lustre/obdclass/fsfilt_extN.c

   1 /* -*- mode: c; c-basic-offset: 8; indent-tabs-mode: nil; -*-
   2  * vim:expandtab:shiftwidth=8:tabstop=8:
   3  *
   4  *  lustre/lib/fsfilt_extN.c
   5  *  Lustre filesystem abstraction routines
   6  *
   7  *  Copyright (C) 2002, 2003 Cluster File Systems, Inc.
   8  *   Author: Andreas Dilger <adilger@clusterfs.com>
   9  *
  10  *   This file is part of Lustre, http://www.lustre.org.
  11  *
  12  *   Lustre is free software; you can redistribute it and/or
  13  *   modify it under the terms of version 2 of the GNU General Public
  14  *   License as published by the Free Software Foundation.
  15  *
  16  *   Lustre is distributed in the hope that it will be useful,
  17  *   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18  *   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  19  *   GNU General Public License for more details.
  20  *
  21  *   You should have received a copy of the GNU General Public License
  22  *   along with Lustre; if not, write to the Free Software
  23  *   Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  24  */
  25
  26 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_FILTER
  27
  28 #include <linux/fs.h>
  29 #include <linux/jbd.h>
  30 #include <linux/slab.h>
  31 #include <linux/pagemap.h>
  32 #include <linux/quotaops.h>
  33 #include <linux/extN_fs.h>
  34 #include <linux/extN_jbd.h>
  35 #include <linux/extN_xattr.h>
  36 #include <linux/kp30.h>
  37 #include <linux/lustre_fsfilt.h>
  38 #include <linux/obd.h>
  39 #include <linux/obd_class.h>
  40 #include <linux/module.h>
  41
  42 static kmem_cache_t *fcb_cache;
  43 static atomic_t fcb_cache_count = ATOMIC_INIT(0);
  44
  45 struct fsfilt_cb_data {
  46         struct journal_callback cb_jcb; /* data private to jbd */
  47         fsfilt_cb_t cb_func;            /* MDS/OBD completion function */
  48         struct obd_device *cb_obd;      /* MDS/OBD completion device */
  49         __u64 cb_last_rcvd;             /* MDS/OST last committed operation */
  50 };
  51
  52 #define EXTN_XATTR_INDEX_LUSTRE         5
  53 #define XATTR_LUSTRE_MDS_OBJID          "system.lustre_mds_objid"
  54
  55 /*
  56  * We don't currently need any additional blocks for rmdir and
  57  * unlink transactions because we are storing the OST oa_id inside
  58  * the inode (which we will be changing anyways as part of this
  59  * transaction).
  60  */
  61 static void *fsfilt_extN_start(struct inode *inode, int op)
  62 {
  63         /* For updates to the last recieved file */
  64         int nblocks = EXTN_DATA_TRANS_BLOCKS;
  65         void *handle;
  66
  67         switch(op) {
  68         case FSFILT_OP_RMDIR:
  69         case FSFILT_OP_UNLINK:
  70                 nblocks += EXTN_DELETE_TRANS_BLOCKS;
  71                 break;
  72         case FSFILT_OP_RENAME:
  73                 /* modify additional directory */
  74                 nblocks += EXTN_DATA_TRANS_BLOCKS;
  75                 /* no break */
  76         case FSFILT_OP_SYMLINK:
  77                 /* additional block + block bitmap + GDT for long symlink */
  78                 nblocks += 3;
  79                 /* no break */
  80         case FSFILT_OP_CREATE:
  81         case FSFILT_OP_MKDIR:
  82         case FSFILT_OP_MKNOD:
  83                 /* modify one inode + block bitmap + GDT */
  84                 nblocks += 3;
  85                 /* no break */
  86         case FSFILT_OP_LINK:
  87                 /* modify parent directory */
  88                 nblocks += EXTN_INDEX_EXTRA_TRANS_BLOCKS+EXTN_DATA_TRANS_BLOCKS;
  89                 break;
  90         case FSFILT_OP_SETATTR:
  91                 /* Setattr on inode */
  92                 nblocks += 1;
  93                 break;
  94         default: CERROR("unknown transaction start op %d\n", op);
  95                  LBUG();
  96         }
  97
  98         LASSERT(!current->journal_info);
  99         lock_kernel();
 100         handle = journal_start(EXTN_JOURNAL(inode), nblocks);
 101         unlock_kernel();
 102
 103         return handle;
 104 }
 105
 106 /*
 107  * Calculate the number of buffer credits needed to write multiple pages in
 108  * a single extN transaction.  No, this shouldn't be here, but as yet extN
 109  * doesn't have a nice API for calculating this sort of thing in advance.
 110  *
 111  * See comment above extN_writepage_trans_blocks for details.  We assume
 112  * no data journaling is being done, but it does allow for all of the pages
 113  * being non-contiguous.  If we are guaranteed contiguous pages we could
 114  * reduce the number of (d)indirect blocks a lot.
 115  *
 116  * With N blocks per page and P pages, for each inode we have at most:
 117  * N*P indirect
 118  * min(N*P, blocksize/4 + 1) dindirect blocks
 119  * niocount tindirect
 120  *
 121  * For the entire filesystem, we have at most:
 122  * min(sum(nindir + P), ngroups) bitmap blocks (from the above)
 123  * min(sum(nindir + P), gdblocks) group descriptor blocks (from the above)
 124  * objcount inode blocks
 125  * 1 superblock
 126  * 2 * EXTN_SINGLEDATA_TRANS_BLOCKS for the quota files
 127  *
 128  * 1 EXTN_DATA_TRANS_BLOCKS for the last_rcvd update.
 129  */
 130 static int fsfilt_extN_credits_needed(int objcount, struct fsfilt_objinfo *fso)
 131 {
 132         struct super_block *sb = fso->fso_dentry->d_inode->i_sb;
 133         int blockpp = 1 << (PAGE_CACHE_SHIFT - sb->s_blocksize_bits);
 134         int addrpp = EXTN_ADDR_PER_BLOCK(sb) * blockpp;
 135         int nbitmaps = 0;
 136         int ngdblocks = 0;
 137         int needed = objcount + 1;
 138         int i;
 139
 140         for (i = 0; i < objcount; i++, fso++) {
 141                 int nblocks = fso->fso_bufcnt * blockpp;
 142                 int ndindirect = min(nblocks, addrpp + 1);
 143                 int nindir = nblocks + ndindirect + 1;
 144
 145                 nbitmaps += nindir + nblocks;
 146                 ngdblocks += nindir + nblocks;
 147
 148                 needed += nindir;
 149         }
 150
 151         /* Assumes extN and extN have same sb_info layout at the start. */
 152         if (nbitmaps > EXTN_SB(sb)->s_groups_count)
 153                 nbitmaps = EXTN_SB(sb)->s_groups_count;
 154         if (ngdblocks > EXTN_SB(sb)->s_gdb_count)
 155                 ngdblocks = EXTN_SB(sb)->s_gdb_count;
 156
 157         needed += nbitmaps + ngdblocks;
 158
 159         /* last_rcvd update */
 160         needed += EXTN_DATA_TRANS_BLOCKS;
 161
 162 #ifdef CONFIG_QUOTA
 163         /* We assume that there will be 1 bit set in s_dquot.flags for each
 164          * quota file that is active.  This is at least true for now.
 165          */
 166         needed += hweight32(sb_any_quota_enabled(sb)) *
 167                 EXTN_SINGLEDATA_TRANS_BLOCKS;
 168 #endif
 169
 170         return needed;
 171 }
 172
 173 /* We have to start a huge journal transaction here to hold all of the
 174  * metadata for the pages being written here.  This is necessitated by
 175  * the fact that we do lots of prepare_write operations before we do
 176  * any of the matching commit_write operations, so even if we split
 177  * up to use "smaller" transactions none of them could complete until
 178  * all of them were opened.  By having a single journal transaction,
 179  * we eliminate duplicate reservations for common blocks like the
 180  * superblock and group descriptors or bitmaps.
 181  *
 182  * We will start the transaction here, but each prepare_write will
 183  * add a refcount to the transaction, and each commit_write will
 184  * remove a refcount.  The transaction will be closed when all of
 185  * the pages have been written.
 186  */
 187 static void *fsfilt_extN_brw_start(int objcount, struct fsfilt_objinfo *fso,
 188                                    int niocount, struct niobuf_remote *nb)
 189 {
 190         journal_t *journal;
 191         handle_t *handle;
 192         int needed;
 193         ENTRY;
 194
 195         LASSERT(!current->journal_info);
 196         journal = EXTN_SB(fso->fso_dentry->d_inode->i_sb)->s_journal;
 197         needed = fsfilt_extN_credits_needed(objcount, fso);
 198
 199         /* The number of blocks we could _possibly_ dirty can very large.
 200          * We reduce our request if it is absurd (and we couldn't get that
 201          * many credits for a single handle anyways).
 202          *
 203          * At some point we have to limit the size of I/Os sent at one time,
 204          * increase the size of the journal, or we have to calculate the
 205          * actual journal requirements more carefully by checking all of
 206          * the blocks instead of being maximally pessimistic.  It remains to
 207          * be seen if this is a real problem or not.
 208          */
 209         if (needed > journal->j_max_transaction_buffers) {
 210                 CERROR("want too many journal credits (%d) using %d instead\n",
 211                        needed, journal->j_max_transaction_buffers);
 212                 needed = journal->j_max_transaction_buffers;
 213         }
 214
 215         lock_kernel();
 216         handle = journal_start(journal, needed);
 217         unlock_kernel();
 218         if (IS_ERR(handle))
 219                 CERROR("can't get handle for %d credits: rc = %ld\n", needed,
 220                        PTR_ERR(handle));
 221
 222         RETURN(handle);
 223 }
 224
 225 static int fsfilt_extN_commit(struct inode *inode, void *h, int force_sync)
 226 {
 227         int rc;
 228         handle_t *handle = h;
 229
 230         if (force_sync)
 231                 handle->h_sync = 1; /* recovery likes this */
 232
 233         lock_kernel();
 234         rc = journal_stop(handle);
 235         unlock_kernel();
 236
 237         return rc;
 238 }
 239
 240 static int fsfilt_extN_setattr(struct dentry *dentry, void *handle,
 241                                struct iattr *iattr)
 242 {
 243         struct inode *inode = dentry->d_inode;
 244         int rc;
 245
 246         lock_kernel();
 247
 248         /* A _really_ horrible hack to avoid removing the data stored
 249          * in the block pointers; this is really the "small" stripe MD data.
 250          * We can avoid further hackery by virtue of the MDS file size being
 251          * zero all the time (which doesn't invoke block truncate at unlink
 252          * time), so we assert we never change the MDS file size from zero.
 253          */
 254         if (iattr->ia_valid & ATTR_SIZE) {
 255                 CERROR("hmm, setting %*s file size to %lld\n",
 256                        dentry->d_name.len, dentry->d_name.name, iattr->ia_size);
 257                 LASSERT(iattr->ia_size == 0);
 258 #if 0
 259                 /* ATTR_SIZE would invoke truncate: clear it */
 260                 iattr->ia_valid &= ~ATTR_SIZE;
 261                 inode->i_size = iattr->ia_size;
 262
 263                 /* make sure _something_ gets set - so new inode
 264                  * goes to disk (probably won't work over XFS
 265                  */
 266                 if (!iattr->ia_valid & ATTR_MODE) {
 267                         iattr->ia_valid |= ATTR_MODE;
 268                         iattr->ia_mode = inode->i_mode;
 269                 }
 270 #endif
 271         }
 272         if (inode->i_op->setattr)
 273                 rc = inode->i_op->setattr(dentry, iattr);
 274         else{
 275                 rc = inode_change_ok(inode, iattr);
 276                 if (!rc)
 277                         rc = inode_setattr(inode, iattr);
 278         }
 279
 280         unlock_kernel();
 281
 282         return rc;
 283 }
 284
 285 static int fsfilt_extN_set_md(struct inode *inode, void *handle,
 286                               void *lmm, int lmm_size)
 287 {
 288         int rc;
 289
 290         /* Nasty hack city - store stripe MD data in the block pointers if
 291          * it will fit, because putting it in an EA currently kills the MDS
 292          * performance.  We'll fix this with "fast EAs" in the future.
 293          */
 294         if (lmm_size <= sizeof(EXTN_I(inode)->i_data) -
 295                         sizeof(EXTN_I(inode)->i_data[0])) {
 296                 /* XXX old_size is debugging only */
 297                 int old_size = EXTN_I(inode)->i_data[0];
 298                 if (old_size != 0) {
 299                         LASSERT(old_size < sizeof(EXTN_I(inode)->i_data));
 300                         CERROR("setting EA on %lu again... interesting\n",
 301                                inode->i_ino);
 302                 }
 303
 304                 EXTN_I(inode)->i_data[0] = cpu_to_le32(lmm_size);
 305                 memcpy(&EXTN_I(inode)->i_data[1], lmm, lmm_size);
 306                 mark_inode_dirty(inode);
 307                 return 0;
 308         } else {
 309                 down(&inode->i_sem);
 310                 lock_kernel();
 311                 rc = extN_xattr_set(handle, inode, EXTN_XATTR_INDEX_LUSTRE,
 312                                     XATTR_LUSTRE_MDS_OBJID, lmm, lmm_size, 0);
 313                 unlock_kernel();
 314                 up(&inode->i_sem);
 315         }
 316
 317         if (rc)
 318                 CERROR("error adding MD data to inode %lu: rc = %d\n",
 319                        inode->i_ino, rc);
 320         return rc;
 321 }
 322
 323 static int fsfilt_extN_get_md(struct inode *inode, void *lmm, int lmm_size)
 324 {
 325         int rc;
 326
 327         if (EXTN_I(inode)->i_data[0]) {
 328                 int size = le32_to_cpu(EXTN_I(inode)->i_data[0]);
 329                 LASSERT(size < sizeof(EXTN_I(inode)->i_data));
 330                 if (lmm) {
 331                         if (size > lmm_size)
 332                                 return -ERANGE;
 333                         memcpy(lmm, &EXTN_I(inode)->i_data[1], size);
 334                 }
 335                 return size;
 336         }
 337
 338         down(&inode->i_sem);
 339         lock_kernel();
 340         rc = extN_xattr_get(inode, EXTN_XATTR_INDEX_LUSTRE,
 341                             XATTR_LUSTRE_MDS_OBJID, lmm, lmm_size);
 342         unlock_kernel();
 343         up(&inode->i_sem);
 344
 345         /* This gives us the MD size */
 346         if (lmm == NULL)
 347                 return (rc == -ENODATA) ? 0 : rc;
 348
 349         if (rc < 0) {
 350                 CDEBUG(D_INFO, "error getting EA %s from inode %lu: "
 351                        "rc = %d\n", XATTR_LUSTRE_MDS_OBJID, inode->i_ino, rc);
 352                 memset(lmm, 0, lmm_size);
 353                 return (rc == -ENODATA) ? 0 : rc;
 354         }
 355
 356         return rc;
 357 }
 358
 359 static ssize_t fsfilt_extN_readpage(struct file *file, char *buf, size_t count,
 360                                     loff_t *off)
 361 {
 362         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
 363         int rc = 0;
 364
 365         if (S_ISREG(inode->i_mode))
 366                 rc = file->f_op->read(file, buf, count, off);
 367         else {
 368                 const int blkbits = inode->i_sb->s_blocksize_bits;
 369                 const int blksize = inode->i_sb->s_blocksize;
 370
 371                 CDEBUG(D_EXT2, "reading "LPSZ" at dir %lu+%llu\n",
 372                        count, inode->i_ino, *off);
 373                 while (count > 0) {
 374                         struct buffer_head *bh;
 375
 376                         bh = NULL;
 377                         if (*off < inode->i_size) {
 378                                 int err = 0;
 379
 380                                 bh = extN_bread(NULL, inode, *off >> blkbits,
 381                                                 0, &err);
 382
 383                                 CDEBUG(D_EXT2, "read %u@%llu\n", blksize, *off);
 384
 385                                 if (bh) {
 386                                         memcpy(buf, bh->b_data, blksize);
 387                                         brelse(bh);
 388                                 } else if (err) {
 389                                         /* XXX in theory we should just fake
 390                                          * this buffer and continue like extN,
 391                                          * especially if this is a partial read
 392                                          */
 393                                         CERROR("error read dir %lu+%llu: %d\n",
 394                                                inode->i_ino, *off, err);
 395                                         RETURN(err);
 396                                 }
 397                         }
 398                         if (!bh) {
 399                                 struct extN_dir_entry_2 *fake = (void *)buf;
 400
 401                                 CDEBUG(D_EXT2, "fake %u@%llu\n", blksize, *off);
 402                                 memset(fake, 0, sizeof(*fake));
 403                                 fake->rec_len = cpu_to_le32(blksize);
 404                         }
 405                         count -= blksize;
 406                         buf += blksize;
 407                         *off += blksize;
 408                         rc += blksize;
 409                 }
 410         }
 411
 412         return rc;
 413 }
 414
 415 static void fsfilt_extN_cb_func(struct journal_callback *jcb, int error)
 416 {
 417         struct fsfilt_cb_data *fcb = (struct fsfilt_cb_data *)jcb;
 418
 419         fcb->cb_func(fcb->cb_obd, fcb->cb_last_rcvd, error);
 420
 421         OBD_SLAB_FREE(fcb, fcb_cache, sizeof *fcb);
 422         atomic_dec(&fcb_cache_count);
 423 }
 424
 425 static int fsfilt_extN_set_last_rcvd(struct obd_device *obd, __u64 last_rcvd,
 426                                      void *handle, fsfilt_cb_t cb_func)
 427 {
 428         struct fsfilt_cb_data *fcb;
 429
 430         OBD_SLAB_ALLOC(fcb, fcb_cache, GFP_NOFS, sizeof *fcb);
 431         if (fcb == NULL)
 432                 RETURN(-ENOMEM);
 433
 434         atomic_inc(&fcb_cache_count);
 435         fcb->cb_func = cb_func;
 436         fcb->cb_obd = obd;
 437         fcb->cb_last_rcvd = last_rcvd;
 438
 439         CDEBUG(D_EXT2, "set callback for last_rcvd: "LPD64"\n", last_rcvd);
 440         lock_kernel();
 441         /* Note that an "incompatible pointer" warning here is OK for now */
 442         journal_callback_set(handle, fsfilt_extN_cb_func,
 443                              (struct journal_callback *)fcb);
 444         unlock_kernel();
 445
 446         return 0;
 447 }
 448
 449 static int fsfilt_extN_journal_data(struct file *filp)
 450 {
 451         struct inode *inode = filp->f_dentry->d_inode;
 452
 453         EXTN_I(inode)->i_flags |= EXTN_JOURNAL_DATA_FL;
 454
 455         return 0;
 456 }
 457
 458 /*
 459  * We need to hack the return value for the free inode counts because
 460  * the current EA code requires one filesystem block per inode with EAs,
 461  * so it is possible to run out of blocks before we run out of inodes.
 462  *
 463  * This can be removed when the extN EA code is fixed.
 464  */
 465 static int fsfilt_extN_statfs(struct super_block *sb, struct obd_statfs *osfs)
 466 {
 467         struct statfs sfs;
 468         int rc = vfs_statfs(sb, &sfs);
 469
 470         if (!rc && sfs.f_bfree < sfs.f_ffree) {
 471                 sfs.f_files = (sfs.f_files - sfs.f_ffree) + sfs.f_bfree;
 472                 sfs.f_ffree = sfs.f_bfree;
 473         }
 474
 475         statfs_pack(osfs, &sfs);
 476         return rc;
 477 }
 478
 479 static int fsfilt_extN_sync(struct super_block *sb)
 480 {
 481         return extN_force_commit(sb);
 482 }
 483
 484 extern int extN_prep_san_write(struct inode *inode, long *blocks,
 485                                int nblocks, loff_t newsize);
 486 static int fsfilt_extN_prep_san_write(struct inode *inode, long *blocks,
 487                                       int nblocks, loff_t newsize)
 488 {
 489         return extN_prep_san_write(inode, blocks, nblocks, newsize);
 490 }
 491
 492 static struct fsfilt_operations fsfilt_extN_ops = {
 493         fs_type:                "extN",
 494         fs_owner:               THIS_MODULE,
 495         fs_start:               fsfilt_extN_start,
 496         fs_brw_start:           fsfilt_extN_brw_start,
 497         fs_commit:              fsfilt_extN_commit,
 498         fs_setattr:             fsfilt_extN_setattr,
 499         fs_set_md:              fsfilt_extN_set_md,
 500         fs_get_md:              fsfilt_extN_get_md,
 501         fs_readpage:            fsfilt_extN_readpage,
 502         fs_journal_data:        fsfilt_extN_journal_data,
 503         fs_set_last_rcvd:       fsfilt_extN_set_last_rcvd,
 504         fs_statfs:              fsfilt_extN_statfs,
 505         fs_sync:                fsfilt_extN_sync,
 506         fs_prep_san_write:      fsfilt_extN_prep_san_write,
 507 };
 508
 509 static int __init fsfilt_extN_init(void)
 510 {
 511         int rc;
 512
 513         //rc = extN_xattr_register();
 514         fcb_cache = kmem_cache_create("fsfilt_extN_fcb",
 515                                       sizeof(struct fsfilt_cb_data), 0,
 516                                       0, NULL, NULL);
 517         if (!fcb_cache) {
 518                 CERROR("error allocating fsfilt journal callback cache\n");
 519                 GOTO(out, rc = -ENOMEM);
 520         }
 521
 522         rc = fsfilt_register_ops(&fsfilt_extN_ops);
 523
 524         if (rc)
 525                 kmem_cache_destroy(fcb_cache);
 526 out:
 527         return rc;
 528 }
 529
 530 static void __exit fsfilt_extN_exit(void)
 531 {
 532         int rc;
 533
 534         fsfilt_unregister_ops(&fsfilt_extN_ops);
 535         rc = kmem_cache_destroy(fcb_cache);
 536
 537         if (rc || atomic_read(&fcb_cache_count)) {
 538                 CERROR("can't free fsfilt callback cache: count %d, rc = %d\n",
 539                        atomic_read(&fcb_cache_count), rc);
 540         }
 541
 542         //rc = extN_xattr_unregister();
 543 }
 544
 545 MODULE_AUTHOR("Cluster File Systems, Inc. <info@clusterfs.com>");
 546 MODULE_DESCRIPTION("Lustre extN Filesystem Helper v0.1");
 547 MODULE_LICENSE("GPL");
 548
 549 module_init(fsfilt_extN_init);
 550 module_exit(fsfilt_extN_exit);