Whamcloud - gitweb
LU-8575 lod: clear ost usable flag to avoid striping.
[fs/lustre-release.git] / lustre / lod / lod_qos.c
index 187f85c..1288bab 100644 (file)
@@ -6,13 +6,13 @@
  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
  * as published by the Free Software Foundation.
-
+ *
  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  * GNU General Public License version 2 for more details.  A copy is
  * included in the COPYING file that accompanied this code.
-
+ *
  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  * along with this program; if not, write to the Free Software
  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
@@ -23,7 +23,7 @@
  * Copyright  2009 Sun Microsystems, Inc. All rights reserved
  * Use is subject to license terms.
  *
- * Copyright (c) 2011, 2012, Whamcloud, Inc.
+ * Copyright (c) 2012, 2015, Intel Corporation.
  */
 /*
  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  *
  * lustre/lod/lod_qos.c
  *
+ * Implementation of different allocation algorithm used
+ * to distribute objects and data among OSTs.
  */
 
 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LOV
 
+#include <asm/div64.h>
 #include <libcfs/libcfs.h>
-#include <obd_class.h>
-#include <obd_lov.h>
 #include <lustre/lustre_idl.h>
+#include <lustre_swab.h>
+#include <obd_class.h>
+
 #include "lod_internal.h"
 
 /*
 
 #define D_QOS   D_OTHER
 
-#if 0
-#define QOS_DEBUG(fmt, ...)     CDEBUG(D_OTHER, fmt, ## __VA_ARGS__)
-#define QOS_CONSOLE(fmt, ...)   LCONSOLE(D_OTHER, fmt, ## __VA_ARGS__)
-#else
-#define QOS_DEBUG(fmt, ...)
-#define QOS_CONSOLE(fmt, ...)
-#endif
+#define QOS_DEBUG(fmt, ...)     CDEBUG(D_QOS, fmt, ## __VA_ARGS__)
+#define QOS_CONSOLE(fmt, ...)   LCONSOLE(D_QOS, fmt, ## __VA_ARGS__)
 
 #define TGT_BAVAIL(i) (OST_TGT(lod,i)->ltd_statfs.os_bavail * \
                       OST_TGT(lod,i)->ltd_statfs.os_bsize)
 
-int qos_add_tgt(struct lod_device *lod, struct lod_ost_desc *ost_desc)
+/**
+ * Add a new target to Quality of Service (QoS) target table.
+ *
+ * Add a new OST target to the structure representing an OSS. Resort the list
+ * of known OSSs by the number of OSTs attached to each OSS. The OSS list is
+ * protected internally and no external locking is required.
+ *
+ * \param[in] lod              LOD device
+ * \param[in] ost_desc         OST description
+ *
+ * \retval 0                   on success
+ * \retval -ENOMEM             on error
+ */
+int qos_add_tgt(struct lod_device *lod, struct lod_tgt_desc *ost_desc)
 {
-       struct lov_qos_oss *oss = NULL, *temposs;
+       struct lod_qos_oss *oss = NULL, *temposs;
        struct obd_export  *exp = ost_desc->ltd_exp;
        int                 rc = 0, found = 0;
-       cfs_list_t         *list;
+       struct list_head   *list;
        ENTRY;
 
        down_write(&lod->lod_qos.lq_rw_sem);
@@ -73,7 +85,7 @@ int qos_add_tgt(struct lod_device *lod, struct lod_ost_desc *ost_desc)
         * but there is no official API to access information like this
         * with OSD API.
         */
-       cfs_list_for_each_entry(oss, &lod->lod_qos.lq_oss_list, lqo_oss_list) {
+       list_for_each_entry(oss, &lod->lod_qos.lq_oss_list, lqo_oss_list) {
                if (obd_uuid_equals(&oss->lqo_uuid,
                                    &exp->exp_connection->c_remote_uuid)) {
                        found++;
@@ -89,7 +101,7 @@ int qos_add_tgt(struct lod_device *lod, struct lod_ost_desc *ost_desc)
                       sizeof(oss->lqo_uuid));
        } else {
                /* Assume we have to move this one */
-               cfs_list_del(&oss->lqo_oss_list);
+               list_del(&oss->lqo_oss_list);
        }
 
        oss->lqo_ost_count++;
@@ -102,13 +114,13 @@ int qos_add_tgt(struct lod_device *lod, struct lod_ost_desc *ost_desc)
        /* Add sorted by # of OSTs.  Find the first entry that we're
           bigger than... */
        list = &lod->lod_qos.lq_oss_list;
-       cfs_list_for_each_entry(temposs, list, lqo_oss_list) {
+       list_for_each_entry(temposs, list, lqo_oss_list) {
                if (oss->lqo_ost_count > temposs->lqo_ost_count)
                        break;
        }
        /* ...and add before it.  If we're the first or smallest, temposs
           points to the list head, and we add to the end. */
-       cfs_list_add_tail(&oss->lqo_oss_list, &temposs->lqo_oss_list);
+       list_add_tail(&oss->lqo_oss_list, &temposs->lqo_oss_list);
 
        lod->lod_qos.lq_dirty = 1;
        lod->lod_qos.lq_rr.lqr_dirty = 1;
@@ -118,9 +130,21 @@ out:
        RETURN(rc);
 }
 
-int qos_del_tgt(struct lod_device *lod, struct lod_ost_desc *ost_desc)
+/**
+ * Remove OST target from QoS table.
+ *
+ * Removes given OST target from QoS table and releases related OSS structure
+ * if no OSTs remain on the OSS.
+ *
+ * \param[in] lod              LOD device
+ * \param[in] ost_desc         OST description
+ *
+ * \retval 0                   on success
+ * \retval -ENOENT             if no OSS was found
+ */
+int qos_del_tgt(struct lod_device *lod, struct lod_tgt_desc *ost_desc)
 {
-       struct lov_qos_oss *oss;
+       struct lod_qos_oss *oss;
        int                 rc = 0;
        ENTRY;
 
@@ -133,7 +157,7 @@ int qos_del_tgt(struct lod_device *lod, struct lod_ost_desc *ost_desc)
        if (oss->lqo_ost_count == 0) {
                CDEBUG(D_QOS, "removing OSS %s\n",
                       obd_uuid2str(&oss->lqo_uuid));
-               cfs_list_del(&oss->lqo_oss_list);
+               list_del(&oss->lqo_oss_list);
                ost_desc->ltd_qos.ltq_oss = NULL;
                OBD_FREE_PTR(oss);
        }
@@ -145,26 +169,57 @@ out:
        RETURN(rc);
 }
 
+/**
+ * Check whether the target is available for new OST objects.
+ *
+ * Request statfs data from the given target and verify it's active and not
+ * read-only. If so, then it can be used to place new OST objects. This
+ * function also maintains the number of active/inactive targets and sets
+ * dirty flags if those numbers change so others can run re-balance procedures.
+ * No external locking is required.
+ *
+ * \param[in] env      execution environment for this thread
+ * \param[in] d                LOD device
+ * \param[in] index    index of OST target to check
+ * \param[out] sfs     buffer for statfs data
+ *
+ * \retval 0           if the target is good
+ * \retval negative    negated errno on error
+
+ */
 static int lod_statfs_and_check(const struct lu_env *env, struct lod_device *d,
                                int index, struct obd_statfs *sfs)
 {
-       struct lod_ost_desc *ost;
+       struct lod_tgt_desc *ost;
        int                  rc;
+       ENTRY;
 
        LASSERT(d);
        ost = OST_TGT(d,index);
        LASSERT(ost);
 
        rc = dt_statfs(env, ost->ltd_ost, sfs);
+
+       if (rc == 0 && ((sfs->os_state & OS_STATE_ENOSPC) ||
+           (sfs->os_state & OS_STATE_ENOINO && sfs->os_fprecreated == 0)))
+               RETURN(-ENOSPC);
+
        if (rc && rc != -ENOTCONN)
                CERROR("%s: statfs: rc = %d\n", lod2obd(d)->obd_name, rc);
 
+       /* If the OST is readonly then we can't allocate objects there */
+       if (sfs->os_state & OS_STATE_READONLY)
+               rc = -EROFS;
+
        /* check whether device has changed state (active, inactive) */
        if (rc != 0 && ost->ltd_active) {
                /* turned inactive? */
-               spin_lock(&d->lod_desc_lock);
+               spin_lock(&d->lod_lock);
                if (ost->ltd_active) {
                        ost->ltd_active = 0;
+                       if (rc == -ENOTCONN)
+                               ost->ltd_connecting = 1;
+
                        LASSERT(d->lod_desc.ld_active_tgt_count > 0);
                        d->lod_desc.ld_active_tgt_count--;
                        d->lod_qos.lq_dirty = 1;
@@ -172,31 +227,45 @@ static int lod_statfs_and_check(const struct lu_env *env, struct lod_device *d,
                        CDEBUG(D_CONFIG, "%s: turns inactive\n",
                               ost->ltd_exp->exp_obd->obd_name);
                }
-               spin_unlock(&d->lod_desc_lock);
+               spin_unlock(&d->lod_lock);
        } else if (rc == 0 && ost->ltd_active == 0) {
                /* turned active? */
-               LASSERT(d->lod_desc.ld_active_tgt_count < d->lod_ostnr);
-               spin_lock(&d->lod_desc_lock);
+               LASSERTF(d->lod_desc.ld_active_tgt_count < d->lod_ostnr,
+                        "active tgt count %d, ost nr %d\n",
+                        d->lod_desc.ld_active_tgt_count, d->lod_ostnr);
+               spin_lock(&d->lod_lock);
                if (ost->ltd_active == 0) {
                        ost->ltd_active = 1;
+                       ost->ltd_connecting = 0;
                        d->lod_desc.ld_active_tgt_count++;
                        d->lod_qos.lq_dirty = 1;
                        d->lod_qos.lq_rr.lqr_dirty = 1;
                        CDEBUG(D_CONFIG, "%s: turns active\n",
                               ost->ltd_exp->exp_obd->obd_name);
                }
-               spin_unlock(&d->lod_desc_lock);
+               spin_unlock(&d->lod_lock);
        }
 
-       return rc;
+       RETURN(rc);
 }
 
+/**
+ * Maintain per-target statfs data.
+ *
+ * The function refreshes statfs data for all the targets every N seconds.
+ * The actual N is controlled via procfs and set to LOV_DESC_QOS_MAXAGE_DEFAULT
+ * initially.
+ *
+ * \param[in] env      execution environment for this thread
+ * \param[in] lod      LOD device
+ */
 static void lod_qos_statfs_update(const struct lu_env *env,
                                  struct lod_device *lod)
 {
        struct obd_device *obd = lod2obd(lod);
        struct ost_pool   *osts = &(lod->lod_pool_info);
-       int                i, idx, rc = 0;
+       unsigned int       i;
+       int                idx;
        __u64              max_age, avail;
        ENTRY;
 
@@ -208,15 +277,14 @@ static void lod_qos_statfs_update(const struct lu_env *env,
 
        down_write(&lod->lod_qos.lq_rw_sem);
        if (cfs_time_beforeq_64(max_age, obd->obd_osfs_age))
-               GOTO(out, rc = 0);
+               goto out;
 
        for (i = 0; i < osts->op_count; i++) {
                idx = osts->op_array[i];
                avail = OST_TGT(lod,idx)->ltd_statfs.os_bavail;
-               rc = lod_statfs_and_check(env, lod, idx,
-                                         &OST_TGT(lod,idx)->ltd_statfs);
-               if (rc)
-                       break;
+               if (lod_statfs_and_check(env, lod, idx,
+                                        &OST_TGT(lod, idx)->ltd_statfs))
+                       continue;
                if (OST_TGT(lod,idx)->ltd_statfs.os_bavail != avail)
                        /* recalculate weigths */
                        lod->lod_qos.lq_dirty = 1;
@@ -225,16 +293,32 @@ static void lod_qos_statfs_update(const struct lu_env *env,
 
 out:
        up_write(&lod->lod_qos.lq_rw_sem);
+       EXIT;
 }
 
-/* Recalculate per-object penalties for OSSs and OSTs,
-   depends on size of each ost in an oss */
+/**
+ * Calculate per-OST and per-OSS penalties
+ *
+ * Re-calculate penalties when the configuration changes, active targets
+ * change and after statfs refresh (all these are reflected by lq_dirty flag).
+ * On every OST and OSS: decay the penalty by half for every 8x the update
+ * interval that the device has been idle. That gives lots of time for the
+ * statfs information to be updated (which the penalty is only a proxy for),
+ * and avoids penalizing OSS/OSTs under light load.
+ * See lod_qos_calc_weight() for how penalties are factored into the weight.
+ *
+ * \param[in] lod      LOD device
+ *
+ * \retval 0           on success
+ * \retval -EAGAIN     the number of OSTs isn't enough
+ */
 static int lod_qos_calc_ppo(struct lod_device *lod)
 {
-       struct lov_qos_oss *oss;
+       struct lod_qos_oss *oss;
        __u64               ba_max, ba_min, temp;
        __u32               num_active;
-       int                 rc, i, prio_wide;
+       unsigned int        i;
+       int                 rc, prio_wide;
        time_t              now, age;
        ENTRY;
 
@@ -246,8 +330,8 @@ static int lod_qos_calc_ppo(struct lod_device *lod)
                GOTO(out, rc = -EAGAIN);
 
        /* find bavail on each OSS */
-       cfs_list_for_each_entry(oss, &lod->lod_qos.lq_oss_list, lqo_oss_list)
-                               oss->lqo_bavail = 0;
+       list_for_each_entry(oss, &lod->lod_qos.lq_oss_list, lqo_oss_list)
+                           oss->lqo_bavail = 0;
        lod->lod_qos.lq_active_oss_count = 0;
 
        /*
@@ -277,7 +361,7 @@ static int lod_qos_calc_ppo(struct lod_device *lod)
 
                /* per-OST penalty is prio * TGT_bavail / (num_ost - 1) / 2 */
                temp >>= 1;
-               lov_do_div64(temp, num_active);
+               do_div(temp, num_active);
                OST_TGT(lod,i)->ltd_qos.ltq_penalty_per_obj =
                        (temp * prio_wide) >> 8;
 
@@ -286,11 +370,7 @@ static int lod_qos_calc_ppo(struct lod_device *lod)
                    age > 32 * lod->lod_desc.ld_qos_maxage)
                        OST_TGT(lod,i)->ltd_qos.ltq_penalty = 0;
                else if (age > lod->lod_desc.ld_qos_maxage)
-                       /* Decay the penalty by half for every 8x the update
-                        * interval that the device has been idle.  That gives
-                        * lots of time for the statfs information to be
-                        * updated (which the penalty is only a proxy for),
-                        * and avoids penalizing OSS/OSTs under light load. */
+                       /* Decay OST penalty. */
                        OST_TGT(lod,i)->ltd_qos.ltq_penalty >>=
                                (age / lod->lod_desc.ld_qos_maxage);
        }
@@ -305,9 +385,9 @@ static int lod_qos_calc_ppo(struct lod_device *lod)
        }
 
        /* Per-OSS penalty is prio * oss_avail / oss_osts / (num_oss - 1) / 2 */
-       cfs_list_for_each_entry(oss, &lod->lod_qos.lq_oss_list, lqo_oss_list) {
+       list_for_each_entry(oss, &lod->lod_qos.lq_oss_list, lqo_oss_list) {
                temp = oss->lqo_bavail >> 1;
-               lov_do_div64(temp, oss->lqo_ost_count * num_active);
+               do_div(temp, oss->lqo_ost_count * num_active);
                oss->lqo_penalty_per_obj = (temp * prio_wide) >> 8;
 
                age = (now - oss->lqo_used) >> 3;
@@ -315,11 +395,7 @@ static int lod_qos_calc_ppo(struct lod_device *lod)
                    age > 32 * lod->lod_desc.ld_qos_maxage)
                        oss->lqo_penalty = 0;
                else if (age > lod->lod_desc.ld_qos_maxage)
-                       /* Decay the penalty by half for every 8x the update
-                        * interval that the device has been idle.  That gives
-                        * lots of time for the statfs information to be
-                        * updated (which the penalty is only a proxy for),
-                        * and avoids penalizing OSS/OSTs under light load. */
+                       /* Decay OSS penalty. */
                        oss->lqo_penalty >>= age / lod->lod_desc.ld_qos_maxage;
        }
 
@@ -344,11 +420,21 @@ out:
        RETURN(rc);
 }
 
+/**
+ * Calculate weight for a given OST target.
+ *
+ * The final OST weight is the number of bytes available minus the OST and
+ * OSS penalties.  See lod_qos_calc_ppo() for how penalties are calculated.
+ *
+ * \param[in] lod      LOD device, where OST targets are listed
+ * \param[in] i                OST target index
+ *
+ * \retval             0
+ */
 static int lod_qos_calc_weight(struct lod_device *lod, int i)
 {
        __u64 temp, temp2;
 
-       /* Final ost weight = TGT_BAVAIL - ost_penalty - oss_penalty */
        temp = TGT_BAVAIL(i);
        temp2 = OST_TGT(lod,i)->ltd_qos.ltq_penalty +
                OST_TGT(lod,i)->ltd_qos.ltq_oss->lqo_penalty;
@@ -359,13 +445,26 @@ static int lod_qos_calc_weight(struct lod_device *lod, int i)
        return 0;
 }
 
-/* We just used this index for a stripe; adjust everyone's weights */
+/**
+ * Re-calculate weights.
+ *
+ * The function is called when some OST target was used for a new object. In
+ * this case we should re-calculate all the weights to keep new allocations
+ * balanced well.
+ *
+ * \param[in] lod      LOD device
+ * \param[in] osts     OST pool where a new object was placed
+ * \param[in] index    OST target where a new object was placed
+ * \param[out] total_wt        new total weight for the pool
+ *
+ * \retval             0
+ */
 static int lod_qos_used(struct lod_device *lod, struct ost_pool *osts,
                        __u32 index, __u64 *total_wt)
 {
-       struct lod_ost_desc *ost;
-       struct lov_qos_oss  *oss;
-       int j;
+       struct lod_tgt_desc *ost;
+       struct lod_qos_oss  *oss;
+       unsigned int j;
        ENTRY;
 
        ost = OST_TGT(lod,index);
@@ -391,7 +490,7 @@ static int lod_qos_used(struct lod_device *lod, struct ost_pool *osts,
                lod->lod_qos.lq_active_oss_count;
 
        /* Decrease all OSS penalties */
-       cfs_list_for_each_entry(oss, &lod->lod_qos.lq_oss_list, lqo_oss_list) {
+       list_for_each_entry(oss, &lod->lod_qos.lq_oss_list, lqo_oss_list) {
                if (oss->lqo_penalty < oss->lqo_penalty_per_obj)
                        oss->lqo_penalty = 0;
                else
@@ -423,9 +522,9 @@ static int lod_qos_used(struct lod_device *lod, struct ost_pool *osts,
                if (ost->ltd_qos.ltq_usable)
                        *total_wt += ost->ltd_qos.ltq_weight;
 
-               QOS_DEBUG("recalc tgt %d usable=%d avail="LPU64
-                         " ostppo="LPU64" ostp="LPU64" ossppo="LPU64
-                         " ossp="LPU64" wt="LPU64"\n",
+               QOS_DEBUG("recalc tgt %d usable=%d avail=%llu"
+                         " ostppo=%llu ostp=%llu ossppo=%llu"
+                         " ossp=%llu wt=%llu\n",
                          i, ost->ltd_qos.ltq_usable, TGT_BAVAIL(i) >> 10,
                          ost->ltd_qos.ltq_penalty_per_obj >> 10,
                          ost->ltd_qos.ltq_penalty >> 10,
@@ -437,15 +536,39 @@ static int lod_qos_used(struct lod_device *lod, struct ost_pool *osts,
        RETURN(0);
 }
 
+void lod_qos_rr_init(struct lod_qos_rr *lqr)
+{
+       spin_lock_init(&lqr->lqr_alloc);
+       lqr->lqr_dirty = 1;
+}
+
+
 #define LOV_QOS_EMPTY ((__u32)-1)
-/* compute optimal round-robin order, based on OSTs per OSS */
+
+/**
+ * Calculate optimal round-robin order with regard to OSSes.
+ *
+ * Place all the OSTs from pool \a src_pool in a special array to be used for
+ * round-robin (RR) stripe allocation.  The placement algorithm interleaves
+ * OSTs from the different OSSs so that RR allocation can balance OSSs evenly.
+ * Resorts the targets when the number of active targets changes (because of
+ * a new target or activation/deactivation).
+ *
+ * \param[in] lod      LOD device
+ * \param[in] src_pool OST pool
+ * \param[in] lqr      round-robin list
+ *
+ * \retval 0           on success
+ * \retval -ENOMEM     fails to allocate the array
+ */
 static int lod_qos_calc_rr(struct lod_device *lod, struct ost_pool *src_pool,
-                          struct lov_qos_rr *lqr)
+                          struct lod_qos_rr *lqr)
 {
-       struct lov_qos_oss  *oss;
-       struct lod_ost_desc *ost;
+       struct lod_qos_oss  *oss;
+       struct lod_tgt_desc *ost;
        unsigned placed, real_count;
-       int i, rc;
+       unsigned int i;
+       int rc;
        ENTRY;
 
        if (!lqr->lqr_dirty) {
@@ -483,7 +606,7 @@ static int lod_qos_calc_rr(struct lod_device *lod, struct ost_pool *src_pool,
 
        /* Place all the OSTs from 1 OSS at the same time. */
        placed = 0;
-       cfs_list_for_each_entry(oss, &lod->lod_qos.lq_oss_list, lqo_oss_list) {
+       list_for_each_entry(oss, &lod->lod_qos.lq_oss_list, lqo_oss_list) {
                int j = 0;
 
                for (i = 0; i < lqr->lqr_pool.op_count; i++) {
@@ -534,22 +657,31 @@ static int lod_qos_calc_rr(struct lod_device *lod, struct ost_pool *src_pool,
 }
 
 /**
- * A helper function to:
- *   create in-core lu object on the specified OSP
- *   declare creation of the object
- * IMPORTANT: at this stage object is anonymouos - it has no fid assigned
- *            this is a workaround till we have natural FIDs on OST
- *
- *            at this point we want to declare (reserve) object for us as
- *            we can't block at execution (when create method is called).
- *            otherwise we'd block whole transaction batch
+ * Instantiate and declare creation of a new object.
+ *
+ * The function instantiates LU representation for a new object on the
+ * specified device. Also it declares an intention to create that
+ * object on the storage target.
+ *
+ * Note lu_object_anon() is used which is a trick with regard to LU/OSD
+ * infrastructure - in the existing precreation framework we can't assign FID
+ * at this moment, we do this later once a transaction is started. So the
+ * special method instantiates FID-less object in the cache and later it
+ * will get a FID and proper placement in LU cache.
+ *
+ * \param[in] env      execution environment for this thread
+ * \param[in] d                LOD device
+ * \param[in] ost_idx  OST target index where the object is being created
+ * \param[in] th       transaction handle
+ *
+ * \retval             object ptr on success, ERR_PTR() otherwise
  */
 static struct dt_object *lod_qos_declare_object_on(const struct lu_env *env,
                                                   struct lod_device *d,
-                                                  int ost_idx,
+                                                  __u32 ost_idx,
                                                   struct thandle *th)
 {
-       struct lod_ost_desc *ost;
+       struct lod_tgt_desc *ost;
        struct lu_object *o, *n;
        struct lu_device *nd;
        struct dt_object *dt;
@@ -557,7 +689,6 @@ static struct dt_object *lod_qos_declare_object_on(const struct lu_env *env,
        ENTRY;
 
        LASSERT(d);
-       LASSERT(ost_idx >= 0);
        LASSERT(ost_idx < d->lod_osts_size);
        ost = OST_TGT(d,ost_idx);
        LASSERT(ost);
@@ -583,8 +714,8 @@ static struct dt_object *lod_qos_declare_object_on(const struct lu_env *env,
 
        dt = container_of(n, struct dt_object, do_lu);
 
-       rc = dt_declare_create(env, dt, NULL, NULL, NULL, th);
-       if (rc) {
+       rc = lod_sub_object_declare_create(env, dt, NULL, NULL, NULL, th);
+       if (rc < 0) {
                CDEBUG(D_OTHER, "can't declare creation on #%u: %d\n",
                       ost_idx, rc);
                lu_object_put(env, o);
@@ -595,7 +726,18 @@ out:
        RETURN(dt);
 }
 
-static int min_stripe_count(int stripe_cnt, int flags)
+/**
+ * Calculate a minimum acceptable stripe count.
+ *
+ * Return an acceptable stripe count depending on flag LOV_USES_DEFAULT_STRIPE:
+ * all stripes or 3/4 of stripes.
+ *
+ * \param[in] stripe_cnt       number of stripes requested
+ * \param[in] flags            0 or LOV_USES_DEFAULT_STRIPE
+ *
+ * \retval                     acceptable stripecount
+ */
+static int min_stripe_count(__u32 stripe_cnt, int flags)
 {
        return (flags & LOV_USES_DEFAULT_STRIPE ?
                        stripe_cnt - (stripe_cnt / 4) : stripe_cnt);
@@ -604,22 +746,20 @@ static int min_stripe_count(int stripe_cnt, int flags)
 #define LOV_CREATE_RESEED_MULT 30
 #define LOV_CREATE_RESEED_MIN  2000
 
-static int inline lod_qos_dev_is_full(struct obd_statfs *msfs)
-{
-       __u64 used;
-       int   bs = msfs->os_bsize;
-
-       LASSERT(((bs - 1) & bs) == 0);
-
-       /* the minimum of 0.1% used blocks and 1GB bytes. */
-       used = min_t(__u64, (msfs->os_blocks - msfs->os_bfree) >> 10,
-                       1 << (31 - ffs(bs)));
-       return (msfs->os_bavail < used);
-}
-
-int lod_ea_store_resize(struct lod_thread_info *info, int size);
-
-static inline int lod_qos_ost_in_use_clear(const struct lu_env *env, int stripes)
+/**
+ * Initialize temporary OST-in-use array.
+ *
+ * Allocate or extend the array used to mark targets already assigned to a new
+ * striping so they are not used more than once.
+ *
+ * \param[in] env      execution environment for this thread
+ * \param[in] stripes  number of items needed in the array
+ *
+ * \retval 0           on success
+ * \retval -ENOMEM     on error
+ */
+static inline int lod_qos_ost_in_use_clear(const struct lu_env *env,
+                                          __u32 stripes)
 {
        struct lod_thread_info *info = lod_env_info(env);
 
@@ -629,11 +769,22 @@ static inline int lod_qos_ost_in_use_clear(const struct lu_env *env, int stripes
                CERROR("can't allocate memory for ost-in-use array\n");
                return -ENOMEM;
        }
-       memset(info->lti_ea_store, 0, sizeof(int) * stripes);
+       memset(info->lti_ea_store, -1, sizeof(int) * stripes);
        return 0;
 }
 
-static inline void lod_qos_ost_in_use(const struct lu_env *env, int idx, int ost)
+/**
+ * Remember a target in the array of used targets.
+ *
+ * Mark the given target as used for a new striping being created. The status
+ * of an OST in a striping can be checked with lod_qos_is_ost_used().
+ *
+ * \param[in] env      execution environment for this thread
+ * \param[in] idx      index in the array
+ * \param[in] ost      OST target index to mark as used
+ */
+static inline void lod_qos_ost_in_use(const struct lu_env *env,
+                                     int idx, int ost)
 {
        struct lod_thread_info *info = lod_env_info(env);
        int *osts = info->lti_ea_store;
@@ -642,11 +793,24 @@ static inline void lod_qos_ost_in_use(const struct lu_env *env, int idx, int ost
        osts[idx] = ost;
 }
 
-static int lod_qos_is_ost_used(const struct lu_env *env, int ost, int stripes)
+/**
+ * Check is OST used in a striping.
+ *
+ * Checks whether OST with the given index is marked as used in the temporary
+ * array (see lod_qos_ost_in_use()).
+ *
+ * \param[in] env      execution environment for this thread
+ * \param[in] ost      OST target index to check
+ * \param[in] stripes  the number of items used in the array already
+ *
+ * \retval 0           not used
+ * \retval 1           used
+ */
+static int lod_qos_is_ost_used(const struct lu_env *env, int ost, __u32 stripes)
 {
        struct lod_thread_info *info = lod_env_info(env);
        int *osts = info->lti_ea_store;
-       int j;
+       __u32 j;
 
        for (j = 0; j < stripes; j++) {
                if (osts[j] == ost)
@@ -655,23 +819,108 @@ static int lod_qos_is_ost_used(const struct lu_env *env, int ost, int stripes)
        return 0;
 }
 
-/* Allocate objects on OSTs with round-robin algorithm */
+static int lod_check_and_reserve_ost(const struct lu_env *env,
+                                    struct lod_device *m,
+                                    struct obd_statfs *sfs, __u32 ost_idx,
+                                    __u32 speed, __u32 *s_idx,
+                                    struct dt_object **stripe,
+                                    struct thandle *th)
+{
+       struct dt_object   *o;
+       __u32 stripe_idx = *s_idx;
+       int rc;
+
+       rc = lod_statfs_and_check(env, m, ost_idx, sfs);
+       if (rc) {
+               /* this OSP doesn't feel well */
+               goto out_return;
+       }
+
+       /*
+        * We expect number of precreated objects in f_ffree at
+        * the first iteration, skip OSPs with no objects ready
+        */
+       if (sfs->os_fprecreated == 0 && speed == 0) {
+               QOS_DEBUG("#%d: precreation is empty\n", ost_idx);
+               goto out_return;
+       }
+
+       /*
+        * try to use another OSP if this one is degraded
+        */
+       if (sfs->os_state & OS_STATE_DEGRADED && speed < 2) {
+               QOS_DEBUG("#%d: degraded\n", ost_idx);
+               goto out_return;
+       }
+
+       /*
+        * do not put >1 objects on a single OST
+        */
+       if (lod_qos_is_ost_used(env, ost_idx, stripe_idx))
+               goto out_return;
+
+       o = lod_qos_declare_object_on(env, m, ost_idx, th);
+       if (IS_ERR(o)) {
+               CDEBUG(D_OTHER, "can't declare new object on #%u: %d\n",
+                      ost_idx, (int) PTR_ERR(o));
+               rc = PTR_ERR(o);
+               goto out_return;
+       }
+
+       /*
+        * We've successfully declared (reserved) an object
+        */
+       lod_qos_ost_in_use(env, stripe_idx, ost_idx);
+       stripe[stripe_idx] = o;
+       OBD_FAIL_TIMEOUT(OBD_FAIL_MDS_LOV_CREATE_RACE, 2);
+       stripe_idx++;
+       *s_idx = stripe_idx;
+
+out_return:
+       return rc;
+}
+
+/**
+ * Allocate a striping using round-robin algorithm.
+ *
+ * Allocates a new striping using round-robin algorithm. The function refreshes
+ * all the internal structures (statfs cache, array of available OSTs sorted
+ * with regard to OSS, etc). The number of stripes required is taken from the
+ * object (must be prepared by the caller), but can change if the flag
+ * LOV_USES_DEFAULT_STRIPE is supplied. The caller should ensure nobody else
+ * is trying to create a striping on the object in parallel. All the internal
+ * structures (like pools, etc) are protected and no additional locking is
+ * required. The function succeeds even if a single stripe is allocated. To save
+ * time we give priority to targets which already have objects precreated.
+ * Full OSTs are skipped (see lod_qos_dev_is_full() for the details).
+ *
+ * \param[in] env      execution environment for this thread
+ * \param[in] lo       LOD object
+ * \param[out] stripe  striping created
+ * \param[in] flags    allocation flags (0 or LOV_USES_DEFAULT_STRIPE)
+ * \param[in] th       transaction handle
+ *
+ * \retval 0           on success
+ * \retval -ENOSPC     if not enough OSTs are found
+ * \retval negative    negated errno for other failures
+ */
 static int lod_alloc_rr(const struct lu_env *env, struct lod_object *lo,
-                       int flags, struct thandle *th)
+                       struct dt_object **stripe, int flags,
+                       struct thandle *th)
 {
        struct lod_device *m = lu2lod_dev(lo->ldo_obj.do_lu.lo_dev);
        struct obd_statfs *sfs = &lod_env_info(env)->lti_osfs;
        struct pool_desc  *pool = NULL;
        struct ost_pool   *osts;
-       struct lov_qos_rr *lqr;
-       struct dt_object  *o;
-       unsigned           array_idx;
-       int                i, rc;
-       int                ost_start_idx_temp;
+       struct lod_qos_rr *lqr;
+       unsigned int       i, array_idx;
+       int                rc;
+       __u32              ost_start_idx_temp;
        int                speed = 0;
-       int                stripe_idx = 0;
-       int                stripe_cnt = lo->ldo_stripenr;
-       int                stripe_cnt_min = min_stripe_count(stripe_cnt, flags);
+       int                ost_connecting = 0;
+       __u32              stripe_idx = 0;
+       __u32              stripe_cnt = lo->ldo_stripenr;
+       __u32              stripe_cnt_min = min_stripe_count(stripe_cnt, flags);
        __u32              ost_idx;
        ENTRY;
 
@@ -695,6 +944,8 @@ static int lod_alloc_rr(const struct lu_env *env, struct lod_object *lo,
        if (rc)
                GOTO(out, rc);
 
+       down_read(&m->lod_qos.lq_rw_sem);
+       spin_lock(&lqr->lqr_alloc);
        if (--lqr->lqr_start_count <= 0) {
                lqr->lqr_start_idx = cfs_rand() % osts->op_count;
                lqr->lqr_start_count =
@@ -709,22 +960,19 @@ static int lod_alloc_rr(const struct lu_env *env, struct lod_object *lo,
                if (stripe_cnt > 1 && (osts->op_count % stripe_cnt) != 1)
                        ++lqr->lqr_offset_idx;
        }
-       down_read(&m->lod_qos.lq_rw_sem);
        ost_start_idx_temp = lqr->lqr_start_idx;
 
 repeat_find:
-       array_idx = (lqr->lqr_start_idx + lqr->lqr_offset_idx) %
-                       osts->op_count;
 
        QOS_DEBUG("pool '%s' want %d startidx %d startcnt %d offset %d "
-                 "active %d count %d arrayidx %d\n",
+                 "active %d count %d\n",
                  lo->ldo_pool ? lo->ldo_pool : "",
                  stripe_cnt, lqr->lqr_start_idx, lqr->lqr_start_count,
-                 lqr->lqr_offset_idx, osts->op_count, osts->op_count,
-                 array_idx);
+                 lqr->lqr_offset_idx, osts->op_count, osts->op_count);
 
-       for (i = 0; i < osts->op_count && stripe_idx < lo->ldo_stripenr;
-            i++, array_idx = (array_idx + 1) % osts->op_count) {
+       for (i = 0; i < osts->op_count && stripe_idx < lo->ldo_stripenr; i++) {
+               array_idx = (lqr->lqr_start_idx + lqr->lqr_offset_idx) %
+                               osts->op_count;
                ++lqr->lqr_start_idx;
                ost_idx = lqr->lqr_pool.op_array[array_idx];
 
@@ -741,66 +989,24 @@ repeat_find:
                if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_MDS_OSC_PRECREATE) && ost_idx == 0)
                        continue;
 
-               rc = lod_statfs_and_check(env, m, ost_idx, sfs);
-               if (rc) {
-                       /* this OSP doesn't feel well */
-                       continue;
-               }
-
-               /*
-                * skip full devices
-                */
-               if (lod_qos_dev_is_full(sfs)) {
-                       QOS_DEBUG("#%d is full\n", ost_idx);
-                       continue;
-               }
-
-               /*
-                * We expect number of precreated objects in f_ffree at
-                * the first iteration, skip OSPs with no objects ready
-                */
-               if (sfs->os_fprecreated == 0 && speed == 0) {
-                       QOS_DEBUG("#%d: precreation is empty\n", ost_idx);
-                       continue;
-               }
-
-               /*
-                * try to use another OSP if this one is degraded
-                */
-               if (sfs->os_state == OS_STATE_DEGRADED && speed < 2) {
-                       QOS_DEBUG("#%d: degraded\n", ost_idx);
-                       continue;
-               }
-
-               /*
-                * do not put >1 objects on a single OST
-                */
-               if (speed && lod_qos_is_ost_used(env, ost_idx, stripe_idx))
-                       continue;
-
-               o = lod_qos_declare_object_on(env, m, ost_idx, th);
-               if (IS_ERR(o)) {
-                       CDEBUG(D_OTHER, "can't declare new object on #%u: %d\n",
-                              ost_idx, (int) PTR_ERR(o));
-                       rc = PTR_ERR(o);
-                       continue;
-               }
-
-               /*
-                * We've successfuly declared (reserved) an object
-                */
-               lod_qos_ost_in_use(env, stripe_idx, ost_idx);
-               lo->ldo_stripe[stripe_idx] = o;
-               stripe_idx++;
+               spin_unlock(&lqr->lqr_alloc);
+               rc = lod_check_and_reserve_ost(env, m, sfs, ost_idx, speed,
+                                              &stripe_idx, stripe, th);
+               spin_lock(&lqr->lqr_alloc);
 
+               if (rc != 0 && OST_TGT(m, ost_idx)->ltd_connecting)
+                       ost_connecting = 1;
        }
        if ((speed < 2) && (stripe_idx < stripe_cnt_min)) {
                /* Try again, allowing slower OSCs */
                speed++;
                lqr->lqr_start_idx = ost_start_idx_temp;
+
+               ost_connecting = 0;
                goto repeat_find;
        }
 
+       spin_unlock(&lqr->lqr_alloc);
        up_read(&m->lod_qos.lq_rw_sem);
 
        if (stripe_idx) {
@@ -809,7 +1015,10 @@ repeat_find:
                rc = 0;
        } else {
                /* nobody provided us with a single object */
-               rc = -ENOSPC;
+               if (ost_connecting)
+                       rc = -EINPROGRESS;
+               else
+                       rc = -ENOSPC;
        }
 
 out:
@@ -822,15 +1031,141 @@ out:
        RETURN(rc);
 }
 
-/* alloc objects on osts with specific stripe offset */
+/**
+ * Allocate a specific striping layout on a user defined set of OSTs.
+ *
+ * Allocates new striping using the OST index range provided by the data from
+ * the lmm_obejcts contained in the lov_user_md passed to this method. Full
+ * OSTs are not considered. The exact order of OSTs requested by the user
+ * is respected as much as possible depending on OST status. The number of
+ * stripes needed and stripe offset are taken from the object. If that number
+ * can not be met, then the function returns a failure and then it's the
+ * caller's responsibility to release the stripes allocated. All the internal
+ * structures are protected, but no concurrent allocation is allowed on the
+ * same objects.
+ *
+ * \param[in] env      execution environment for this thread
+ * \param[in] lo       LOD object
+ * \param[out] stripe  striping created
+ * \param[in] lum      stripe md to specify list of OSTs
+ * \param[in] th       transaction handle
+ *
+ * \retval 0           on success
+ * \retval -ENODEV     OST index does not exist on file system
+ * \retval -EINVAL     requested OST index is invalid
+ * \retval negative    negated errno on error
+ */
+static int lod_alloc_ost_list(const struct lu_env *env,
+                             struct lod_object *lo, struct dt_object **stripe,
+                             struct lov_user_md *lum, struct thandle *th)
+{
+       struct lod_device       *m = lu2lod_dev(lo->ldo_obj.do_lu.lo_dev);
+       struct obd_statfs       *sfs = &lod_env_info(env)->lti_osfs;
+       struct dt_object        *o;
+       struct lov_user_md_v3   *v3;
+       unsigned int            array_idx = 0;
+       int                     stripe_count = 0;
+       int                     i;
+       int                     rc;
+       ENTRY;
+
+       /* for specific OSTs layout */
+       LASSERT(lum != NULL && lum->lmm_magic == LOV_USER_MAGIC_SPECIFIC);
+       lustre_print_user_md(D_OTHER, lum, __func__);
+
+       rc = lod_qos_ost_in_use_clear(env, lo->ldo_stripenr);
+       if (rc < 0)
+               RETURN(rc);
+
+       v3 = (struct lov_user_md_v3 *)lum;
+       for (i = 0; i < lo->ldo_stripenr; i++) {
+               if (v3->lmm_objects[i].l_ost_idx == lo->ldo_stripe_offset) {
+                       array_idx = i;
+                       break;
+               }
+       }
+       if (i == lo->ldo_stripenr) {
+               CDEBUG(D_OTHER,
+                      "%s: start index %d not in the specified list of OSTs\n",
+                      lod2obd(m)->obd_name, lo->ldo_stripe_offset);
+               RETURN(-EINVAL);
+       }
+
+       for (i = 0; i < lo->ldo_stripenr;
+            i++, array_idx = (array_idx + 1) % lo->ldo_stripenr) {
+               __u32 ost_idx = v3->lmm_objects[array_idx].l_ost_idx;
+
+               if (!cfs_bitmap_check(m->lod_ost_bitmap, ost_idx)) {
+                       rc = -ENODEV;
+                       break;
+               }
+
+               /*
+                * do not put >1 objects on a single OST
+                */
+               if (lod_qos_is_ost_used(env, ost_idx, stripe_count)) {
+                       rc = -EINVAL;
+                       break;
+               }
+
+               rc = lod_statfs_and_check(env, m, ost_idx, sfs);
+               if (rc < 0) /* this OSP doesn't feel well */
+                       break;
+
+               o = lod_qos_declare_object_on(env, m, ost_idx, th);
+               if (IS_ERR(o)) {
+                       rc = PTR_ERR(o);
+                       CDEBUG(D_OTHER,
+                              "%s: can't declare new object on #%u: %d\n",
+                              lod2obd(m)->obd_name, ost_idx, rc);
+                       break;
+               }
+
+               /*
+                * We've successfully declared (reserved) an object
+                */
+               lod_qos_ost_in_use(env, stripe_count, ost_idx);
+               stripe[stripe_count] = o;
+               stripe_count++;
+       }
+
+       RETURN(rc);
+}
+
+/**
+ * Allocate a striping on a predefined set of OSTs.
+ *
+ * Allocates new layout starting from OST index in lo->ldo_stripe_offset.
+ * Full OSTs are not considered. The exact order of OSTs is not important and
+ * varies depending on OST status. The allocation procedure prefers the targets
+ * with precreated objects ready. The number of stripes needed and stripe
+ * offset are taken from the object. If that number cannot be met, then the
+ * function returns an error and then it's the caller's responsibility to
+ * release the stripes allocated. All the internal structures are protected,
+ * but no concurrent allocation is allowed on the same objects.
+ *
+ * \param[in] env      execution environment for this thread
+ * \param[in] lo       LOD object
+ * \param[out] stripe  striping created
+ * \param[in] flags    not used
+ * \param[in] th       transaction handle
+ *
+ * \retval 0           on success
+ * \retval -ENOSPC     if no OST objects are available at all
+ * \retval -EFBIG      if not enough OST objects are found
+ * \retval -EINVAL     requested offset is invalid
+ * \retval negative    errno on failure
+ */
 static int lod_alloc_specific(const struct lu_env *env, struct lod_object *lo,
-                             int flags, struct thandle *th)
+                             struct dt_object **stripe, int flags,
+                             struct thandle *th)
 {
        struct lod_device *m = lu2lod_dev(lo->ldo_obj.do_lu.lo_dev);
        struct obd_statfs *sfs = &lod_env_info(env)->lti_osfs;
        struct dt_object  *o;
-       unsigned           ost_idx, array_idx, ost_count;
-       int                i, rc, stripe_num = 0;
+       __u32              ost_idx;
+       unsigned int       i, array_idx, ost_count;
+       int                rc, stripe_num = 0;
        int                speed = 0;
        struct pool_desc  *pool = NULL;
        struct ost_pool   *osts;
@@ -856,15 +1191,14 @@ repeat_find:
        /* search loi_ost_idx in ost array */
        array_idx = 0;
        for (i = 0; i < ost_count; i++) {
-               if (osts->op_array[i] == lo->ldo_def_stripe_offset) {
+               if (osts->op_array[i] == lo->ldo_stripe_offset) {
                        array_idx = i;
                        break;
                }
        }
        if (i == ost_count) {
                CERROR("Start index %d not found in pool '%s'\n",
-                      lo->ldo_def_stripe_offset,
-                      lo->ldo_pool ? lo->ldo_pool : "");
+                      lo->ldo_stripe_offset, lo->ldo_pool ?: "");
                GOTO(out, rc = -EINVAL);
        }
 
@@ -914,9 +1248,10 @@ repeat_find:
                }
 
                /*
-                * We've successfuly declared (reserved) an object
+                * We've successfully declared (reserved) an object
                 */
-               lo->ldo_stripe[stripe_num] = o;
+               lod_qos_ost_in_use(env, stripe_num, ost_idx);
+               stripe[stripe_num] = o;
                stripe_num++;
 
                /* We have enough stripes */
@@ -932,13 +1267,11 @@ repeat_find:
        /* If we were passed specific striping params, then a failure to
         * meet those requirements is an error, since we can't reallocate
         * that memory (it might be part of a larger array or something).
-        *
-        * We can only get here if lsm_stripe_count was originally > 1.
         */
        CERROR("can't lstripe objid "DFID": have %d want %u\n",
               PFID(lu_object_fid(lod2lu_obj(lo))), stripe_num,
               lo->ldo_stripenr);
-       rc = -EFBIG;
+       rc = stripe_num == 0 ? -ENOSPC : -EFBIG;
 out:
        if (pool != NULL) {
                up_read(&pool_tgt_rw_sem(pool));
@@ -949,6 +1282,19 @@ out:
        RETURN(rc);
 }
 
+/**
+ * Check whether QoS allocation should be used.
+ *
+ * A simple helper to decide when QoS allocation should be used:
+ * if it's just a single available target or the used space is
+ * evenly distributed among the targets at the moment, then QoS
+ * allocation algorithm should not be used.
+ *
+ * \param[in] lod      LOD device
+ *
+ * \retval 0           should not be used
+ * \retval 1           should be used
+ */
 static inline int lod_qos_is_usable(struct lod_device *lod)
 {
 #ifdef FORCE_QOS
@@ -966,23 +1312,55 @@ static inline int lod_qos_is_usable(struct lod_device *lod)
        return 1;
 }
 
-/* Alloc objects on OSTs with optimization based on:
-   - free space
-   - network resources (shared OSS's)
+/**
+ * Allocate a striping using an algorithm with weights.
+ *
+ * The function allocates OST objects to create a striping. The algorithm
+ * used is based on weights (currently only using the free space), and it's
+ * trying to ensure the space is used evenly by OSTs and OSSs. The striping
+ * configuration (# of stripes, offset, pool) is taken from the object and
+ * is prepared by the caller.
+ *
+ * If LOV_USES_DEFAULT_STRIPE is not passed and prepared configuration can't
+ * be met due to too few OSTs, then allocation fails. If the flag is passed
+ * fewer than 3/4 of the requested number of stripes can be allocated, then
+ * allocation fails.
+ *
+ * No concurrent allocation is allowed on the object and this must be ensured
+ * by the caller. All the internal structures are protected by the function.
+ *
+ * The algorithm has two steps: find available OSTs and calculate their
+ * weights, then select the OSTs with their weights used as the probability.
+ * An OST with a higher weight is proportionately more likely to be selected
+ * than one with a lower weight.
+ *
+ * \param[in] env      execution environment for this thread
+ * \param[in] lo       LOD object
+ * \param[out] stripe  striping created
+ * \param[in] flags    0 or LOV_USES_DEFAULT_STRIPE
+ * \param[in] th       transaction handle
+ *
+ * \retval 0           on success
+ * \retval -EAGAIN     not enough OSTs are found for specified stripe count
+ * \retval -EINVAL     requested OST index is invalid
+ * \retval negative    errno on failure
  */
 static int lod_alloc_qos(const struct lu_env *env, struct lod_object *lo,
-                        int flags, struct thandle *th)
+                        struct dt_object **stripe, int flags,
+                        struct thandle *th)
 {
-       struct lod_device   *m = lu2lod_dev(lo->ldo_obj.do_lu.lo_dev);
-       struct obd_statfs   *sfs = &lod_env_info(env)->lti_osfs;
-       struct lod_ost_desc *ost;
-       struct dt_object    *o;
-       __u64                total_weight = 0;
-       int                  nfound, good_osts, i, rc = 0;
-       int                  stripe_cnt = lo->ldo_stripenr;
-       int                  stripe_cnt_min;
-       struct pool_desc    *pool = NULL;
-       struct ost_pool    *osts;
+       struct lod_device *lod = lu2lod_dev(lo->ldo_obj.do_lu.lo_dev);
+       struct obd_statfs *sfs = &lod_env_info(env)->lti_osfs;
+       struct lod_tgt_desc *ost;
+       struct dt_object *o;
+       __u64 total_weight = 0;
+       __u32 nfound, good_osts;
+       __u32 stripe_cnt = lo->ldo_stripenr;
+       __u32 stripe_cnt_min;
+       struct pool_desc *pool = NULL;
+       struct ost_pool *osts;
+       unsigned int i;
+       int rc = 0;
        ENTRY;
 
        stripe_cnt_min = min_stripe_count(stripe_cnt, flags);
@@ -990,30 +1368,30 @@ static int lod_alloc_qos(const struct lu_env *env, struct lod_object *lo,
                RETURN(-EINVAL);
 
        if (lo->ldo_pool)
-               pool = lod_find_pool(m, lo->ldo_pool);
+               pool = lod_find_pool(lod, lo->ldo_pool);
 
        if (pool != NULL) {
                down_read(&pool_tgt_rw_sem(pool));
                osts = &(pool->pool_obds);
        } else {
-               osts = &(m->lod_pool_info);
+               osts = &(lod->lod_pool_info);
        }
 
        /* Detect -EAGAIN early, before expensive lock is taken. */
-       if (!lod_qos_is_usable(m))
+       if (!lod_qos_is_usable(lod))
                GOTO(out_nolock, rc = -EAGAIN);
 
        /* Do actual allocation, use write lock here. */
-       down_write(&m->lod_qos.lq_rw_sem);
+       down_write(&lod->lod_qos.lq_rw_sem);
 
        /*
         * Check again, while we were sleeping on @lq_rw_sem things could
         * change.
         */
-       if (!lod_qos_is_usable(m))
+       if (!lod_qos_is_usable(lod))
                GOTO(out, rc = -EAGAIN);
 
-       rc = lod_qos_calc_ppo(m);
+       rc = lod_qos_calc_ppo(lod);
        if (rc)
                GOTO(out, rc);
 
@@ -1024,19 +1402,19 @@ static int lod_alloc_qos(const struct lu_env *env, struct lod_object *lo,
        good_osts = 0;
        /* Find all the OSTs that are valid stripe candidates */
        for (i = 0; i < osts->op_count; i++) {
-               if (!cfs_bitmap_check(m->lod_ost_bitmap, osts->op_array[i]))
+               if (!cfs_bitmap_check(lod->lod_ost_bitmap, osts->op_array[i]))
                        continue;
 
-               rc = lod_statfs_and_check(env, m, osts->op_array[i], sfs);
+               ost = OST_TGT(lod, osts->op_array[i]);
+               ost->ltd_qos.ltq_usable = 0;
+
+               rc = lod_statfs_and_check(env, lod, osts->op_array[i], sfs);
                if (rc) {
                        /* this OSP doesn't feel well */
                        continue;
                }
 
-               /*
-                * skip full devices
-                */
-               if (lod_qos_dev_is_full(sfs))
+               if (sfs->os_state & OS_STATE_DEGRADED)
                        continue;
 
                /* Fail Check before osc_precreate() is called
@@ -1045,9 +1423,8 @@ static int lod_alloc_qos(const struct lu_env *env, struct lod_object *lo,
                                   osts->op_array[i] == 0)
                        continue;
 
-               ost = OST_TGT(m,osts->op_array[i]);
                ost->ltd_qos.ltq_usable = 1;
-               lod_qos_calc_weight(m, osts->op_array[i]);
+               lod_qos_calc_weight(lod, osts->op_array[i]);
                total_weight += ost->ltd_qos.ltq_weight;
 
                good_osts++;
@@ -1095,22 +1472,22 @@ static int lod_alloc_qos(const struct lu_env *env, struct lod_object *lo,
                        rand = 0;
                }
 
-               /* On average, this will hit larger-weighted osts more often.
-                  0-weight osts will always get used last (only when rand=0) */
+               /* On average, this will hit larger-weighted OSTs more often.
+                * 0-weight OSTs will always get used last (only when rand=0) */
                for (i = 0; i < osts->op_count; i++) {
-                       int idx = osts->op_array[i];
+                       __u32 idx = osts->op_array[i];
 
-                       if (!cfs_bitmap_check(m->lod_ost_bitmap, idx))
+                       if (!cfs_bitmap_check(lod->lod_ost_bitmap, idx))
                                continue;
 
-                       ost = OST_TGT(m,idx);
+                       ost = OST_TGT(lod, idx);
 
                        if (!ost->ltd_qos.ltq_usable)
                                continue;
 
                        cur_weight += ost->ltd_qos.ltq_weight;
-                       QOS_DEBUG("stripe_cnt=%d nfound=%d cur_weight="LPU64
-                                 " rand="LPU64" total_weight="LPU64"\n",
+                       QOS_DEBUG("stripe_cnt=%d nfound=%d cur_weight=%llu"
+                                 " rand=%llu total_weight=%llu\n",
                                  stripe_cnt, nfound, cur_weight, rand,
                                  total_weight);
 
@@ -1126,14 +1503,14 @@ static int lod_alloc_qos(const struct lu_env *env, struct lod_object *lo,
                                continue;
                        lod_qos_ost_in_use(env, nfound, idx);
 
-                       o = lod_qos_declare_object_on(env, m, idx, th);
+                       o = lod_qos_declare_object_on(env, lod, idx, th);
                        if (IS_ERR(o)) {
                                QOS_DEBUG("can't declare object on #%u: %d\n",
                                          idx, (int) PTR_ERR(o));
                                continue;
                        }
-                       lo->ldo_stripe[nfound++] = o;
-                       lod_qos_used(m, osts, idx, &total_weight);
+                       stripe[nfound++] = o;
+                       lod_qos_used(lod, osts, idx, &total_weight);
                        rc = 0;
                        break;
                }
@@ -1152,22 +1529,23 @@ static int lod_alloc_qos(const struct lu_env *env, struct lod_object *lo,
                 * so it's possible OSP won't be able to provide us with
                 * an object due to just changed state
                 */
-               LCONSOLE_INFO("wanted %d, found %d\n", stripe_cnt, nfound);
+               QOS_DEBUG("%s: wanted %d objects, found only %d\n",
+                         lod2obd(lod)->obd_name, stripe_cnt, nfound);
                for (i = 0; i < nfound; i++) {
-                       LASSERT(lo->ldo_stripe[i]);
-                       lu_object_put(env, &lo->ldo_stripe[i]->do_lu);
-                       lo->ldo_stripe[i] = NULL;
+                       LASSERT(stripe[i] != NULL);
+                       lu_object_put(env, &stripe[i]->do_lu);
+                       stripe[i] = NULL;
                }
 
                /* makes sense to rebalance next time */
-               m->lod_qos.lq_dirty = 1;
-               m->lod_qos.lq_same_space = 0;
+               lod->lod_qos.lq_dirty = 1;
+               lod->lod_qos.lq_same_space = 0;
 
                rc = -EAGAIN;
        }
 
 out:
-       up_write(&m->lod_qos.lq_rw_sem);
+       up_write(&lod->lod_qos.lq_rw_sem);
 
 out_nolock:
        if (pool != NULL) {
@@ -1179,7 +1557,20 @@ out_nolock:
        RETURN(rc);
 }
 
-/* Find the max stripecount we should use */
+/**
+ * Find largest stripe count the caller can use.
+ *
+ * Find the maximal possible stripe count not greater than \a stripe_count.
+ * Sometimes suggested stripecount can't be reached for a number of reasons:
+ * lack of enough active OSTs or the backend does not support EAs that large.
+ * If the passed one is 0, then the filesystem's default one is used.
+ *
+ * \param[in] lod      LOD device
+ * \param[in] magic    the format if striping
+ * \param[in] stripe_count     count the caller would like to use
+ *
+ * \retval             the maximum usable stripe count
+ */
 static __u16 lod_get_stripecnt(struct lod_device *lod, __u32 magic,
                               __u16 stripe_count)
 {
@@ -1194,56 +1585,87 @@ static __u16 lod_get_stripecnt(struct lod_device *lod, __u32 magic,
 
        /* stripe count is based on whether OSD can handle larger EA sizes */
        if (lod->lod_osd_max_easize > 0)
-               max_stripes = lov_mds_md_stripecnt(lod->lod_osd_max_easize,
-                                                  magic);
+               max_stripes = lov_mds_md_max_stripe_count(
+                       lod->lod_osd_max_easize, magic);
 
        return (stripe_count < max_stripes) ? stripe_count : max_stripes;
 }
 
+/**
+ * Create in-core respresentation for a fully-defined striping
+ *
+ * When the caller passes a fully-defined striping (i.e. everything including
+ * OST object FIDs are defined), then we still need to instantiate LU-cache
+ * with the objects representing the stripes defined. This function completes
+ * that task.
+ *
+ * \param[in] env      execution environment for this thread
+ * \param[in] mo       LOD object
+ * \param[in] buf      buffer containing the striping
+ *
+ * \retval 0           on success
+ * \retval negative    negated errno on error
+ */
 static int lod_use_defined_striping(const struct lu_env *env,
                                    struct lod_object *mo,
                                    const struct lu_buf *buf)
 {
-       struct lod_device      *d = lu2lod_dev(lod2lu_obj(mo)->lo_dev);
        struct lov_mds_md_v1   *v1 = buf->lb_buf;
        struct lov_mds_md_v3   *v3 = buf->lb_buf;
        struct lov_ost_data_v1 *objs;
        __u32                   magic;
-       int                     rc;
+       int                     rc = 0;
        ENTRY;
 
-       rc = lod_verify_striping(d, buf, 1);
-       if (rc)
-               RETURN(rc);
-
        magic = le32_to_cpu(v1->lmm_magic);
        if (magic == LOV_MAGIC_V1_DEF) {
+               magic = LOV_MAGIC_V1;
                objs = &v1->lmm_objects[0];
        } else if (magic == LOV_MAGIC_V3_DEF) {
+               magic = LOV_MAGIC_V3;
                objs = &v3->lmm_objects[0];
                lod_object_set_pool(mo, v3->lmm_pool_name);
        } else {
                GOTO(out, rc = -EINVAL);
        }
 
-       /*
-        * LOD shouldn't be aware of recovery at all,
-        * but this track recovery status (to some extent)
-        * to be do additional checks like this one
-        */
-       LASSERT(d->lod_recovery_completed == 0);
-
+       mo->ldo_pattern = le32_to_cpu(v1->lmm_pattern);
        mo->ldo_stripe_size = le32_to_cpu(v1->lmm_stripe_size);
        mo->ldo_stripenr = le16_to_cpu(v1->lmm_stripe_count);
        mo->ldo_layout_gen = le16_to_cpu(v1->lmm_layout_gen);
+
+       /* fixup for released file before object initialization */
+       if (mo->ldo_pattern & LOV_PATTERN_F_RELEASED) {
+               mo->ldo_released_stripenr = mo->ldo_stripenr;
+               mo->ldo_stripenr = 0;
+       }
+
        LASSERT(buf->lb_len >= lov_mds_md_size(mo->ldo_stripenr, magic));
 
-       rc = lod_initialize_objects(env, mo, objs);
+       if (mo->ldo_stripenr > 0)
+               rc = lod_initialize_objects(env, mo, objs);
 
 out:
        RETURN(rc);
 }
 
+/**
+ * Parse suggested striping configuration.
+ *
+ * The caller gets a suggested striping configuration from a number of sources
+ * including per-directory default and applications. Then it needs to verify
+ * the suggested striping is valid, apply missing bits and store the resulting
+ * configuration in the object to be used by the allocator later. Must not be
+ * called concurrently against the same object. It's OK to provide a
+ * fully-defined striping.
+ *
+ * \param[in] env      execution environment for this thread
+ * \param[in] lo       LOD object
+ * \param[in] buf      buffer containing the striping
+ *
+ * \retval 0           on success
+ * \retval negative    negated errno on error
+ */
 static int lod_qos_parse_config(const struct lu_env *env,
                                struct lod_object *lo,
                                const struct lu_buf *buf)
@@ -1251,102 +1673,160 @@ static int lod_qos_parse_config(const struct lu_env *env,
        struct lod_device     *d = lu2lod_dev(lod2lu_obj(lo)->lo_dev);
        struct lov_user_md_v1 *v1 = NULL;
        struct lov_user_md_v3 *v3 = NULL;
-       struct pool_desc      *pool;
+       char                  *pool_name = NULL;
        __u32                  magic;
        int                    rc;
+       unsigned int           size;
        ENTRY;
 
        if (buf == NULL || buf->lb_buf == NULL || buf->lb_len == 0)
                RETURN(0);
 
+       v3 = buf->lb_buf;
        v1 = buf->lb_buf;
        magic = v1->lmm_magic;
 
-       if (magic == __swab32(LOV_USER_MAGIC_V1)) {
-               lustre_swab_lov_user_md_v1(v1);
-       } else if (magic == __swab32(LOV_USER_MAGIC_V3)) {
-               v3 = buf->lb_buf;
-               lustre_swab_lov_user_md_v3(v3);
-       }
-
-       if (unlikely(magic != LOV_MAGIC_V1 && magic != LOV_MAGIC_V3)) {
+       if (unlikely(magic == LOV_MAGIC_V1_DEF || magic == LOV_MAGIC_V3_DEF)) {
                /* try to use as fully defined striping */
                rc = lod_use_defined_striping(env, lo, buf);
                RETURN(rc);
        }
 
-       if (unlikely(buf->lb_len < sizeof(*v1))) {
-               CERROR("wrong size: %u\n", (unsigned) buf->lb_len);
+       switch (magic) {
+       case __swab32(LOV_USER_MAGIC_V1):
+               lustre_swab_lov_user_md_v1(v1);
+               magic = v1->lmm_magic;
+               /* fall through */
+       case LOV_USER_MAGIC_V1:
+               size = sizeof(*v1);
+               break;
+
+       case __swab32(LOV_USER_MAGIC_V3):
+               lustre_swab_lov_user_md_v3(v3);
+               magic = v3->lmm_magic;
+               /* fall through */
+       case LOV_USER_MAGIC_V3:
+               size = sizeof(*v3);
+               pool_name = v3->lmm_pool_name;
+               break;
+
+       case __swab32(LOV_USER_MAGIC_SPECIFIC):
+               lustre_swab_lov_user_md_v3(v3);
+               lustre_swab_lov_user_md_objects(v3->lmm_objects,
+                                               v3->lmm_stripe_count);
+               magic = v3->lmm_magic;
+               /* fall through */
+       case LOV_USER_MAGIC_SPECIFIC:
+               if (v3->lmm_stripe_offset == LOV_OFFSET_DEFAULT)
+                       v3->lmm_stripe_offset = v3->lmm_objects[0].l_ost_idx;
+               if (v3->lmm_pool_name[0] != '\0')
+                       pool_name = v3->lmm_pool_name;
+               size = lov_user_md_size(v3->lmm_stripe_count,
+                                       LOV_USER_MAGIC_SPECIFIC);
+               break;
+
+       default:
+               CERROR("%s: unrecognized magic %X\n",
+                      lod2obd(d)->obd_name, magic);
+               RETURN(-EINVAL);
+       }
+
+       if (unlikely(buf->lb_len < size)) {
+               CERROR("%s: wrong size: %zd, expect: %u\n",
+                      lod2obd(d)->obd_name, buf->lb_len, size);
                RETURN(-EINVAL);
        }
 
-       if (v1->lmm_pattern != 0 && v1->lmm_pattern != LOV_PATTERN_RAID0) {
-               CERROR("invalid pattern: %x\n", v1->lmm_pattern);
+       lustre_print_user_md(D_OTHER, v1, "parse config");
+
+       v1->lmm_magic = magic;
+       if (v1->lmm_pattern == 0)
+               v1->lmm_pattern = LOV_PATTERN_RAID0;
+       if (lov_pattern(v1->lmm_pattern) != LOV_PATTERN_RAID0) {
+               CERROR("%s: invalid pattern: %x\n",
+                      lod2obd(d)->obd_name, v1->lmm_pattern);
                RETURN(-EINVAL);
        }
+       lo->ldo_pattern = v1->lmm_pattern;
 
-       if (v1->lmm_stripe_size)
+       if (v1->lmm_stripe_size > 0)
                lo->ldo_stripe_size = v1->lmm_stripe_size;
+
        if (lo->ldo_stripe_size & (LOV_MIN_STRIPE_SIZE - 1))
                lo->ldo_stripe_size = LOV_MIN_STRIPE_SIZE;
 
-       if (v1->lmm_stripe_count)
+       if (v1->lmm_stripe_count > 0)
                lo->ldo_stripenr = v1->lmm_stripe_count;
 
-       if ((v1->lmm_stripe_offset >= d->lod_desc.ld_tgt_count) &&
-           (v1->lmm_stripe_offset != (typeof(v1->lmm_stripe_offset))(-1))) {
-               CERROR("invalid offset: %x\n", v1->lmm_stripe_offset);
-               RETURN(-EINVAL);
-       }
-       lo->ldo_def_stripe_offset = v1->lmm_stripe_offset;
-
-       CDEBUG(D_OTHER, "lsm: %u size, %u stripes, %u offset\n",
-              v1->lmm_stripe_size, v1->lmm_stripe_count,
-              v1->lmm_stripe_offset);
-
-       if (v1->lmm_magic == LOV_MAGIC_V3) {
-               if (buf->lb_len < sizeof(*v3)) {
-                       CERROR("wrong size: %u\n", (unsigned) buf->lb_len);
-                       RETURN(-EINVAL);
-               }
+       lo->ldo_stripe_offset = v1->lmm_stripe_offset;
 
-               v3 = buf->lb_buf;
-               lod_object_set_pool(lo, v3->lmm_pool_name);
+       lod_object_set_pool(lo, NULL);
+       if (pool_name != NULL) {
+               struct pool_desc *pool;
 
-               pool = lod_find_pool(d, v3->lmm_pool_name);
+               /* In the function below, .hs_keycmp resolves to
+                * pool_hashkey_keycmp() */
+               /* coverity[overrun-buffer-val] */
+               pool = lod_find_pool(d, pool_name);
                if (pool != NULL) {
-                       if (lo->ldo_def_stripe_offset !=
-                           (typeof(v1->lmm_stripe_offset))(-1)) {
-                               rc = lo->ldo_def_stripe_offset;
-                               rc = lod_check_index_in_pool(rc, pool);
+                       if (lo->ldo_stripe_offset != LOV_OFFSET_DEFAULT) {
+                               rc = lod_check_index_in_pool(
+                                               lo->ldo_stripe_offset, pool);
                                if (rc < 0) {
                                        lod_pool_putref(pool);
-                                       CERROR("invalid offset\n");
+                                       CERROR("%s: invalid offset, %u\n",
+                                              lod2obd(d)->obd_name,
+                                              lo->ldo_stripe_offset);
                                        RETURN(-EINVAL);
                                }
                        }
 
                        if (lo->ldo_stripenr > pool_tgt_count(pool))
-                               lo->ldo_stripenr= pool_tgt_count(pool);
+                               lo->ldo_stripenr = pool_tgt_count(pool);
 
                        lod_pool_putref(pool);
                }
-       } else
-               lod_object_set_pool(lo, NULL);
+
+               lod_object_set_pool(lo, pool_name);
+       }
+
+       /* fixup for released file */
+       if (lo->ldo_pattern & LOV_PATTERN_F_RELEASED) {
+               lo->ldo_released_stripenr = lo->ldo_stripenr;
+               lo->ldo_stripenr = 0;
+       }
 
        RETURN(0);
 }
 
-/*
- * buf should be NULL or contain striping settings
+/**
+ * Create a striping for an obejct.
+ *
+ * The function creates a new striping for the object. A buffer containing
+ * configuration hints can be provided optionally. The function tries QoS
+ * algorithm first unless free space is distributed evenly among OSTs, but
+ * by default RR algorithm is preferred due to internal concurrency (QoS is
+ * serialized). The caller must ensure no concurrent calls to the function
+ * are made against the same object.
+ *
+ * \param[in] env      execution environment for this thread
+ * \param[in] lo       LOD object
+ * \param[in] attr     attributes OST objects will be declared with
+ * \param[in] buf      suggested striping configuration or NULL
+ * \param[in] th       transaction handle
+ *
+ * \retval 0           on success
+ * \retval negative    negated errno on error
  */
 int lod_qos_prep_create(const struct lu_env *env, struct lod_object *lo,
                        struct lu_attr *attr, const struct lu_buf *buf,
                        struct thandle *th)
 {
-       struct lod_device *d = lu2lod_dev(lod2lu_obj(lo)->lo_dev);
-       int flag = LOV_USES_ASSIGNED_STRIPE;
-       int i, rc = 0;
+       struct lod_device      *d = lu2lod_dev(lod2lu_obj(lo)->lo_dev);
+       struct dt_object      **stripe;
+       int                     stripe_len;
+       int                     flag = LOV_USES_ASSIGNED_STRIPE;
+       int                     i, rc;
        ENTRY;
 
        LASSERT(lo);
@@ -1369,29 +1849,60 @@ int lod_qos_prep_create(const struct lu_env *env, struct lod_object *lo,
        if (rc)
                GOTO(out, rc);
 
+       /* A released file is being created */
+       if (lo->ldo_stripenr == 0)
+               GOTO(out, rc = 0);
+
        if (likely(lo->ldo_stripe == NULL)) {
+               struct lov_user_md *lum = NULL;
+
                /*
                 * no striping has been created so far
                 */
                LASSERT(lo->ldo_stripenr > 0);
+               /*
+                * statfs and check OST targets now, since ld_active_tgt_count
+                * could be changed if some OSTs are [de]activated manually.
+                */
+               lod_qos_statfs_update(env, d);
                lo->ldo_stripenr = lod_get_stripecnt(d, LOV_MAGIC,
-                               lo->ldo_stripenr);
-               i = sizeof(struct dt_object *) * lo->ldo_stripenr;
-               OBD_ALLOC(lo->ldo_stripe, i);
-               if (lo->ldo_stripe == NULL)
+                                                    lo->ldo_stripenr);
+
+               stripe_len = lo->ldo_stripenr;
+               OBD_ALLOC(stripe, sizeof(stripe[0]) * stripe_len);
+               if (stripe == NULL)
                        GOTO(out, rc = -ENOMEM);
-               lo->ldo_stripes_allocated = lo->ldo_stripenr;
 
-               lod_getref(d);
+               lod_getref(&d->lod_ost_descs);
                /* XXX: support for non-0 files w/o objects */
-               if (lo->ldo_def_stripe_offset >= d->lod_desc.ld_tgt_count) {
-                       lod_qos_statfs_update(env, d);
-                       rc = lod_alloc_qos(env, lo, flag, th);
+               CDEBUG(D_OTHER, "tgt_count %d stripenr %d\n",
+                               d->lod_desc.ld_tgt_count, stripe_len);
+
+               if (buf != NULL && buf->lb_buf != NULL)
+                       lum = buf->lb_buf;
+
+               if (lum != NULL && lum->lmm_magic == LOV_USER_MAGIC_SPECIFIC) {
+                       rc = lod_alloc_ost_list(env, lo, stripe, lum, th);
+               } else if (lo->ldo_stripe_offset == LOV_OFFSET_DEFAULT) {
+                       rc = lod_alloc_qos(env, lo, stripe, flag, th);
                        if (rc == -EAGAIN)
-                               rc = lod_alloc_rr(env, lo, flag, th);
-               } else
-                       rc = lod_alloc_specific(env, lo, flag, th);
-               lod_putref(d);
+                               rc = lod_alloc_rr(env, lo, stripe, flag, th);
+               } else {
+                       rc = lod_alloc_specific(env, lo, stripe, flag, th);
+               }
+               lod_putref(d, &d->lod_ost_descs);
+
+               if (rc < 0) {
+                       for (i = 0; i < stripe_len; i++)
+                               if (stripe[i] != NULL)
+                                       lu_object_put(env, &stripe[i]->do_lu);
+
+                       OBD_FREE(stripe, sizeof(stripe[0]) * stripe_len);
+                       lo->ldo_stripenr = 0;
+               } else {
+                       lo->ldo_stripe = stripe;
+                       lo->ldo_stripes_allocated = stripe_len;
+               }
        } else {
                /*
                 * lod_qos_parse_config() found supplied buf as a predefined
@@ -1404,8 +1915,9 @@ int lod_qos_prep_create(const struct lu_env *env, struct lod_object *lo,
                        o = lo->ldo_stripe[i];
                        LASSERT(o);
 
-                       rc = dt_declare_create(env, o, attr, NULL, NULL, th);
-                       if (rc) {
+                       rc = lod_sub_object_declare_create(env, o, attr, NULL,
+                                                          NULL, th);
+                       if (rc < 0) {
                                CERROR("can't declare create: %d\n", rc);
                                break;
                        }