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.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
  19  *
  20  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
  21  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
  22  * have any questions.
  23  *
  24  * GPL HEADER END
  25  */
  26 /*
  27  * Copyright (c) 2007, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  28  * Use is subject to license terms.
  29  *
  30  * Copyright (c) 2011, 2013, Intel Corporation.
  31  */
  32 /*
  33  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  34  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
  35  */
  36
  37 #ifndef __LUSTRE_LU_OBJECT_H
  38 #define __LUSTRE_LU_OBJECT_H
  39
  40 #include <stdarg.h>
  41 #include <libcfs/libcfs.h>
  42 #include <lustre/lustre_idl.h>
  43 #include <lu_ref.h>
  44
  45 struct seq_file;
  46 struct proc_dir_entry;
  47 struct lustre_cfg;
  48 struct lprocfs_stats;
  49
  50 /** \defgroup lu lu
  51  * lu_* data-types represent server-side entities shared by data and meta-data
  52  * stacks.
  53  *
  54  * Design goals:
  55  *
  56  * -# support for layering.
  57  *
  58  *     Server side object is split into layers, one per device in the
  59  *     corresponding device stack. Individual layer is represented by struct
  60  *     lu_object. Compound layered object --- by struct lu_object_header. Most
  61  *     interface functions take lu_object as an argument and operate on the
  62  *     whole compound object. This decision was made due to the following
  63  *     reasons:
  64  *
  65  *        - it's envisaged that lu_object will be used much more often than
  66  *        lu_object_header;
  67  *
  68  *        - we want lower (non-top) layers to be able to initiate operations
  69  *        on the whole object.
  70  *
  71  *     Generic code supports layering more complex than simple stacking, e.g.,
  72  *     it is possible that at some layer object "spawns" multiple sub-objects
  73  *     on the lower layer.
  74  *
  75  * -# fid-based identification.
  76  *
  77  *     Compound object is uniquely identified by its fid. Objects are indexed
  78  *     by their fids (hash table is used for index).
  79  *
  80  * -# caching and life-cycle management.
  81  *
  82  *     Object's life-time is controlled by reference counting. When reference
  83  *     count drops to 0, object is returned to cache. Cached objects still
  84  *     retain their identity (i.e., fid), and can be recovered from cache.
  85  *
  86  *     Objects are kept in the global LRU list, and lu_site_purge() function
  87  *     can be used to reclaim given number of unused objects from the tail of
  88  *     the LRU.
  89  *
  90  * -# avoiding recursion.
  91  *
  92  *     Generic code tries to replace recursion through layers by iterations
  93  *     where possible. Additionally to the end of reducing stack consumption,
  94  *     data, when practically possible, are allocated through lu_context_key
  95  *     interface rather than on stack.
  96  * @{
  97  */
  98
  99 struct lu_site;
 100 struct lu_object;
 101 struct lu_device;
 102 struct lu_object_header;
 103 struct lu_context;
 104 struct lu_env;
 105
 106 /**
 107  * Operations common for data and meta-data devices.
 108  */
 109 struct lu_device_operations {
 110         /**
 111          * Allocate object for the given device (without lower-layer
 112          * parts). This is called by lu_object_operations::loo_object_init()
 113          * from the parent layer, and should setup at least lu_object::lo_dev
 114          * and lu_object::lo_ops fields of resulting lu_object.
 115          *
 116          * Object creation protocol.
 117          *
 118          * Due to design goal of avoiding recursion, object creation (see
 119          * lu_object_alloc()) is somewhat involved:
 120          *
 121          *  - first, lu_device_operations::ldo_object_alloc() method of the
 122          *  top-level device in the stack is called. It should allocate top
 123          *  level object (including lu_object_header), but without any
 124          *  lower-layer sub-object(s).
 125          *
 126          *  - then lu_object_alloc() sets fid in the header of newly created
 127          *  object.
 128          *
 129          *  - then lu_object_operations::loo_object_init() is called. It has
 130          *  to allocate lower-layer object(s). To do this,
 131          *  lu_object_operations::loo_object_init() calls ldo_object_alloc()
 132          *  of the lower-layer device(s).
 133          *
 134          *  - for all new objects allocated by
 135          *  lu_object_operations::loo_object_init() (and inserted into object
 136          *  stack), lu_object_operations::loo_object_init() is called again
 137          *  repeatedly, until no new objects are created.
 138          *
 139          * \post ergo(!IS_ERR(result), result->lo_dev == d &&
 140          *                             result->lo_ops != NULL);
 141          */
 142         struct lu_object *(*ldo_object_alloc)(const struct lu_env *env,
 143                                               const struct lu_object_header *h,
 144                                               struct lu_device *d);
 145         /**
 146          * process config specific for device.
 147          */
 148         int (*ldo_process_config)(const struct lu_env *env,
 149                                   struct lu_device *, struct lustre_cfg *);
 150         int (*ldo_recovery_complete)(const struct lu_env *,
 151                                      struct lu_device *);
 152
 153         /**
 154          * initialize local objects for device. this method called after layer has
 155          * been initialized (after LCFG_SETUP stage) and before it starts serving
 156          * user requests.
 157          */
 158
 159         int (*ldo_prepare)(const struct lu_env *,
 160                            struct lu_device *parent,
 161                            struct lu_device *dev);
 162
 163 };
 164
 165 /**
 166  * For lu_object_conf flags
 167  */
 168 typedef enum {
 169         /* This is a new object to be allocated, or the file
 170          * corresponding to the object does not exists. */
 171         LOC_F_NEW       = 0x00000001,
 172 } loc_flags_t;
 173
 174 /**
 175  * Object configuration, describing particulars of object being created. On
 176  * server this is not used, as server objects are full identified by fid. On
 177  * client configuration contains struct lustre_md.
 178  */
 179 struct lu_object_conf {
 180         /**
 181          * Some hints for obj find and alloc.
 182          */
 183         loc_flags_t     loc_flags;
 184 };
 185
 186 /**
 187  * Type of "printer" function used by lu_object_operations::loo_object_print()
 188  * method.
 189  *
 190  * Printer function is needed to provide some flexibility in (semi-)debugging
 191  * output: possible implementations: printk, CDEBUG, sysfs/seq_file
 192  */
 193 typedef int (*lu_printer_t)(const struct lu_env *env,
 194                             void *cookie, const char *format, ...)
 195         __attribute__ ((format (printf, 3, 4)));
 196
 197 /**
 198  * Operations specific for particular lu_object.
 199  */
 200 struct lu_object_operations {
 201
 202         /**
 203          * Allocate lower-layer parts of the object by calling
 204          * lu_device_operations::ldo_object_alloc() of the corresponding
 205          * underlying device.
 206          *
 207          * This method is called once for each object inserted into object
 208          * stack. It's responsibility of this method to insert lower-layer
 209          * object(s) it create into appropriate places of object stack.
 210          */
 211         int (*loo_object_init)(const struct lu_env *env,
 212                                struct lu_object *o,
 213                                const struct lu_object_conf *conf);
 214         /**
 215          * Called (in top-to-bottom order) during object allocation after all
 216          * layers were allocated and initialized. Can be used to perform
 217          * initialization depending on lower layers.
 218          */
 219         int (*loo_object_start)(const struct lu_env *env,
 220                                 struct lu_object *o);
 221         /**
 222          * Called before lu_object_operations::loo_object_free() to signal
 223          * that object is being destroyed. Dual to
 224          * lu_object_operations::loo_object_init().
 225          */
 226         void (*loo_object_delete)(const struct lu_env *env,
 227                                   struct lu_object *o);
 228         /**
 229          * Dual to lu_device_operations::ldo_object_alloc(). Called when
 230          * object is removed from memory.
 231          */
 232         void (*loo_object_free)(const struct lu_env *env,
 233                                 struct lu_object *o);
 234         /**
 235          * Called when last active reference to the object is released (and
 236          * object returns to the cache). This method is optional.
 237          */
 238         void (*loo_object_release)(const struct lu_env *env,
 239                                    struct lu_object *o);
 240         /**
 241          * Optional debugging helper. Print given object.
 242          */
 243         int (*loo_object_print)(const struct lu_env *env, void *cookie,
 244                                 lu_printer_t p, const struct lu_object *o);
 245         /**
 246          * Optional debugging method. Returns true iff method is internally
 247          * consistent.
 248          */
 249         int (*loo_object_invariant)(const struct lu_object *o);
 250 };
 251
 252 /**
 253  * Type of lu_device.
 254  */
 255 struct lu_device_type;
 256
 257 /**
 258  * Device: a layer in the server side abstraction stacking.
 259  */
 260 struct lu_device {
 261         /**
 262          * reference count. This is incremented, in particular, on each object
 263          * created at this layer.
 264          *
 265          * \todo XXX which means that atomic_t is probably too small.
 266          */
 267         cfs_atomic_t                       ld_ref;
 268         /**
 269          * Pointer to device type. Never modified once set.
 270          */
 271         struct lu_device_type       *ld_type;
 272         /**
 273          * Operation vector for this device.
 274          */
 275         const struct lu_device_operations *ld_ops;
 276         /**
 277          * Stack this device belongs to.
 278          */
 279         struct lu_site                    *ld_site;
 280         struct proc_dir_entry             *ld_proc_entry;
 281
 282         /** \todo XXX: temporary back pointer into obd. */
 283         struct obd_device                 *ld_obd;
 284         /**
 285          * A list of references to this object, for debugging.
 286          */
 287         struct lu_ref                      ld_reference;
 288         /**
 289          * Link the device to the site.
 290          **/
 291         cfs_list_t                         ld_linkage;
 292 };
 293
 294 struct lu_device_type_operations;
 295
 296 /**
 297  * Tag bits for device type. They are used to distinguish certain groups of
 298  * device types.
 299  */
 300 enum lu_device_tag {
 301         /** this is meta-data device */
 302         LU_DEVICE_MD = (1 << 0),
 303         /** this is data device */
 304         LU_DEVICE_DT = (1 << 1),
 305         /** data device in the client stack */
 306         LU_DEVICE_CL = (1 << 2)
 307 };
 308
 309 /**
 310  * Type of device.
 311  */
 312 struct lu_device_type {
 313         /**
 314          * Tag bits. Taken from enum lu_device_tag. Never modified once set.
 315          */
 316         __u32                                   ldt_tags;
 317         /**
 318          * Name of this class. Unique system-wide. Never modified once set.
 319          */
 320         char                                   *ldt_name;
 321         /**
 322          * Operations for this type.
 323          */
 324         const struct lu_device_type_operations *ldt_ops;
 325         /**
 326          * \todo XXX: temporary pointer to associated obd_type.
 327          */
 328         struct obd_type                        *ldt_obd_type;
 329         /**
 330          * \todo XXX: temporary: context tags used by obd_*() calls.
 331          */
 332         __u32                                   ldt_ctx_tags;
 333         /**
 334          * Number of existing device type instances.
 335          */
 336         unsigned                                ldt_device_nr;
 337         /**
 338          * Linkage into a global list of all device types.
 339          *
 340          * \see lu_device_types.
 341          */
 342         cfs_list_t                              ldt_linkage;
 343 };
 344
 345 /**
 346  * Operations on a device type.
 347  */
 348 struct lu_device_type_operations {
 349         /**
 350          * Allocate new device.
 351          */
 352         struct lu_device *(*ldto_device_alloc)(const struct lu_env *env,
 353                                                struct lu_device_type *t,
 354                                                struct lustre_cfg *lcfg);
 355         /**
 356          * Free device. Dual to
 357          * lu_device_type_operations::ldto_device_alloc(). Returns pointer to
 358          * the next device in the stack.
 359          */
 360         struct lu_device *(*ldto_device_free)(const struct lu_env *,
 361                                               struct lu_device *);
 362
 363         /**
 364          * Initialize the devices after allocation
 365          */
 366         int  (*ldto_device_init)(const struct lu_env *env,
 367                                  struct lu_device *, const char *,
 368                                  struct lu_device *);
 369         /**
 370          * Finalize device. Dual to
 371          * lu_device_type_operations::ldto_device_init(). Returns pointer to
 372          * the next device in the stack.
 373          */
 374         struct lu_device *(*ldto_device_fini)(const struct lu_env *env,
 375                                               struct lu_device *);
 376         /**
 377          * Initialize device type. This is called on module load.
 378          */
 379         int  (*ldto_init)(struct lu_device_type *t);
 380         /**
 381          * Finalize device type. Dual to
 382          * lu_device_type_operations::ldto_init(). Called on module unload.
 383          */
 384         void (*ldto_fini)(struct lu_device_type *t);
 385         /**
 386          * Called when the first device is created.
 387          */
 388         void (*ldto_start)(struct lu_device_type *t);
 389         /**
 390          * Called when number of devices drops to 0.
 391          */
 392         void (*ldto_stop)(struct lu_device_type *t);
 393 };
 394
 395 static inline int lu_device_is_md(const struct lu_device *d)
 396 {
 397         return ergo(d != NULL, d->ld_type->ldt_tags & LU_DEVICE_MD);
 398 }
 399
 400 /**
 401  * Common object attributes.
 402  */
 403 struct lu_attr {
 404         /** size in bytes */
 405         __u64          la_size;
 406         /** modification time in seconds since Epoch */
 407         obd_time       la_mtime;
 408         /** access time in seconds since Epoch */
 409         obd_time       la_atime;
 410         /** change time in seconds since Epoch */
 411         obd_time       la_ctime;
 412         /** 512-byte blocks allocated to object */
 413         __u64          la_blocks;
 414         /** permission bits and file type */
 415         __u32          la_mode;
 416         /** owner id */
 417         __u32          la_uid;
 418         /** group id */
 419         __u32          la_gid;
 420         /** object flags */
 421         __u32          la_flags;
 422         /** number of persistent references to this object */
 423         __u32          la_nlink;
 424         /** blk bits of the object*/
 425         __u32          la_blkbits;
 426         /** blk size of the object*/
 427         __u32          la_blksize;
 428         /** real device */
 429         __u32          la_rdev;
 430         /**
 431          * valid bits
 432          *
 433          * \see enum la_valid
 434          */
 435         __u64          la_valid;
 436 };
 437
 438 /** Bit-mask of valid attributes */
 439 enum la_valid {
 440         LA_ATIME = 1 << 0,
 441         LA_MTIME = 1 << 1,
 442         LA_CTIME = 1 << 2,
 443         LA_SIZE  = 1 << 3,
 444         LA_MODE  = 1 << 4,
 445         LA_UID   = 1 << 5,
 446         LA_GID   = 1 << 6,
 447         LA_BLOCKS = 1 << 7,
 448         LA_TYPE   = 1 << 8,
 449         LA_FLAGS  = 1 << 9,
 450         LA_NLINK  = 1 << 10,
 451         LA_RDEV   = 1 << 11,
 452         LA_BLKSIZE = 1 << 12,
 453         LA_KILL_SUID = 1 << 13,
 454         LA_KILL_SGID = 1 << 14,
 455 };
 456
 457 /**
 458  * Layer in the layered object.
 459  */
 460 struct lu_object {
 461         /**
 462          * Header for this object.
 463          */
 464         struct lu_object_header           *lo_header;
 465         /**
 466          * Device for this layer.
 467          */
 468         struct lu_device                  *lo_dev;
 469         /**
 470          * Operations for this object.
 471          */
 472         const struct lu_object_operations *lo_ops;
 473         /**
 474          * Linkage into list of all layers.
 475          */
 476         cfs_list_t                         lo_linkage;
 477         /**
 478          * Link to the device, for debugging.
 479          */
 480         struct lu_ref_link                 lo_dev_ref;
 481 };
 482
 483 enum lu_object_header_flags {
 484         /**
 485          * Don't keep this object in cache. Object will be destroyed as soon
 486          * as last reference to it is released. This flag cannot be cleared
 487          * once set.
 488          */
 489         LU_OBJECT_HEARD_BANSHEE = 0,
 490         /**
 491          * Mark this object has already been taken out of cache.
 492          */
 493         LU_OBJECT_UNHASHED = 1,
 494 };
 495
 496 enum lu_object_header_attr {
 497         LOHA_EXISTS   = 1 << 0,
 498         LOHA_REMOTE   = 1 << 1,
 499         /**
 500          * UNIX file type is stored in S_IFMT bits.
 501          */
 502         LOHA_FT_START = 001 << 12, /**< S_IFIFO */
 503         LOHA_FT_END   = 017 << 12, /**< S_IFMT */
 504 };
 505
 506 /**
 507  * "Compound" object, consisting of multiple layers.
 508  *
 509  * Compound object with given fid is unique with given lu_site.
 510  *
 511  * Note, that object does *not* necessary correspond to the real object in the
 512  * persistent storage: object is an anchor for locking and method calling, so
 513  * it is created for things like not-yet-existing child created by mkdir or
 514  * create calls. lu_object_operations::loo_exists() can be used to check
 515  * whether object is backed by persistent storage entity.
 516  */
 517 struct lu_object_header {
 518         /**
 519          * Object flags from enum lu_object_header_flags. Set and checked
 520          * atomically.
 521          */
 522         unsigned long          loh_flags;
 523         /**
 524          * Object reference count. Protected by lu_site::ls_guard.
 525          */
 526         cfs_atomic_t           loh_ref;
 527         /**
 528          * Fid, uniquely identifying this object.
 529          */
 530         struct lu_fid          loh_fid;
 531         /**
 532          * Common object attributes, cached for efficiency. From enum
 533          * lu_object_header_attr.
 534          */
 535         __u32                  loh_attr;
 536         /**
 537          * Linkage into per-site hash table. Protected by lu_site::ls_guard.
 538          */
 539         cfs_hlist_node_t       loh_hash;
 540         /**
 541          * Linkage into per-site LRU list. Protected by lu_site::ls_guard.
 542          */
 543         cfs_list_t             loh_lru;
 544         /**
 545          * Linkage into list of layers. Never modified once set (except lately
 546          * during object destruction). No locking is necessary.
 547          */
 548         cfs_list_t             loh_layers;
 549         /**
 550          * A list of references to this object, for debugging.
 551          */
 552         struct lu_ref          loh_reference;
 553 };
 554
 555 struct fld;
 556
 557 struct lu_site_bkt_data {
 558         /**
 559          * number of busy object on this bucket
 560          */
 561         long                      lsb_busy;
 562         /**
 563          * LRU list, updated on each access to object. Protected by
 564          * bucket lock of lu_site::ls_obj_hash.
 565          *
 566          * "Cold" end of LRU is lu_site::ls_lru.next. Accessed object are
 567          * moved to the lu_site::ls_lru.prev (this is due to the non-existence
 568          * of list_for_each_entry_safe_reverse()).
 569          */
 570         cfs_list_t                lsb_lru;
 571         /**
 572          * Wait-queue signaled when an object in this site is ultimately
 573          * destroyed (lu_object_free()). It is used by lu_object_find() to
 574          * wait before re-trying when object in the process of destruction is
 575          * found in the hash table.
 576          *
 577          * \see htable_lookup().
 578          */
 579         cfs_waitq_t               lsb_marche_funebre;
 580 };
 581
 582 enum {
 583         LU_SS_CREATED         = 0,
 584         LU_SS_CACHE_HIT,
 585         LU_SS_CACHE_MISS,
 586         LU_SS_CACHE_RACE,
 587         LU_SS_CACHE_DEATH_RACE,
 588         LU_SS_LRU_PURGED,
 589         LU_SS_LAST_STAT
 590 };
 591
 592 /**
 593  * lu_site is a "compartment" within which objects are unique, and LRU
 594  * discipline is maintained.
 595  *
 596  * lu_site exists so that multiple layered stacks can co-exist in the same
 597  * address space.
 598  *
 599  * lu_site has the same relation to lu_device as lu_object_header to
 600  * lu_object.
 601  */
 602 struct lu_site {
 603         /**
 604          * objects hash table
 605          */
 606         cfs_hash_t               *ls_obj_hash;
 607         /**
 608          * index of bucket on hash table while purging
 609          */
 610         int                       ls_purge_start;
 611         /**
 612          * Top-level device for this stack.
 613          */
 614         struct lu_device         *ls_top_dev;
 615         /**
 616          * Bottom-level device for this stack
 617          */
 618         struct lu_device        *ls_bottom_dev;
 619         /**
 620          * Linkage into global list of sites.
 621          */
 622         cfs_list_t                ls_linkage;
 623         /**
 624          * List for lu device for this site, protected
 625          * by ls_ld_lock.
 626          **/
 627         cfs_list_t                ls_ld_linkage;
 628         spinlock_t              ls_ld_lock;
 629
 630         /**
 631          * lu_site stats
 632          */
 633         struct lprocfs_stats    *ls_stats;
 634         /**
 635          * XXX: a hack! fld has to find md_site via site, remove when possible
 636          */
 637         struct seq_server_site  *ld_seq_site;
 638 };
 639
 640 static inline struct lu_site_bkt_data *
 641 lu_site_bkt_from_fid(struct lu_site *site, struct lu_fid *fid)
 642 {
 643         cfs_hash_bd_t bd;
 644
 645         cfs_hash_bd_get(site->ls_obj_hash, fid, &bd);
 646         return cfs_hash_bd_extra_get(site->ls_obj_hash, &bd);
 647 }
 648
 649 static inline struct seq_server_site *lu_site2seq(const struct lu_site *s)
 650 {
 651         return s->ld_seq_site;
 652 }
 653
 654 /** \name ctors
 655  * Constructors/destructors.
 656  * @{
 657  */
 658
 659 int  lu_site_init         (struct lu_site *s, struct lu_device *d);
 660 void lu_site_fini         (struct lu_site *s);
 661 int  lu_site_init_finish  (struct lu_site *s);
 662 void lu_stack_fini        (const struct lu_env *env, struct lu_device *top);
 663 void lu_device_get        (struct lu_device *d);
 664 void lu_device_put        (struct lu_device *d);
 665 int  lu_device_init       (struct lu_device *d, struct lu_device_type *t);
 666 void lu_device_fini       (struct lu_device *d);
 667 int  lu_object_header_init(struct lu_object_header *h);
 668 void lu_object_header_fini(struct lu_object_header *h);
 669 int  lu_object_init       (struct lu_object *o,
 670                            struct lu_object_header *h, struct lu_device *d);
 671 void lu_object_fini       (struct lu_object *o);
 672 void lu_object_add_top    (struct lu_object_header *h, struct lu_object *o);
 673 void lu_object_add        (struct lu_object *before, struct lu_object *o);
 674
 675 void lu_dev_add_linkage(struct lu_site *s, struct lu_device *d);
 676 void lu_dev_del_linkage(struct lu_site *s, struct lu_device *d);
 677
 678 /**
 679  * Helpers to initialize and finalize device types.
 680  */
 681
 682 int  lu_device_type_init(struct lu_device_type *ldt);
 683 void lu_device_type_fini(struct lu_device_type *ldt);
 684 void lu_types_stop(void);
 685
 686 /** @} ctors */
 687
 688 /** \name caching
 689  * Caching and reference counting.
 690  * @{
 691  */
 692
 693 /**
 694  * Acquire additional reference to the given object. This function is used to
 695  * attain additional reference. To acquire initial reference use
 696  * lu_object_find().
 697  */
 698 static inline void lu_object_get(struct lu_object *o)
 699 {
 700         LASSERT(cfs_atomic_read(&o->lo_header->loh_ref) > 0);
 701         cfs_atomic_inc(&o->lo_header->loh_ref);
 702 }
 703
 704 /**
 705  * Return true of object will not be cached after last reference to it is
 706  * released.
 707  */
 708 static inline int lu_object_is_dying(const struct lu_object_header *h)
 709 {
 710         return test_bit(LU_OBJECT_HEARD_BANSHEE, &h->loh_flags);
 711 }
 712
 713 void lu_object_put(const struct lu_env *env, struct lu_object *o);
 714 void lu_object_put_nocache(const struct lu_env *env, struct lu_object *o);
 715 void lu_object_unhash(const struct lu_env *env, struct lu_object *o);
 716
 717 int lu_site_purge(const struct lu_env *env, struct lu_site *s, int nr);
 718
 719 void lu_site_print(const struct lu_env *env, struct lu_site *s, void *cookie,
 720                    lu_printer_t printer);
 721 struct lu_object *lu_object_find(const struct lu_env *env,
 722                                  struct lu_device *dev, const struct lu_fid *f,
 723                                  const struct lu_object_conf *conf);
 724 struct lu_object *lu_object_find_at(const struct lu_env *env,
 725                                     struct lu_device *dev,
 726                                     const struct lu_fid *f,
 727                                     const struct lu_object_conf *conf);
 728 void lu_object_purge(const struct lu_env *env, struct lu_device *dev,
 729                      const struct lu_fid *f);
 730 struct lu_object *lu_object_find_slice(const struct lu_env *env,
 731                                        struct lu_device *dev,
 732                                        const struct lu_fid *f,
 733                                        const struct lu_object_conf *conf);
 734 /** @} caching */
 735
 736 /** \name helpers
 737  * Helpers.
 738  * @{
 739  */
 740
 741 /**
 742  * First (topmost) sub-object of given compound object
 743  */
 744 static inline struct lu_object *lu_object_top(struct lu_object_header *h)
 745 {
 746         LASSERT(!cfs_list_empty(&h->loh_layers));
 747         return container_of0(h->loh_layers.next, struct lu_object, lo_linkage);
 748 }
 749
 750 /**
 751  * Next sub-object in the layering
 752  */
 753 static inline struct lu_object *lu_object_next(const struct lu_object *o)
 754 {
 755         return container_of0(o->lo_linkage.next, struct lu_object, lo_linkage);
 756 }
 757
 758 /**
 759  * Pointer to the fid of this object.
 760  */
 761 static inline const struct lu_fid *lu_object_fid(const struct lu_object *o)
 762 {
 763         return &o->lo_header->loh_fid;
 764 }
 765
 766 /**
 767  * return device operations vector for this object
 768  */
 769 static const inline struct lu_device_operations *
 770 lu_object_ops(const struct lu_object *o)
 771 {
 772         return o->lo_dev->ld_ops;
 773 }
 774
 775 /**
 776  * Given a compound object, find its slice, corresponding to the device type
 777  * \a dtype.
 778  */
 779 struct lu_object *lu_object_locate(struct lu_object_header *h,
 780                                    const struct lu_device_type *dtype);
 781
 782 /**
 783  * Printer function emitting messages through libcfs_debug_msg().
 784  */
 785 int lu_cdebug_printer(const struct lu_env *env,
 786                       void *cookie, const char *format, ...);
 787
 788 /**
 789  * Print object description followed by a user-supplied message.
 790  */
 791 #define LU_OBJECT_DEBUG(mask, env, object, format, ...)                   \
 792 do {                                                                      \
 793         LIBCFS_DEBUG_MSG_DATA_DECL(msgdata, mask, NULL);                  \
 794                                                                           \
 795         if (cfs_cdebug_show(mask, DEBUG_SUBSYSTEM)) {                     \
 796                 lu_object_print(env, &msgdata, lu_cdebug_printer, object);\
 797                 CDEBUG(mask, format , ## __VA_ARGS__);                    \
 798         }                                                                 \
 799 } while (0)
 800
 801 /**
 802  * Print short object description followed by a user-supplied message.
 803  */
 804 #define LU_OBJECT_HEADER(mask, env, object, format, ...)                \
 805 do {                                                                    \
 806         LIBCFS_DEBUG_MSG_DATA_DECL(msgdata, mask, NULL);                \
 807                                                                         \
 808         if (cfs_cdebug_show(mask, DEBUG_SUBSYSTEM)) {                   \
 809                 lu_object_header_print(env, &msgdata, lu_cdebug_printer,\
 810                                        (object)->lo_header);            \
 811                 lu_cdebug_printer(env, &msgdata, "\n");                 \
 812                 CDEBUG(mask, format , ## __VA_ARGS__);                  \
 813         }                                                               \
 814 } while (0)
 815
 816 void lu_object_print       (const struct lu_env *env, void *cookie,
 817                             lu_printer_t printer, const struct lu_object *o);
 818 void lu_object_header_print(const struct lu_env *env, void *cookie,
 819                             lu_printer_t printer,
 820                             const struct lu_object_header *hdr);
 821
 822 /**
 823  * Check object consistency.
 824  */
 825 int lu_object_invariant(const struct lu_object *o);
 826
 827
 828 /**
 829  * Check whether object exists, no matter on local or remote storage.
 830  * Note: LOHA_EXISTS will be set once some one created the object,
 831  * and it does not needs to be committed to storage.
 832  */
 833 #define lu_object_exists(o) ((o)->lo_header->loh_attr & LOHA_EXISTS)
 834
 835 /**
 836  * Check whether object on the remote storage.
 837  */
 838 #define lu_object_remote(o) unlikely((o)->lo_header->loh_attr & LOHA_REMOTE)
 839
 840 static inline int lu_object_assert_exists(const struct lu_object *o)
 841 {
 842         return lu_object_exists(o);
 843 }
 844
 845 static inline int lu_object_assert_not_exists(const struct lu_object *o)
 846 {
 847         return !lu_object_exists(o);
 848 }
 849
 850 /**
 851  * Attr of this object.
 852  */
 853 static inline __u32 lu_object_attr(const struct lu_object *o)
 854 {
 855         LASSERT(lu_object_exists(o) != 0);
 856         return o->lo_header->loh_attr;
 857 }
 858
 859 static inline void lu_object_ref_add(struct lu_object *o,
 860                                      const char *scope,
 861                                      const void *source)
 862 {
 863         lu_ref_add(&o->lo_header->loh_reference, scope, source);
 864 }
 865
 866 static inline void lu_object_ref_add_at(struct lu_object *o,
 867                                         struct lu_ref_link *link,
 868                                         const char *scope,
 869                                         const void *source)
 870 {
 871         lu_ref_add_at(&o->lo_header->loh_reference, link, scope, source);
 872 }
 873
 874 static inline void lu_object_ref_del(struct lu_object *o,
 875                                      const char *scope, const void *source)
 876 {
 877         lu_ref_del(&o->lo_header->loh_reference, scope, source);
 878 }
 879
 880 static inline void lu_object_ref_del_at(struct lu_object *o,
 881                                         struct lu_ref_link *link,
 882                                         const char *scope, const void *source)
 883 {
 884         lu_ref_del_at(&o->lo_header->loh_reference, link, scope, source);
 885 }
 886
 887 /** input params, should be filled out by mdt */
 888 struct lu_rdpg {
 889         /** hash */
 890         __u64                   rp_hash;
 891         /** count in bytes */
 892         unsigned int            rp_count;
 893         /** number of pages */
 894         unsigned int            rp_npages;
 895         /** requested attr */
 896         __u32                   rp_attrs;
 897         /** pointers to pages */
 898         struct page           **rp_pages;
 899 };
 900
 901 enum lu_xattr_flags {
 902         LU_XATTR_REPLACE = (1 << 0),
 903         LU_XATTR_CREATE  = (1 << 1)
 904 };
 905
 906 /** @} helpers */
 907
 908 /** \name lu_context
 909  * @{ */
 910
 911 /** For lu_context health-checks */
 912 enum lu_context_state {
 913         LCS_INITIALIZED = 1,
 914         LCS_ENTERED,
 915         LCS_LEFT,
 916         LCS_FINALIZED
 917 };
 918
 919 /**
 920  * lu_context. Execution context for lu_object methods. Currently associated
 921  * with thread.
 922  *
 923  * All lu_object methods, except device and device type methods (called during
 924  * system initialization and shutdown) are executed "within" some
 925  * lu_context. This means, that pointer to some "current" lu_context is passed
 926  * as an argument to all methods.
 927  *
 928  * All service ptlrpc threads create lu_context as part of their
 929  * initialization. It is possible to create "stand-alone" context for other
 930  * execution environments (like system calls).
 931  *
 932  * lu_object methods mainly use lu_context through lu_context_key interface
 933  * that allows each layer to associate arbitrary pieces of data with each
 934  * context (see pthread_key_create(3) for similar interface).
 935  *
 936  * On a client, lu_context is bound to a thread, see cl_env_get().
 937  *
 938  * \see lu_context_key
 939  */
 940 struct lu_context {
 941         /**
 942          * lu_context is used on the client side too. Yet we don't want to
 943          * allocate values of server-side keys for the client contexts and
 944          * vice versa.
 945          *
 946          * To achieve this, set of tags in introduced. Contexts and keys are
 947          * marked with tags. Key value are created only for context whose set
 948          * of tags has non-empty intersection with one for key. Tags are taken
 949          * from enum lu_context_tag.
 950          */
 951         __u32                  lc_tags;
 952         enum lu_context_state  lc_state;
 953         /**
 954          * Pointer to the home service thread. NULL for other execution
 955          * contexts.
 956          */
 957         struct ptlrpc_thread  *lc_thread;
 958         /**
 959          * Pointer to an array with key values. Internal implementation
 960          * detail.
 961          */
 962         void                 **lc_value;
 963         /**
 964          * Linkage into a list of all remembered contexts. Only
 965          * `non-transient' contexts, i.e., ones created for service threads
 966          * are placed here.
 967          */
 968         cfs_list_t             lc_remember;
 969         /**
 970          * Version counter used to skip calls to lu_context_refill() when no
 971          * keys were registered.
 972          */
 973         unsigned               lc_version;
 974         /**
 975          * Debugging cookie.
 976          */
 977         unsigned               lc_cookie;
 978 };
 979
 980 /**
 981  * lu_context_key interface. Similar to pthread_key.
 982  */
 983
 984 enum lu_context_tag {
 985         /**
 986          * Thread on md server
 987          */
 988         LCT_MD_THREAD = 1 << 0,
 989         /**
 990          * Thread on dt server
 991          */
 992         LCT_DT_THREAD = 1 << 1,
 993         /**
 994          * Context for transaction handle
 995          */
 996         LCT_TX_HANDLE = 1 << 2,
 997         /**
 998          * Thread on client
 999          */
1000         LCT_CL_THREAD = 1 << 3,
1001         /**
1002          * A per-request session on a server, and a per-system-call session on
1003          * a client.
1004          */
1005         LCT_SESSION   = 1 << 4,
1006         /**
1007          * A per-request data on OSP device
1008          */
1009         LCT_OSP_THREAD = 1 << 5,
1010         /**
1011          * MGS device thread
1012          */
1013         LCT_MG_THREAD = 1 << 6,
1014         /**
1015          * Context for local operations
1016          */
1017         LCT_LOCAL = 1 << 7,
1018         /**
1019          * Set when at least one of keys, having values in this context has
1020          * non-NULL lu_context_key::lct_exit() method. This is used to
1021          * optimize lu_context_exit() call.
1022          */
1023         LCT_HAS_EXIT  = 1 << 28,
1024         /**
1025          * Don't add references for modules creating key values in that context.
1026          * This is only for contexts used internally by lu_object framework.
1027          */
1028         LCT_NOREF     = 1 << 29,
1029         /**
1030          * Key is being prepared for retiring, don't create new values for it.
1031          */
1032         LCT_QUIESCENT = 1 << 30,
1033         /**
1034          * Context should be remembered.
1035          */
1036         LCT_REMEMBER  = 1 << 31,
1037         /**
1038          * Contexts usable in cache shrinker thread.
1039          */
1040         LCT_SHRINKER  = LCT_MD_THREAD|LCT_DT_THREAD|LCT_CL_THREAD|LCT_NOREF
1041 };
1042
1043 /**
1044  * Key. Represents per-context value slot.
1045  *
1046  * Keys are usually registered when module owning the key is initialized, and
1047  * de-registered when module is unloaded. Once key is registered, all new
1048  * contexts with matching tags, will get key value. "Old" contexts, already
1049  * initialized at the time of key registration, can be forced to get key value
1050  * by calling lu_context_refill().
1051  *
1052  * Every key value is counted in lu_context_key::lct_used and acquires a
1053  * reference on an owning module. This means, that all key values have to be
1054  * destroyed before module can be unloaded. This is usually achieved by
1055  * stopping threads started by the module, that created contexts in their
1056  * entry functions. Situation is complicated by the threads shared by multiple
1057  * modules, like ptlrpcd daemon on a client. To work around this problem,
1058  * contexts, created in such threads, are `remembered' (see
1059  * LCT_REMEMBER)---i.e., added into a global list. When module is preparing
1060  * for unloading it does the following:
1061  *
1062  *     - marks its keys as `quiescent' (lu_context_tag::LCT_QUIESCENT)
1063  *       preventing new key values from being allocated in the new contexts,
1064  *       and
1065  *
1066  *     - scans a list of remembered contexts, destroying values of module
1067  *       keys, thus releasing references to the module.
1068  *
1069  * This is done by lu_context_key_quiesce(). If module is re-activated
1070  * before key has been de-registered, lu_context_key_revive() call clears
1071  * `quiescent' marker.
1072  *
1073  * lu_context code doesn't provide any internal synchronization for these
1074  * activities---it's assumed that startup (including threads start-up) and
1075  * shutdown are serialized by some external means.
1076  *
1077  * \see lu_context
1078  */
1079 struct lu_context_key {
1080         /**
1081          * Set of tags for which values of this key are to be instantiated.
1082          */
1083         __u32 lct_tags;
1084         /**
1085          * Value constructor. This is called when new value is created for a
1086          * context. Returns pointer to new value of error pointer.
1087          */
1088         void  *(*lct_init)(const struct lu_context *ctx,
1089                            struct lu_context_key *key);
1090         /**
1091          * Value destructor. Called when context with previously allocated
1092          * value of this slot is destroyed. \a data is a value that was returned
1093          * by a matching call to lu_context_key::lct_init().
1094          */
1095         void   (*lct_fini)(const struct lu_context *ctx,
1096                            struct lu_context_key *key, void *data);
1097         /**
1098          * Optional method called on lu_context_exit() for all allocated
1099          * keys. Can be used by debugging code checking that locks are
1100          * released, etc.
1101          */
1102         void   (*lct_exit)(const struct lu_context *ctx,
1103                            struct lu_context_key *key, void *data);
1104         /**
1105          * Internal implementation detail: index within lu_context::lc_value[]
1106          * reserved for this key.
1107          */
1108         int      lct_index;
1109         /**
1110          * Internal implementation detail: number of values created for this
1111          * key.
1112          */
1113         cfs_atomic_t lct_used;
1114         /**
1115          * Internal implementation detail: module for this key.
1116          */
1117         cfs_module_t *lct_owner;
1118         /**
1119          * References to this key. For debugging.
1120          */
1121         struct lu_ref  lct_reference;
1122 };
1123
1124 #define LU_KEY_INIT(mod, type)                                    \
1125         static void* mod##_key_init(const struct lu_context *ctx, \
1126                                     struct lu_context_key *key)   \
1127         {                                                         \
1128                 type *value;                                      \
1129                                                                   \
1130                 CLASSERT(PAGE_CACHE_SIZE >= sizeof (*value));       \
1131                                                                   \
1132                 OBD_ALLOC_PTR(value);                             \
1133                 if (value == NULL)                                \
1134                         value = ERR_PTR(-ENOMEM);                 \
1135                                                                   \
1136                 return value;                                     \
1137         }                                                         \
1138         struct __##mod##__dummy_init {;} /* semicolon catcher */
1139
1140 #define LU_KEY_FINI(mod, type)                                              \
1141         static void mod##_key_fini(const struct lu_context *ctx,            \
1142                                     struct lu_context_key *key, void* data) \
1143         {                                                                   \
1144                 type *info = data;                                          \
1145                                                                             \
1146                 OBD_FREE_PTR(info);                                         \
1147         }                                                                   \
1148         struct __##mod##__dummy_fini {;} /* semicolon catcher */
1149
1150 #define LU_KEY_INIT_FINI(mod, type)   \
1151         LU_KEY_INIT(mod,type);        \
1152         LU_KEY_FINI(mod,type)
1153
1154 #define LU_CONTEXT_KEY_DEFINE(mod, tags)                \
1155         struct lu_context_key mod##_thread_key = {      \
1156                 .lct_tags = tags,                       \
1157                 .lct_init = mod##_key_init,             \
1158                 .lct_fini = mod##_key_fini              \
1159         }
1160
1161 #define LU_CONTEXT_KEY_INIT(key)                        \
1162 do {                                                    \
1163         (key)->lct_owner = THIS_MODULE;                 \
1164 } while (0)
1165
1166 int   lu_context_key_register(struct lu_context_key *key);
1167 void  lu_context_key_degister(struct lu_context_key *key);
1168 void *lu_context_key_get     (const struct lu_context *ctx,
1169                                const struct lu_context_key *key);
1170 void  lu_context_key_quiesce (struct lu_context_key *key);
1171 void  lu_context_key_revive  (struct lu_context_key *key);
1172
1173
1174 /*
1175  * LU_KEY_INIT_GENERIC() has to be a macro to correctly determine an
1176  * owning module.
1177  */
1178
1179 #define LU_KEY_INIT_GENERIC(mod)                                        \
1180         static void mod##_key_init_generic(struct lu_context_key *k, ...) \
1181         {                                                               \
1182                 struct lu_context_key *key = k;                         \
1183                 va_list args;                                           \
1184                                                                         \
1185                 va_start(args, k);                                      \
1186                 do {                                                    \
1187                         LU_CONTEXT_KEY_INIT(key);                       \
1188                         key = va_arg(args, struct lu_context_key *);    \
1189                 } while (key != NULL);                                  \
1190                 va_end(args);                                           \
1191         }
1192
1193 #define LU_TYPE_INIT(mod, ...)                                          \
1194         LU_KEY_INIT_GENERIC(mod)                                        \
1195         static int mod##_type_init(struct lu_device_type *t)            \
1196         {                                                               \
1197                 mod##_key_init_generic(__VA_ARGS__, NULL);              \
1198                 return lu_context_key_register_many(__VA_ARGS__, NULL); \
1199         }                                                               \
1200         struct __##mod##_dummy_type_init {;}
1201
1202 #define LU_TYPE_FINI(mod, ...)                                          \
1203         static void mod##_type_fini(struct lu_device_type *t)           \
1204         {                                                               \
1205                 lu_context_key_degister_many(__VA_ARGS__, NULL);        \
1206         }                                                               \
1207         struct __##mod##_dummy_type_fini {;}
1208
1209 #define LU_TYPE_START(mod, ...)                                 \
1210         static void mod##_type_start(struct lu_device_type *t)  \
1211         {                                                       \
1212                 lu_context_key_revive_many(__VA_ARGS__, NULL);  \
1213         }                                                       \
1214         struct __##mod##_dummy_type_start {;}
1215
1216 #define LU_TYPE_STOP(mod, ...)                                  \
1217         static void mod##_type_stop(struct lu_device_type *t)   \
1218         {                                                       \
1219                 lu_context_key_quiesce_many(__VA_ARGS__, NULL); \
1220         }                                                       \
1221         struct __##mod##_dummy_type_stop {;}
1222
1223
1224
1225 #define LU_TYPE_INIT_FINI(mod, ...)             \
1226         LU_TYPE_INIT(mod, __VA_ARGS__);         \
1227         LU_TYPE_FINI(mod, __VA_ARGS__);         \
1228         LU_TYPE_START(mod, __VA_ARGS__);        \
1229         LU_TYPE_STOP(mod, __VA_ARGS__)
1230
1231 int   lu_context_init  (struct lu_context *ctx, __u32 tags);
1232 void  lu_context_fini  (struct lu_context *ctx);
1233 void  lu_context_enter (struct lu_context *ctx);
1234 void  lu_context_exit  (struct lu_context *ctx);
1235 int   lu_context_refill(struct lu_context *ctx);
1236
1237 /*
1238  * Helper functions to operate on multiple keys. These are used by the default
1239  * device type operations, defined by LU_TYPE_INIT_FINI().
1240  */
1241
1242 int  lu_context_key_register_many(struct lu_context_key *k, ...);
1243 void lu_context_key_degister_many(struct lu_context_key *k, ...);
1244 void lu_context_key_revive_many  (struct lu_context_key *k, ...);
1245 void lu_context_key_quiesce_many (struct lu_context_key *k, ...);
1246
1247 /*
1248  * update/clear ctx/ses tags.
1249  */
1250 void lu_context_tags_update(__u32 tags);
1251 void lu_context_tags_clear(__u32 tags);
1252 void lu_session_tags_update(__u32 tags);
1253 void lu_session_tags_clear(__u32 tags);
1254
1255 /**
1256  * Environment.
1257  */
1258 struct lu_env {
1259         /**
1260          * "Local" context, used to store data instead of stack.
1261          */
1262         struct lu_context  le_ctx;
1263         /**
1264          * "Session" context for per-request data.
1265          */
1266         struct lu_context *le_ses;
1267 };
1268
1269 int  lu_env_init  (struct lu_env *env, __u32 tags);
1270 void lu_env_fini  (struct lu_env *env);
1271 int  lu_env_refill(struct lu_env *env);
1272 int  lu_env_refill_by_tags(struct lu_env *env, __u32 ctags, __u32 stags);
1273
1274 /** @} lu_context */
1275
1276 /**
1277  * Output site statistical counters into a buffer. Suitable for
1278  * ll_rd_*()-style functions.
1279  */
1280 int lu_site_stats_print(const struct lu_site *s, char *page, int count);
1281
1282 /**
1283  * Common name structure to be passed around for various name related methods.
1284  */
1285 struct lu_name {
1286         const char    *ln_name;
1287         int            ln_namelen;
1288 };
1289
1290 /**
1291  * Common buffer structure to be passed around for various xattr_{s,g}et()
1292  * methods.
1293  */
1294 struct lu_buf {
1295         void   *lb_buf;
1296         ssize_t lb_len;
1297 };
1298
1299 #define DLUBUF "(%p %zu)"
1300 #define PLUBUF(buf) (buf)->lb_buf, (buf)->lb_len
1301 /**
1302  * One-time initializers, called at obdclass module initialization, not
1303  * exported.
1304  */
1305
1306 /**
1307  * Initialization of global lu_* data.
1308  */
1309 int lu_global_init(void);
1310
1311 /**
1312  * Dual to lu_global_init().
1313  */
1314 void lu_global_fini(void);
1315
1316 struct lu_kmem_descr {
1317         struct kmem_cache **ckd_cache;
1318         const char       *ckd_name;
1319         const size_t      ckd_size;
1320 };
1321
1322 int  lu_kmem_init(struct lu_kmem_descr *caches);
1323 void lu_kmem_fini(struct lu_kmem_descr *caches);
1324
1325 void lu_object_assign_fid(const struct lu_env *env, struct lu_object *o,
1326                           const struct lu_fid *fid);
1327 struct lu_object *lu_object_anon(const struct lu_env *env,
1328                                  struct lu_device *dev,
1329                                  const struct lu_object_conf *conf);
1330
1331 /** null buffer */
1332 extern struct lu_buf LU_BUF_NULL;
1333
1334 void lu_buf_free(struct lu_buf *buf);
1335 void lu_buf_alloc(struct lu_buf *buf, int size);
1336 void lu_buf_realloc(struct lu_buf *buf, int size);
1337
1338 int lu_buf_check_and_grow(struct lu_buf *buf, int len);
1339 struct lu_buf *lu_buf_check_and_alloc(struct lu_buf *buf, int len);
1340
1341 /** @} lu */
1342 #endif /* __LUSTRE_LU_OBJECT_H */