Whamcloud - gitweb
dfbd45f6b49a5e69247254099bd1490c97950429
[fs/lustre-release.git] / lustre / osd-zfs / osd_handler.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) 2009, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
28  * Use is subject to license terms.
29  */
30 /*
31  * Copyright (c) 2012, 2013, Intel Corporation.
32  * Use is subject to license terms.
33  *
34  */
35 /*
36  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
37  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
38  *
39  * lustre/osd-zfs/osd_handler.c
40  * Top-level entry points into osd module
41  *
42  * Author: Alex Zhuravlev <bzzz@whamcloud.com>
43  * Author: Mike Pershin <tappro@whamcloud.com>
44  * Author: Johann Lombardi <johann@whamcloud.com>
45  */
46
47 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_OSD
48
49 #include <lustre_ver.h>
50 #include <libcfs/libcfs.h>
51 #include <obd_support.h>
52 #include <lustre_net.h>
53 #include <obd.h>
54 #include <obd_class.h>
55 #include <lustre_disk.h>
56 #include <lustre_fid.h>
57 #include <lustre_param.h>
58 #include <md_object.h>
59
60 #include "osd_internal.h"
61
62 #include <sys/dnode.h>
63 #include <sys/dbuf.h>
64 #include <sys/spa.h>
65 #include <sys/stat.h>
66 #include <sys/zap.h>
67 #include <sys/spa_impl.h>
68 #include <sys/zfs_znode.h>
69 #include <sys/dmu_tx.h>
70 #include <sys/dmu_objset.h>
71 #include <sys/dsl_prop.h>
72 #include <sys/sa_impl.h>
73 #include <sys/txg.h>
74
75 struct lu_context_key   osd_key;
76
77 /* Slab for OSD object allocation */
78 struct kmem_cache *osd_object_kmem;
79
80 static struct lu_kmem_descr osd_caches[] = {
81         {
82                 .ckd_cache = &osd_object_kmem,
83                 .ckd_name  = "zfs_osd_obj",
84                 .ckd_size  = sizeof(struct osd_object)
85         },
86         {
87                 .ckd_cache = NULL
88         }
89 };
90
91 static void arc_prune_func(int64_t bytes, void *private)
92 {
93         struct osd_device *od = private;
94         struct lu_site    *site = &od->od_site;
95         struct lu_env      env;
96         int rc;
97
98         rc = lu_env_init(&env, LCT_SHRINKER);
99         if (rc) {
100                 CERROR("%s: can't initialize shrinker env: rc = %d\n",
101                        od->od_svname, rc);
102                 return;
103         }
104
105         lu_site_purge(&env, site, (bytes >> 10));
106
107         lu_env_fini(&env);
108 }
109
110 /*
111  * Concurrency: doesn't access mutable data
112  */
113 static int osd_root_get(const struct lu_env *env,
114                         struct dt_device *dev, struct lu_fid *f)
115 {
116         lu_local_obj_fid(f, OSD_FS_ROOT_OID);
117         return 0;
118 }
119
120 /*
121  * OSD object methods.
122  */
123
124 /*
125  * Concurrency: shouldn't matter.
126  */
127 static void osd_trans_commit_cb(void *cb_data, int error)
128 {
129         struct osd_thandle      *oh = cb_data;
130         struct thandle          *th = &oh->ot_super;
131         struct osd_device       *osd = osd_dt_dev(th->th_dev);
132         struct lu_device        *lud = &th->th_dev->dd_lu_dev;
133         struct dt_txn_commit_cb *dcb, *tmp;
134
135         ENTRY;
136
137         if (error) {
138                 if (error == ECANCELED)
139                         CWARN("%s: transaction @0x%p was aborted\n",
140                               osd_dt_dev(th->th_dev)->od_svname, th);
141                 else
142                         CERROR("%s: transaction @0x%p commit error: rc = %d\n",
143                                 osd_dt_dev(th->th_dev)->od_svname, th, error);
144         }
145
146         dt_txn_hook_commit(th);
147
148         /* call per-transaction callbacks if any */
149         list_for_each_entry_safe(dcb, tmp, &oh->ot_dcb_list, dcb_linkage)
150                 dcb->dcb_func(NULL, th, dcb, error);
151
152         /* Unlike ldiskfs, zfs updates space accounting at commit time.
153          * As a consequence, op_end is called only now to inform the quota slave
154          * component that reserved quota space is now accounted in usage and
155          * should be released. Quota space won't be adjusted at this point since
156          * we can't provide a suitable environment. It will be performed
157          * asynchronously by a lquota thread. */
158         qsd_op_end(NULL, osd->od_quota_slave, &oh->ot_quota_trans);
159
160         lu_device_put(lud);
161         th->th_dev = NULL;
162         lu_context_exit(&th->th_ctx);
163         lu_context_fini(&th->th_ctx);
164         thandle_put(&oh->ot_super);
165
166         EXIT;
167 }
168
169 static int osd_trans_cb_add(struct thandle *th, struct dt_txn_commit_cb *dcb)
170 {
171         struct osd_thandle *oh;
172
173         oh = container_of0(th, struct osd_thandle, ot_super);
174         list_add(&dcb->dcb_linkage, &oh->ot_dcb_list);
175
176         return 0;
177 }
178
179 /*
180  * Concurrency: shouldn't matter.
181  */
182 static int osd_trans_start(const struct lu_env *env, struct dt_device *d,
183                            struct thandle *th)
184 {
185         struct osd_thandle      *oh;
186         int                     rc;
187         ENTRY;
188
189         oh = container_of0(th, struct osd_thandle, ot_super);
190         LASSERT(oh);
191         LASSERT(oh->ot_tx);
192
193         rc = dt_txn_hook_start(env, d, th);
194         if (rc != 0)
195                 RETURN(rc);
196
197         if (oh->ot_write_commit && OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_OST_MAPBLK_ENOSPC))
198                 /* Unlike ldiskfs, ZFS checks for available space and returns
199                  * -ENOSPC when assigning txg */
200                 RETURN(-ENOSPC);
201
202         rc = -dmu_tx_assign(oh->ot_tx, TXG_WAIT);
203         if (unlikely(rc != 0)) {
204                 struct osd_device *osd = osd_dt_dev(d);
205                 /* dmu will call commit callback with error code during abort */
206                 if (!lu_device_is_md(&d->dd_lu_dev) && rc == -ENOSPC)
207                         CERROR("%s: failed to start transaction due to ENOSPC. "
208                                "Metadata overhead is underestimated or "
209                                "grant_ratio is too low.\n", osd->od_svname);
210                 else
211                         CERROR("%s: can't assign tx: rc = %d\n",
212                                osd->od_svname, rc);
213         } else {
214                 /* add commit callback */
215                 dmu_tx_callback_register(oh->ot_tx, osd_trans_commit_cb, oh);
216                 oh->ot_assigned = 1;
217                 lu_context_init(&th->th_ctx, th->th_tags);
218                 lu_context_enter(&th->th_ctx);
219                 lu_device_get(&d->dd_lu_dev);
220         }
221
222         RETURN(rc);
223 }
224
225 /*
226  * Concurrency: shouldn't matter.
227  */
228 static int osd_trans_stop(const struct lu_env *env, struct dt_device *dt,
229                           struct thandle *th)
230 {
231         struct osd_device       *osd = osd_dt_dev(th->th_dev);
232         struct osd_thandle      *oh;
233         uint64_t                 txg;
234         int                      rc;
235         ENTRY;
236
237         oh = container_of0(th, struct osd_thandle, ot_super);
238
239         if (oh->ot_assigned == 0) {
240                 LASSERT(oh->ot_tx);
241                 dmu_tx_abort(oh->ot_tx);
242                 osd_object_sa_dirty_rele(oh);
243                 /* there won't be any commit, release reserved quota space now,
244                  * if any */
245                 qsd_op_end(env, osd->od_quota_slave, &oh->ot_quota_trans);
246                 thandle_put(&oh->ot_super);
247                 RETURN(0);
248         }
249
250         /* When doing our own inode accounting, the ZAPs storing per-uid/gid
251          * usage are updated at operation execution time, so we should call
252          * qsd_op_end() straight away. Otherwise (for blk accounting maintained
253          * by ZFS and when #inode is estimated from #blks) accounting is updated
254          * at commit time and the call to qsd_op_end() must be delayed */
255         if (oh->ot_quota_trans.lqt_id_cnt > 0 &&
256                         !oh->ot_quota_trans.lqt_ids[0].lqi_is_blk &&
257                         !osd->od_quota_iused_est)
258                 qsd_op_end(env, osd->od_quota_slave, &oh->ot_quota_trans);
259
260         rc = dt_txn_hook_stop(env, th);
261         if (rc != 0)
262                 CDEBUG(D_OTHER, "%s: transaction hook failed: rc = %d\n",
263                        osd->od_svname, rc);
264
265         LASSERT(oh->ot_tx);
266         txg = oh->ot_tx->tx_txg;
267
268         osd_object_sa_dirty_rele(oh);
269         dmu_tx_commit(oh->ot_tx);
270
271         if (th->th_sync)
272                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(osd->od_os), txg);
273
274         RETURN(rc);
275 }
276
277 static struct thandle *osd_trans_create(const struct lu_env *env,
278                                         struct dt_device *dt)
279 {
280         struct osd_device       *osd = osd_dt_dev(dt);
281         struct osd_thandle      *oh;
282         struct thandle          *th;
283         dmu_tx_t                *tx;
284         ENTRY;
285
286         tx = dmu_tx_create(osd->od_os);
287         if (tx == NULL)
288                 RETURN(ERR_PTR(-ENOMEM));
289
290         /* alloc callback data */
291         OBD_ALLOC_PTR(oh);
292         if (oh == NULL) {
293                 dmu_tx_abort(tx);
294                 RETURN(ERR_PTR(-ENOMEM));
295         }
296
297         oh->ot_tx = tx;
298         INIT_LIST_HEAD(&oh->ot_dcb_list);
299         INIT_LIST_HEAD(&oh->ot_sa_list);
300         sema_init(&oh->ot_sa_lock, 1);
301         memset(&oh->ot_quota_trans, 0, sizeof(oh->ot_quota_trans));
302         th = &oh->ot_super;
303         th->th_dev = dt;
304         th->th_result = 0;
305         th->th_tags = LCT_TX_HANDLE;
306         atomic_set(&th->th_refc, 1);
307         th->th_alloc_size = sizeof(*oh);
308         RETURN(th);
309 }
310
311 /* Estimate the number of objects from a number of blocks */
312 uint64_t osd_objs_count_estimate(uint64_t refdbytes, uint64_t usedobjs,
313                                  uint64_t nrblocks)
314 {
315         uint64_t est_objs, est_refdblocks, est_usedobjs;
316
317         /* Compute an nrblocks estimate based on the actual number of
318          * dnodes that could fit in the space.  Since we don't know the
319          * overhead associated with each dnode (xattrs, SAs, VDEV overhead,
320          * etc) just using DNODE_SHIFT isn't going to give a good estimate.
321          * Instead, compute an estimate based on the average space usage per
322          * dnode, with an upper and lower cap.
323          *
324          * In case there aren't many dnodes or blocks used yet, add a small
325          * correction factor using OSD_DNODE_EST_SHIFT.  This correction
326          * factor gradually disappears as the number of real dnodes grows.
327          * This also avoids the need to check for divide-by-zero later.
328          */
329         CLASSERT(OSD_DNODE_MIN_BLKSHIFT > 0);
330         CLASSERT(OSD_DNODE_EST_BLKSHIFT > 0);
331
332         est_refdblocks = (refdbytes >> SPA_MAXBLOCKSHIFT) +
333                          (OSD_DNODE_EST_COUNT >> OSD_DNODE_EST_BLKSHIFT);
334         est_usedobjs   = usedobjs + OSD_DNODE_EST_COUNT;
335
336         /* Average space/dnode more than maximum dnode size, use max dnode
337          * size to estimate free dnodes from adjusted free blocks count.
338          * OSTs typically use more than one block dnode so this case applies. */
339         if (est_usedobjs <= est_refdblocks * 2) {
340                 est_objs = nrblocks;
341
342         /* Average space/dnode smaller than min dnode size (probably due to
343          * metadnode compression), use min dnode size to estimate the number of
344          * objects.
345          * An MDT typically uses below 512 bytes/dnode so this case applies. */
346         } else if (est_usedobjs >= (est_refdblocks << OSD_DNODE_MIN_BLKSHIFT)) {
347                 est_objs = nrblocks << OSD_DNODE_MIN_BLKSHIFT;
348
349                 /* Between the extremes, we try to use the average size of
350                  * existing dnodes to compute the number of dnodes that fit
351                  * into nrblocks:
352                  *
353                  * est_objs = nrblocks * (est_usedobjs / est_refblocks);
354                  *
355                  * but this may overflow 64 bits or become 0 if not handled well
356                  *
357                  * We know nrblocks is below (64 - 17 = 47) bits from
358                  * SPA_MAXBLKSHIFT, and est_usedobjs is under 48 bits due to
359                  * DN_MAX_OBJECT_SHIFT, which means that multiplying them may
360                  * get as large as 2 ^ 95.
361                  *
362                  * We also know (est_usedobjs / est_refdblocks) is between 2 and
363                  * 256, due to above checks, we can safely compute this first.
364                  * We care more about accuracy on the MDT (many dnodes/block)
365                  * which is good because this is where truncation errors are
366                  * smallest.  This adds 8 bits to nrblocks so we can use 7 bits
367                  * to compute a fixed-point fraction and nrblocks can still fit
368                  * in 64 bits. */
369         } else {
370                 unsigned dnodes_per_block = (est_usedobjs << 7)/est_refdblocks;
371
372                 est_objs = (nrblocks * dnodes_per_block) >> 7;
373         }
374         return est_objs;
375 }
376
377 static int osd_objset_statfs(struct objset *os, struct obd_statfs *osfs)
378 {
379         uint64_t refdbytes, availbytes, usedobjs, availobjs;
380         uint64_t est_availobjs;
381         uint64_t reserved;
382
383         dmu_objset_space(os, &refdbytes, &availbytes, &usedobjs,
384                          &availobjs);
385
386         /*
387          * ZFS allows multiple block sizes.  For statfs, Linux makes no
388          * proper distinction between bsize and frsize.  For calculations
389          * of free and used blocks incorrectly uses bsize instead of frsize,
390          * but bsize is also used as the optimal blocksize.  We return the
391          * largest possible block size as IO size for the optimum performance
392          * and scale the free and used blocks count appropriately.
393          */
394         osfs->os_bsize = 1ULL << SPA_MAXBLOCKSHIFT;
395
396         osfs->os_blocks = (refdbytes + availbytes) >> SPA_MAXBLOCKSHIFT;
397         osfs->os_bfree = availbytes >> SPA_MAXBLOCKSHIFT;
398         osfs->os_bavail = osfs->os_bfree; /* no extra root reservation */
399
400         /* Take replication (i.e. number of copies) into account */
401         osfs->os_bavail /= os->os_copies;
402
403         /*
404          * Reserve some space so we don't run into ENOSPC due to grants not
405          * accounting for metadata overhead in ZFS, and to avoid fragmentation.
406          * Rather than report this via os_bavail (which makes users unhappy if
407          * they can't fill the filesystem 100%), reduce os_blocks as well.
408          *
409          * Reserve 0.78% of total space, at least 4MB for small filesystems,
410          * for internal files to be created/unlinked when space is tight.
411          */
412         CLASSERT(OSD_STATFS_RESERVED_BLKS > 0);
413         if (likely(osfs->os_blocks >=
414                         OSD_STATFS_RESERVED_BLKS << OSD_STATFS_RESERVED_SHIFT))
415                 reserved = osfs->os_blocks >> OSD_STATFS_RESERVED_SHIFT;
416         else
417                 reserved = OSD_STATFS_RESERVED_BLKS;
418
419         osfs->os_blocks -= reserved;
420         osfs->os_bfree  -= MIN(reserved, osfs->os_bfree);
421         osfs->os_bavail -= MIN(reserved, osfs->os_bavail);
422
423         /*
424          * The availobjs value returned from dmu_objset_space() is largely
425          * useless, since it reports the number of objects that might
426          * theoretically still fit into the dataset, independent of minor
427          * issues like how much space is actually available in the pool.
428          * Compute a better estimate in udmu_objs_count_estimate().
429          */
430         est_availobjs = osd_objs_count_estimate(refdbytes, usedobjs,
431                                                 osfs->os_bfree);
432
433         osfs->os_ffree = min(availobjs, est_availobjs);
434         osfs->os_files = osfs->os_ffree + usedobjs;
435
436         /* ZFS XXX: fill in backing dataset FSID/UUID
437            memcpy(osfs->os_fsid, .... );*/
438
439         /* We're a zfs filesystem. */
440         osfs->os_type = UBERBLOCK_MAGIC;
441
442         /* ZFS XXX: fill in appropriate OS_STATE_{DEGRADED,READONLY} flags
443            osfs->os_state = vf_to_stf(vfsp->vfs_flag);
444            if (sb->s_flags & MS_RDONLY)
445            osfs->os_state = OS_STATE_READONLY;
446          */
447
448         osfs->os_namelen = MAXNAMELEN;
449         osfs->os_maxbytes = OBD_OBJECT_EOF;
450
451         return 0;
452 }
453
454 /*
455  * Concurrency: shouldn't matter.
456  */
457 int osd_statfs(const struct lu_env *env, struct dt_device *d,
458                struct obd_statfs *osfs)
459 {
460         struct osd_device *osd = osd_dt_dev(d);
461         int                rc;
462         ENTRY;
463
464         rc = osd_objset_statfs(osd->od_os, osfs);
465         if (unlikely(rc != 0))
466                 RETURN(rc);
467
468         osfs->os_bavail -= min_t(obd_size,
469                                  OSD_GRANT_FOR_LOCAL_OIDS / osfs->os_bsize,
470                                  osfs->os_bavail);
471         RETURN(0);
472 }
473
474 static int osd_blk_insert_cost(void)
475 {
476         int max_blockshift, nr_blkptrshift;
477
478         /* max_blockshift is the log2 of the number of blocks needed to reach
479          * the maximum filesize (that's to say 2^64) */
480         max_blockshift = DN_MAX_OFFSET_SHIFT - SPA_MAXBLOCKSHIFT;
481
482         /* nr_blkptrshift is the log2 of the number of block pointers that can
483          * be stored in an indirect block */
484         CLASSERT(DN_MAX_INDBLKSHIFT > SPA_BLKPTRSHIFT);
485         nr_blkptrshift = DN_MAX_INDBLKSHIFT - SPA_BLKPTRSHIFT;
486
487         /* max_blockshift / nr_blkptrshift is thus the maximum depth of the
488          * tree. We add +1 for rounding purpose.
489          * The tree depth times the indirect block size gives us the maximum
490          * cost of inserting a block in the tree */
491         return (max_blockshift / nr_blkptrshift + 1) * (1<<DN_MAX_INDBLKSHIFT);
492 }
493
494 /*
495  * Concurrency: doesn't access mutable data.
496  */
497 static void osd_conf_get(const struct lu_env *env,
498                          const struct dt_device *dev,
499                          struct dt_device_param *param)
500 {
501         struct osd_device *osd = osd_dt_dev(dev);
502
503         /*
504          * XXX should be taken from not-yet-existing fs abstraction layer.
505          */
506         param->ddp_max_name_len = MAXNAMELEN;
507         param->ddp_max_nlink    = 1 << 31; /* it's 8byte on a disk */
508         param->ddp_block_shift  = 12; /* XXX */
509         param->ddp_mount_type   = LDD_MT_ZFS;
510
511         param->ddp_mntopts      = MNTOPT_USERXATTR;
512         if (osd->od_posix_acl)
513                 param->ddp_mntopts |= MNTOPT_ACL;
514         param->ddp_max_ea_size  = DXATTR_MAX_ENTRY_SIZE;
515
516         /* for maxbytes, report same value as ZPL */
517         param->ddp_maxbytes     = MAX_LFS_FILESIZE;
518
519         /* Default reserved fraction of the available space that should be kept
520          * for error margin. Unfortunately, there are many factors that can
521          * impact the overhead with zfs, so let's be very cautious for now and
522          * reserve 20% of the available space which is not given out as grant.
523          * This tunable can be changed on a live system via procfs if needed. */
524         param->ddp_grant_reserved = 20;
525
526         /* inodes are dynamically allocated, so we report the per-inode space
527          * consumption to upper layers. This static value is not really accurate
528          * and we should use the same logic as in udmu_objset_statfs() to
529          * estimate the real size consumed by an object */
530         param->ddp_inodespace = OSD_DNODE_EST_COUNT;
531         /* per-fragment overhead to be used by the client code */
532         param->ddp_grant_frag = osd_blk_insert_cost();
533 }
534
535 /*
536  * Concurrency: shouldn't matter.
537  */
538 static int osd_sync(const struct lu_env *env, struct dt_device *d)
539 {
540         struct osd_device  *osd = osd_dt_dev(d);
541         CDEBUG(D_HA, "syncing OSD %s\n", LUSTRE_OSD_ZFS_NAME);
542         txg_wait_synced(dmu_objset_pool(osd->od_os), 0ULL);
543         return 0;
544 }
545
546 static int osd_commit_async(const struct lu_env *env, struct dt_device *dev)
547 {
548         struct osd_device *osd = osd_dt_dev(dev);
549         tx_state_t        *tx = &dmu_objset_pool(osd->od_os)->dp_tx;
550         uint64_t           txg;
551
552         mutex_enter(&tx->tx_sync_lock);
553         txg = tx->tx_open_txg + 1;
554         if (tx->tx_quiesce_txg_waiting < txg) {
555                 tx->tx_quiesce_txg_waiting = txg;
556                 cv_broadcast(&tx->tx_quiesce_more_cv);
557         }
558         mutex_exit(&tx->tx_sync_lock);
559
560         return 0;
561 }
562
563 /*
564  * Concurrency: shouldn't matter.
565  */
566 static int osd_ro(const struct lu_env *env, struct dt_device *d)
567 {
568         struct osd_device  *osd = osd_dt_dev(d);
569         ENTRY;
570
571         CERROR("%s: *** setting device %s read-only ***\n",
572                osd->od_svname, LUSTRE_OSD_ZFS_NAME);
573         osd->od_rdonly = 1;
574         spa_freeze(dmu_objset_spa(osd->od_os));
575
576         RETURN(0);
577 }
578
579 /*
580  * Concurrency: serialization provided by callers.
581  */
582 static int osd_init_capa_ctxt(const struct lu_env *env, struct dt_device *d,
583                               int mode, unsigned long timeout, __u32 alg,
584                               struct lustre_capa_key *keys)
585 {
586         struct osd_device *dev = osd_dt_dev(d);
587         ENTRY;
588
589         dev->od_fl_capa = mode;
590         dev->od_capa_timeout = timeout;
591         dev->od_capa_alg = alg;
592         dev->od_capa_keys = keys;
593
594         RETURN(0);
595 }
596
597 static struct dt_device_operations osd_dt_ops = {
598         .dt_root_get            = osd_root_get,
599         .dt_statfs              = osd_statfs,
600         .dt_trans_create        = osd_trans_create,
601         .dt_trans_start         = osd_trans_start,
602         .dt_trans_stop          = osd_trans_stop,
603         .dt_trans_cb_add        = osd_trans_cb_add,
604         .dt_conf_get            = osd_conf_get,
605         .dt_sync                = osd_sync,
606         .dt_commit_async        = osd_commit_async,
607         .dt_ro                  = osd_ro,
608         .dt_init_capa_ctxt      = osd_init_capa_ctxt,
609 };
610
611 /*
612  * DMU OSD device type methods
613  */
614 static int osd_type_init(struct lu_device_type *t)
615 {
616         LU_CONTEXT_KEY_INIT(&osd_key);
617         return lu_context_key_register(&osd_key);
618 }
619
620 static void osd_type_fini(struct lu_device_type *t)
621 {
622         lu_context_key_degister(&osd_key);
623 }
624
625 static void *osd_key_init(const struct lu_context *ctx,
626                           struct lu_context_key *key)
627 {
628         struct osd_thread_info *info;
629
630         OBD_ALLOC_PTR(info);
631         if (info != NULL)
632                 info->oti_env = container_of(ctx, struct lu_env, le_ctx);
633         else
634                 info = ERR_PTR(-ENOMEM);
635         return info;
636 }
637
638 static void osd_key_fini(const struct lu_context *ctx,
639                          struct lu_context_key *key, void *data)
640 {
641         struct osd_thread_info *info = data;
642
643         OBD_FREE_PTR(info);
644 }
645
646 static void osd_key_exit(const struct lu_context *ctx,
647                          struct lu_context_key *key, void *data)
648 {
649         struct osd_thread_info *info = data;
650
651         memset(info, 0, sizeof(*info));
652 }
653
654 struct lu_context_key osd_key = {
655         .lct_tags = LCT_DT_THREAD | LCT_MD_THREAD | LCT_MG_THREAD | LCT_LOCAL,
656         .lct_init = osd_key_init,
657         .lct_fini = osd_key_fini,
658         .lct_exit = osd_key_exit
659 };
660
661 static int osd_shutdown(const struct lu_env *env, struct osd_device *o)
662 {
663         ENTRY;
664
665         /* shutdown quota slave instance associated with the device */
666         if (o->od_quota_slave != NULL) {
667                 qsd_fini(env, o->od_quota_slave);
668                 o->od_quota_slave = NULL;
669         }
670
671         RETURN(0);
672 }
673
674 static void osd_xattr_changed_cb(void *arg, uint64_t newval)
675 {
676         struct osd_device *osd = arg;
677
678         osd->od_xattr_in_sa = (newval == ZFS_XATTR_SA);
679 }
680
681 static int osd_objset_open(struct osd_device *o)
682 {
683         uint64_t        version = ZPL_VERSION;
684         uint64_t        sa_obj;
685         int             rc;
686         ENTRY;
687
688         rc = -dmu_objset_own(o->od_mntdev, DMU_OST_ZFS, B_FALSE, o, &o->od_os);
689         if (rc) {
690                 o->od_os = NULL;
691                 goto out;
692         }
693
694         /* Check ZFS version */
695         rc = -zap_lookup(o->od_os, MASTER_NODE_OBJ,
696                          ZPL_VERSION_STR, 8, 1, &version);
697         if (rc) {
698                 CERROR("%s: Error looking up ZPL VERSION\n", o->od_mntdev);
699                 /*
700                  * We can't return ENOENT because that would mean the objset
701                  * didn't exist.
702                  */
703                 GOTO(out, rc = -EIO);
704         }
705
706         rc = -zap_lookup(o->od_os, MASTER_NODE_OBJ,
707                          ZFS_SA_ATTRS, 8, 1, &sa_obj);
708         if (rc)
709                 GOTO(out, rc);
710
711         rc = -sa_setup(o->od_os, sa_obj, zfs_attr_table,
712                        ZPL_END, &o->z_attr_table);
713         if (rc)
714                 GOTO(out, rc);
715
716         rc = -zap_lookup(o->od_os, MASTER_NODE_OBJ, ZFS_ROOT_OBJ,
717                          8, 1, &o->od_rootid);
718         if (rc) {
719                 CERROR("%s: lookup for root failed: rc = %d\n",
720                         o->od_svname, rc);
721                 GOTO(out, rc);
722         }
723
724         /* Check that user/group usage tracking is supported */
725         if (!dmu_objset_userused_enabled(o->od_os) ||
726             DMU_USERUSED_DNODE(o->od_os)->dn_type != DMU_OT_USERGROUP_USED ||
727             DMU_GROUPUSED_DNODE(o->od_os)->dn_type != DMU_OT_USERGROUP_USED) {
728                 CERROR("%s: Space accounting not supported by this target, "
729                         "aborting\n", o->od_svname);
730                 GOTO(out, -ENOTSUPP);
731         }
732
733 out:
734         if (rc != 0 && o->od_os != NULL)
735                 dmu_objset_disown(o->od_os, o);
736
737         RETURN(rc);
738 }
739
740 static int osd_mount(const struct lu_env *env,
741                      struct osd_device *o, struct lustre_cfg *cfg)
742 {
743         struct dsl_dataset      *ds;
744         char                    *mntdev = lustre_cfg_string(cfg, 1);
745         char                    *svname = lustre_cfg_string(cfg, 4);
746         dmu_buf_t               *rootdb;
747         dsl_pool_t              *dp;
748         const char              *opts;
749         int                      rc;
750         ENTRY;
751
752         if (o->od_os != NULL)
753                 RETURN(0);
754
755         if (mntdev == NULL || svname == NULL)
756                 RETURN(-EINVAL);
757
758         rc = strlcpy(o->od_mntdev, mntdev, sizeof(o->od_mntdev));
759         if (rc >= sizeof(o->od_mntdev))
760                 RETURN(-E2BIG);
761
762         rc = strlcpy(o->od_svname, svname, sizeof(o->od_svname));
763         if (rc >= sizeof(o->od_svname))
764                 RETURN(-E2BIG);
765
766         if (server_name_is_ost(o->od_svname))
767                 o->od_is_ost = 1;
768
769         rc = osd_objset_open(o);
770         if (rc) {
771                 CERROR("%s: can't open objset %s: rc = %d\n", o->od_svname,
772                         o->od_mntdev, rc);
773                 RETURN(rc);
774         }
775
776         ds = dmu_objset_ds(o->od_os);
777         dp = dmu_objset_pool(o->od_os);
778         LASSERT(ds);
779         LASSERT(dp);
780         dsl_pool_config_enter(dp, FTAG);
781         rc = dsl_prop_register(ds, "xattr", osd_xattr_changed_cb, o);
782         dsl_pool_config_exit(dp, FTAG);
783         if (rc)
784                 CWARN("%s: can't register xattr callback, ignore: rc=%d\n",
785                       o->od_svname, rc);
786
787         rc = __osd_obj2dbuf(env, o->od_os, o->od_rootid, &rootdb);
788         if (rc) {
789                 CERROR("%s: obj2dbuf() failed: rc = %d\n", o->od_svname, rc);
790                 dmu_objset_disown(o->od_os, o);
791                 o->od_os = NULL;
792                 RETURN(rc);
793         }
794
795         o->od_root = rootdb->db_object;
796         sa_buf_rele(rootdb, osd_obj_tag);
797
798         /* 1. initialize oi before any file create or file open */
799         rc = osd_oi_init(env, o);
800         if (rc)
801                 GOTO(err, rc);
802
803         rc = lu_site_init(&o->od_site, osd2lu_dev(o));
804         if (rc)
805                 GOTO(err, rc);
806         o->od_site.ls_bottom_dev = osd2lu_dev(o);
807
808         rc = lu_site_init_finish(&o->od_site);
809         if (rc)
810                 GOTO(err, rc);
811
812         rc = osd_convert_root_to_new_seq(env, o);
813         if (rc)
814                 GOTO(err, rc);
815
816         /* Use our own ZAP for inode accounting by default, this can be changed
817          * via procfs to estimate the inode usage from the block usage */
818         o->od_quota_iused_est = 0;
819
820         rc = osd_procfs_init(o, o->od_svname);
821         if (rc)
822                 GOTO(err, rc);
823
824         o->arc_prune_cb = arc_add_prune_callback(arc_prune_func, o);
825
826         /* initialize quota slave instance */
827         o->od_quota_slave = qsd_init(env, o->od_svname, &o->od_dt_dev,
828                                      o->od_proc_entry);
829         if (IS_ERR(o->od_quota_slave)) {
830                 rc = PTR_ERR(o->od_quota_slave);
831                 o->od_quota_slave = NULL;
832                 GOTO(err, rc);
833         }
834
835         /* parse mount option "noacl", and enable ACL by default */
836         opts = lustre_cfg_string(cfg, 3);
837         if (opts == NULL || strstr(opts, "noacl") == NULL)
838                 o->od_posix_acl = 1;
839
840 err:
841         RETURN(rc);
842 }
843
844 static void osd_umount(const struct lu_env *env, struct osd_device *o)
845 {
846         ENTRY;
847
848         if (atomic_read(&o->od_zerocopy_alloc))
849                 CERROR("%s: lost %d allocated page(s)\n", o->od_svname,
850                        atomic_read(&o->od_zerocopy_alloc));
851         if (atomic_read(&o->od_zerocopy_loan))
852                 CERROR("%s: lost %d loaned abuf(s)\n", o->od_svname,
853                        atomic_read(&o->od_zerocopy_loan));
854         if (atomic_read(&o->od_zerocopy_pin))
855                 CERROR("%s: lost %d pinned dbuf(s)\n", o->od_svname,
856                        atomic_read(&o->od_zerocopy_pin));
857
858         if (o->od_os != NULL) {
859                 /* force a txg sync to get all commit callbacks */
860                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(o->od_os), 0ULL);
861
862                 /* close the object set */
863                 dmu_objset_disown(o->od_os, o);
864
865                 o->od_os = NULL;
866         }
867
868         EXIT;
869 }
870
871 static int osd_device_init0(const struct lu_env *env,
872                             struct osd_device *o,
873                             struct lustre_cfg *cfg)
874 {
875         struct lu_device        *l = osd2lu_dev(o);
876         int                      rc;
877
878         /* if the module was re-loaded, env can loose its keys */
879         rc = lu_env_refill((struct lu_env *) env);
880         if (rc)
881                 GOTO(out, rc);
882
883         l->ld_ops = &osd_lu_ops;
884         o->od_dt_dev.dd_ops = &osd_dt_ops;
885
886         o->od_capa_hash = init_capa_hash();
887         if (o->od_capa_hash == NULL)
888                 GOTO(out, rc = -ENOMEM);
889
890 out:
891         RETURN(rc);
892 }
893
894 static struct lu_device *osd_device_fini(const struct lu_env *env,
895                                          struct lu_device *dev);
896
897 static struct lu_device *osd_device_alloc(const struct lu_env *env,
898                                           struct lu_device_type *type,
899                                           struct lustre_cfg *cfg)
900 {
901         struct osd_device *dev;
902         int                rc;
903
904         OBD_ALLOC_PTR(dev);
905         if (dev == NULL)
906                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
907
908         rc = dt_device_init(&dev->od_dt_dev, type);
909         if (rc == 0) {
910                 rc = osd_device_init0(env, dev, cfg);
911                 if (rc == 0) {
912                         rc = osd_mount(env, dev, cfg);
913                         if (rc)
914                                 osd_device_fini(env, osd2lu_dev(dev));
915                 }
916                 if (rc)
917                         dt_device_fini(&dev->od_dt_dev);
918         }
919
920         if (unlikely(rc != 0))
921                 OBD_FREE_PTR(dev);
922
923         return rc == 0 ? osd2lu_dev(dev) : ERR_PTR(rc);
924 }
925
926 static struct lu_device *osd_device_free(const struct lu_env *env,
927                                          struct lu_device *d)
928 {
929         struct osd_device *o = osd_dev(d);
930         ENTRY;
931
932         cleanup_capa_hash(o->od_capa_hash);
933         /* XXX: make osd top device in order to release reference */
934         d->ld_site->ls_top_dev = d;
935         lu_site_purge(env, d->ld_site, -1);
936         if (!cfs_hash_is_empty(d->ld_site->ls_obj_hash)) {
937                 LIBCFS_DEBUG_MSG_DATA_DECL(msgdata, D_ERROR, NULL);
938                 lu_site_print(env, d->ld_site, &msgdata, lu_cdebug_printer);
939         }
940         lu_site_fini(&o->od_site);
941         dt_device_fini(&o->od_dt_dev);
942         OBD_FREE_PTR(o);
943
944         RETURN (NULL);
945 }
946
947 static struct lu_device *osd_device_fini(const struct lu_env *env,
948                                          struct lu_device *d)
949 {
950         struct osd_device *o = osd_dev(d);
951         struct dsl_dataset *ds;
952         int                rc;
953         ENTRY;
954
955
956         osd_shutdown(env, o);
957         osd_oi_fini(env, o);
958
959         if (o->od_os) {
960                 ds = dmu_objset_ds(o->od_os);
961                 rc = dsl_prop_unregister(ds, "xattr", osd_xattr_changed_cb, o);
962                 if (rc)
963                         CERROR("%s: dsl_prop_unregister xattr error %d\n",
964                                 o->od_svname, rc);
965                 if (o->arc_prune_cb != NULL) {
966                         arc_remove_prune_callback(o->arc_prune_cb);
967                         o->arc_prune_cb = NULL;
968                 }
969                 osd_sync(env, lu2dt_dev(d));
970                 txg_wait_callbacks(spa_get_dsl(dmu_objset_spa(o->od_os)));
971         }
972
973         rc = osd_procfs_fini(o);
974         if (rc) {
975                 CERROR("proc fini error %d\n", rc);
976                 RETURN(ERR_PTR(rc));
977         }
978
979         if (o->od_os)
980                 osd_umount(env, o);
981
982         RETURN(NULL);
983 }
984
985 static int osd_device_init(const struct lu_env *env, struct lu_device *d,
986                            const char *name, struct lu_device *next)
987 {
988         return 0;
989 }
990
991 /*
992  * To be removed, setup is performed by osd_device_{init,alloc} and
993  * cleanup is performed by osd_device_{fini,free).
994  */
995 static int osd_process_config(const struct lu_env *env,
996                               struct lu_device *d, struct lustre_cfg *cfg)
997 {
998         struct osd_device       *o = osd_dev(d);
999         int                     rc;
1000         ENTRY;
1001
1002         switch(cfg->lcfg_command) {
1003         case LCFG_SETUP:
1004                 rc = osd_mount(env, o, cfg);
1005                 break;
1006         case LCFG_CLEANUP:
1007                 rc = osd_shutdown(env, o);
1008                 break;
1009         case LCFG_PARAM: {
1010                 LASSERT(&o->od_dt_dev);
1011                 rc = class_process_proc_param(PARAM_OSD, lprocfs_osd_obd_vars,
1012                                               cfg, &o->od_dt_dev);
1013                 if (rc > 0 || rc == -ENOSYS)
1014                         rc = class_process_proc_param(PARAM_OST,
1015                                                       lprocfs_osd_obd_vars,
1016                                                       cfg, &o->od_dt_dev);
1017                 break;
1018         }
1019         default:
1020                 rc = -ENOTTY;
1021         }
1022
1023         RETURN(rc);
1024 }
1025
1026 static int osd_recovery_complete(const struct lu_env *env, struct lu_device *d)
1027 {
1028         struct osd_device       *osd = osd_dev(d);
1029         int                      rc = 0;
1030         ENTRY;
1031
1032         if (osd->od_quota_slave == NULL)
1033                 RETURN(0);
1034
1035         /* start qsd instance on recovery completion, this notifies the quota
1036          * slave code that we are about to process new requests now */
1037         rc = qsd_start(env, osd->od_quota_slave);
1038         RETURN(rc);
1039 }
1040
1041 /*
1042  * we use exports to track all osd users
1043  */
1044 static int osd_obd_connect(const struct lu_env *env, struct obd_export **exp,
1045                            struct obd_device *obd, struct obd_uuid *cluuid,
1046                            struct obd_connect_data *data, void *localdata)
1047 {
1048         struct osd_device    *osd = osd_dev(obd->obd_lu_dev);
1049         struct lustre_handle  conn;
1050         int                   rc;
1051         ENTRY;
1052
1053         CDEBUG(D_CONFIG, "connect #%d\n", osd->od_connects);
1054
1055         rc = class_connect(&conn, obd, cluuid);
1056         if (rc)
1057                 RETURN(rc);
1058
1059         *exp = class_conn2export(&conn);
1060
1061         spin_lock(&obd->obd_dev_lock);
1062         osd->od_connects++;
1063         spin_unlock(&obd->obd_dev_lock);
1064
1065         RETURN(0);
1066 }
1067
1068 /*
1069  * once last export (we don't count self-export) disappeared
1070  * osd can be released
1071  */
1072 static int osd_obd_disconnect(struct obd_export *exp)
1073 {
1074         struct obd_device *obd = exp->exp_obd;
1075         struct osd_device *osd = osd_dev(obd->obd_lu_dev);
1076         int                rc, release = 0;
1077         ENTRY;
1078
1079         /* Only disconnect the underlying layers on the final disconnect. */
1080         spin_lock(&obd->obd_dev_lock);
1081         osd->od_connects--;
1082         if (osd->od_connects == 0)
1083                 release = 1;
1084         spin_unlock(&obd->obd_dev_lock);
1085
1086         rc = class_disconnect(exp); /* bz 9811 */
1087
1088         if (rc == 0 && release)
1089                 class_manual_cleanup(obd);
1090         RETURN(rc);
1091 }
1092
1093 static int osd_prepare(const struct lu_env *env, struct lu_device *pdev,
1094                        struct lu_device *dev)
1095 {
1096         struct osd_device       *osd = osd_dev(dev);
1097         int                      rc = 0;
1098         ENTRY;
1099
1100         if (osd->od_quota_slave != NULL)
1101                 /* set up quota slave objects */
1102                 rc = qsd_prepare(env, osd->od_quota_slave);
1103
1104         RETURN(rc);
1105 }
1106
1107 struct lu_device_operations osd_lu_ops = {
1108         .ldo_object_alloc       = osd_object_alloc,
1109         .ldo_process_config     = osd_process_config,
1110         .ldo_recovery_complete  = osd_recovery_complete,
1111         .ldo_prepare            = osd_prepare,
1112 };
1113
1114 static void osd_type_start(struct lu_device_type *t)
1115 {
1116 }
1117
1118 static void osd_type_stop(struct lu_device_type *t)
1119 {
1120 }
1121
1122 int osd_fid_alloc(const struct lu_env *env, struct obd_export *exp,
1123                   struct lu_fid *fid, struct md_op_data *op_data)
1124 {
1125         struct osd_device *osd = osd_dev(exp->exp_obd->obd_lu_dev);
1126
1127         return seq_client_alloc_fid(env, osd->od_cl_seq, fid);
1128 }
1129
1130 static struct lu_device_type_operations osd_device_type_ops = {
1131         .ldto_init              = osd_type_init,
1132         .ldto_fini              = osd_type_fini,
1133
1134         .ldto_start             = osd_type_start,
1135         .ldto_stop              = osd_type_stop,
1136
1137         .ldto_device_alloc      = osd_device_alloc,
1138         .ldto_device_free       = osd_device_free,
1139
1140         .ldto_device_init       = osd_device_init,
1141         .ldto_device_fini       = osd_device_fini
1142 };
1143
1144 static struct lu_device_type osd_device_type = {
1145         .ldt_tags     = LU_DEVICE_DT,
1146         .ldt_name     = LUSTRE_OSD_ZFS_NAME,
1147         .ldt_ops      = &osd_device_type_ops,
1148         .ldt_ctx_tags = LCT_LOCAL
1149 };
1150
1151
1152 static struct obd_ops osd_obd_device_ops = {
1153         .o_owner       = THIS_MODULE,
1154         .o_connect      = osd_obd_connect,
1155         .o_disconnect   = osd_obd_disconnect,
1156         .o_fid_alloc    = osd_fid_alloc
1157 };
1158
1159 int __init osd_init(void)
1160 {
1161         int rc;
1162
1163         rc = osd_options_init();
1164         if (rc)
1165                 return rc;
1166
1167         rc = lu_kmem_init(osd_caches);
1168         if (rc)
1169                 return rc;
1170
1171         rc = class_register_type(&osd_obd_device_ops, NULL, true, NULL,
1172                                  LUSTRE_OSD_ZFS_NAME, &osd_device_type);
1173         if (rc)
1174                 lu_kmem_fini(osd_caches);
1175         return rc;
1176 }
1177
1178 void __exit osd_exit(void)
1179 {
1180         class_unregister_type(LUSTRE_OSD_ZFS_NAME);
1181         lu_kmem_fini(osd_caches);
1182 }
1183
1184 extern unsigned int osd_oi_count;
1185 CFS_MODULE_PARM(osd_oi_count, "i", int, 0444,
1186                 "Number of Object Index containers to be created, "
1187                 "it's only valid for new filesystem.");
1188
1189 MODULE_AUTHOR("Sun Microsystems, Inc. <http://www.lustre.org/>");
1190 MODULE_DESCRIPTION("Lustre Object Storage Device ("LUSTRE_OSD_ZFS_NAME")");
1191 MODULE_LICENSE("GPL");
1192
1193 cfs_module(osd, LUSTRE_VERSION_STRING, osd_init, osd_exit);