lustre/ldlm/ldlm_extent.c

   1 /* -*- mode: c; c-basic-offset: 8; indent-tabs-mode: nil; -*-
   2  * vim:expandtab:shiftwidth=8:tabstop=8:
   3  *
   4  *  Copyright (c) 2002, 2003 Cluster File Systems, Inc.
   5  *   Author: Peter Braam <braam@clusterfs.com>
   6  *   Author: Phil Schwan <phil@clusterfs.com>
   7  *
   8  *   This file is part of Lustre, http://www.lustre.org.
   9  *
  10  *   Lustre is free software; you can redistribute it and/or
  11  *   modify it under the terms of version 2 of the GNU General Public
  12  *   License as published by the Free Software Foundation.
  13  *
  14  *   Lustre is distributed in the hope that it will be useful,
  15  *   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  *   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17  *   GNU General Public License for more details.
  18  *
  19  *   You should have received a copy of the GNU General Public License
  20  *   along with Lustre; if not, write to the Free Software
  21  *   Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  22  */
  23
  24 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LDLM
  25 #ifndef __KERNEL__
  26 # include <liblustre.h>
  27 #endif
  28
  29 #include <linux/lustre_dlm.h>
  30 #include <linux/obd_support.h>
  31 #include <linux/lustre_lib.h>
  32
  33 #include "ldlm_internal.h"
  34
  35 /* The purpose of this function is to return:
  36  * - the maximum extent
  37  * - containing the requested extent
  38  * - and not overlapping existing conflicting extents outside the requested one
  39  */
  40 static void
  41 ldlm_extent_internal_policy(struct list_head *queue, struct ldlm_lock *req,
  42                             struct ldlm_extent *new_ex)
  43 {
  44         struct list_head *tmp;
  45         ldlm_mode_t req_mode = req->l_req_mode;
  46         __u64 req_start = req->l_req_extent.start;
  47         __u64 req_end = req->l_req_extent.end;
  48         int conflicting = 0;
  49         ENTRY;
  50
  51         lockmode_verify(req_mode);
  52
  53         list_for_each(tmp, queue) {
  54                 struct ldlm_lock *lock;
  55                 struct ldlm_extent *l_extent;
  56
  57                 lock = list_entry(tmp, struct ldlm_lock, l_res_link);
  58                 l_extent = &lock->l_policy_data.l_extent;
  59
  60                 if (new_ex->start == req_start && new_ex->end == req_end) {
  61                         EXIT;
  62                         return;
  63                 }
  64
  65                 /* Don't conflict with ourselves */
  66                 if (req == lock)
  67                         continue;
  68
  69                 /* Locks are compatible, overlap doesn't matter */
  70                 if (lockmode_compat(lock->l_req_mode, req_mode))
  71                         continue;
  72
  73                 /* If this is a high-traffic lock, don't grow downwards at all
  74                  * or grow upwards too much */
  75                 ++conflicting;
  76                 if (conflicting > 4)
  77                         new_ex->start = req_start;
  78
  79                 /* If lock doesn't overlap new_ex, skip it. */
  80                 if (l_extent->end < new_ex->start ||
  81                     l_extent->start > new_ex->end)
  82                         continue;
  83
  84                 /* Locks conflicting in requested extents and we can't satisfy
  85                  * both locks, so ignore it.  Either we will ping-pong this
  86                  * extent (we would regardless of what extent we granted) or
  87                  * lock is unused and it shouldn't limit our extent growth. */
  88                 if (lock->l_req_extent.end >= req_start &&
  89                     lock->l_req_extent.start <= req_end)
  90                         continue;
  91
  92                 /* We grow extents downwards only as far as they don't overlap
  93                  * with already-granted locks, on the assumtion that clients
  94                  * will be writing beyond the initial requested end and would
  95                  * then need to enqueue a new lock beyond previous request.
  96                  * l_req_extent->end strictly < req_start, checked above. */
  97                 if (l_extent->start < req_start && new_ex->start != req_start) {
  98                         if (l_extent->end >= req_start)
  99                                 new_ex->start = req_start;
 100                         else
 101                                 new_ex->start = min(l_extent->end+1, req_start);
 102                 }
 103
 104                 /* If we need to cancel this lock anyways because our request
 105                  * overlaps the granted lock, we grow up to its requested
 106                  * extent start instead of limiting this extent, assuming that
 107                  * clients are writing forwards and the lock had over grown
 108                  * its extent downwards before we enqueued our request. */
 109                 if (l_extent->end > req_end) {
 110                         if (l_extent->start <= req_end)
 111                                 new_ex->end = max(lock->l_req_extent.start - 1,
 112                                                   req_end);
 113                         else
 114                                 new_ex->end = max(l_extent->start - 1, req_end);
 115                 }
 116         }
 117
 118 #define LDLM_MAX_GROWN_EXTENT (32 * 1024 * 1024 - 1)
 119         if (conflicting > 32 && (req_mode == LCK_PW || req_mode == LCK_CW)) {
 120                 if (req_end < req_start + LDLM_MAX_GROWN_EXTENT)
 121                         new_ex->end = min(req_start + LDLM_MAX_GROWN_EXTENT,
 122                                           new_ex->end);
 123         }
 124         EXIT;
 125 }
 126
 127 /* In order to determine the largest possible extent we can grant, we need
 128  * to scan all of the queues. */
 129 static void ldlm_extent_policy(struct ldlm_resource *res,
 130                                struct ldlm_lock *lock, int *flags)
 131 {
 132         struct ldlm_extent new_ex = { .start = 0, .end = ~0};
 133
 134         ldlm_extent_internal_policy(&res->lr_granted, lock, &new_ex);
 135         ldlm_extent_internal_policy(&res->lr_waiting, lock, &new_ex);
 136
 137         if (new_ex.start != lock->l_policy_data.l_extent.start ||
 138             new_ex.end != lock->l_policy_data.l_extent.end) {
 139                 *flags |= LDLM_FL_LOCK_CHANGED;
 140                 lock->l_policy_data.l_extent.start = new_ex.start;
 141                 lock->l_policy_data.l_extent.end = new_ex.end;
 142         }
 143 }
 144
 145 /* Determine if the lock is compatible with all locks on the queue.
 146  * We stop walking the queue if we hit ourselves so we don't take
 147  * conflicting locks enqueued after us into accound, or we'd wait forever.
 148  *
 149  * 0 if the lock is not compatible
 150  * 1 if the lock is compatible
 151  * 2 if this group lock is compatible and requires no further checking
 152  * negative error, such as EWOULDBLOCK for group locks
 153  */
 154 static int
 155 ldlm_extent_compat_queue(struct list_head *queue, struct ldlm_lock *req,
 156                          int send_cbs, int *flags, ldlm_error_t *err)
 157 {
 158         struct list_head *tmp;
 159         struct ldlm_lock *lock;
 160         ldlm_mode_t req_mode = req->l_req_mode;
 161         __u64 req_start = req->l_req_extent.start;
 162         __u64 req_end = req->l_req_extent.end;
 163         int compat = 1;
 164         ENTRY;
 165
 166         lockmode_verify(req_mode);
 167
 168         list_for_each(tmp, queue) {
 169                 lock = list_entry(tmp, struct ldlm_lock, l_res_link);
 170
 171                 if (req == lock)
 172                         RETURN(compat);
 173
 174                 /* locks are compatible, overlap doesn't matter */
 175                 if (lockmode_compat(lock->l_req_mode, req_mode)) {
 176                         /* non-group locks are compatible, overlap doesn't
 177                            matter */
 178                         if (req_mode != LCK_GROUP)
 179                                 continue;
 180
 181                         /* If we are trying to get a GROUP lock and there is
 182                            another one of this kind, we need to compare gid */
 183                         if (req->l_policy_data.l_extent.gid ==
 184                             lock->l_policy_data.l_extent.gid) {
 185                                 if (lock->l_req_mode == lock->l_granted_mode)
 186                                         RETURN(2);
 187
 188                                 /* If we are in nonblocking mode - return
 189                                    immediately */
 190                                 if (*flags & LDLM_FL_BLOCK_NOWAIT) {
 191                                         compat = -EWOULDBLOCK;
 192                                         goto destroylock;
 193                                 }
 194                                 /* If this group lock is compatible with another
 195                                  * group lock on the waiting list, they must be
 196                                  * together in the list, so they can be granted
 197                                  * at the same time.  Otherwise the later lock
 198                                  * can get stuck behind another, incompatible,
 199                                  * lock. */
 200                                 ldlm_resource_insert_lock_after(lock, req);
 201                                 /* Because 'lock' is not granted, we can stop
 202                                  * processing this queue and return immediately.
 203                                  * There is no need to check the rest of the
 204                                  * list. */
 205                                 RETURN(0);
 206                         }
 207                 }
 208
 209                 if (lock->l_req_mode == LCK_GROUP) {
 210                         /* If compared lock is GROUP, then requested is PR/PW/=>
 211                          * this is not compatible; extent range does not
 212                          * matter */
 213                         if (*flags & LDLM_FL_BLOCK_NOWAIT) {
 214                                 compat = -EWOULDBLOCK;
 215                                 goto destroylock;
 216                         } else {
 217                                 *flags |= LDLM_FL_NO_TIMEOUT;
 218                         }
 219                 } else if (lock->l_policy_data.l_extent.end < req_start ||
 220                            lock->l_policy_data.l_extent.start > req_end) {
 221                         /* if a non grouplock doesn't overlap skip it */
 222                         continue;
 223                 }
 224
 225                 if (!send_cbs)
 226                         RETURN(0);
 227
 228                 compat = 0;
 229                 if (lock->l_blocking_ast)
 230                         ldlm_add_ast_work_item(lock, req, NULL, 0);
 231         }
 232
 233         return(compat);
 234 destroylock:
 235         list_del_init(&req->l_res_link);
 236         ldlm_lock_destroy(req);
 237         *err = compat;
 238         RETURN(compat);
 239 }
 240
 241 /* If first_enq is 0 (ie, called from ldlm_reprocess_queue):
 242   *   - blocking ASTs have already been sent
 243   *   - the caller has already initialized req->lr_tmp
 244   *   - must call this function with the ns lock held
 245   *
 246   * If first_enq is 1 (ie, called from ldlm_lock_enqueue):
 247   *   - blocking ASTs have not been sent
 248   *   - the caller has NOT initialized req->lr_tmp, so we must
 249   *   - must call this function with the ns lock held once */
 250 int ldlm_process_extent_lock(struct ldlm_lock *lock, int *flags, int first_enq,
 251                              ldlm_error_t *err)
 252 {
 253         struct ldlm_resource *res = lock->l_resource;
 254         struct list_head rpc_list = LIST_HEAD_INIT(rpc_list);
 255         int rc, rc2;
 256         ENTRY;
 257
 258         LASSERT(list_empty(&res->lr_converting));
 259         *err = ELDLM_OK;
 260
 261         if (!first_enq) {
 262                 /* Careful observers will note that we don't handle -EWOULDBLOCK
 263                  * here, but it's ok for a non-obvious reason -- compat_queue
 264                  * can only return -EWOULDBLOCK if (flags & BLOCK_NOWAIT).
 265                  * flags should always be zero here, and if that ever stops
 266                  * being true, we want to find out. */
 267                 LASSERT(*flags == 0);
 268                 LASSERT(res->lr_tmp != NULL);
 269                 rc = ldlm_extent_compat_queue(&res->lr_granted, lock, 0, flags,
 270                                               err);
 271                 if (rc == 1) {
 272                         rc = ldlm_extent_compat_queue(&res->lr_waiting, lock, 0,
 273                                                       flags, err);
 274                 }
 275                 if (rc == 0)
 276                         RETURN(LDLM_ITER_STOP);
 277
 278                 ldlm_resource_unlink_lock(lock);
 279
 280                 ldlm_extent_policy(res, lock, flags);
 281                 ldlm_grant_lock(lock, NULL, 0, 1);
 282                 RETURN(LDLM_ITER_CONTINUE);
 283         }
 284
 285  restart:
 286         LASSERT(res->lr_tmp == NULL);
 287         res->lr_tmp = &rpc_list;
 288         rc = ldlm_extent_compat_queue(&res->lr_granted, lock, 1, flags, err);
 289         if (rc < 0)
 290                 RETURN(rc); /* lock was destroyed */
 291         if (rc == 2)
 292                 goto grant;
 293
 294         rc2 = ldlm_extent_compat_queue(&res->lr_waiting, lock, 1, flags, err);
 295         if (rc2 < 0)
 296                 RETURN(rc2); /* lock was destroyed */
 297         res->lr_tmp = NULL;
 298
 299         if (rc + rc2 == 2) {
 300         grant:
 301                 ldlm_extent_policy(res, lock, flags);
 302                 ldlm_resource_unlink_lock(lock);
 303                 ldlm_grant_lock(lock, NULL, 0, 0);
 304         } else {
 305                 /* If either of the compat_queue()s returned failure, then we
 306                  * have ASTs to send and must go onto the waiting list.
 307                  *
 308                  * bug 2322: we used to unlink and re-add here, which was a
 309                  * terrible folly -- if we goto restart, we could get
 310                  * re-ordered!  Causes deadlock, because ASTs aren't sent! */
 311                 if (list_empty(&lock->l_res_link))
 312                         ldlm_resource_add_lock(res, &res->lr_waiting, lock);
 313                 l_unlock(&res->lr_namespace->ns_lock);
 314                 rc = ldlm_run_ast_work(res->lr_namespace, &rpc_list);
 315                 l_lock(&res->lr_namespace->ns_lock);
 316                 if (rc == -ERESTART)
 317                         GOTO(restart, -ERESTART);
 318                 *flags |= LDLM_FL_BLOCK_GRANTED;
 319         }
 320         RETURN(0);
 321 }
 322
 323 /* When a lock is cancelled by a client, the KMS may undergo change if this
 324  * is the "highest lock".  This function returns the new KMS value.
 325  *
 326  * NB: A lock on [x,y] protects a KMS of up to y + 1 bytes! */
 327 __u64 ldlm_extent_shift_kms(struct ldlm_lock *lock, __u64 old_kms)
 328 {
 329         struct ldlm_resource *res = lock->l_resource;
 330         struct list_head *tmp;
 331         struct ldlm_lock *lck;
 332         __u64 kms = 0;
 333         ENTRY;
 334
 335         l_lock(&res->lr_namespace->ns_lock);
 336         list_for_each(tmp, &res->lr_granted) {
 337                 lck = list_entry(tmp, struct ldlm_lock, l_res_link);
 338
 339                 if (lock == lck)
 340                         continue;
 341                 if (lck->l_policy_data.l_extent.end >= old_kms)
 342                         GOTO(out, kms = old_kms);
 343                 kms = lck->l_policy_data.l_extent.end + 1;
 344         }
 345
 346         GOTO(out, kms);
 347  out:
 348         l_unlock(&res->lr_namespace->ns_lock);
 349         return kms;
 350 }