Whamcloud - gitweb
LU-4357 libcfs: restore __GFP_WAIT flag to memalloc calls
[fs/lustre-release.git] / lustre / obdclass / cl_object.c
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) 2008, 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  * Client Lustre Object.
37  *
38  *   Author: Nikita Danilov <nikita.danilov@sun.com>
39  *   Author: Jinshan Xiong <jinshan.xiong@intel.com>
40  */
41
42 /*
43  * Locking.
44  *
45  *  i_mutex
46  *      PG_locked
47  *          ->coh_lock_guard
48  *          ->coh_attr_guard
49  *          ->ls_guard
50  */
51
52 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_CLASS
53
54 #include <libcfs/libcfs.h>
55 /* class_put_type() */
56 #include <obd_class.h>
57 #include <obd_support.h>
58 #include <lustre_fid.h>
59 #include <libcfs/list.h>
60 #include <libcfs/libcfs_hash.h> /* for cfs_hash stuff */
61 #include <cl_object.h>
62 #include "cl_internal.h"
63
64 static struct kmem_cache *cl_env_kmem;
65
66 /** Lock class of cl_object_header::coh_lock_guard */
67 static struct lock_class_key cl_lock_guard_class;
68 /** Lock class of cl_object_header::coh_attr_guard */
69 static struct lock_class_key cl_attr_guard_class;
70
71 extern __u32 lu_context_tags_default;
72 extern __u32 lu_session_tags_default;
73 /**
74  * Initialize cl_object_header.
75  */
76 int cl_object_header_init(struct cl_object_header *h)
77 {
78         int result;
79
80         ENTRY;
81         result = lu_object_header_init(&h->coh_lu);
82         if (result == 0) {
83                 spin_lock_init(&h->coh_lock_guard);
84                 spin_lock_init(&h->coh_attr_guard);
85                 lockdep_set_class(&h->coh_lock_guard, &cl_lock_guard_class);
86                 lockdep_set_class(&h->coh_attr_guard, &cl_attr_guard_class);
87                 CFS_INIT_LIST_HEAD(&h->coh_locks);
88                 h->coh_page_bufsize = 0;
89         }
90         RETURN(result);
91 }
92 EXPORT_SYMBOL(cl_object_header_init);
93
94 /**
95  * Finalize cl_object_header.
96  */
97 void cl_object_header_fini(struct cl_object_header *h)
98 {
99         LASSERT(cfs_list_empty(&h->coh_locks));
100         lu_object_header_fini(&h->coh_lu);
101 }
102 EXPORT_SYMBOL(cl_object_header_fini);
103
104 /**
105  * Returns a cl_object with a given \a fid.
106  *
107  * Returns either cached or newly created object. Additional reference on the
108  * returned object is acquired.
109  *
110  * \see lu_object_find(), cl_page_find(), cl_lock_find()
111  */
112 struct cl_object *cl_object_find(const struct lu_env *env,
113                                  struct cl_device *cd, const struct lu_fid *fid,
114                                  const struct cl_object_conf *c)
115 {
116         might_sleep();
117         return lu2cl(lu_object_find_slice(env, cl2lu_dev(cd), fid, &c->coc_lu));
118 }
119 EXPORT_SYMBOL(cl_object_find);
120
121 /**
122  * Releases a reference on \a o.
123  *
124  * When last reference is released object is returned to the cache, unless
125  * lu_object_header_flags::LU_OBJECT_HEARD_BANSHEE bit is set in its header.
126  *
127  * \see cl_page_put(), cl_lock_put().
128  */
129 void cl_object_put(const struct lu_env *env, struct cl_object *o)
130 {
131         lu_object_put(env, &o->co_lu);
132 }
133 EXPORT_SYMBOL(cl_object_put);
134
135 /**
136  * Acquire an additional reference to the object \a o.
137  *
138  * This can only be used to acquire _additional_ reference, i.e., caller
139  * already has to possess at least one reference to \a o before calling this.
140  *
141  * \see cl_page_get(), cl_lock_get().
142  */
143 void cl_object_get(struct cl_object *o)
144 {
145         lu_object_get(&o->co_lu);
146 }
147 EXPORT_SYMBOL(cl_object_get);
148
149 /**
150  * Returns the top-object for a given \a o.
151  *
152  * \see cl_io_top()
153  */
154 struct cl_object *cl_object_top(struct cl_object *o)
155 {
156         struct cl_object_header *hdr = cl_object_header(o);
157         struct cl_object *top;
158
159         while (hdr->coh_parent != NULL)
160                 hdr = hdr->coh_parent;
161
162         top = lu2cl(lu_object_top(&hdr->coh_lu));
163         CDEBUG(D_TRACE, "%p -> %p\n", o, top);
164         return top;
165 }
166 EXPORT_SYMBOL(cl_object_top);
167
168 /**
169  * Returns pointer to the lock protecting data-attributes for the given object
170  * \a o.
171  *
172  * Data-attributes are protected by the cl_object_header::coh_attr_guard
173  * spin-lock in the top-object.
174  *
175  * \see cl_attr, cl_object_attr_lock(), cl_object_operations::coo_attr_get().
176  */
177 static spinlock_t *cl_object_attr_guard(struct cl_object *o)
178 {
179         return &cl_object_header(cl_object_top(o))->coh_attr_guard;
180 }
181
182 /**
183  * Locks data-attributes.
184  *
185  * Prevents data-attributes from changing, until lock is released by
186  * cl_object_attr_unlock(). This has to be called before calls to
187  * cl_object_attr_get(), cl_object_attr_set().
188  */
189 void cl_object_attr_lock(struct cl_object *o)
190 {
191         spin_lock(cl_object_attr_guard(o));
192 }
193 EXPORT_SYMBOL(cl_object_attr_lock);
194
195 /**
196  * Releases data-attributes lock, acquired by cl_object_attr_lock().
197  */
198 void cl_object_attr_unlock(struct cl_object *o)
199 {
200         spin_unlock(cl_object_attr_guard(o));
201 }
202 EXPORT_SYMBOL(cl_object_attr_unlock);
203
204 /**
205  * Returns data-attributes of an object \a obj.
206  *
207  * Every layer is asked (by calling cl_object_operations::coo_attr_get())
208  * top-to-bottom to fill in parts of \a attr that this layer is responsible
209  * for.
210  */
211 int cl_object_attr_get(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
212                        struct cl_attr *attr)
213 {
214         struct lu_object_header *top;
215         int result;
216
217         LASSERT(spin_is_locked(cl_object_attr_guard(obj)));
218         ENTRY;
219
220         top = obj->co_lu.lo_header;
221         result = 0;
222         cfs_list_for_each_entry(obj, &top->loh_layers, co_lu.lo_linkage) {
223                 if (obj->co_ops->coo_attr_get != NULL) {
224                         result = obj->co_ops->coo_attr_get(env, obj, attr);
225                         if (result != 0) {
226                                 if (result > 0)
227                                         result = 0;
228                                 break;
229                         }
230                 }
231         }
232         RETURN(result);
233 }
234 EXPORT_SYMBOL(cl_object_attr_get);
235
236 /**
237  * Updates data-attributes of an object \a obj.
238  *
239  * Only attributes, mentioned in a validness bit-mask \a v are
240  * updated. Calls cl_object_operations::coo_attr_set() on every layer, bottom
241  * to top.
242  */
243 int cl_object_attr_set(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
244                        const struct cl_attr *attr, unsigned v)
245 {
246         struct lu_object_header *top;
247         int result;
248
249         LASSERT(spin_is_locked(cl_object_attr_guard(obj)));
250         ENTRY;
251
252         top = obj->co_lu.lo_header;
253         result = 0;
254         cfs_list_for_each_entry_reverse(obj, &top->loh_layers,
255                                         co_lu.lo_linkage) {
256                 if (obj->co_ops->coo_attr_set != NULL) {
257                         result = obj->co_ops->coo_attr_set(env, obj, attr, v);
258                         if (result != 0) {
259                                 if (result > 0)
260                                         result = 0;
261                                 break;
262                         }
263                 }
264         }
265         RETURN(result);
266 }
267 EXPORT_SYMBOL(cl_object_attr_set);
268
269 /**
270  * Notifies layers (bottom-to-top) that glimpse AST was received.
271  *
272  * Layers have to fill \a lvb fields with information that will be shipped
273  * back to glimpse issuer.
274  *
275  * \see cl_lock_operations::clo_glimpse()
276  */
277 int cl_object_glimpse(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
278                       struct ost_lvb *lvb)
279 {
280         struct lu_object_header *top;
281         int result;
282
283         ENTRY;
284         top = obj->co_lu.lo_header;
285         result = 0;
286         cfs_list_for_each_entry_reverse(obj, &top->loh_layers,
287                                         co_lu.lo_linkage) {
288                 if (obj->co_ops->coo_glimpse != NULL) {
289                         result = obj->co_ops->coo_glimpse(env, obj, lvb);
290                         if (result != 0)
291                                 break;
292                 }
293         }
294         LU_OBJECT_HEADER(D_DLMTRACE, env, lu_object_top(top),
295                          "size: "LPU64" mtime: "LPU64" atime: "LPU64" "
296                          "ctime: "LPU64" blocks: "LPU64"\n",
297                          lvb->lvb_size, lvb->lvb_mtime, lvb->lvb_atime,
298                          lvb->lvb_ctime, lvb->lvb_blocks);
299         RETURN(result);
300 }
301 EXPORT_SYMBOL(cl_object_glimpse);
302
303 /**
304  * Updates a configuration of an object \a obj.
305  */
306 int cl_conf_set(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
307                 const struct cl_object_conf *conf)
308 {
309         struct lu_object_header *top;
310         int result;
311
312         ENTRY;
313         top = obj->co_lu.lo_header;
314         result = 0;
315         cfs_list_for_each_entry(obj, &top->loh_layers, co_lu.lo_linkage) {
316                 if (obj->co_ops->coo_conf_set != NULL) {
317                         result = obj->co_ops->coo_conf_set(env, obj, conf);
318                         if (result != 0)
319                                 break;
320                 }
321         }
322         RETURN(result);
323 }
324 EXPORT_SYMBOL(cl_conf_set);
325
326 /**
327  * Prunes caches of pages and locks for this object.
328  */
329 void cl_object_prune(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj)
330 {
331         struct lu_object_header *top;
332         struct cl_object *o;
333         int result;
334         ENTRY;
335
336         top = obj->co_lu.lo_header;
337         result = 0;
338         cfs_list_for_each_entry(o, &top->loh_layers, co_lu.lo_linkage) {
339                 if (o->co_ops->coo_prune != NULL) {
340                         result = o->co_ops->coo_prune(env, o);
341                         if (result != 0)
342                                 break;
343                 }
344         }
345
346         /* TODO: pruning locks will be moved into layers after cl_lock
347          * simplification is done */
348         cl_locks_prune(env, obj, 1);
349         EXIT;
350 }
351 EXPORT_SYMBOL(cl_object_prune);
352
353 /**
354  * Helper function removing all object locks, and marking object for
355  * deletion. All object pages must have been deleted at this point.
356  *
357  * This is called by cl_inode_fini() and lov_object_delete() to destroy top-
358  * and sub- objects respectively.
359  */
360 void cl_object_kill(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj)
361 {
362         struct cl_object_header *hdr;
363
364         hdr = cl_object_header(obj);
365
366         set_bit(LU_OBJECT_HEARD_BANSHEE, &hdr->coh_lu.loh_flags);
367         /*
368          * Destroy all locks. Object destruction (including cl_inode_fini())
369          * cannot cancel the locks, because in the case of a local client,
370          * where client and server share the same thread running
371          * prune_icache(), this can dead-lock with ldlm_cancel_handler()
372          * waiting on __wait_on_freeing_inode().
373          */
374         cl_locks_prune(env, obj, 0);
375 }
376 EXPORT_SYMBOL(cl_object_kill);
377
378 /**
379  * Check if the object has locks.
380  */
381 int cl_object_has_locks(struct cl_object *obj)
382 {
383         struct cl_object_header *head = cl_object_header(obj);
384         int has;
385
386         spin_lock(&head->coh_lock_guard);
387         has = cfs_list_empty(&head->coh_locks);
388         spin_unlock(&head->coh_lock_guard);
389
390         return (has == 0);
391 }
392 EXPORT_SYMBOL(cl_object_has_locks);
393
394 void cache_stats_init(struct cache_stats *cs, const char *name)
395 {
396         int i;
397
398         cs->cs_name = name;
399         for (i = 0; i < CS_NR; i++)
400                 atomic_set(&cs->cs_stats[i], 0);
401 }
402
403 int cache_stats_print(const struct cache_stats *cs, struct seq_file *m, int h)
404 {
405         int i;
406
407         /*
408          *   lookup    hit    total  cached create
409          * env: ...... ...... ...... ...... ......
410          */
411         if (h) {
412                 const char *names[CS_NR] = CS_NAMES;
413
414                 seq_printf(m, "%6s", " ");
415                 for (i = 0; i < CS_NR; i++)
416                         seq_printf(m, "%8s", names[i]);
417                 seq_printf(m, "\n");
418         }
419
420         seq_printf(m, "%5.5s:", cs->cs_name);
421         for (i = 0; i < CS_NR; i++)
422                 seq_printf(m, "%8u", atomic_read(&cs->cs_stats[i]));
423         return 0;
424 }
425
426 static void cl_env_percpu_refill(void);
427
428 /**
429  * Initialize client site.
430  *
431  * Perform common initialization (lu_site_init()), and initialize statistical
432  * counters. Also perform global initializations on the first call.
433  */
434 int cl_site_init(struct cl_site *s, struct cl_device *d)
435 {
436         int i;
437         int result;
438
439         result = lu_site_init(&s->cs_lu, &d->cd_lu_dev);
440         if (result == 0) {
441                 cache_stats_init(&s->cs_pages, "pages");
442                 cache_stats_init(&s->cs_locks, "locks");
443                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(s->cs_pages_state); ++i)
444                         atomic_set(&s->cs_pages_state[0], 0);
445                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(s->cs_locks_state); ++i)
446                         atomic_set(&s->cs_locks_state[i], 0);
447                 cl_env_percpu_refill();
448         }
449         return result;
450 }
451 EXPORT_SYMBOL(cl_site_init);
452
453 /**
454  * Finalize client site. Dual to cl_site_init().
455  */
456 void cl_site_fini(struct cl_site *s)
457 {
458         lu_site_fini(&s->cs_lu);
459 }
460 EXPORT_SYMBOL(cl_site_fini);
461
462 static struct cache_stats cl_env_stats = {
463         .cs_name    = "envs",
464         .cs_stats = { ATOMIC_INIT(0), }
465 };
466
467 /**
468  * Outputs client site statistical counters into a buffer. Suitable for
469  * ll_rd_*()-style functions.
470  */
471 int cl_site_stats_print(const struct cl_site *site, struct seq_file *m)
472 {
473         static const char *pstate[] = {
474                 [CPS_CACHED]    = "c",
475                 [CPS_OWNED]     = "o",
476                 [CPS_PAGEOUT]   = "w",
477                 [CPS_PAGEIN]    = "r",
478                 [CPS_FREEING]   = "f"
479         };
480         static const char *lstate[] = {
481                 [CLS_NEW]       = "n",
482                 [CLS_QUEUING]   = "q",
483                 [CLS_ENQUEUED]  = "e",
484                 [CLS_HELD]      = "h",
485                 [CLS_INTRANSIT] = "t",
486                 [CLS_CACHED]    = "c",
487                 [CLS_FREEING]   = "f"
488         };
489         int i;
490
491 /*
492        lookup    hit  total   busy create
493 pages: ...... ...... ...... ...... ...... [...... ...... ...... ......]
494 locks: ...... ...... ...... ...... ...... [...... ...... ...... ...... ......]
495   env: ...... ...... ...... ...... ......
496  */
497         lu_site_stats_seq_print(&site->cs_lu, m);
498         cache_stats_print(&site->cs_pages, m, 1);
499         seq_printf(m, " [");
500         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(site->cs_pages_state); ++i)
501                 seq_printf(m, "%s: %u ", pstate[i],
502                            atomic_read(&site->cs_pages_state[i]));
503         seq_printf(m, "]\n");
504         cache_stats_print(&site->cs_locks, m, 0);
505         seq_printf(m, " [");
506         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(site->cs_locks_state); ++i)
507                 seq_printf(m, "%s: %u ", lstate[i],
508                            atomic_read(&site->cs_locks_state[i]));
509         seq_printf(m, "]\n");
510         cache_stats_print(&cl_env_stats, m, 0);
511         seq_printf(m, "\n");
512         return 0;
513 }
514 EXPORT_SYMBOL(cl_site_stats_print);
515
516 /*****************************************************************************
517  *
518  * lu_env handling on client.
519  *
520  */
521
522 /**
523  * The most efficient way is to store cl_env pointer in task specific
524  * structures. On Linux, it wont' be easy to use task_struct->journal_info
525  * because Lustre code may call into other fs which has certain assumptions
526  * about journal_info. Currently following fields in task_struct are identified
527  * can be used for this purpose:
528  *  - cl_env: for liblustre.
529  *  - tux_info: ony on RedHat kernel.
530  *  - ...
531  * \note As long as we use task_struct to store cl_env, we assume that once
532  * called into Lustre, we'll never call into the other part of the kernel
533  * which will use those fields in task_struct without explicitly exiting
534  * Lustre.
535  *
536  * If there's no space in task_struct is available, hash will be used.
537  * bz20044, bz22683.
538  */
539
540 static CFS_LIST_HEAD(cl_envs);
541 static unsigned cl_envs_cached_nr  = 0;
542 static unsigned cl_envs_cached_max = 128; /* XXX: prototype: arbitrary limit
543                                            * for now. */
544 static DEFINE_SPINLOCK(cl_envs_guard);
545
546 struct cl_env {
547         void             *ce_magic;
548         struct lu_env     ce_lu;
549         struct lu_context ce_ses;
550
551 #ifdef LL_TASK_CL_ENV
552         void             *ce_prev;
553 #else
554         /**
555          * This allows cl_env to be entered into cl_env_hash which implements
556          * the current thread -> client environment lookup.
557          */
558         cfs_hlist_node_t  ce_node;
559 #endif
560         /**
561          * Owner for the current cl_env.
562          *
563          * If LL_TASK_CL_ENV is defined, this point to the owning current,
564          * only for debugging purpose ;
565          * Otherwise hash is used, and this is the key for cfs_hash.
566          * Now current thread pid is stored. Note using thread pointer would
567          * lead to unbalanced hash because of its specific allocation locality
568          * and could be varied for different platforms and OSes, even different
569          * OS versions.
570          */
571         void             *ce_owner;
572
573         /*
574          * Linkage into global list of all client environments. Used for
575          * garbage collection.
576          */
577         cfs_list_t        ce_linkage;
578         /*
579          *
580          */
581         int               ce_ref;
582         /*
583          * Debugging field: address of the caller who made original
584          * allocation.
585          */
586         void             *ce_debug;
587 };
588
589 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGESTATE_TRACKING
590 #define CL_ENV_INC(counter) atomic_inc(&cl_env_stats.cs_stats[CS_##counter])
591
592 #define CL_ENV_DEC(counter) do {                                              \
593         LASSERT(atomic_read(&cl_env_stats.cs_stats[CS_##counter]) > 0);   \
594         atomic_dec(&cl_env_stats.cs_stats[CS_##counter]);                 \
595 } while (0)
596 #else
597 #define CL_ENV_INC(counter)
598 #define CL_ENV_DEC(counter)
599 #endif
600
601 static void cl_env_init0(struct cl_env *cle, void *debug)
602 {
603         LASSERT(cle->ce_ref == 0);
604         LASSERT(cle->ce_magic == &cl_env_init0);
605         LASSERT(cle->ce_debug == NULL && cle->ce_owner == NULL);
606
607         cle->ce_ref = 1;
608         cle->ce_debug = debug;
609         CL_ENV_INC(busy);
610 }
611
612
613 #ifndef LL_TASK_CL_ENV
614 /*
615  * The implementation of using hash table to connect cl_env and thread
616  */
617
618 static cfs_hash_t *cl_env_hash;
619
620 static unsigned cl_env_hops_hash(cfs_hash_t *lh,
621                                  const void *key, unsigned mask)
622 {
623 #if BITS_PER_LONG == 64
624         return cfs_hash_u64_hash((__u64)key, mask);
625 #else
626         return cfs_hash_u32_hash((__u32)key, mask);
627 #endif
628 }
629
630 static void *cl_env_hops_obj(cfs_hlist_node_t *hn)
631 {
632         struct cl_env *cle = cfs_hlist_entry(hn, struct cl_env, ce_node);
633         LASSERT(cle->ce_magic == &cl_env_init0);
634         return (void *)cle;
635 }
636
637 static int cl_env_hops_keycmp(const void *key, cfs_hlist_node_t *hn)
638 {
639         struct cl_env *cle = cl_env_hops_obj(hn);
640
641         LASSERT(cle->ce_owner != NULL);
642         return (key == cle->ce_owner);
643 }
644
645 static void cl_env_hops_noop(cfs_hash_t *hs, cfs_hlist_node_t *hn)
646 {
647         struct cl_env *cle = cfs_hlist_entry(hn, struct cl_env, ce_node);
648         LASSERT(cle->ce_magic == &cl_env_init0);
649 }
650
651 static cfs_hash_ops_t cl_env_hops = {
652         .hs_hash        = cl_env_hops_hash,
653         .hs_key         = cl_env_hops_obj,
654         .hs_keycmp      = cl_env_hops_keycmp,
655         .hs_object      = cl_env_hops_obj,
656         .hs_get         = cl_env_hops_noop,
657         .hs_put_locked  = cl_env_hops_noop,
658 };
659
660 static inline struct cl_env *cl_env_fetch(void)
661 {
662         struct cl_env *cle;
663
664         cle = cfs_hash_lookup(cl_env_hash, (void *) (long) current->pid);
665         LASSERT(ergo(cle, cle->ce_magic == &cl_env_init0));
666         return cle;
667 }
668
669 static inline void cl_env_attach(struct cl_env *cle)
670 {
671         if (cle) {
672                 int rc;
673
674                 LASSERT(cle->ce_owner == NULL);
675                 cle->ce_owner = (void *) (long) current->pid;
676                 rc = cfs_hash_add_unique(cl_env_hash, cle->ce_owner,
677                                          &cle->ce_node);
678                 LASSERT(rc == 0);
679         }
680 }
681
682 static inline void cl_env_do_detach(struct cl_env *cle)
683 {
684         void *cookie;
685
686         LASSERT(cle->ce_owner == (void *) (long) current->pid);
687         cookie = cfs_hash_del(cl_env_hash, cle->ce_owner,
688                               &cle->ce_node);
689         LASSERT(cookie == cle);
690         cle->ce_owner = NULL;
691 }
692
693 static int cl_env_store_init(void) {
694         cl_env_hash = cfs_hash_create("cl_env",
695                                       HASH_CL_ENV_BITS, HASH_CL_ENV_BITS,
696                                       HASH_CL_ENV_BKT_BITS, 0,
697                                       CFS_HASH_MIN_THETA,
698                                       CFS_HASH_MAX_THETA,
699                                       &cl_env_hops,
700                                       CFS_HASH_RW_BKTLOCK);
701         return cl_env_hash != NULL ? 0 :-ENOMEM;
702 }
703
704 static void cl_env_store_fini(void) {
705         cfs_hash_putref(cl_env_hash);
706 }
707
708 #else /* LL_TASK_CL_ENV */
709 /*
710  * The implementation of store cl_env directly in thread structure.
711  */
712
713 static inline struct cl_env *cl_env_fetch(void)
714 {
715         struct cl_env *cle;
716
717         cle = current->LL_TASK_CL_ENV;
718         if (cle && cle->ce_magic != &cl_env_init0)
719                 cle = NULL;
720         return cle;
721 }
722
723 static inline void cl_env_attach(struct cl_env *cle)
724 {
725         if (cle) {
726                 LASSERT(cle->ce_owner == NULL);
727                 cle->ce_owner = current;
728                 cle->ce_prev = current->LL_TASK_CL_ENV;
729                 current->LL_TASK_CL_ENV = cle;
730         }
731 }
732
733 static inline void cl_env_do_detach(struct cl_env *cle)
734 {
735         LASSERT(cle->ce_owner == current);
736         LASSERT(current->LL_TASK_CL_ENV == cle);
737         current->LL_TASK_CL_ENV = cle->ce_prev;
738         cle->ce_owner = NULL;
739 }
740
741 static int cl_env_store_init(void) { return 0; }
742 static void cl_env_store_fini(void) { }
743
744 #endif /* LL_TASK_CL_ENV */
745
746 static inline struct cl_env *cl_env_detach(struct cl_env *cle)
747 {
748         if (cle == NULL)
749                 cle = cl_env_fetch();
750
751         if (cle && cle->ce_owner)
752                 cl_env_do_detach(cle);
753
754         return cle;
755 }
756
757 static struct lu_env *cl_env_new(__u32 ctx_tags, __u32 ses_tags, void *debug)
758 {
759         struct lu_env *env;
760         struct cl_env *cle;
761
762         OBD_SLAB_ALLOC_PTR_GFP(cle, cl_env_kmem, GFP_NOFS);
763         if (cle != NULL) {
764                 int rc;
765
766                 CFS_INIT_LIST_HEAD(&cle->ce_linkage);
767                 cle->ce_magic = &cl_env_init0;
768                 env = &cle->ce_lu;
769                 rc = lu_env_init(env, LCT_CL_THREAD|ctx_tags);
770                 if (rc == 0) {
771                         rc = lu_context_init(&cle->ce_ses,
772                                              LCT_SESSION | ses_tags);
773                         if (rc == 0) {
774                                 lu_context_enter(&cle->ce_ses);
775                                 env->le_ses = &cle->ce_ses;
776                                 cl_env_init0(cle, debug);
777                         } else
778                                 lu_env_fini(env);
779                 }
780                 if (rc != 0) {
781                         OBD_SLAB_FREE_PTR(cle, cl_env_kmem);
782                         env = ERR_PTR(rc);
783                 } else {
784                         CL_ENV_INC(create);
785                         CL_ENV_INC(total);
786                 }
787         } else
788                 env = ERR_PTR(-ENOMEM);
789         return env;
790 }
791
792 static void cl_env_fini(struct cl_env *cle)
793 {
794         CL_ENV_DEC(total);
795         lu_context_fini(&cle->ce_lu.le_ctx);
796         lu_context_fini(&cle->ce_ses);
797         OBD_SLAB_FREE_PTR(cle, cl_env_kmem);
798 }
799
800 static struct lu_env *cl_env_obtain(void *debug)
801 {
802         struct cl_env *cle;
803         struct lu_env *env;
804
805         ENTRY;
806         spin_lock(&cl_envs_guard);
807         LASSERT(equi(cl_envs_cached_nr == 0, cfs_list_empty(&cl_envs)));
808         if (cl_envs_cached_nr > 0) {
809                 int rc;
810
811                 cle = container_of(cl_envs.next, struct cl_env, ce_linkage);
812                 cfs_list_del_init(&cle->ce_linkage);
813                 cl_envs_cached_nr--;
814                 spin_unlock(&cl_envs_guard);
815
816                 env = &cle->ce_lu;
817                 rc = lu_env_refill(env);
818                 if (rc == 0) {
819                         cl_env_init0(cle, debug);
820                         lu_context_enter(&env->le_ctx);
821                         lu_context_enter(&cle->ce_ses);
822                 } else {
823                         cl_env_fini(cle);
824                         env = ERR_PTR(rc);
825                 }
826         } else {
827                 spin_unlock(&cl_envs_guard);
828                 env = cl_env_new(lu_context_tags_default,
829                                  lu_session_tags_default, debug);
830         }
831         RETURN(env);
832 }
833
834 static inline struct cl_env *cl_env_container(struct lu_env *env)
835 {
836         return container_of(env, struct cl_env, ce_lu);
837 }
838
839 struct lu_env *cl_env_peek(int *refcheck)
840 {
841         struct lu_env *env;
842         struct cl_env *cle;
843
844         CL_ENV_INC(lookup);
845
846         /* check that we don't go far from untrusted pointer */
847         CLASSERT(offsetof(struct cl_env, ce_magic) == 0);
848
849         env = NULL;
850         cle = cl_env_fetch();
851         if (cle != NULL) {
852                 CL_ENV_INC(hit);
853                 env = &cle->ce_lu;
854                 *refcheck = ++cle->ce_ref;
855         }
856         CDEBUG(D_OTHER, "%d@%p\n", cle ? cle->ce_ref : 0, cle);
857         return env;
858 }
859 EXPORT_SYMBOL(cl_env_peek);
860
861 /**
862  * Returns lu_env: if there already is an environment associated with the
863  * current thread, it is returned, otherwise, new environment is allocated.
864  *
865  * Allocations are amortized through the global cache of environments.
866  *
867  * \param refcheck pointer to a counter used to detect environment leaks. In
868  * the usual case cl_env_get() and cl_env_put() are called in the same lexical
869  * scope and pointer to the same integer is passed as \a refcheck. This is
870  * used to detect missed cl_env_put().
871  *
872  * \see cl_env_put()
873  */
874 struct lu_env *cl_env_get(int *refcheck)
875 {
876         struct lu_env *env;
877
878         env = cl_env_peek(refcheck);
879         if (env == NULL) {
880                 env = cl_env_obtain(__builtin_return_address(0));
881                 if (!IS_ERR(env)) {
882                         struct cl_env *cle;
883
884                         cle = cl_env_container(env);
885                         cl_env_attach(cle);
886                         *refcheck = cle->ce_ref;
887                         CDEBUG(D_OTHER, "%d@%p\n", cle->ce_ref, cle);
888                 }
889         }
890         return env;
891 }
892 EXPORT_SYMBOL(cl_env_get);
893
894 /**
895  * Forces an allocation of a fresh environment with given tags.
896  *
897  * \see cl_env_get()
898  */
899 struct lu_env *cl_env_alloc(int *refcheck, __u32 tags)
900 {
901         struct lu_env *env;
902
903         LASSERT(cl_env_peek(refcheck) == NULL);
904         env = cl_env_new(tags, tags, __builtin_return_address(0));
905         if (!IS_ERR(env)) {
906                 struct cl_env *cle;
907
908                 cle = cl_env_container(env);
909                 *refcheck = cle->ce_ref;
910                 CDEBUG(D_OTHER, "%d@%p\n", cle->ce_ref, cle);
911         }
912         return env;
913 }
914 EXPORT_SYMBOL(cl_env_alloc);
915
916 static void cl_env_exit(struct cl_env *cle)
917 {
918         LASSERT(cle->ce_owner == NULL);
919         lu_context_exit(&cle->ce_lu.le_ctx);
920         lu_context_exit(&cle->ce_ses);
921 }
922
923 /**
924  * Finalizes and frees a given number of cached environments. This is done to
925  * (1) free some memory (not currently hooked into VM), or (2) release
926  * references to modules.
927  */
928 unsigned cl_env_cache_purge(unsigned nr)
929 {
930         struct cl_env *cle;
931
932         ENTRY;
933         spin_lock(&cl_envs_guard);
934         for (; !cfs_list_empty(&cl_envs) && nr > 0; --nr) {
935                 cle = container_of(cl_envs.next, struct cl_env, ce_linkage);
936                 cfs_list_del_init(&cle->ce_linkage);
937                 LASSERT(cl_envs_cached_nr > 0);
938                 cl_envs_cached_nr--;
939                 spin_unlock(&cl_envs_guard);
940
941                 cl_env_fini(cle);
942                 spin_lock(&cl_envs_guard);
943         }
944         LASSERT(equi(cl_envs_cached_nr == 0, cfs_list_empty(&cl_envs)));
945         spin_unlock(&cl_envs_guard);
946         RETURN(nr);
947 }
948 EXPORT_SYMBOL(cl_env_cache_purge);
949
950 /**
951  * Release an environment.
952  *
953  * Decrement \a env reference counter. When counter drops to 0, nothing in
954  * this thread is using environment and it is returned to the allocation
955  * cache, or freed straight away, if cache is large enough.
956  */
957 void cl_env_put(struct lu_env *env, int *refcheck)
958 {
959         struct cl_env *cle;
960
961         cle = cl_env_container(env);
962
963         LASSERT(cle->ce_ref > 0);
964         LASSERT(ergo(refcheck != NULL, cle->ce_ref == *refcheck));
965
966         CDEBUG(D_OTHER, "%d@%p\n", cle->ce_ref, cle);
967         if (--cle->ce_ref == 0) {
968                 CL_ENV_DEC(busy);
969                 cl_env_detach(cle);
970                 cle->ce_debug = NULL;
971                 cl_env_exit(cle);
972                 /*
973                  * Don't bother to take a lock here.
974                  *
975                  * Return environment to the cache only when it was allocated
976                  * with the standard tags.
977                  */
978                 if (cl_envs_cached_nr < cl_envs_cached_max &&
979                     (env->le_ctx.lc_tags & ~LCT_HAS_EXIT) == LCT_CL_THREAD &&
980                     (env->le_ses->lc_tags & ~LCT_HAS_EXIT) == LCT_SESSION) {
981                         spin_lock(&cl_envs_guard);
982                         cfs_list_add(&cle->ce_linkage, &cl_envs);
983                         cl_envs_cached_nr++;
984                         spin_unlock(&cl_envs_guard);
985                 } else
986                         cl_env_fini(cle);
987         }
988 }
989 EXPORT_SYMBOL(cl_env_put);
990
991 /**
992  * Declares a point of re-entrancy.
993  *
994  * \see cl_env_reexit()
995  */
996 void *cl_env_reenter(void)
997 {
998         return cl_env_detach(NULL);
999 }
1000 EXPORT_SYMBOL(cl_env_reenter);
1001
1002 /**
1003  * Exits re-entrancy.
1004  */
1005 void cl_env_reexit(void *cookie)
1006 {
1007         cl_env_detach(NULL);
1008         cl_env_attach(cookie);
1009 }
1010 EXPORT_SYMBOL(cl_env_reexit);
1011
1012 /**
1013  * Setup user-supplied \a env as a current environment. This is to be used to
1014  * guaranteed that environment exists even when cl_env_get() fails. It is up
1015  * to user to ensure proper concurrency control.
1016  *
1017  * \see cl_env_unplant()
1018  */
1019 void cl_env_implant(struct lu_env *env, int *refcheck)
1020 {
1021         struct cl_env *cle = cl_env_container(env);
1022
1023         LASSERT(cle->ce_ref > 0);
1024
1025         cl_env_attach(cle);
1026         cl_env_get(refcheck);
1027         CDEBUG(D_OTHER, "%d@%p\n", cle->ce_ref, cle);
1028 }
1029 EXPORT_SYMBOL(cl_env_implant);
1030
1031 /**
1032  * Detach environment installed earlier by cl_env_implant().
1033  */
1034 void cl_env_unplant(struct lu_env *env, int *refcheck)
1035 {
1036         struct cl_env *cle = cl_env_container(env);
1037
1038         LASSERT(cle->ce_ref > 1);
1039
1040         CDEBUG(D_OTHER, "%d@%p\n", cle->ce_ref, cle);
1041
1042         cl_env_detach(cle);
1043         cl_env_put(env, refcheck);
1044 }
1045 EXPORT_SYMBOL(cl_env_unplant);
1046
1047 struct lu_env *cl_env_nested_get(struct cl_env_nest *nest)
1048 {
1049         struct lu_env *env;
1050
1051         nest->cen_cookie = NULL;
1052         env = cl_env_peek(&nest->cen_refcheck);
1053         if (env != NULL) {
1054                 if (!cl_io_is_going(env))
1055                         return env;
1056                 else {
1057                         cl_env_put(env, &nest->cen_refcheck);
1058                         nest->cen_cookie = cl_env_reenter();
1059                 }
1060         }
1061         env = cl_env_get(&nest->cen_refcheck);
1062         if (IS_ERR(env)) {
1063                 cl_env_reexit(nest->cen_cookie);
1064                 return env;
1065         }
1066
1067         LASSERT(!cl_io_is_going(env));
1068         return env;
1069 }
1070 EXPORT_SYMBOL(cl_env_nested_get);
1071
1072 void cl_env_nested_put(struct cl_env_nest *nest, struct lu_env *env)
1073 {
1074         cl_env_put(env, &nest->cen_refcheck);
1075         cl_env_reexit(nest->cen_cookie);
1076 }
1077 EXPORT_SYMBOL(cl_env_nested_put);
1078
1079 /**
1080  * Converts struct cl_attr to struct ost_lvb.
1081  *
1082  * \see cl_lvb2attr
1083  */
1084 void cl_attr2lvb(struct ost_lvb *lvb, const struct cl_attr *attr)
1085 {
1086         ENTRY;
1087         lvb->lvb_size   = attr->cat_size;
1088         lvb->lvb_mtime  = attr->cat_mtime;
1089         lvb->lvb_atime  = attr->cat_atime;
1090         lvb->lvb_ctime  = attr->cat_ctime;
1091         lvb->lvb_blocks = attr->cat_blocks;
1092         EXIT;
1093 }
1094 EXPORT_SYMBOL(cl_attr2lvb);
1095
1096 /**
1097  * Converts struct ost_lvb to struct cl_attr.
1098  *
1099  * \see cl_attr2lvb
1100  */
1101 void cl_lvb2attr(struct cl_attr *attr, const struct ost_lvb *lvb)
1102 {
1103         ENTRY;
1104         attr->cat_size   = lvb->lvb_size;
1105         attr->cat_mtime  = lvb->lvb_mtime;
1106         attr->cat_atime  = lvb->lvb_atime;
1107         attr->cat_ctime  = lvb->lvb_ctime;
1108         attr->cat_blocks = lvb->lvb_blocks;
1109         EXIT;
1110 }
1111 EXPORT_SYMBOL(cl_lvb2attr);
1112
1113 static struct cl_env cl_env_percpu[NR_CPUS];
1114
1115 static int cl_env_percpu_init(void)
1116 {
1117         struct cl_env *cle;
1118         int tags = LCT_REMEMBER | LCT_NOREF;
1119         int i, j;
1120         int rc = 0;
1121
1122         for_each_possible_cpu(i) {
1123                 struct lu_env *env;
1124
1125                 cle = &cl_env_percpu[i];
1126                 env = &cle->ce_lu;
1127
1128                 CFS_INIT_LIST_HEAD(&cle->ce_linkage);
1129                 cle->ce_magic = &cl_env_init0;
1130                 rc = lu_env_init(env, LCT_CL_THREAD | tags);
1131                 if (rc == 0) {
1132                         rc = lu_context_init(&cle->ce_ses, LCT_SESSION | tags);
1133                         if (rc == 0) {
1134                                 lu_context_enter(&cle->ce_ses);
1135                                 env->le_ses = &cle->ce_ses;
1136                         } else {
1137                                 lu_env_fini(env);
1138                         }
1139                 }
1140                 if (rc != 0)
1141                         break;
1142         }
1143         if (rc != 0) {
1144                 /* Indices 0 to i (excluding i) were correctly initialized,
1145                  * thus we must uninitialize up to i, the rest are undefined. */
1146                 for (j = 0; j < i; j++) {
1147                         cle = &cl_env_percpu[i];
1148                         lu_context_exit(&cle->ce_ses);
1149                         lu_context_fini(&cle->ce_ses);
1150                         lu_env_fini(&cle->ce_lu);
1151                 }
1152         }
1153
1154         return rc;
1155 }
1156
1157 static void cl_env_percpu_fini(void)
1158 {
1159         int i;
1160
1161         for_each_possible_cpu(i) {
1162                 struct cl_env *cle = &cl_env_percpu[i];
1163
1164                 lu_context_exit(&cle->ce_ses);
1165                 lu_context_fini(&cle->ce_ses);
1166                 lu_env_fini(&cle->ce_lu);
1167         }
1168 }
1169
1170 static void cl_env_percpu_refill(void)
1171 {
1172         int i;
1173
1174         for_each_possible_cpu(i)
1175                 lu_env_refill(&cl_env_percpu[i].ce_lu);
1176 }
1177
1178 void cl_env_percpu_put(struct lu_env *env)
1179 {
1180         struct cl_env *cle;
1181         int cpu;
1182
1183         cpu = smp_processor_id();
1184         cle = cl_env_container(env);
1185         LASSERT(cle == &cl_env_percpu[cpu]);
1186
1187         cle->ce_ref--;
1188         LASSERT(cle->ce_ref == 0);
1189
1190         CL_ENV_DEC(busy);
1191         cl_env_detach(cle);
1192         cle->ce_debug = NULL;
1193
1194         put_cpu();
1195 }
1196 EXPORT_SYMBOL(cl_env_percpu_put);
1197
1198 struct lu_env *cl_env_percpu_get()
1199 {
1200         struct cl_env *cle;
1201
1202         cle = &cl_env_percpu[get_cpu()];
1203         cl_env_init0(cle, __builtin_return_address(0));
1204
1205         cl_env_attach(cle);
1206         return &cle->ce_lu;
1207 }
1208 EXPORT_SYMBOL(cl_env_percpu_get);
1209
1210 /*****************************************************************************
1211  *
1212  * Temporary prototype thing: mirror obd-devices into cl devices.
1213  *
1214  */
1215
1216 struct cl_device *cl_type_setup(const struct lu_env *env, struct lu_site *site,
1217                                 struct lu_device_type *ldt,
1218                                 struct lu_device *next)
1219 {
1220         const char       *typename;
1221         struct lu_device *d;
1222
1223         LASSERT(ldt != NULL);
1224
1225         typename = ldt->ldt_name;
1226         d = ldt->ldt_ops->ldto_device_alloc(env, ldt, NULL);
1227         if (!IS_ERR(d)) {
1228                 int rc;
1229
1230                 if (site != NULL)
1231                         d->ld_site = site;
1232                 rc = ldt->ldt_ops->ldto_device_init(env, d, typename, next);
1233                 if (rc == 0) {
1234                         lu_device_get(d);
1235                         lu_ref_add(&d->ld_reference,
1236                                    "lu-stack", &lu_site_init);
1237                 } else {
1238                         ldt->ldt_ops->ldto_device_free(env, d);
1239                         CERROR("can't init device '%s', %d\n", typename, rc);
1240                         d = ERR_PTR(rc);
1241                 }
1242         } else
1243                 CERROR("Cannot allocate device: '%s'\n", typename);
1244         return lu2cl_dev(d);
1245 }
1246 EXPORT_SYMBOL(cl_type_setup);
1247
1248 /**
1249  * Finalize device stack by calling lu_stack_fini().
1250  */
1251 void cl_stack_fini(const struct lu_env *env, struct cl_device *cl)
1252 {
1253         lu_stack_fini(env, cl2lu_dev(cl));
1254 }
1255 EXPORT_SYMBOL(cl_stack_fini);
1256
1257 int  cl_lock_init(void);
1258 void cl_lock_fini(void);
1259
1260 int  cl_page_init(void);
1261 void cl_page_fini(void);
1262
1263 static struct lu_context_key cl_key;
1264
1265 struct cl_thread_info *cl_env_info(const struct lu_env *env)
1266 {
1267         return lu_context_key_get(&env->le_ctx, &cl_key);
1268 }
1269
1270 /* defines cl0_key_{init,fini}() */
1271 LU_KEY_INIT_FINI(cl0, struct cl_thread_info);
1272
1273 static void *cl_key_init(const struct lu_context *ctx,
1274                          struct lu_context_key *key)
1275 {
1276         struct cl_thread_info *info;
1277
1278         info = cl0_key_init(ctx, key);
1279         if (!IS_ERR(info)) {
1280                 int i;
1281
1282                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(info->clt_counters); ++i)
1283                         lu_ref_init(&info->clt_counters[i].ctc_locks_locked);
1284         }
1285         return info;
1286 }
1287
1288 static void cl_key_fini(const struct lu_context *ctx,
1289                         struct lu_context_key *key, void *data)
1290 {
1291         struct cl_thread_info *info;
1292         int i;
1293
1294         info = data;
1295         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(info->clt_counters); ++i)
1296                 lu_ref_fini(&info->clt_counters[i].ctc_locks_locked);
1297         cl0_key_fini(ctx, key, data);
1298 }
1299
1300 static void cl_key_exit(const struct lu_context *ctx,
1301                         struct lu_context_key *key, void *data)
1302 {
1303         struct cl_thread_info *info = data;
1304         int i;
1305
1306         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(info->clt_counters); ++i) {
1307                 LASSERT(info->clt_counters[i].ctc_nr_held == 0);
1308                 LASSERT(info->clt_counters[i].ctc_nr_used == 0);
1309                 LASSERT(info->clt_counters[i].ctc_nr_locks_acquired == 0);
1310                 LASSERT(info->clt_counters[i].ctc_nr_locks_locked == 0);
1311                 lu_ref_fini(&info->clt_counters[i].ctc_locks_locked);
1312                 lu_ref_init(&info->clt_counters[i].ctc_locks_locked);
1313         }
1314 }
1315
1316 static struct lu_context_key cl_key = {
1317         .lct_tags = LCT_CL_THREAD,
1318         .lct_init = cl_key_init,
1319         .lct_fini = cl_key_fini,
1320         .lct_exit = cl_key_exit
1321 };
1322
1323 static struct lu_kmem_descr cl_object_caches[] = {
1324         {
1325                 .ckd_cache = &cl_env_kmem,
1326                 .ckd_name  = "cl_env_kmem",
1327                 .ckd_size  = sizeof (struct cl_env)
1328         },
1329         {
1330                 .ckd_cache = NULL
1331         }
1332 };
1333
1334 /**
1335  * Global initialization of cl-data. Create kmem caches, register
1336  * lu_context_key's, etc.
1337  *
1338  * \see cl_global_fini()
1339  */
1340 int cl_global_init(void)
1341 {
1342         int result;
1343
1344         result = cl_env_store_init();
1345         if (result)
1346                 return result;
1347
1348         result = lu_kmem_init(cl_object_caches);
1349         if (result)
1350                 goto out_store;
1351
1352         LU_CONTEXT_KEY_INIT(&cl_key);
1353         result = lu_context_key_register(&cl_key);
1354         if (result)
1355                 goto out_kmem;
1356
1357         result = cl_lock_init();
1358         if (result)
1359                 goto out_context;
1360
1361         result = cl_page_init();
1362         if (result)
1363                 goto out_lock;
1364
1365         result = cl_env_percpu_init();
1366         if (result)
1367                 /* no cl_env_percpu_fini on error */
1368                 goto out_lock;
1369
1370         return 0;
1371 out_lock:
1372         cl_lock_fini();
1373 out_context:
1374         lu_context_key_degister(&cl_key);
1375 out_kmem:
1376         lu_kmem_fini(cl_object_caches);
1377 out_store:
1378         cl_env_store_fini();
1379         return result;
1380 }
1381
1382 /**
1383  * Finalization of global cl-data. Dual to cl_global_init().
1384  */
1385 void cl_global_fini(void)
1386 {
1387         cl_env_percpu_fini();
1388         cl_lock_fini();
1389         cl_page_fini();
1390         lu_context_key_degister(&cl_key);
1391         lu_kmem_fini(cl_object_caches);
1392         cl_env_store_fini();
1393 }