize lu_context_exit() call.
1031          */
1032         LCT_HAS_EXIT  = 1 << 28,
1033         /**
1034          * Don't add references for modules creating key values in that context.
1035          * This is only for contexts used internally by lu_object framework.
1036          */
1037         LCT_NOREF     = 1 << 29,
1038         /**
1039          * Key is being prepared for retiring, don't create new values for it.
1040          */
1041         LCT_QUIESCENT = 1 << 30,
1042         /**
1043          * Context should be remembered.
1044          */
1045         LCT_REMEMBER  = 1 << 31,
1046         /**
1047          * Contexts usable in cache shrinker thread.
1048          */
1049         LCT_SHRINKER  = LCT_MD_THREAD|LCT_DT_THREAD|LCT_CL_THREAD|LCT_NOREF
1050 };
1051
1052 /**
1053  * Key. Represents per-context value slot.
1054  *
1055  * Keys are usually registered when module owning the key is initialized, and
1056  * de-registered when module is unloaded. Once key is registered, all new
1057  * contexts with matching tags, will get key value. "Old" contexts, already
1058  * initialized at the time of key registration, can be forced to get key value
1059  * by calling lu_context_refill().
1060  *
1061  * Every key value is counted in lu_context_key::lct_used and acquires a
1062  * reference on an owning module. This means, that all key values have to be
1063  * destroyed before module can be unloaded. This is usually achieved by
1064  * stopping threads started by the module, that created contexts in their
1065  * entry functions. Situation is complicated by the threads shared by multiple
1066  * modules, like ptlrpcd daemon on a client. To work around this problem,
1067  * contexts, created in such threads, are `remembered' (see
1068  * LCT_REMEMBER)---i.e., added into a global list. When module is preparing
1069  * for unloading it does the following:
1070  *
1071  *     - marks its keys as `quiescent' (lu_context_tag::LCT_QUIESCENT)
1072  *       preventing new key values from being allocated in the new contexts,
1073  *       and
1074  *
1075  *     - scans a list of remembered contexts, destroying values of module
1076  *       keys, thus releasing references to the module.
1077  *
1078  * This is done by lu_context_key_quiesce(). If module is re-activated
1079  * before key has been de-registered, lu_context_key_revive() call clears
1080  * `quiescent' marker.
1081  *
1082  * lu_context code doesn't provide any internal synchronization for these
1083  * activities---it's assumed that startup (including threads start-up) and
1084  * shutdown are serialized by some external means.
1085  *
1086  * \see lu_context
1087  */
1088 struct lu_context_key {
1089         /**
1090          * Set of tags for which values of this key are to be instantiated.
1091          */
1092         __u32 lct_tags;
1093         /**
1094          * Value constructor. This is called when new value is created for a
1095          * context. Returns pointer to new value of error pointer.
1096          */
1097         void  *(*lct_init)(const struct lu_context *ctx,
1098                            struct lu_context_key *key);
1099         /**
1100          * Value destructor. Called when context with previously allocated
1101          * value of this slot is destroyed. \a data is a value that was returned
1102          * by a matching call to lu_context_key::lct_init().
1103          */
1104         void   (*lct_fini)(const struct lu_context *ctx,
1105                            struct lu_context_key *key, void *data);
1106         /**
1107          * Optional method called on lu_context_exit() for all allocated
1108          * keys. Can be used by debugging code checking that locks are
1109          * released, etc.
1110          */
1111         void   (*lct_exit)(const struct lu_context *ctx,
1112                            struct lu_context_key *key, void *data);
1113         /**
1114          * Internal implementation detail: index within lu_context::lc_value[]
1115          * reserved for this key.
1116          */
1117         int             lct_index;
1118         /**
1119          * Internal implementation detail: number of values created for this
1120          * key.
1121          */
1122         atomic_t        lct_used;
1123         /**
1124          * Internal implementation detail: module for this key.
1125          */
1126         struct module   *lct_owner;
1127         /**
1128          * References to this key. For debugging.
1129          */
1130         struct lu_ref   lct_reference;
1131 };
1132
1133 #define LU_KEY_INIT(mod, type)                                    \
1134         static void *mod##_key_init(const struct lu_context *ctx, \
1135                                     struct lu_context_key *key)   \
1136         {                                                         \
1137                 type *value;                                      \
1138                                                                   \
1139                 CLASSERT(PAGE_SIZE >= sizeof(*value));            \
1140                                                                   \
1141                 OBD_ALLOC_PTR(value);                             \
1142                 if (value == NULL)                                \
1143                         value = ERR_PTR(-ENOMEM);                 \
1144                                                                   \
1145                 return value;                                     \
1146         }                                                         \
1147         struct __##mod##__dummy_init { ; } /* semicolon catcher */
1148
1149 #define LU_KEY_FINI(mod, type)                                              \
1150         static void mod##_key_fini(const struct lu_context *ctx,            \
1151                                     struct lu_context_key *key, void* data) \
1152         {                                                                   \
1153                 type *info = data;                                          \
1154                                                                             \
1155                 OBD_FREE_PTR(info);                                         \
1156         }                                                                   \
1157         struct __##mod##__dummy_fini {;} /* semicolon catcher */
1158
1159 #define LU_KEY_INIT_FINI(mod, type)   \
1160         LU_KEY_INIT(mod,type);        \
1161         LU_KEY_FINI(mod,type)
1162
1163 #define LU_CONTEXT_KEY_DEFINE(mod, tags)                \
1164         struct lu_context_key mod##_thread_key = {      \
1165                 .lct_tags = tags,                       \
1166                 .lct_init = mod##_key_init,             \
1167                 .lct_fini = mod##_key_fini              \
1168         }
1169
1170 #define LU_CONTEXT_KEY_INIT(key)                        \
1171 do {                                                    \
1172         (key)->lct_owner = THIS_MODULE;                 \
1173 } while (0)
1174
1175 int   lu_context_key_register(struct lu_context_key *key);
1176 void  lu_context_key_degister(struct lu_context_key *key);
1177 void *lu_context_key_get     (const struct lu_context *ctx,
1178                                const struct lu_context_key *key);
1179 void  lu_context_key_quiesce (struct lu_context_key *key);
1180 void  lu_context_key_revive  (struct lu_context_key *key);
1181
1182
1183 /*
1184  * LU_KEY_INIT_GENERIC() has to be a macro to correctly determine an
1185  * owning module.
1186  */
1187
1188 #define LU_KEY_INIT_GENERIC(mod)                                        \
1189         static void mod##_key_init_generic(struct lu_context_key *k, ...) \
1190         {                                                               \
1191                 struct lu_context_key *key = k;                         \
1192                 va_list args;                                           \
1193                                                                         \
1194                 va_start(args, k);                                      \
1195                 do {                                                    \
1196                         LU_CONTEXT_KEY_INIT(key);                       \
1197                         key = va_arg(args, struct lu_context_key *);    \
1198                 } while (key != NULL);                                  \
1199                 va_end(args);                                           \
1200         }
1201
1202 #define LU_TYPE_INIT(mod, ...)                                          \
1203         LU_KEY_INIT_GENERIC(mod)                                        \
1204         static int mod##_type_init(struct lu_device_type *t)            \
1205         {                                                               \
1206                 mod##_key_init_generic(__VA_ARGS__, NULL);              \
1207                 return lu_context_key_register_many(__VA_ARGS__, NULL); \
1208         }                                                               \
1209         struct __##mod##_dummy_type_init {;}
1210
1211 #define LU_TYPE_FINI(mod, ...)                                          \
1212         static void mod##_type_fini(struct lu_device_type *t)           \
1213         {                                                               \
1214                 lu_context_key_degister_many(__VA_ARGS__, NULL);        \
1215         }                                                               \
1216         struct __##mod##_dummy_type_fini {;}
1217
1218 #define LU_TYPE_START(mod, ...)                                 \
1219         static void mod##_type_start(struct lu_device_type *t)  \
1220         {                                                       \
1221                 lu_context_key_revive_many(__VA_ARGS__, NULL);  \
1222         }                                                       \
1223         struct __##mod##_dummy_type_start {;}
1224
1225 #define LU_TYPE_STOP(mod, ...)                                  \
1226         static void mod##_type_stop(struct lu_device_type *t)   \
1227         {                                                       \
1228                 lu_context_key_quiesce_many(__VA_ARGS__, NULL); \
1229         }                                                       \
1230         struct __##mod##_dummy_type_stop {;}
1231
1232
1233
1234 #define LU_TYPE_INIT_FINI(mod, ...)             \
1235         LU_TYPE_INIT(mod, __VA_ARGS__);         \
1236         LU_TYPE_FINI(mod, __VA_ARGS__);         \
1237         LU_TYPE_START(mod, __VA_ARGS__);        \
1238         LU_TYPE_STOP(mod, __VA_ARGS__)
1239
1240 int   lu_context_init  (struct lu_context *ctx, __u32 tags);
1241 void  lu_context_fini  (struct lu_context *ctx);
1242 void  lu_context_enter (struct lu_context *ctx);
1243 void  lu_context_exit  (struct lu_context *ctx);
1244 int   lu_context_refill(struct lu_context *ctx);
1245
1246 /*
1247  * Helper functions to operate on multiple keys. These are used by the default
1248  * device type operations, defined by LU_TYPE_INIT_FINI().
1249  */
1250
1251 int  lu_context_key_register_many(struct lu_context_key *k, ...);
1252 void lu_context_key_degister_many(struct lu_context_key *k, ...);
1253 void lu_context_key_revive_many  (struct lu_context_key *k, ...);
1254 void lu_context_key_quiesce_many (struct lu_context_key *k, ...);
1255
1256 /*
1257  * update/clear ctx/ses tags.
1258  */
1259 void lu_context_tags_update(__u32 tags);
1260 void lu_context_tags_clear(__u32 tags);
1261 void lu_session_tags_update(__u32 tags);
1262 void lu_session_tags_clear(__u32 tags);
1263
1264 /**
1265  * Environment.
1266  */
1267 struct lu_env {
1268         /**
1269          * "Local" context, used to store data instead of stack.
1270          */
1271         struct lu_context  le_ctx;
1272         /**
1273          * "Session" context for per-request data.
1274          */
1275         struct lu_context *le_ses;
1276 };
1277
1278 int  lu_env_init  (struct lu_env *env, __u32 tags);
1279 void lu_env_fini  (struct lu_env *env);
1280 int  lu_env_refill(struct lu_env *env);
1281 int  lu_env_refill_by_tags(struct lu_env *env, __u32 ctags, __u32 stags);
1282
1283 /** @} lu_context */
1284
1285 /**
1286  * Output site statistical counters into a buffer. Suitable for
1287  * ll_rd_*()-style functions.
1288  */
1289 int lu_site_stats_seq_print(const struct lu_site *s, struct seq_file *m);
1290
1291 /**
1292  * Common name structure to be passed around for various name related methods.
1293  */
1294 struct lu_name {
1295         const char    *ln_name;
1296         int            ln_namelen;
1297 };
1298
1299 /**
1300  * Validate names (path components)
1301  *
1302  * To be valid \a name must be non-empty, '\0' terminated of length \a
1303  * name_len, and not contain '/'. The maximum length of a name (before
1304  * say -ENAMETOOLONG will be returned) is really controlled by llite
1305  * and the server. We only check for something insane coming from bad
1306  * integer handling here.
1307  */
1308 static inline bool lu_name_is_valid_2(const char *name, size_t name_len)
1309 {
1310         return name != NULL &&
1311                name_len > 0 &&
1312                name_len < INT_MAX &&
1313                name[name_len] == '\0' &&
1314                strlen(name) == name_len &&
1315                memchr(name, '/', name_len) == NULL;
1316 }
1317
1318 static inline bool lu_name_is_valid(const struct lu_name *ln)
1319 {
1320         return lu_name_is_valid_2(ln->ln_name, ln->ln_namelen);
1321 }
1322
1323 #define DNAME "%.*s"
1324 #define PNAME(ln)                                       \
1325         (lu_name_is_valid(ln) ? (ln)->ln_namelen : 0),  \
1326         (lu_name_is_valid(ln) ? (ln)->ln_name : "")
1327
1328 /**
1329  * Common buffer structure to be passed around for various xattr_{s,g}et()
1330  * methods.
1331  */
1332 struct lu_buf {
1333         void   *lb_buf;
1334         size_t  lb_len;
1335 };
1336
1337 #define DLUBUF "(%p %zu)"
1338 #define PLUBUF(buf) (buf)->lb_buf, (buf)->lb_len
1339
1340 /* read buffer params, should be filled out by out */
1341 struct lu_rdbuf {
1342         /** number of buffers */
1343         unsigned int    rb_nbufs;
1344         /** pointers to buffers */
1345         struct lu_buf   rb_bufs[];
1346 };
1347
1348 /**
1349  * One-time initializers, called at obdclass module initialization, not
1350  * exported.
1351  */
1352
1353 /**
1354  * Initialization of global lu_* data.
1355  */
1356 int lu_global_init(void);
1357
1358 /**
1359  * Dual to lu_global_init().
1360  */
1361 void lu_global_fini(void);
1362
1363 struct lu_kmem_descr {
1364         struct kmem_cache **ckd_cache;
1365         const char       *ckd_name;
1366         const size_t      ckd_size;
1367 };
1368
1369 int  lu_kmem_init(struct lu_kmem_descr *caches);
1370 void lu_kmem_fini(struct lu_kmem_descr *caches);
1371
1372 void lu_object_assign_fid(const struct lu_env *env, struct lu_object *o,
1373                           const struct lu_fid *fid);
1374 struct lu_object *lu_object_anon(const struct lu_env *env,
1375                                  struct lu_device *dev,
1376                                  const struct lu_object_conf *conf);
1377
1378 /** null buffer */
1379 extern struct lu_buf LU_BUF_NULL;
1380
1381 void lu_buf_free(struct lu_buf *buf);
1382 void lu_buf_alloc(struct lu_buf *buf, size_t size);
1383 void lu_buf_realloc(struct lu_buf *buf, size_t size);
1384
1385 int lu_buf_check_and_grow(struct lu_buf *buf, size_t len);
1386 struct lu_buf *lu_buf_check_and_alloc(struct lu_buf *buf, size_t len);
1387
1388 extern __u32 lu_context_tags_default;
1389 extern __u32 lu_session_tags_default;
1390
1391 static inline bool lu_device_is_cl(const struct lu_device *d)
1392 {
1393         return d->ld_type->ldt_tags & LU_DEVICE_CL;
1394 }
1395
1396 static inline bool lu_object_is_cl(const struct lu_object *o)
1397 {
1398         return lu_device_is_cl(o->lo_dev);
1399 }
1400
1401 /** @} lu */
1402 #endif /* __LUSTRE_LU_OBJECT_H */