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 /** special OID for local objects */
  92 enum local_oid {
  93         /** \see osd_oi_index_create */
  94         OSD_OI_FID_16_OID       = 2UL,
  95         /** \see fld_mod_init */
  96         FLD_INDEX_OID           = 3UL,
  97         /** \see fid_mod_init */
  98         FID_SEQ_CTL_OID         = 4UL,
  99         FID_SEQ_SRV_OID         = 5UL,
 100         /** \see mdd_mod_init */
 101         MDD_ROOT_INDEX_OID      = 6UL,
 102         MDD_ORPHAN_OID          = 7UL,
 103         MDD_LOV_OBJ_OID         = 8UL,
 104         MDD_CAPA_KEYS_OID       = 9UL,
 105         MDD_OBJECTS_OID         = 10UL,
 106         /** \see mdt_mod_init */
 107         MDT_LAST_RECV_OID       = 11UL,
 108         /** \see osd_mod_init */
 109         OSD_REM_OBJ_DIR_OID     = 12UL,
 110 };
 111
 112 static inline void lu_local_obj_fid(struct lu_fid *fid, __u32 oid)
 113 {
 114         fid->f_seq = FID_SEQ_LOCAL_FILE;
 115         fid->f_oid = oid;
 116         fid->f_ver = 0;
 117 }
 118
 119 enum lu_mgr_type {
 120         LUSTRE_SEQ_SERVER,
 121         LUSTRE_SEQ_CONTROLLER
 122 };
 123
 124 enum lu_cli_type {
 125         LUSTRE_SEQ_METADATA,
 126         LUSTRE_SEQ_DATA
 127 };
 128
 129 struct lu_server_seq;
 130
 131 /* Client sequence manager interface. */
 132 struct lu_client_seq {
 133         /* Sequence-controller export. */
 134         struct obd_export      *lcs_exp;
 135         cfs_semaphore_t         lcs_sem;
 136
 137         /*
 138          * Range of allowed for allocation sequeces. When using lu_client_seq on
 139          * clients, this contains meta-sequence range. And for servers this
 140          * contains super-sequence range.
 141          */
 142         struct lu_seq_range         lcs_space;
 143
 144         /* Seq related proc */
 145         cfs_proc_dir_entry_t   *lcs_proc_dir;
 146
 147         /* This holds last allocated fid in last obtained seq */
 148         struct lu_fid           lcs_fid;
 149
 150         /* LUSTRE_SEQ_METADATA or LUSTRE_SEQ_DATA */
 151         enum lu_cli_type        lcs_type;
 152
 153         /*
 154          * Service uuid, passed from MDT + seq name to form unique seq name to
 155          * use it with procfs.
 156          */
 157         char                    lcs_name[80];
 158
 159         /*
 160          * Sequence width, that is how many objects may be allocated in one
 161          * sequence. Default value for it is LUSTRE_SEQ_MAX_WIDTH.
 162          */
 163         __u64                   lcs_width;
 164
 165         /* Seq-server for direct talking */
 166         struct lu_server_seq   *lcs_srv;
 167
 168         /* wait queue for fid allocation and update indicator */
 169         cfs_waitq_t             lcs_waitq;
 170         int                     lcs_update;
 171 };
 172
 173 /* server sequence manager interface */
 174 struct lu_server_seq {
 175         /* Available sequences space */
 176         struct lu_seq_range         lss_space;
 177
 178         /* keeps highwater in lsr_end for seq allocation algorithm */
 179         struct lu_seq_range         lss_lowater_set;
 180         struct lu_seq_range         lss_hiwater_set;
 181
 182         /*
 183          * Device for server side seq manager needs (saving sequences to backing
 184          * store).
 185          */
 186         struct dt_device       *lss_dev;
 187
 188         /* /seq file object device */
 189         struct dt_object       *lss_obj;
 190
 191         /* Seq related proc */
 192         cfs_proc_dir_entry_t   *lss_proc_dir;
 193
 194         /* LUSTRE_SEQ_SERVER or LUSTRE_SEQ_CONTROLLER */
 195         enum lu_mgr_type       lss_type;
 196
 197         /* Client interafce to request controller */
 198         struct lu_client_seq   *lss_cli;
 199
 200         /* Semaphore for protecting allocation */
 201         cfs_semaphore_t         lss_sem;
 202
 203         /*
 204          * Service uuid, passed from MDT + seq name to form unique seq name to
 205          * use it with procfs.
 206          */
 207         char                    lss_name[80];
 208
 209         /*
 210          * Allocation chunks for super and meta sequences. Default values are
 211          * LUSTRE_SEQ_SUPER_WIDTH and LUSTRE_SEQ_META_WIDTH.
 212          */
 213         __u64                   lss_width;
 214
 215         /*
 216          * minimum lss_alloc_set size that should be allocated from
 217          * lss_space
 218          */
 219         __u64                   lss_set_width;
 220
 221         /* transaction no of seq update write operation */
 222         __u64                   lss_set_transno;
 223         /**
 224          * Pointer to site object, required to access site fld.
 225          */
 226         struct md_site         *lss_site;
 227 };
 228
 229 int seq_query(struct com_thread_info *info);
 230
 231 /* Server methods */
 232 int seq_server_init(struct lu_server_seq *seq,
 233                     struct dt_device *dev,
 234                     const char *prefix,
 235                     enum lu_mgr_type type,
 236                     struct md_site *ls,
 237                     const struct lu_env *env);
 238
 239 void seq_server_fini(struct lu_server_seq *seq,
 240                      const struct lu_env *env);
 241
 242 int seq_server_alloc_super(struct lu_server_seq *seq,
 243                            struct lu_seq_range *out,
 244                            const struct lu_env *env);
 245
 246 int seq_server_alloc_meta(struct lu_server_seq *seq,
 247                           struct lu_seq_range *out,
 248                           const struct lu_env *env);
 249
 250 int seq_server_set_cli(struct lu_server_seq *seq,
 251                        struct lu_client_seq *cli,
 252                        const struct lu_env *env);
 253
 254 /* Client methods */
 255 int seq_client_init(struct lu_client_seq *seq,
 256                     struct obd_export *exp,
 257                     enum lu_cli_type type,
 258                     const char *prefix,
 259                     struct lu_server_seq *srv);
 260
 261 void seq_client_fini(struct lu_client_seq *seq);
 262
 263 void seq_client_flush(struct lu_client_seq *seq);
 264
 265 int seq_client_alloc_fid(struct lu_client_seq *seq,
 266                          struct lu_fid *fid);
 267
 268 /* Fids common stuff */
 269 int fid_is_local(const struct lu_env *env,
 270                  struct lu_site *site, const struct lu_fid *fid);
 271
 272 /* fid locking */
 273
 274 struct ldlm_namespace;
 275
 276 enum {
 277         LUSTRE_RES_ID_SEQ_OFF = 0,
 278         LUSTRE_RES_ID_OID_OFF = 1,
 279         LUSTRE_RES_ID_VER_OFF = 2,
 280         LUSTRE_RES_ID_HSH_OFF = 3
 281 };
 282
 283 /*
 284  * Build (DLM) resource name from fid.
 285  */
 286 static inline struct ldlm_res_id *
 287 fid_build_reg_res_name(const struct lu_fid *f,
 288                        struct ldlm_res_id *name)
 289 {
 290         memset(name, 0, sizeof *name);
 291         name->name[LUSTRE_RES_ID_SEQ_OFF] = fid_seq(f);
 292         name->name[LUSTRE_RES_ID_OID_OFF] = fid_oid(f);
 293         name->name[LUSTRE_RES_ID_VER_OFF] = fid_ver(f);
 294         return name;
 295 }
 296
 297 /*
 298  * Return true if resource is for object identified by fid.
 299  */
 300 static inline int fid_res_name_eq(const struct lu_fid *f,
 301                                   const struct ldlm_res_id *name)
 302 {
 303         return
 304                 name->name[LUSTRE_RES_ID_SEQ_OFF] == fid_seq(f) &&
 305                 name->name[LUSTRE_RES_ID_OID_OFF] == fid_oid(f) &&
 306                 name->name[LUSTRE_RES_ID_VER_OFF] == fid_ver(f);
 307 }
 308
 309
 310 static inline struct ldlm_res_id *
 311 fid_build_pdo_res_name(const struct lu_fid *f,
 312                        unsigned int hash,
 313                        struct ldlm_res_id *name)
 314 {
 315         fid_build_reg_res_name(f, name);
 316         name->name[LUSTRE_RES_ID_HSH_OFF] = hash;
 317         return name;
 318 }
 319
 320
 321 /**
 322  * Flatten 128-bit FID values into a 64-bit value for use as an inode number.
 323  * For non-IGIF FIDs this starts just over 2^32, and continues without
 324  * conflict until 2^64, at which point we wrap the high 24 bits of the SEQ
 325  * into the range where there may not be many OID values in use, to minimize
 326  * the risk of conflict.
 327  *
 328  * Suppose LUSTRE_SEQ_MAX_WIDTH less than (1 << 24) which is currently true,
 329  * the time between re-used inode numbers is very long - 2^40 SEQ numbers,
 330  * or about 2^40 client mounts, if clients create less than 2^24 files/mount.
 331  */
 332 static inline __u64 fid_flatten(const struct lu_fid *fid)
 333 {
 334         __u64 ino;
 335         __u64 seq;
 336
 337         if (fid_is_igif(fid)) {
 338                 ino = lu_igif_ino(fid);
 339                 RETURN(ino);
 340         }
 341
 342         seq = fid_seq(fid);
 343
 344         ino = (seq << 24) + ((seq >> 24) & 0xffffff0000ULL) + fid_oid(fid);
 345
 346         RETURN(ino ? ino : fid_oid(fid));
 347 }
 348
 349 static inline __u32 fid_hash(const struct lu_fid *f, int bits)
 350 {
 351         /* all objects with same id and different versions will belong to same
 352          * collisions list. */
 353         return cfs_hash_long(fid_flatten(f), bits);
 354 }
 355
 356 /**
 357  * map fid to 32 bit value for ino on 32bit systems. */
 358 static inline __u32 fid_flatten32(const struct lu_fid *fid)
 359 {
 360         __u32 ino;
 361         __u64 seq;
 362
 363         if (fid_is_igif(fid)) {
 364                 ino = lu_igif_ino(fid);
 365                 RETURN(ino);
 366         }
 367
 368         seq = fid_seq(fid) - FID_SEQ_START;
 369
 370         /* Map the high bits of the OID into higher bits of the inode number so
 371          * that inodes generated at about the same time have a reduced chance
 372          * of collisions. This will give a period of 2^12 = 1024 unique clients
 373          * (from SEQ) and up to min(LUSTRE_SEQ_MAX_WIDTH, 2^20) = 128k objects
 374          * (from OID), or up to 128M inodes without collisions for new files. */
 375         ino = ((seq & 0x000fffffULL) << 12) + ((seq >> 8) & 0xfffff000) +
 376                (seq >> (64 - (40-8)) & 0xffffff00) +
 377                (fid_oid(fid) & 0xff000fff) + ((fid_oid(fid) & 0x00fff000) << 8);
 378
 379         RETURN(ino ? ino : fid_oid(fid));
 380 }
 381
 382 #define LUSTRE_SEQ_SRV_NAME "seq_srv"
 383 #define LUSTRE_SEQ_CTL_NAME "seq_ctl"
 384
 385 /* Range common stuff */
 386 static inline void range_cpu_to_le(struct lu_seq_range *dst, const struct lu_seq_range *src)
 387 {
 388         dst->lsr_start = cpu_to_le64(src->lsr_start);
 389         dst->lsr_end = cpu_to_le64(src->lsr_end);
 390         dst->lsr_index = cpu_to_le32(src->lsr_index);
 391         dst->lsr_flags = cpu_to_le32(src->lsr_flags);
 392 }
 393
 394 static inline void range_le_to_cpu(struct lu_seq_range *dst, const struct lu_seq_range *src)
 395 {
 396         dst->lsr_start = le64_to_cpu(src->lsr_start);
 397         dst->lsr_end = le64_to_cpu(src->lsr_end);
 398         dst->lsr_index = le32_to_cpu(src->lsr_index);
 399         dst->lsr_flags = le32_to_cpu(src->lsr_flags);
 400 }
 401
 402 static inline void range_cpu_to_be(struct lu_seq_range *dst, const struct lu_seq_range *src)
 403 {
 404         dst->lsr_start = cpu_to_be64(src->lsr_start);
 405         dst->lsr_end = cpu_to_be64(src->lsr_end);
 406         dst->lsr_index = cpu_to_be32(src->lsr_index);
 407         dst->lsr_flags = cpu_to_be32(src->lsr_flags);
 408 }
 409
 410 static inline void range_be_to_cpu(struct lu_seq_range *dst, const struct lu_seq_range *src)
 411 {
 412         dst->lsr_start = be64_to_cpu(src->lsr_start);
 413         dst->lsr_end = be64_to_cpu(src->lsr_end);
 414         dst->lsr_index = be32_to_cpu(src->lsr_index);
 415         dst->lsr_flags = be32_to_cpu(src->lsr_flags);
 416 }
 417
 418 /** @} fid */
 419
 420 #endif /* __LINUX_FID_H */