lustre/include/lustre_fid.h

   1 /* -*- mode: c; c-basic-offset: 8; indent-tabs-mode: nil; -*-
   2  * vim:expandtab:shiftwidth=8:tabstop=8:
   3  *
   4  * GPL HEADER START
   5  *
   6  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
  10  * as published by the Free Software Foundation.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
  16  * in the LICENSE file that accompanied this code).
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * version 2 along with this program; If not, see
  20  * http://www.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
  21  *
  22  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
  23  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
  24  * have any questions.
  25  *
  26  * GPL HEADER END
  27  */
  28 /*
  29  * Copyright (c) 2007, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  30  * Use is subject to license terms.
  31  */
  32 /*
  33  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  34  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
  35  *
  36  * lustre/include/lustre_fid.h
  37  *
  38  * Author: Yury Umanets <umka@clusterfs.com>
  39  */
  40
  41 #ifndef __LINUX_FID_H
  42 #define __LINUX_FID_H
  43
  44 /** \defgroup fid fid
  45  *
  46  * @{
  47  */
  48
  49 /*
  50  * struct lu_fid
  51  */
  52 #include <libcfs/libcfs.h>
  53 #include <lustre/lustre_idl.h>
  54 #include <lustre_req_layout.h>
  55 #include <lustre_mdt.h>
  56
  57
  58 struct lu_site;
  59 struct lu_context;
  60
  61 /* Whole sequences space range and zero range definitions */
  62 extern const struct lu_seq_range LUSTRE_SEQ_SPACE_RANGE;
  63 extern const struct lu_seq_range LUSTRE_SEQ_ZERO_RANGE;
  64 extern const struct lu_fid LUSTRE_BFL_FID;
  65 extern const struct lu_fid LU_OBF_FID;
  66 extern const struct lu_fid LU_DOT_LUSTRE_FID;
  67
  68 enum {
  69         /*
  70          * This is how may FIDs may be allocated in one sequence(128k)
  71          */
  72         LUSTRE_SEQ_MAX_WIDTH = 0x0000000000020000ULL,
  73
  74         /*
  75          * How many sequences to allocate to a client at once.
  76          */
  77         LUSTRE_SEQ_META_WIDTH = 0x0000000000000001ULL,
  78
  79          /*
  80           * seq allocation pool size.
  81           */
  82         LUSTRE_SEQ_BATCH_WIDTH = LUSTRE_SEQ_META_WIDTH * 1000,
  83
  84         /*
  85          * This is how many sequences may be in one super-sequence allocated to
  86          * MDTs.
  87          */
  88         LUSTRE_SEQ_SUPER_WIDTH = ((1ULL << 30ULL) * LUSTRE_SEQ_META_WIDTH)
  89 };
  90
  91 enum {
  92         /** 2^6 FIDs for OI containers */
  93         OSD_OI_FID_OID_BITS     = 6,
  94         /** reserve enough FIDs in case we want more in the future */
  95         OSD_OI_FID_OID_BITS_MAX = 10,
  96 };
  97
  98 /** special OID for local objects */
  99 enum local_oid {
 100         /** \see fld_mod_init */
 101         FLD_INDEX_OID           = 3UL,
 102         /** \see fid_mod_init */
 103         FID_SEQ_CTL_OID         = 4UL,
 104         FID_SEQ_SRV_OID         = 5UL,
 105         /** \see mdd_mod_init */
 106         MDD_ROOT_INDEX_OID      = 6UL,
 107         MDD_ORPHAN_OID          = 7UL,
 108         MDD_LOV_OBJ_OID         = 8UL,
 109         MDD_CAPA_KEYS_OID       = 9UL,
 110         MDD_OBJECTS_OID         = 10UL,
 111         /** \see mdt_mod_init */
 112         MDT_LAST_RECV_OID       = 11UL,
 113         /** \see osd_mod_init */
 114         OSD_REM_OBJ_DIR_OID     = 12UL,
 115         OSD_FS_ROOT_OID         = 13UL,
 116         ACCT_USER_OID           = 15UL,
 117         ACCT_GROUP_OID          = 16UL,
 118         OFD_LAST_RECV_OID       = 19UL,
 119         OFD_GROUP0_LAST_OID     = 20UL,
 120         OFD_GROUP4K_LAST_OID    = 20UL+4096,
 121         OFD_LAST_GROUP_OID      = 4117UL,
 122         LLOG_CATALOGS_OID       = 4118UL,
 123         MGS_CONFIGS_OID         = 4119UL,
 124         OFD_HEALTH_CHECK_OID    = 4120UL,
 125
 126         /** first OID for first OI fid */
 127         OSD_OI_FID_OID_FIRST    = 5000UL,
 128         /** reserve enough in case we want to have more in the future */
 129         OSD_OI_FID_OID_MAX      = OSD_OI_FID_OID_FIRST +
 130                                   (1UL << OSD_OI_FID_OID_BITS_MAX),
 131 };
 132
 133 static inline void lu_local_obj_fid(struct lu_fid *fid, __u32 oid)
 134 {
 135         fid->f_seq = FID_SEQ_LOCAL_FILE;
 136         fid->f_oid = oid;
 137         fid->f_ver = 0;
 138 }
 139
 140 enum lu_mgr_type {
 141         LUSTRE_SEQ_SERVER,
 142         LUSTRE_SEQ_CONTROLLER
 143 };
 144
 145 enum lu_cli_type {
 146         LUSTRE_SEQ_METADATA,
 147         LUSTRE_SEQ_DATA
 148 };
 149
 150 struct lu_server_seq;
 151
 152 /* Client sequence manager interface. */
 153 struct lu_client_seq {
 154         /* Sequence-controller export. */
 155         struct obd_export      *lcs_exp;
 156         cfs_semaphore_t         lcs_sem;
 157
 158         /*
 159          * Range of allowed for allocation sequeces. When using lu_client_seq on
 160          * clients, this contains meta-sequence range. And for servers this
 161          * contains super-sequence range.
 162          */
 163         struct lu_seq_range         lcs_space;
 164
 165         /* Seq related proc */
 166         cfs_proc_dir_entry_t   *lcs_proc_dir;
 167
 168         /* This holds last allocated fid in last obtained seq */
 169         struct lu_fid           lcs_fid;
 170
 171         /* LUSTRE_SEQ_METADATA or LUSTRE_SEQ_DATA */
 172         enum lu_cli_type        lcs_type;
 173
 174         /*
 175          * Service uuid, passed from MDT + seq name to form unique seq name to
 176          * use it with procfs.
 177          */
 178         char                    lcs_name[80];
 179
 180         /*
 181          * Sequence width, that is how many objects may be allocated in one
 182          * sequence. Default value for it is LUSTRE_SEQ_MAX_WIDTH.
 183          */
 184         __u64                   lcs_width;
 185
 186         /* Seq-server for direct talking */
 187         struct lu_server_seq   *lcs_srv;
 188
 189         /* wait queue for fid allocation and update indicator */
 190         cfs_waitq_t             lcs_waitq;
 191         int                     lcs_update;
 192 };
 193
 194 /* server sequence manager interface */
 195 struct lu_server_seq {
 196         /* Available sequences space */
 197         struct lu_seq_range         lss_space;
 198
 199         /* keeps highwater in lsr_end for seq allocation algorithm */
 200         struct lu_seq_range         lss_lowater_set;
 201         struct lu_seq_range         lss_hiwater_set;
 202
 203         /*
 204          * Device for server side seq manager needs (saving sequences to backing
 205          * store).
 206          */
 207         struct dt_device       *lss_dev;
 208
 209         /* /seq file object device */
 210         struct dt_object       *lss_obj;
 211
 212         /* Seq related proc */
 213         cfs_proc_dir_entry_t   *lss_proc_dir;
 214
 215         /* LUSTRE_SEQ_SERVER or LUSTRE_SEQ_CONTROLLER */
 216         enum lu_mgr_type       lss_type;
 217
 218         /* Client interafce to request controller */
 219         struct lu_client_seq   *lss_cli;
 220
 221         /* Semaphore for protecting allocation */
 222         cfs_semaphore_t         lss_sem;
 223
 224         /*
 225          * Service uuid, passed from MDT + seq name to form unique seq name to
 226          * use it with procfs.
 227          */
 228         char                    lss_name[80];
 229
 230         /*
 231          * Allocation chunks for super and meta sequences. Default values are
 232          * LUSTRE_SEQ_SUPER_WIDTH and LUSTRE_SEQ_META_WIDTH.
 233          */
 234         __u64                   lss_width;
 235
 236         /*
 237          * minimum lss_alloc_set size that should be allocated from
 238          * lss_space
 239          */
 240         __u64                   lss_set_width;
 241
 242         /* sync is needed for update operation */
 243         __u32                   lss_need_sync;
 244         /**
 245          * Pointer to site object, required to access site fld.
 246          */
 247         struct md_site         *lss_site;
 248 };
 249
 250 int seq_query(struct com_thread_info *info);
 251
 252 /* Server methods */
 253 int seq_server_init(struct lu_server_seq *seq,
 254                     struct dt_device *dev,
 255                     const char *prefix,
 256                     enum lu_mgr_type type,
 257                     struct md_site *ls,
 258                     const struct lu_env *env);
 259
 260 void seq_server_fini(struct lu_server_seq *seq,
 261                      const struct lu_env *env);
 262
 263 int seq_server_alloc_super(struct lu_server_seq *seq,
 264                            struct lu_seq_range *out,
 265                            const struct lu_env *env);
 266
 267 int seq_server_alloc_meta(struct lu_server_seq *seq,
 268                           struct lu_seq_range *out,
 269                           const struct lu_env *env);
 270
 271 int seq_server_set_cli(struct lu_server_seq *seq,
 272                        struct lu_client_seq *cli,
 273                        const struct lu_env *env);
 274
 275 /* Client methods */
 276 int seq_client_init(struct lu_client_seq *seq,
 277                     struct obd_export *exp,
 278                     enum lu_cli_type type,
 279                     const char *prefix,
 280                     struct lu_server_seq *srv);
 281
 282 void seq_client_fini(struct lu_client_seq *seq);
 283
 284 void seq_client_flush(struct lu_client_seq *seq);
 285
 286 int seq_client_alloc_fid(const struct lu_env *env, struct lu_client_seq *seq,
 287                          struct lu_fid *fid);
 288 int seq_client_get_seq(const struct lu_env *env, struct lu_client_seq *seq,
 289                        seqno_t *seqnr);
 290
 291 /* Fids common stuff */
 292 int fid_is_local(const struct lu_env *env,
 293                  struct lu_site *site, const struct lu_fid *fid);
 294
 295 /* fid locking */
 296
 297 struct ldlm_namespace;
 298
 299 enum {
 300         LUSTRE_RES_ID_SEQ_OFF = 0,
 301         LUSTRE_RES_ID_OID_OFF = 1,
 302         LUSTRE_RES_ID_VER_OFF = 2,
 303         LUSTRE_RES_ID_HSH_OFF = 3
 304 };
 305
 306 /*
 307  * Build (DLM) resource name from fid.
 308  */
 309 static inline struct ldlm_res_id *
 310 fid_build_reg_res_name(const struct lu_fid *f,
 311                        struct ldlm_res_id *name)
 312 {
 313         memset(name, 0, sizeof *name);
 314         name->name[LUSTRE_RES_ID_SEQ_OFF] = fid_seq(f);
 315         name->name[LUSTRE_RES_ID_OID_OFF] = fid_oid(f);
 316         name->name[LUSTRE_RES_ID_VER_OFF] = fid_ver(f);
 317         return name;
 318 }
 319
 320 /*
 321  * Return true if resource is for object identified by fid.
 322  */
 323 static inline int fid_res_name_eq(const struct lu_fid *f,
 324                                   const struct ldlm_res_id *name)
 325 {
 326         return
 327                 name->name[LUSTRE_RES_ID_SEQ_OFF] == fid_seq(f) &&
 328                 name->name[LUSTRE_RES_ID_OID_OFF] == fid_oid(f) &&
 329                 name->name[LUSTRE_RES_ID_VER_OFF] == fid_ver(f);
 330 }
 331
 332
 333 static inline struct ldlm_res_id *
 334 fid_build_pdo_res_name(const struct lu_fid *f,
 335                        unsigned int hash,
 336                        struct ldlm_res_id *name)
 337 {
 338         fid_build_reg_res_name(f, name);
 339         name->name[LUSTRE_RES_ID_HSH_OFF] = hash;
 340         return name;
 341 }
 342
 343
 344 /**
 345  * Flatten 128-bit FID values into a 64-bit value for use as an inode number.
 346  * For non-IGIF FIDs this starts just over 2^32, and continues without
 347  * conflict until 2^64, at which point we wrap the high 24 bits of the SEQ
 348  * into the range where there may not be many OID values in use, to minimize
 349  * the risk of conflict.
 350  *
 351  * Suppose LUSTRE_SEQ_MAX_WIDTH less than (1 << 24) which is currently true,
 352  * the time between re-used inode numbers is very long - 2^40 SEQ numbers,
 353  * or about 2^40 client mounts, if clients create less than 2^24 files/mount.
 354  */
 355 static inline __u64 fid_flatten(const struct lu_fid *fid)
 356 {
 357         __u64 ino;
 358         __u64 seq;
 359
 360         if (fid_is_igif(fid)) {
 361                 ino = lu_igif_ino(fid);
 362                 RETURN(ino);
 363         }
 364
 365         seq = fid_seq(fid);
 366
 367         ino = (seq << 24) + ((seq >> 24) & 0xffffff0000ULL) + fid_oid(fid);
 368
 369         RETURN(ino ? ino : fid_oid(fid));
 370 }
 371
 372 static inline __u32 fid_hash(const struct lu_fid *f, int bits)
 373 {
 374         /* all objects with same id and different versions will belong to same
 375          * collisions list. */
 376         return cfs_hash_long(fid_flatten(f), bits);
 377 }
 378
 379 /**
 380  * map fid to 32 bit value for ino on 32bit systems. */
 381 static inline __u32 fid_flatten32(const struct lu_fid *fid)
 382 {
 383         __u32 ino;
 384         __u64 seq;
 385
 386         if (fid_is_igif(fid)) {
 387                 ino = lu_igif_ino(fid);
 388                 RETURN(ino);
 389         }
 390
 391         seq = fid_seq(fid) - FID_SEQ_START;
 392
 393         /* Map the high bits of the OID into higher bits of the inode number so
 394          * that inodes generated at about the same time have a reduced chance
 395          * of collisions. This will give a period of 2^12 = 1024 unique clients
 396          * (from SEQ) and up to min(LUSTRE_SEQ_MAX_WIDTH, 2^20) = 128k objects
 397          * (from OID), or up to 128M inodes without collisions for new files. */
 398         ino = ((seq & 0x000fffffULL) << 12) + ((seq >> 8) & 0xfffff000) +
 399                (seq >> (64 - (40-8)) & 0xffffff00) +
 400                (fid_oid(fid) & 0xff000fff) + ((fid_oid(fid) & 0x00fff000) << 8);
 401
 402         RETURN(ino ? ino : fid_oid(fid));
 403 }
 404
 405 #define LUSTRE_SEQ_SRV_NAME "seq_srv"
 406 #define LUSTRE_SEQ_CTL_NAME "seq_ctl"
 407
 408 /* Range common stuff */
 409 static inline void range_cpu_to_le(struct lu_seq_range *dst, const struct lu_seq_range *src)
 410 {
 411         dst->lsr_start = cpu_to_le64(src->lsr_start);
 412         dst->lsr_end = cpu_to_le64(src->lsr_end);
 413         dst->lsr_index = cpu_to_le32(src->lsr_index);
 414         dst->lsr_flags = cpu_to_le32(src->lsr_flags);
 415 }
 416
 417 static inline void range_le_to_cpu(struct lu_seq_range *dst, const struct lu_seq_range *src)
 418 {
 419         dst->lsr_start = le64_to_cpu(src->lsr_start);
 420         dst->lsr_end = le64_to_cpu(src->lsr_end);
 421         dst->lsr_index = le32_to_cpu(src->lsr_index);
 422         dst->lsr_flags = le32_to_cpu(src->lsr_flags);
 423 }
 424
 425 static inline void range_cpu_to_be(struct lu_seq_range *dst, const struct lu_seq_range *src)
 426 {
 427         dst->lsr_start = cpu_to_be64(src->lsr_start);
 428         dst->lsr_end = cpu_to_be64(src->lsr_end);
 429         dst->lsr_index = cpu_to_be32(src->lsr_index);
 430         dst->lsr_flags = cpu_to_be32(src->lsr_flags);
 431 }
 432
 433 static inline void range_be_to_cpu(struct lu_seq_range *dst, const struct lu_seq_range *src)
 434 {
 435         dst->lsr_start = be64_to_cpu(src->lsr_start);
 436         dst->lsr_end = be64_to_cpu(src->lsr_end);
 437         dst->lsr_index = be32_to_cpu(src->lsr_index);
 438         dst->lsr_flags = be32_to_cpu(src->lsr_flags);
 439 }
 440
 441 /** @} fid */
 442
 443 #endif /* __LINUX_FID_H */