Whamcloud - gitweb
LU-2675 build: assume __linux__ and __KERNEL__
[fs/lustre-release.git] / lustre / osd-ldiskfs / osd_iam.h
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 [sun.com URL with a
18  * copy of GPLv2].
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) 2009, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
28  * Use is subject to license terms.
29  *
30  * Copyright (c) 2011, 2012, 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  * osd_iam.c
37  * Top-level entry points into osd module
38  *
39  * Author: Wang Di <wangdi@clusterfs.com>
40  * Author: Nikita Danilov <nikita@clusterfs.com>
41  */
42
43 #ifndef __LINUX_LUSTRE_IAM_H__
44 #define __LINUX_LUSTRE_IAM_H__
45
46 #include <linux/module.h>
47 #include <asm/unaligned.h>
48
49 #include "osd_dynlocks.h"
50 /*
51  *  osd_iam.h
52  */
53 #ifndef CLASSERT
54 #define CLASSERT(cond) do {switch(42) {case (cond): case 0: break;}} while (0)
55 #endif
56 /* implication */
57 #define ergo(a, b) (!(a) || (b))
58 /* logical equivalence */
59 #define equi(a, b) (!!(a) == !!(b))
60
61 enum {
62         /*
63          * Maximal number of non-leaf levels in htree. In the stock ldiskfs this
64          * is 2.
65          */
66         /*
67          * XXX reduced back to 2 to make per-node locking work.
68          */
69         DX_MAX_TREE_HEIGHT = 5,
70         /*
71          * Scratch keys used by generic code for temporaries.
72          *
73          * Allocation:
74          *
75          *         [0] reserved for assertions and as a staging area for
76          *         record keys immediately used for key comparisons.
77          *
78          *         [1] reserved for record key, stored during iteration over
79          *         node records (see dx_node_check()).
80          *
81          *         [2] reserved for leaf node operations.
82          *
83          *         [3] reserved for index operations.
84          *
85          *         [4] reserved for path->ip_ikey_target
86          *
87          */
88         DX_SCRATCH_KEYS    = 5,
89         /*
90          * Maximal format name length.
91          */
92         DX_FMT_NAME_LEN    = 16,
93 };
94
95
96 /*
97  * Debugging.
98  *
99  * Various debugging levels.
100  */
101
102 #if 0
103 /*
104  * Following macros are defined in config.h and are tunable through
105  * appropriate configure switches (indicated below).
106  */
107
108 /*
109  * Compile basic assertions in. You want this most of the time.
110  *
111  * --{enable,disable}-ldiskfs-assert (on by default).
112  */
113 #define LDISKFS_ASSERT (1)
114
115 /*
116  * Compile heavier correctness checks in. You want this during development
117  * cycle.
118  *
119  * --{enable,disable}-ldiskfs-correctness (off by default).
120  */
121 #define LDISKFS_CORRECTNESS (1)
122
123 /*
124  * Compile heavy invariant checking in. You want this early during development
125  * or when chasing a bug.
126  *
127  * --{enable,disable}-ldiskfs-invariant (off by default).
128  */
129 #define LDISKFS_INVARIANT (1)
130 #endif
131
132 #if defined(LDISKFS_ASSERT)
133 #define LDISKFS_ASSERT_ON (1)
134 #else
135 #define LDISKFS_ASSERT_ON (0)
136 #endif
137
138 #if defined(LDISKFS_CORRECTNESS)
139 #define LDISKFS_CORRECTNESS_ON (1)
140 #else
141 #define LDISKFS_CORRECTNESS_ON (0)
142 #endif
143
144 #if defined(LDISKFS_INVARIANT)
145 #define LDISKFS_INVARIANT_ON (1)
146 #else
147 #define LDISKFS_INVARIANT_ON (0)
148 #endif
149
150 #ifndef assert
151 #if LDISKFS_ASSERT_ON
152 #define assert(test) J_ASSERT(test)
153 #else
154 #define assert(test) ((void)(test))
155 #endif
156 #endif
157
158 #if LDISKFS_CORRECTNESS_ON
159 #define assert_corr(test) J_ASSERT(test)
160 #define do_corr(exp) exp
161 #else
162 #define assert_corr(test) do {;} while (0)
163 #define do_corr(exp) do {;} while (0)
164 #endif
165
166 #if LDISKFS_INVARIANT_ON
167 #define assert_inv(test) J_ASSERT(test)
168 #else
169 #define assert_inv(test) do {;} while (0)
170 #endif
171
172 /*
173  * Entry within index tree node. Consists of a key immediately followed
174  * (without padding) by a pointer to the child node.
175  *
176  * Both key and pointer are of variable size, hence incomplete type.
177  */
178 struct iam_entry;
179
180 struct iam_entry_compat {
181         __le32 hash;
182         __le32 block;
183 };
184
185 /*
186  * Incomplete type used to refer to keys in iam container.
187  *
188  * As key size can be different from container to container, iam has to use
189  * incomplete type. Clients cast pointer to iam_key to real key type and back.
190  */
191 struct iam_key;
192
193 /*
194  * Incomplete type use to refer to the records stored in iam containers.
195  */
196 struct iam_rec;
197
198 /*
199  * Key in index node. Possibly compressed. Fixed size.
200  */
201 struct iam_ikey;
202
203 /*
204  * Scalar type into which certain iam_key's can be uniquely mapped. Used to
205  * support interfaces like readdir(), where iteration over index has to be
206  * re-startable.
207  */
208 typedef __u32 iam_ptr_t;
209
210 /*
211  * Index node traversed during tree lookup.
212  */
213 struct iam_frame {
214         struct buffer_head *bh;    /* buffer holding node data */
215         struct iam_entry *entries; /* array of entries */
216         struct iam_entry *at;      /* target entry, found by binary search */
217         iam_ptr_t         leaf;    /* (logical) offset of child node found by
218                                     * binary search. */
219         iam_ptr_t         curidx;  /* (logical) offset of this node. Used to
220                                     * per-node locking to detect concurrent
221                                     * splits. */
222         unsigned int      at_shifted:1; /* The "at" entry has moved to next
223                                          * because of shrinking index node
224                                          * for recycling empty leaf node. */
225 };
226
227 /*
228  * Opaque entry in the leaf node.
229  */
230 struct iam_lentry;
231
232 struct iam_path;
233 struct iam_container;
234
235
236 /* leaf node reached by tree lookup */
237 struct iam_leaf {
238         struct iam_path    *il_path;
239         struct buffer_head *il_bh;
240         struct iam_lentry  *il_entries;
241         struct iam_lentry  *il_at;
242         /*
243          * Lock on a leaf node.
244          */
245         struct dynlock_handle *il_lock;
246         iam_ptr_t              il_curidx; /* logical offset of leaf node. */
247         void               *il_descr_data;
248 };
249
250 /*
251  * Return values of ->lookup() operation from struct iam_leaf_operations.
252  */
253 enum iam_lookup_t {
254         /*
255          * lookup found a record with the key requested
256          */
257         IAM_LOOKUP_EXACT  = 0,
258         /*
259          * lookup positioned leaf on some record
260          */
261         IAM_LOOKUP_OK     = 1,
262         /*
263          * leaf was empty
264          */
265         IAM_LOOKUP_EMPTY  = 2,
266         /*
267          * lookup positioned leaf before first record
268          */
269         IAM_LOOKUP_BEFORE = 3,
270         /*
271          * Found hash may have a continuation in the next leaf.
272          */
273         IAM_LOOKUP_LAST   = 0x100
274 };
275
276 /*
277  * Format-specific container operations. These are called by generic iam code.
278  */
279 struct iam_operations {
280         /*
281          * Returns pointer (in the same sense as pointer in index entry) to
282          * the root node.
283          */
284         __u32 (*id_root_ptr)(struct iam_container *c);
285
286         /*
287          * Check validity and consistency of index node.
288          */
289         int (*id_node_check)(struct iam_path *path, struct iam_frame *frame);
290         /*
291          * Copy some data from node header into frame. This is called when
292          * new node is loaded into frame.
293          */
294         int (*id_node_load)(struct iam_path *path, struct iam_frame *frame);
295         /*
296          * Initialize new node (stored in @bh) that is going to be added into
297          * tree.
298          */
299         int (*id_node_init)(struct iam_container *c,
300                             struct buffer_head *bh, int root);
301         int (*id_node_read)(struct iam_container *c, iam_ptr_t ptr,
302                             handle_t *h, struct buffer_head **bh);
303         /*
304          * Key comparison functions. Returns -1, 0, +1.
305          */
306         int (*id_ikeycmp)(const struct iam_container *c,
307                           const struct iam_ikey *k1,
308                           const struct iam_ikey *k2);
309         /*
310          * Modify root node when tree height increases.
311          */
312         struct iam_entry *(*id_root_inc)(struct iam_container *c,
313                                          struct iam_path *path,
314                                          struct iam_frame *frame);
315
316         struct iam_path_descr *(*id_ipd_alloc)(const struct iam_container *c,
317                                                void *area);
318         void (*id_ipd_free)(struct iam_path_descr *ipd);
319         /*
320          * Format name.
321          */
322         char id_name[DX_FMT_NAME_LEN];
323 };
324
325 /*
326  * Another format-specific operation vector, consisting of methods to access
327  * leaf nodes. This is separated from struct iam_operations, because it is
328  * assumed that there will be many formats with different format of leaf
329  * nodes, yes the same struct iam_operations.
330  */
331 struct iam_leaf_operations {
332                 /*
333                  * leaf operations.
334                  */
335
336         /*
337          * initialize just loaded leaf node.
338          */
339         int (*init)(struct iam_leaf *p);
340         /*
341          * Format new node.
342          */
343         void (*init_new)(struct iam_container *c, struct buffer_head *bh);
344         /*
345          * Release resources.
346          */
347         void (*fini)(struct iam_leaf *l);
348                 /*
349                  * returns true iff leaf is positioned at the last entry.
350                  */
351         int (*at_end)(const struct iam_leaf *l);
352                 /* position leaf at the first entry */
353         void (*start)(struct iam_leaf *l);
354                 /* more leaf to the next entry. */
355         void (*next)(struct iam_leaf *l);
356         /*
357          * return key of current leaf record. This method may return
358          * either pointer to the key stored in node, or copy key into
359          * @k buffer supplied by caller and return pointer to this
360          * buffer. The latter approach is used when keys in nodes are
361          * not stored in plain form (e.g., htree doesn't store keys at
362          * all).
363          *
364          * Caller should assume that returned pointer is only valid
365          * while leaf node is pinned and locked.
366          */
367         struct iam_ikey *(*ikey)(const struct iam_leaf *l, struct iam_ikey *k);
368         struct iam_key *(*key)(const struct iam_leaf *l);
369         /* return pointer to entry body. Pointer is valid while
370            corresponding leaf node is locked and pinned. */
371         struct iam_rec *(*rec)(const struct iam_leaf *l);
372
373         void (*key_set)(struct iam_leaf *l, const struct iam_key *k);
374         void (*rec_set)(struct iam_leaf *l, const struct iam_rec *r);
375         void (*rec_get)(const struct iam_leaf *l, struct iam_rec *r);
376
377         int (*key_cmp)(const struct iam_leaf *l, const struct iam_key *k);
378         int (*key_eq)(const struct iam_leaf *l, const struct iam_key *k);
379
380         int (*rec_eq)(const struct iam_leaf *l, const struct iam_rec *r);
381
382         int (*key_size)(const struct iam_leaf *l);
383         /*
384          * Search leaf @l for a record with key @k or for a place
385          * where such record is to be inserted.
386          *
387          * Scratch keys from @path can be used.
388          */
389         int (*lookup)(struct iam_leaf *l, const struct iam_key *k);
390         int (*ilookup)(struct iam_leaf *l, const struct iam_ikey *ik);
391
392         int (*can_add)(const struct iam_leaf *l,
393                        const struct iam_key *k, const struct iam_rec *r);
394         /*
395          * add rec for a leaf
396          */
397         void (*rec_add)(struct iam_leaf *l,
398                         const struct iam_key *k, const struct iam_rec *r);
399         /*
400          * remove rec for a leaf
401          */
402         void (*rec_del)(struct iam_leaf *l, int shift);
403         /*
404          * split leaf node, moving some entries into @bh (the latter currently
405          * is assumed to be empty).
406          */
407         void (*split)(struct iam_leaf *l, struct buffer_head **bh,
408                       iam_ptr_t newblknr);
409         /*
410          * the leaf is empty?
411          */
412         int (*leaf_empty)(struct iam_leaf *l);
413 };
414
415 /*
416  * Parameters, describing a flavor of iam container.
417  */
418 struct iam_descr {
419         /*
420          * Size of a key in this container, in bytes.
421          */
422          size_t       id_key_size;
423         /*
424          * Size of a key in index nodes, in bytes.
425          */
426          size_t       id_ikey_size;
427         /*
428          * Size of a pointer to the next level (stored in index nodes), in
429          * bytes.
430          */
431         size_t       id_ptr_size;
432         /*
433          * Size of a record (stored in leaf nodes), in bytes.
434          */
435         size_t       id_rec_size;
436         /*
437          * Size of unused (by iam) space at the beginning of every non-root
438          * node, in bytes. Used for compatibility with ldiskfs.
439          */
440         size_t       id_node_gap;
441         /*
442          * Size of unused (by iam) space at the beginning of root node, in
443          * bytes. Used for compatibility with ldiskfs.
444          */
445         size_t       id_root_gap;
446
447         struct iam_operations           *id_ops;
448         struct iam_leaf_operations      *id_leaf_ops;
449 };
450
451 enum {
452         IAM_IDLE_HEADER_MAGIC = 0x7903,
453 };
454
455 /*
456  * Header structure to record idle blocks.
457  */
458 struct iam_idle_head {
459         __le16 iih_magic;
460         __le16 iih_count; /* how many idle blocks in this head */
461         __le32 iih_next; /* next head for idle blocks */
462         __le32 iih_blks[0];
463 };
464
465 /*
466  * An instance of iam container.
467  */
468 struct iam_container {
469         /*
470          * Underlying flat file. IO against this object is issued to
471          * read/write nodes.
472          */
473         struct inode        *ic_object;
474         /*
475          * BH of root block
476          */
477         struct buffer_head  *ic_root_bh;
478         /*
479          * container flavor.
480          */
481         struct iam_descr    *ic_descr;
482         /*
483          * read-write lock protecting index consistency.
484          */
485         struct rw_semaphore     ic_sem;
486         struct dynlock       ic_tree_lock;
487         /* Protect ic_idle_bh */
488         struct mutex         ic_idle_mutex;
489         /*
490          * BH for idle blocks
491          */
492         struct buffer_head  *ic_idle_bh;
493         unsigned int         ic_idle_failed:1; /* Idle block mechanism failed */
494 };
495
496 /*
497  * description-specific part of iam_path. This is usually embedded into larger
498  * structure.
499  */
500 struct iam_path_descr {
501         /*
502          * Scratch-pad area for temporary keys.
503          */
504         struct iam_ikey *ipd_key_scratch[DX_SCRATCH_KEYS];
505 };
506
507 /*
508  * Structure to keep track of a path drilled through htree.
509  */
510 struct iam_path {
511         /*
512          * Parent container.
513          */
514         struct iam_container  *ip_container;
515         /*
516          * Number of index levels minus one.
517          */
518         int                    ip_indirect;
519         /*
520          * Nodes that top-to-bottom traversal passed through.
521          */
522         struct iam_frame       ip_frames[DX_MAX_TREE_HEIGHT];
523         /*
524          * Last filled frame in ->ip_frames. Refers to the 'twig' node (one
525          * immediately above leaf).
526          */
527         struct iam_frame      *ip_frame;
528         /*
529          * Leaf node: a child of ->ip_frame.
530          */
531         struct iam_leaf        ip_leaf;
532         /*
533          * Key searched for.
534          */
535         const struct iam_key  *ip_key_target;
536         const struct iam_ikey *ip_ikey_target;
537         /*
538          * Description-specific data.
539          */
540         struct iam_path_descr *ip_data;
541 };
542
543 struct ldiskfs_dx_hash_info;
544
545 /*
546  * Helper structure for legacy htrees.
547  */
548 struct iam_path_compat {
549         struct iam_path      ipc_path;
550         struct iam_container ipc_container;
551         __u32                 ipc_scratch[DX_SCRATCH_KEYS];
552         struct ldiskfs_dx_hash_info  *ipc_hinfo;
553         struct qstr          *ipc_qstr;
554         struct iam_path_descr ipc_descr;
555         struct ldiskfs_dx_hash_info   ipc_hinfo_area;
556 };
557
558 #define const_max(p, q) ((p > q) ? p : q)
559
560 enum {
561         DX_MAX_IKEY_SIZE   = 32, /* be generous */
562         /*
563          * Hack to avoid dynamic allocation and freeing of ipd.
564          */
565         DX_IPD_MAX_SIZE    = const_max(sizeof(struct iam_path_compat),
566                                        DX_MAX_IKEY_SIZE * DX_SCRATCH_KEYS +
567                                        sizeof(struct iam_path_descr))
568 };
569
570 /*
571  * iam cursor (iterator) api.
572  */
573
574 /*
575  * States of iterator state machine.
576  */
577 enum iam_it_state {
578         /* initial state */
579         IAM_IT_DETACHED,
580         /* iterator is above particular record in the container */
581         IAM_IT_ATTACHED,
582         /* iterator is positioned before record  */
583         IAM_IT_SKEWED
584 };
585
586 /*
587  * Flags controlling iterator functionality.
588  */
589 enum iam_it_flags {
590         /*
591          * this iterator will move (iam_it_next() will be called on it)
592          */
593         IAM_IT_MOVE  = (1 << 0),
594         /*
595          * tree can be updated through this iterator.
596          */
597         IAM_IT_WRITE = (1 << 1)
598 };
599
600 /*
601  * Iterator.
602  *
603  * Immediately after call to iam_it_init() iterator is in "detached"
604  * (IAM_IT_DETACHED) state: it is associated with given parent container, but
605  * doesn't point to any particular record in this container.
606  *
607  * After successful call to iam_it_get() and until corresponding call to
608  * iam_it_put() iterator is in one of "active" states: IAM_IT_ATTACHED or
609  * IAM_IT_SKEWED.
610  *
611  * Active iterator can move through records in a container (provided
612  * IAM_IT_MOVE permission) in a key order, can get record and key values as it
613  * passes over them, and can modify container (provided IAM_IT_WRITE
614  * permission).
615  *
616  * Iteration may reach the end of container, at which point iterator switches
617  * into IAM_IT_DETACHED state.
618  *
619  * Concurrency: iterators are supposed to be local to thread. Interfaces below
620  * do no internal serialization of access to the iterator fields.
621  *
622  * When in non-detached state, iterator keeps some container nodes pinned in
623  * memory and locked (that locking may be implemented at the container
624  * granularity though). In particular, clients may assume that pointers to
625  * records and keys obtained through iterator interface as valid until
626  * iterator is detached (except that they may be invalidated by sub-sequent
627  * operations done through the same iterator).
628  *
629  */
630 struct iam_iterator {
631         /*
632          * iterator flags, taken from enum iam_it_flags.
633          */
634         __u32                 ii_flags;
635         enum iam_it_state     ii_state;
636         /*
637          * path to the record. Valid in IAM_IT_ATTACHED, and IAM_IT_SKEWED
638          * states.
639          */
640         struct iam_path       ii_path;
641 };
642
643 void iam_path_init(struct iam_path *path, struct iam_container *c,
644                    struct iam_path_descr *pd);
645 void iam_path_fini(struct iam_path *path);
646 void iam_path_release(struct iam_path *path);
647
648 void iam_path_compat_init(struct iam_path_compat *path, struct inode *inode);
649 void iam_path_compat_fini(struct iam_path_compat *path);
650
651 struct iam_path_descr *iam_ipd_alloc(void *area, int keysize);
652 void iam_ipd_free(struct iam_path_descr *ipd);
653
654 int  iam_it_init(struct iam_iterator *it, struct iam_container *c, __u32 flags,
655                  struct iam_path_descr *pd);
656 void iam_it_fini(struct iam_iterator *it);
657 int iam_it_get(struct iam_iterator *it, const struct iam_key *k);
658 int iam_it_get_at(struct iam_iterator *it, const struct iam_key *k);
659 void iam_it_dup(struct iam_iterator *dst, const struct iam_iterator *src);
660 void iam_it_put(struct iam_iterator *it);
661 int iam_it_next(struct iam_iterator *it);
662 struct iam_rec *iam_it_rec_get(const struct iam_iterator *it);
663 int iam_it_rec_set(handle_t *h,
664                    struct iam_iterator *it, const struct iam_rec *r);
665 struct iam_key *iam_it_key_get(const struct iam_iterator *it);
666 int iam_it_key_size(const struct iam_iterator *it);
667 int iam_it_rec_insert(handle_t *h, struct iam_iterator *it,
668                       const struct iam_key *k, const struct iam_rec *r);
669 int iam_it_rec_delete(handle_t *h, struct iam_iterator *it);
670
671 typedef __u64 iam_pos_t;
672
673 iam_pos_t iam_it_store(const struct iam_iterator *it);
674 int iam_it_load(struct iam_iterator *it, iam_pos_t pos);
675
676 int iam_lookup(struct iam_container *c, const struct iam_key *k,
677                struct iam_rec *r, struct iam_path_descr *pd);
678 int iam_delete(handle_t *h, struct iam_container *c, const struct iam_key *k,
679                struct iam_path_descr *pd);
680 int iam_update(handle_t *h, struct iam_container *c, const struct iam_key *k,
681                const struct iam_rec *r, struct iam_path_descr *pd);
682 int iam_insert(handle_t *handle, struct iam_container *c,
683                const struct iam_key *k,
684                const struct iam_rec *r, struct iam_path_descr *pd);
685 /*
686  * Initialize container @c.
687  */
688 int iam_container_init(struct iam_container *c,
689                        struct iam_descr *descr, struct inode *inode);
690 /*
691  * Finalize container @c, release all resources.
692  */
693 void iam_container_fini(struct iam_container *c);
694
695 /*
696  * Determine container format.
697  */
698 int iam_container_setup(struct iam_container *c);
699
700 static inline struct iam_descr *iam_container_descr(struct iam_container *c)
701 {
702         return c->ic_descr;
703 }
704
705 static inline struct iam_descr *iam_path_descr(const struct iam_path *p)
706 {
707         return p->ip_container->ic_descr;
708 }
709
710 static inline struct inode *iam_path_obj(struct iam_path *p)
711 {
712         return p->ip_container->ic_object;
713 }
714
715 static inline void iam_ikeycpy(const struct iam_container *c,
716                                struct iam_ikey *k1, const struct iam_ikey *k2)
717 {
718         memcpy(k1, k2, c->ic_descr->id_ikey_size);
719 }
720
721 static inline size_t iam_entry_size(struct iam_path *p)
722 {
723         return iam_path_descr(p)->id_ikey_size + iam_path_descr(p)->id_ptr_size;
724 }
725
726 static inline struct iam_entry *iam_entry_shift(struct iam_path *p,
727                                                 struct iam_entry *entry,
728                                                 int shift)
729 {
730         void *e = entry;
731         return e + shift * iam_entry_size(p);
732 }
733
734 static inline struct iam_ikey *dx_get_ikey(struct iam_path *p,
735                                             struct iam_entry *entry,
736                                             struct iam_ikey *key)
737 {
738         return memcpy(key, entry, iam_path_descr(p)->id_ikey_size);
739 }
740
741 static inline struct iam_ikey *iam_ikey_at(struct iam_path *p,
742                                            struct iam_entry *entry)
743 {
744         return (struct iam_ikey *)entry;
745 }
746
747 static inline ptrdiff_t iam_entry_diff(struct iam_path *p,
748                                        struct iam_entry *e1,
749                                        struct iam_entry *e2)
750 {
751         ptrdiff_t diff;
752
753         diff = (void *)e1 - (void *)e2;
754         assert_corr(diff / iam_entry_size(p) * iam_entry_size(p) == diff);
755         return diff / iam_entry_size(p);
756 }
757
758 /*
759  * Helper for the frequent case, where key was already placed into @k1 by
760  * callback.
761  */
762 static inline void iam_ikeycpy0(const struct iam_container *c,
763                                 struct iam_ikey *k1, const struct iam_ikey *k2)
764 {
765         if (k1 != k2)
766                 iam_ikeycpy(c, k1, k2);
767 }
768
769 static inline int iam_ikeycmp(const struct iam_container *c,
770                               const struct iam_ikey *k1,
771                               const struct iam_ikey *k2)
772 {
773         return c->ic_descr->id_ops->id_ikeycmp(c, k1, k2);
774 }
775
776 static inline void *iam_entry_off(struct iam_entry *entry, size_t off)
777 {
778         return (void *)((char *)entry + off);
779 }
780
781 /*
782  * Leaf helpers.
783  */
784
785 static inline struct iam_path *iam_leaf_path(const struct iam_leaf *leaf)
786 {
787         return leaf->il_path;
788 }
789
790 static inline struct iam_container *
791 iam_leaf_container(const struct iam_leaf *leaf)
792 {
793         return iam_leaf_path(leaf)->ip_container;
794 }
795
796 static inline struct iam_descr *iam_leaf_descr(const struct iam_leaf *leaf)
797 {
798         return iam_leaf_container(leaf)->ic_descr;
799 }
800
801 static inline struct iam_leaf_operations *
802 iam_leaf_ops(const struct iam_leaf *leaf)
803 {
804         return iam_leaf_descr(leaf)->id_leaf_ops;
805 }
806
807 static inline void iam_reccpy(const struct iam_leaf *leaf,
808                               struct iam_rec *rec_dst)
809 {
810         iam_leaf_ops(leaf)->rec_get(leaf, rec_dst);
811 }
812
813 /*XXX These stuff put here, just because they are used by iam.c */
814 static inline unsigned dx_get_block(struct iam_path *p, struct iam_entry *entry)
815 {
816         u32 *addr;
817
818         addr = iam_entry_off(entry, iam_path_descr(p)->id_ikey_size);
819         return le32_to_cpu(get_unaligned(addr));
820 }
821
822 static inline void dx_set_block(struct iam_path *p,
823                                 struct iam_entry *entry, unsigned value)
824 {
825         u32 *addr;
826
827         addr = iam_entry_off(entry, iam_path_descr(p)->id_ikey_size);
828         put_unaligned(cpu_to_le32(value), addr);
829 }
830
831 static inline void dx_set_ikey(struct iam_path *p, struct iam_entry *entry,
832                                const struct iam_ikey *key)
833 {
834         iam_ikeycpy(p->ip_container, iam_entry_off(entry, 0), key);
835 }
836
837 struct dx_map_entry
838 {
839         u32 hash;
840         u32 offs;
841 };
842
843 struct fake_dirent {
844         __le32 inode;
845         __le16 rec_len;
846         u8 name_len;
847         u8 file_type;
848 };
849
850 struct dx_countlimit {
851         __le16 limit;
852         __le16 count;
853 };
854
855 /*
856  * dx_root_info is laid out so that if it should somehow get overlaid by a
857  * dirent the two low bits of the hash version will be zero.  Therefore, the
858  * hash version mod 4 should never be 0.  Sincerely, the paranoia department.
859  */
860
861 struct dx_root {
862         struct fake_dirent dot;
863         char dot_name[4];
864         struct fake_dirent dotdot;
865         char dotdot_name[4];
866         struct dx_root_info
867         {
868                 __le32 reserved_zero;
869                 u8 hash_version;
870                 u8 info_length; /* 8 */
871                 u8 indirect_levels;
872                 u8 unused_flags;
873         }
874         info;
875         struct {} entries[0];
876 };
877
878 struct dx_node
879 {
880         struct fake_dirent fake;
881         struct {} entries[0];
882 };
883
884
885 static inline unsigned dx_get_count(struct iam_entry *entries)
886 {
887         return le16_to_cpu(((struct dx_countlimit *) entries)->count);
888 }
889
890 static inline unsigned dx_get_limit(struct iam_entry *entries)
891 {
892         return le16_to_cpu(((struct dx_countlimit *) entries)->limit);
893 }
894
895 static inline void dx_set_count(struct iam_entry *entries, unsigned value)
896 {
897         ((struct dx_countlimit *) entries)->count = cpu_to_le16(value);
898 }
899
900 static inline unsigned dx_node_limit(struct iam_path *p)
901 {
902         struct iam_descr *param = iam_path_descr(p);
903         unsigned entry_space   = iam_path_obj(p)->i_sb->s_blocksize -
904                 param->id_node_gap;
905         return entry_space / (param->id_ikey_size + param->id_ptr_size);
906 }
907
908 static inline unsigned dx_root_limit(struct iam_path *p)
909 {
910         struct iam_descr *param = iam_path_descr(p);
911         unsigned limit = iam_path_obj(p)->i_sb->s_blocksize -
912                 param->id_root_gap;
913         limit /= (param->id_ikey_size + param->id_ptr_size);
914         if (limit == dx_node_limit(p))
915                 limit--;
916         return limit;
917 }
918
919
920 static inline struct iam_entry *dx_get_entries(struct iam_path *path,
921                                                void *data, int root)
922 {
923         struct iam_descr *param = iam_path_descr(path);
924         return data + (root ? param->id_root_gap : param->id_node_gap);
925 }
926
927
928 static inline struct iam_entry *dx_node_get_entries(struct iam_path *path,
929                                                     struct iam_frame *frame)
930 {
931         return dx_get_entries(path,
932                               frame->bh->b_data, frame == path->ip_frames);
933 }
934
935 static inline struct iam_ikey *iam_path_ikey(const struct iam_path *path,
936                                              int nr)
937 {
938         LASSERT(0 <= nr && nr < ARRAY_SIZE(path->ip_data->ipd_key_scratch));
939         return path->ip_data->ipd_key_scratch[nr];
940 }
941
942 static inline int iam_leaf_is_locked(const struct iam_leaf *leaf)
943 {
944         int result;
945
946         result = dynlock_is_locked(&iam_leaf_container(leaf)->ic_tree_lock,
947                                    leaf->il_curidx);
948         if (!result)
949                 dump_stack();
950         return result;
951 }
952
953 static inline int iam_frame_is_locked(struct iam_path *path,
954                                       const struct iam_frame *frame)
955 {
956         int result;
957
958         result = dynlock_is_locked(&path->ip_container->ic_tree_lock,
959                                    frame->curidx);
960         if (!result)
961                 dump_stack();
962         return result;
963 }
964
965 int dx_lookup_lock(struct iam_path *path,
966                    struct dynlock_handle **dl, enum dynlock_type lt);
967
968 void dx_insert_block(struct iam_path *path, struct iam_frame *frame,
969                      u32 hash, u32 block);
970 int dx_index_is_compat(struct iam_path *path);
971
972 int ldiskfs_htree_next_block(struct inode *dir, __u32 hash,
973                           struct iam_path *path, __u32 *start_hash);
974
975 int split_index_node(handle_t *handle, struct iam_path *path,
976                      struct dynlock_handle **lh);
977 struct ldiskfs_dir_entry_2 *split_entry(struct inode *dir,
978                                      struct ldiskfs_dir_entry_2 *de,
979                                      unsigned long ino, mode_t mode,
980                                      const char *name, int namelen);
981 struct ldiskfs_dir_entry_2 *find_insertion_point(struct inode *dir,
982                                               struct buffer_head *bh,
983                                               const char *name, int namelen);
984 struct ldiskfs_dir_entry_2 *move_entries(struct inode *dir,
985                                       struct ldiskfs_dx_hash_info *hinfo,
986                                       struct buffer_head **bh1,
987                                       struct buffer_head **bh2,
988                                       __u32 *delim_hash);
989
990 extern struct iam_descr iam_htree_compat_param;
991
992 struct dynlock_handle *dx_lock_htree(struct inode *dir, unsigned long value,
993                                      enum dynlock_type lt);
994 void dx_unlock_htree(struct inode *dir, struct dynlock_handle *lh);
995
996 /*
997  * external
998  */
999 void iam_container_write_lock(struct iam_container *c);
1000 void iam_container_write_unlock(struct iam_container *c);
1001
1002 void iam_container_read_lock(struct iam_container *c);
1003 void iam_container_read_unlock(struct iam_container *c);
1004
1005 int iam_index_next(struct iam_container *c, struct iam_path *p);
1006 int iam_read_leaf(struct iam_path *p);
1007
1008 int iam_node_read(struct iam_container *c, iam_ptr_t ptr,
1009                   handle_t *handle, struct buffer_head **bh);
1010 int iam_lvar_create(struct inode *obj,
1011                     int keysize, int ptrsize, int recsize, handle_t *handle);
1012
1013 #ifndef swap
1014 #define swap(x, y) do { typeof(x) z = x; x = y; y = z; } while (0)
1015 #endif
1016
1017 #ifdef DX_DEBUG
1018 #define dxtrace(command) command
1019 #else
1020 #define dxtrace(command) 
1021 #endif
1022
1023 #define BH_DXLock        25
1024 #define DX_DEBUG (0)
1025 #if DX_DEBUG
1026 static struct iam_lock_stats {
1027         unsigned dls_bh_lock;
1028         unsigned dls_bh_busy;
1029         unsigned dls_bh_again;
1030         unsigned dls_bh_full_again;
1031 } iam_lock_stats = { 0, };
1032 #define DX_DEVAL(x) x
1033 #else
1034 #define DX_DEVAL(x)
1035 #endif
1036
1037 static inline void iam_lock_bh(struct buffer_head volatile *bh)
1038 {
1039         DX_DEVAL(iam_lock_stats.dls_bh_lock++);
1040 #ifdef CONFIG_SMP
1041         while (test_and_set_bit(BH_DXLock, &bh->b_state)) {
1042                 DX_DEVAL(iam_lock_stats.dls_bh_busy++);
1043                 while (test_bit(BH_DXLock, &bh->b_state))
1044                         cpu_relax();
1045         }
1046 #endif
1047 }
1048
1049 static inline void iam_unlock_bh(struct buffer_head *bh)
1050 {
1051 #ifdef CONFIG_SMP
1052         smp_mb__before_clear_bit();
1053         clear_bit(BH_DXLock, &bh->b_state);
1054 #endif
1055 }
1056
1057
1058 void iam_insert_key(struct iam_path *path, struct iam_frame *frame,
1059                     const struct iam_ikey *key, iam_ptr_t ptr);
1060
1061 void iam_insert_key_lock(struct iam_path *path, struct iam_frame *frame,
1062                          const struct iam_ikey *key, iam_ptr_t ptr);
1063
1064
1065 int  iam_leaf_at_end(const struct iam_leaf *l);
1066 void iam_leaf_next(struct iam_leaf *folio);
1067 int iam_leaf_can_add(const struct iam_leaf *l,
1068                      const struct iam_key *k, const struct iam_rec *r);
1069
1070 struct iam_path *iam_leaf_path(const struct iam_leaf *leaf);
1071 struct iam_container *iam_leaf_container(const struct iam_leaf *leaf);
1072 struct iam_descr *iam_leaf_descr(const struct iam_leaf *leaf);
1073 struct iam_leaf_operations *iam_leaf_ops(const struct iam_leaf *leaf);
1074
1075
1076 int iam_node_read(struct iam_container *c, iam_ptr_t ptr,
1077                   handle_t *h, struct buffer_head **bh);
1078
1079 /*
1080  * Container format.
1081  */
1082 struct iam_format {
1083         /*
1084          * Method called to recognize container format. Should return true iff
1085          * container @c conforms to this format. This method may do IO to read
1086          * container pages.
1087          *
1088          * If container is recognized, this method sets operation vectors
1089          * ->id_ops and ->id_leaf_ops in container description (c->ic_descr),
1090          * and fills other description fields.
1091          */
1092         int (*if_guess)(struct iam_container *c);
1093         /*
1094          * Linkage into global list of container formats.
1095          */
1096         struct list_head if_linkage;
1097 };
1098
1099 void iam_format_register(struct iam_format *fmt);
1100 int iam_root_limit(int rootgap, int blocksize, int size);
1101
1102 void iam_lfix_format_init(void);
1103 void iam_lvar_format_init(void);
1104 void iam_htree_format_init(void);
1105
1106 int iam_lfix_create(struct inode *obj,
1107                     int keysize, int ptrsize, int recsize, handle_t *handle);
1108 struct iam_private_info;
1109
1110 void ldiskfs_iam_release(struct file *filp, struct inode *inode);
1111
1112 int iam_uapi_ioctl(struct inode * inode, struct file * filp, unsigned int cmd,
1113                    unsigned long arg);
1114
1115 /* dir.c 
1116 #if LDISKFS_INVARIANT_ON
1117 extern int ldiskfs_check_dir_entry(const char *, struct inode *,
1118                                 struct ldiskfs_dir_entry_2 *,
1119                                 struct buffer_head *, unsigned long);
1120 #else
1121 static inline int ldiskfs_check_dir_entry(const char * function,
1122                                        struct inode * dir,
1123                                        struct ldiskfs_dir_entry_2 * de,
1124                                        struct buffer_head * bh,
1125                                        unsigned long offset)
1126 {
1127         return 1;
1128 }
1129 #endif
1130 */
1131
1132 /* __KERNEL__ */
1133
1134 /*
1135  * User level API. Copy exists in lustre/lustre/tests/iam_ut.c
1136  */
1137
1138 struct iam_uapi_info {
1139         __u16 iui_keysize;
1140         __u16 iui_recsize;
1141         __u16 iui_ptrsize;
1142         __u16 iui_height;
1143         char  iui_fmt_name[DX_FMT_NAME_LEN];
1144 };
1145
1146 struct iam_uapi_op {
1147         void *iul_key;
1148         void *iul_rec;
1149 };
1150
1151 struct iam_uapi_it {
1152         struct iam_uapi_op iui_op;
1153         __u16              iui_state;
1154 };
1155
1156 enum iam_ioctl_cmd {
1157         IAM_IOC_INIT     = _IOW('i', 1, struct iam_uapi_info),
1158         IAM_IOC_GETINFO  = _IOR('i', 2, struct iam_uapi_info),
1159         IAM_IOC_INSERT   = _IOR('i', 3, struct iam_uapi_op),
1160         IAM_IOC_LOOKUP   = _IOWR('i', 4, struct iam_uapi_op),
1161         IAM_IOC_DELETE   = _IOR('i', 5, struct iam_uapi_op),
1162         IAM_IOC_IT_START = _IOR('i', 6, struct iam_uapi_it),
1163         IAM_IOC_IT_NEXT  = _IOW('i', 7, struct iam_uapi_it),
1164         IAM_IOC_IT_STOP  = _IOR('i', 8, struct iam_uapi_it),
1165
1166         IAM_IOC_POLYMORPH = _IOR('i', 9, unsigned long)
1167 };
1168
1169 /* __LINUX_LUSTRE_IAM_H__ */
1170 #endif