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                 /* Until bug 20 is fixed, try to avoid granting overlapping
  71                  * locks on one client (they take a long time to cancel) */
  72                 if (lockmode_compat(lock->l_req_mode, req_mode) &&
  73                     lock->l_export != req->l_export)
  74                         continue;
  75
  76                 /* If this is a high-traffic lock, don't grow downwards at all
  77                  * or grow upwards too much */
  78                 ++conflicting;
  79                 if (conflicting > 4)
  80                         new_ex->start = req_start;
  81
  82                 /* If lock doesn't overlap new_ex, skip it. */
  83                 if (l_extent->end < new_ex->start ||
  84                     l_extent->start > new_ex->end)
  85                         continue;
  86
  87                 /* Locks conflicting in requested extents and we can't satisfy
  88                  * both locks, so ignore it.  Either we will ping-pong this
  89                  * extent (we would regardless of what extent we granted) or
  90                  * lock is unused and it shouldn't limit our extent growth. */
  91                 if (lock->l_req_extent.end >= req_start &&
  92                     lock->l_req_extent.start <= req_end)
  93                         continue;
  94
  95                 /* We grow extents downwards only as far as they don't overlap
  96                  * with already-granted locks, on the assumtion that clients
  97                  * will be writing beyond the initial requested end and would
  98                  * then need to enqueue a new lock beyond previous request.
  99                  * l_req_extent->end strictly < req_start, checked above. */
 100                 if (l_extent->start < req_start && new_ex->start != req_start) {
 101                         if (l_extent->end >= req_start)
 102                                 new_ex->start = req_start;
 103                         else
 104                                 new_ex->start = min(l_extent->end+1, req_start);
 105                 }
 106
 107                 /* If we need to cancel this lock anyways because our request
 108                  * overlaps the granted lock, we grow up to its requested
 109                  * extent start instead of limiting this extent, assuming that
 110                  * clients are writing forwards and the lock had over grown
 111                  * its extent downwards before we enqueued our request. */
 112                 if (l_extent->end > req_end) {
 113                         if (l_extent->start <= req_end)
 114                                 new_ex->end = max(lock->l_req_extent.start - 1,
 115                                                   req_end);
 116                         else
 117                                 new_ex->end = max(l_extent->start - 1, req_end);
 118                 }
 119         }
 120
 121 #define LDLM_MAX_GROWN_EXTENT (32 * 1024 * 1024 - 1)
 122         if (conflicting > 32 && (req_mode == LCK_PW || req_mode == LCK_CW)) {
 123                 if (req_end < req_start + LDLM_MAX_GROWN_EXTENT)
 124                         new_ex->end = min(req_start + LDLM_MAX_GROWN_EXTENT,
 125                                           new_ex->end);
 126         }
 127         EXIT;
 128 }
 129
 130 /* In order to determine the largest possible extent we can grant, we need
 131  * to scan all of the queues. */
 132 static void ldlm_extent_policy(struct ldlm_resource *res,
 133                                struct ldlm_lock *lock, int *flags)
 134 {
 135         struct ldlm_extent new_ex = { .start = 0, .end = ~0};
 136
 137         ldlm_extent_internal_policy(&res->lr_granted, lock, &new_ex);
 138         ldlm_extent_internal_policy(&res->lr_waiting, lock, &new_ex);
 139
 140         if (new_ex.start != lock->l_policy_data.l_extent.start ||
 141             new_ex.end != lock->l_policy_data.l_extent.end) {
 142                 *flags |= LDLM_FL_LOCK_CHANGED;
 143                 lock->l_policy_data.l_extent.start = new_ex.start;
 144                 lock->l_policy_data.l_extent.end = new_ex.end;
 145         }
 146 }
 147
 148 /* Determine if the lock is compatible with all locks on the queue.
 149  * We stop walking the queue if we hit ourselves so we don't take
 150  * conflicting locks enqueued after us into accound, or we'd wait forever.
 151  *
 152  * 0 if the lock is not compatible
 153  * 1 if the lock is compatible
 154  * 2 if this group lock is compatible and requires no further checking
 155  * negative error, such as EWOULDBLOCK for group locks
 156  */
 157 static int
 158 ldlm_extent_compat_queue(struct list_head *queue, struct ldlm_lock *req,
 159                          int send_cbs, int *flags, ldlm_error_t *err)
 160 {
 161         struct list_head *tmp;
 162         struct ldlm_lock *lock;
 163         ldlm_mode_t req_mode = req->l_req_mode;
 164         __u64 req_start = req->l_req_extent.start;
 165         __u64 req_end = req->l_req_extent.end;
 166         int compat = 1;
 167         ENTRY;
 168
 169         lockmode_verify(req_mode);
 170
 171         list_for_each(tmp, queue) {
 172                 lock = list_entry(tmp, struct ldlm_lock, l_res_link);
 173
 174                 if (req == lock)
 175                         RETURN(compat);
 176
 177                 /* locks are compatible, overlap doesn't matter */
 178                 if (lockmode_compat(lock->l_req_mode, req_mode)) {
 179                         /* non-group locks are compatible, overlap doesn't
 180                            matter */
 181                         if (req_mode != LCK_GROUP)
 182                                 continue;
 183
 184                         /* If we are trying to get a GROUP lock and there is
 185                            another one of this kind, we need to compare gid */
 186                         if (req->l_policy_data.l_extent.gid ==
 187                             lock->l_policy_data.l_extent.gid) {
 188                                 if (lock->l_req_mode == lock->l_granted_mode)
 189                                         RETURN(2);
 190
 191                                 /* If we are in nonblocking mode - return
 192                                    immediately */
 193                                 if (*flags & LDLM_FL_BLOCK_NOWAIT) {
 194                                         compat = -EWOULDBLOCK;
 195                                         goto destroylock;
 196                                 }
 197                                 /* If this group lock is compatible with another
 198                                  * group lock on the waiting list, they must be
 199                                  * together in the list, so they can be granted
 200                                  * at the same time.  Otherwise the later lock
 201                                  * can get stuck behind another, incompatible,
 202                                  * lock. */
 203                                 ldlm_resource_insert_lock_after(lock, req);
 204                                 /* Because 'lock' is not granted, we can stop
 205                                  * processing this queue and return immediately.
 206                                  * There is no need to check the rest of the
 207                                  * list. */
 208                                 RETURN(0);
 209                         }
 210                 }
 211
 212                 if (lock->l_req_mode == LCK_GROUP) {
 213                         /* If compared lock is GROUP, then requested is PR/PW/=>
 214                          * this is not compatible; extent range does not
 215                          * matter */
 216                         if (*flags & LDLM_FL_BLOCK_NOWAIT) {
 217                                 compat = -EWOULDBLOCK;
 218                                 goto destroylock;
 219                         } else {
 220                                 *flags |= LDLM_FL_NO_TIMEOUT;
 221                         }
 222                 } else if (lock->l_policy_data.l_extent.end < req_start ||
 223                            lock->l_policy_data.l_extent.start > req_end) {
 224                         /* if a non grouplock doesn't overlap skip it */
 225                         continue;
 226                 }
 227
 228                 if (!send_cbs)
 229                         RETURN(0);
 230
 231                 compat = 0;
 232                 if (lock->l_blocking_ast)
 233                         ldlm_add_ast_work_item(lock, req, NULL, 0);
 234         }
 235
 236         return(compat);
 237 destroylock:
 238         list_del_init(&req->l_res_link);
 239         ldlm_lock_destroy(req);
 240         *err = compat;
 241         RETURN(compat);
 242 }
 243
 244 /* If first_enq is 0 (ie, called from ldlm_reprocess_queue):
 245   *   - blocking ASTs have already been sent
 246   *   - the caller has already initialized req->lr_tmp
 247   *   - must call this function with the ns lock held
 248   *
 249   * If first_enq is 1 (ie, called from ldlm_lock_enqueue):
 250   *   - blocking ASTs have not been sent
 251   *   - the caller has NOT initialized req->lr_tmp, so we must
 252   *   - must call this function with the ns lock held once */
 253 int ldlm_process_extent_lock(struct ldlm_lock *lock, int *flags, int first_enq,
 254                              ldlm_error_t *err)
 255 {
 256         struct ldlm_resource *res = lock->l_resource;
 257         struct list_head rpc_list = LIST_HEAD_INIT(rpc_list);
 258         int rc, rc2;
 259         ENTRY;
 260
 261         LASSERT(list_empty(&res->lr_converting));
 262         *err = ELDLM_OK;
 263
 264         if (!first_enq) {
 265                 /* Careful observers will note that we don't handle -EWOULDBLOCK
 266                  * here, but it's ok for a non-obvious reason -- compat_queue
 267                  * can only return -EWOULDBLOCK if (flags & BLOCK_NOWAIT).
 268                  * flags should always be zero here, and if that ever stops
 269                  * being true, we want to find out. */
 270                 LASSERT(*flags == 0);
 271                 LASSERT(res->lr_tmp != NULL);
 272                 rc = ldlm_extent_compat_queue(&res->lr_granted, lock, 0, flags,
 273                                               err);
 274                 if (rc == 1) {
 275                         rc = ldlm_extent_compat_queue(&res->lr_waiting, lock, 0,
 276                                                       flags, err);
 277                 }
 278                 if (rc == 0)
 279                         RETURN(LDLM_ITER_STOP);
 280
 281                 ldlm_resource_unlink_lock(lock);
 282
 283                 ldlm_extent_policy(res, lock, flags);
 284                 ldlm_grant_lock(lock, NULL, 0, 1);
 285                 RETURN(LDLM_ITER_CONTINUE);
 286         }
 287
 288  restart:
 289         LASSERT(res->lr_tmp == NULL);
 290         res->lr_tmp = &rpc_list;
 291         rc = ldlm_extent_compat_queue(&res->lr_granted, lock, 1, flags, err);
 292         if (rc < 0)
 293                 RETURN(rc); /* lock was destroyed */
 294         if (rc == 2)
 295                 goto grant;
 296
 297         rc2 = ldlm_extent_compat_queue(&res->lr_waiting, lock, 1, flags, err);
 298         if (rc2 < 0)
 299                 RETURN(rc2); /* lock was destroyed */
 300         res->lr_tmp = NULL;
 301
 302         if (rc + rc2 == 2) {
 303         grant:
 304                 ldlm_extent_policy(res, lock, flags);
 305                 ldlm_resource_unlink_lock(lock);
 306                 ldlm_grant_lock(lock, NULL, 0, 0);
 307         } else {
 308                 /* If either of the compat_queue()s returned failure, then we
 309                  * have ASTs to send and must go onto the waiting list.
 310                  *
 311                  * bug 2322: we used to unlink and re-add here, which was a
 312                  * terrible folly -- if we goto restart, we could get
 313                  * re-ordered!  Causes deadlock, because ASTs aren't sent! */
 314                 if (list_empty(&lock->l_res_link))
 315                         ldlm_resource_add_lock(res, &res->lr_waiting, lock);
 316                 l_unlock(&res->lr_namespace->ns_lock);
 317                 rc = ldlm_run_ast_work(res->lr_namespace, &rpc_list);
 318                 l_lock(&res->lr_namespace->ns_lock);
 319                 if (rc == -ERESTART)
 320                         GOTO(restart, -ERESTART);
 321                 *flags |= LDLM_FL_BLOCK_GRANTED;
 322         }
 323         RETURN(0);
 324 }
 325
 326 /* When a lock is cancelled by a client, the KMS may undergo change if this
 327  * is the "highest lock".  This function returns the new KMS value.
 328  *
 329  * NB: A lock on [x,y] protects a KMS of up to y + 1 bytes! */
 330 __u64 ldlm_extent_shift_kms(struct ldlm_lock *lock, __u64 old_kms)
 331 {
 332         struct ldlm_resource *res = lock->l_resource;
 333         struct list_head *tmp;
 334         struct ldlm_lock *lck;
 335         __u64 kms = 0;
 336         ENTRY;
 337
 338         l_lock(&res->lr_namespace->ns_lock);
 339
 340         /* don't let another thread in ldlm_extent_shift_kms race in just after
 341          * we finish and take our lock into account in its calculation of the
 342          * kms */
 343         lock->l_flags |= LDLM_FL_KMS_IGNORE;
 344
 345         list_for_each(tmp, &res->lr_granted) {
 346                 lck = list_entry(tmp, struct ldlm_lock, l_res_link);
 347
 348                 if (lck->l_flags & LDLM_FL_KMS_IGNORE)
 349                         continue;
 350
 351                 if (lck->l_policy_data.l_extent.end >= old_kms)
 352                         GOTO(out, kms = old_kms);
 353
 354                 /* This extent _has_ to be smaller than old_kms (checked above)
 355                  * so kms can only ever be smaller or the same as old_kms. */
 356                 if (lck->l_policy_data.l_extent.end + 1 > kms)
 357                         kms = lck->l_policy_data.l_extent.end + 1;
 358         }
 359         LASSERTF(kms <= old_kms, "kms "LPU64" old_kms "LPU64"\n", kms, old_kms);
 360
 361         GOTO(out, kms);
 362  out:
 363         l_unlock(&res->lr_namespace->ns_lock);
 364         return kms;
 365 }